JPS6086222A - Preparation of amorphous alloy - Google Patents
Preparation of amorphous alloyInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（３−１） 産業上の利用分野
本発明は磁性材料等として極めて便利に使用される非晶
質合金の製造方法に係シ、更に詳細には、非晶質合金と
同一の成分を有し、通常の製法によって製造された（し
たがって結晶質の合金となっている。）金属の帯をあら
かじめ加熱炉中でそのガラス体としての軟化点までおよ
びその軟化点を超えて加熱して軟化した後、冷却ロール
で圧延急冷することによって製造する非晶質合金の製造
方法に関する。Detailed Description of the Invention (3-1) Industrial Application Field The present invention relates to a method for producing an amorphous alloy that is extremely conveniently used as a magnetic material, and more particularly, A metal strip having the same composition as the glass body and manufactured by the usual method (thus forming a crystalline alloy) is heated in a heating furnace up to and beyond its softening point as a glass body. The present invention relates to a method for producing an amorphous alloy, which is produced by heating and softening the alloy, followed by rapid cooling by rolling with a cooling roll.
（３−２） 従来技術
近時テープレコーダ、ビデオテープレコーダ等の音替映
像機器に関する技術的進歩が著しいが、これらの機器に
使用されるコア材料として非晶質磁性合金が多用される
ようにたった。非晶質合金は電気抵抗が高く、また極め
て大きな飽和磁束密度を持つ等、コア材料としては極め
て優れた性質を有しているからである。非晶質合金は例
えばｋＹｂＺｃにこでＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＹはＰ、
Ｂ、Ｃ，Ｓｉ。(3-2) Prior Art Recently, there has been remarkable technological progress regarding audio and video equipment such as tape recorders and videotape recorders, but amorphous magnetic alloys are increasingly being used as core materials for these equipment. only. This is because amorphous alloys have extremely excellent properties as core materials, such as high electrical resistance and extremely large saturation magnetic flux density. The amorphous alloy is, for example, kYbZc, where M is Fe, Co, Ni, Y is P,
B, C, Si.
２はＮｂ 、Ｍｏからそれぞれ選択された１種以上のも
のであり、αは７０〜８２原子チ、Ｃは０．０５〜１０
原子チであシ、しかもα、ｈ、ｃの和は１００原子チで
ある。）で示される一般的組成を有し、その−例として
は、Ｃｏｔｏ、ａＦｇ４．ｒ ５ｉ１ｓＢ１ｏで示され
る組成を有するものがよく知られている。この合金は通
常溶解して超急冷をして製造するために、結晶していな
い合金である。2 is one or more selected from Nb and Mo, α is 70 to 82 atoms, and C is 0.05 to 10
The number of atoms is 1, and the sum of α, h, and c is 100 atoms. ), examples of which include Coto, aFg4. A compound having the composition r 5i1sB1o is well known. This alloy is usually produced by melting and ultra-rapid cooling, so it is a non-crystalline alloy.
また非晶質合金の工業的な生産方法には、従来単ロール
法と双ロール法とがよく用いられている。Furthermore, conventionally, the single roll method and the twin roll method are often used as industrial production methods for amorphous alloys.
単ロール法は第１図（系統図）に示すような製造方法で
ある。すなわち、同図において、材料は真空溶解設備１
によって溶解され、その溶融金属２はノズル３に供給さ
れ、さらにノズル３から回転するロール４に噴射される
。溶融金属２はロール４に当ることＫよって冷却固化し
て金属薄帯５となシ巻取シ設備６で巻取られて製品とな
る。この際ロール４における冷却速度がきわめて大きく
、１０５〜１０”Ｃ／ｓｅａに及ぶので、金属は結晶す
る余裕がなく、非晶質状態のまま固化する。The single roll method is a manufacturing method as shown in FIG. 1 (system diagram). That is, in the same figure, the material is vacuum melting equipment 1
The molten metal 2 is supplied to a nozzle 3, and is further injected from the nozzle 3 onto a rotating roll 4. The molten metal 2 hits the roll 4, cools and solidifies into a metal ribbon 5, which is wound up by a winding equipment 6 to become a product. At this time, since the cooling rate in the roll 4 is extremely high, reaching 105 to 10''C/sea, the metal has no room for crystallization and solidifies in an amorphous state.
第２図は双ロール法の要部のみを示した系統図である。FIG. 2 is a system diagram showing only the essential parts of the twin roll method.
同図に示されるように末法においては冷却用のロールは
２つのロール４Ａ、４Ｂとから成っておシ両ロールは所
定の僅少間隙を持つようにならべて設置され、また両ロ
ールは反対方向（図においてはロール４Ａは時計回、Ｄ
、４Ｂは反時計回り）に回転するようになっている。こ
のロール４Ａ 、４Ｂの間隙部にノズル３から溶融金属
が噴射されている。ロール４Ａ、４Ｂで冷却された溶融
金属は固化して金属薄帯５となる。As shown in the figure, in the cooling method, the cooling rolls are composed of two rolls 4A and 4B, and the two rolls are arranged side by side with a predetermined slight gap, and the two rolls are directed in opposite directions ( In the figure, roll 4A is clockwise, D
, 4B rotates counterclockwise). Molten metal is injected from the nozzle 3 into the gap between the rolls 4A and 4B. The molten metal cooled by the rolls 4A and 4B solidifies into a metal ribbon 5.
ノズル３には溶解設備から溶融金属が供給され、また金
属薄帯５は巻取シ設備で巻取られて製品となる点は単ロ
ール法と異るところはない。There is no difference from the single roll method in that the nozzle 3 is supplied with molten metal from melting equipment, and the metal ribbon 5 is wound up into a product by a winding equipment.
以上述べた従来の非晶質合金の製造方法ではいずれの場
合にも溶解設備の大きさに制約があるため、製造量に限
度があシ、また製造される薄帯の寸法にも限度があると
いうのが欠点であった。たとえば、以上述べた従来の方
法では１０ツトで例えば数十μ程度の厚さで、数票巾の
ものが長さ数十ｍ程度しかできないというのが実情であ
った。In all of the conventional manufacturing methods for amorphous alloys described above, there are restrictions on the size of the melting equipment, so there is a limit to the amount of production, and there is also a limit to the dimensions of the ribbon produced. That was the drawback. For example, in the conventional method described above, the actual situation is that a 10-piece film with a thickness of about several tens of microns and a width of several votes can only be produced with a length of about several tens of meters.
また従来の２つの方法を比較してみると、次に示すよう
な長所と欠点がみられる。すなわち、単ロール法ではロ
ールの冷却効果が大きいため、双ロール法にくらべて１
０ツトの生産量は大きいが金属薄帯の一方の曲は自由面
であるため凹凸が多く、また薄帯の厚さにもバラツキが
多いという欠点がみられる。Furthermore, when comparing the two conventional methods, the following advantages and disadvantages can be seen. In other words, since the single roll method has a greater roll cooling effect, it has a lower cooling effect than the twin roll method.
Although the production volume of 0T is large, there are disadvantages in that one curve of the metal ribbon is a free surface, so there are many irregularities, and the thickness of the ribbon also varies.
一方双ロール法は製品の厚み精度、而の凹凸精度をいず
れも±１ｍμ程度の良好なものにすることができるがノ
ズルと冷却ロールとを接近させることができないため、
ロールの冷却効果が小さく、したがって大量生産に不向
きであシ、金属薄帯の巾もぜまく、１０ツトで製作しう
る長さも短いという欠点がみられる。On the other hand, the twin roll method can achieve good product thickness accuracy and unevenness accuracy of about ±1 mμ, but since the nozzle and cooling roll cannot be brought close together,
The cooling effect of the rolls is small, so it is not suitable for mass production, and the disadvantages are that the width of the metal ribbon is also large and the length that can be produced in 10 pieces is short.
（３−３） 発明の目的
本発明は非晶質合金の従来の製造方法の以上述べた欠点
を解消し、面の粗さ精度が良好で厚みのバラツキのない
非晶質合金を大量に製造しうる製造方法を提供すること
を目的としている。(3-3) Purpose of the Invention The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of the conventional manufacturing method for amorphous alloys, and enables mass production of amorphous alloys with good surface roughness accuracy and uniform thickness. The purpose is to provide a manufacturing method that can
（３−４） 発明の構成・作用
本発明は非晶質合金の持つ次の性質に着眼してなされた
ものである。すなわち第一に非晶質合金と同一の組成を
持つ金属を通常の方法によって製造し、したがって結晶
質の組成を持っているものを、そのガラス体としての軟
化点までおよびその軟化点を超えて加熱すれば、その大
部分の組成は非晶質のものとなること。第二に非晶質合
金の俊−れた磁気的性質等は、その金属の組成の５０多
以上が非晶質であれば充分に発揮できること。(3-4) Structure and operation of the invention The present invention has been made by paying attention to the following properties of an amorphous alloy. That is, first, a metal with the same composition as the amorphous alloy is manufactured by a normal method, and therefore, the crystalline composition is processed up to and beyond its softening point as a glass body. When heated, most of its composition becomes amorphous. Second, the excellent magnetic properties of amorphous alloys can be fully demonstrated if at least 50% of the metal composition is amorphous.
本発明は以上述べた性質を利用し、非晶質合金と同一の
組成を持つ金属を通常の方法によって帯状に製造し、次
いでそのガラス体としての軟化点までおよびその軟化点
を超えて加熱して軟化した後冷却ロールで圧延急冷する
ことによって前記目的を達成している。The present invention takes advantage of the above-mentioned properties to produce a strip of metal having the same composition as an amorphous alloy by a conventional method, and then heats the metal to its softening point as a glass body and beyond its softening point. The above object is achieved by softening the material and then rapidly cooling it by rolling with cooling rolls.
以下図面に基いて本発明の実施例について説明する。第
３図は本発明に係る非晶質合金の製造方法を例示した系
統図である。同図において、非晶質合金と同一の組成を
持つ金属を通常の方法によって製造した結晶質の金属帯
７は例えば炭化珪素の発熱体を具えた電気炉またはガス
バーナーを具えたガス炉等の加熱炉８に加熱ロールｌＯ
等によって送入され、そのガラス質またはガラス体とし
て固有の軟化点までおよび軟化点を超えて加熱される。Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 3 is a system diagram illustrating the method for manufacturing an amorphous alloy according to the present invention. In the figure, a crystalline metal band 7 made of a metal having the same composition as the amorphous alloy by a conventional method is used in an electric furnace equipped with a silicon carbide heating element or a gas furnace equipped with a gas burner, for example. Heating roll lO in heating furnace 8
or the like, and heated to and above the softening point inherent in the glass or glass body.
この加熱によって軟化すると共にその組成の大部分が非
晶質となった金属帯９は加熱ロール１０等により容易に
移送され、またその加熱ロー１゜
ル１０に一部が巻着してくり出され加熱炉８を出た直後
に、所定の僅少間隙を持つようにならべて峙整されて設
置され、互いに反対方向に回転する２つの冷却ロール４
Ａ、４Ｂによって圧延されるとともに冷却されて金属薄
帯５となシ必要に応じて巻取装置等（図示していない。The metal band 9, which has been softened by this heating and whose composition has become mostly amorphous, is easily transferred by a heating roll 10, etc., and a part of the metal band 9 is wound around the heating roll 1° and rolled out. Immediately after exiting the heating furnace 8, two cooling rolls 4 are placed side by side with a predetermined slight gap between them, and rotate in opposite directions.
It is rolled by A and 4B and cooled to form a metal ribbon 5. If necessary, a winding device or the like (not shown) is used.
）で巻取られて製品となる。) to form a product.
前記冷却ロール４Ａ、４Ｂにおける冷却速度は、冷却ロ
ールを所定の媒体によって冷却することによシ、少くと
もその組成の５０％以上の大部分が非晶質化するだめの
条件である１０５〜１０ ’ ”Ｃａ５ｔｃ程度とする
ことが充分にできるから、製造された金属薄帯５の組成
はその大部分が非晶質となっており、その磁気的性質等
は完全な非晶質合金のそれに較べてもなんらの遜色はな
い。The cooling rate of the cooling rolls 4A and 4B is set to 105 to 10, which is the condition that at least 50% or more of the composition of the cooling rolls becomes amorphous by cooling the cooling rolls with a predetermined medium. ' ``Since it is possible to sufficiently make the metal ribbon 5 about Ca5tc, the composition of the produced metal ribbon 5 is mostly amorphous, and its magnetic properties etc. are compared to those of a completely amorphous alloy. However, there is no difference.
またこの方法によれば、別個の溶解設備が不要であるか
らこれによる薄帯の製造量の制約がなくなるため大量生
産が可能である。また原料の合金の帯の形状寸法を適宜
のものとすることによって、製品の形状寸法を適宜のも
のとすることができる。Further, according to this method, since separate melting equipment is not required, there is no restriction on the amount of ribbon produced due to this, and therefore mass production is possible. In addition, by appropriately selecting the shape and size of the raw material alloy strip, the product can have an appropriate size and shape.
さらに例示した方法は従来の双ロール法とロールの配置
がほぼ同様であるから、製品の凹凸精度がよく厚さのバ
ラツキも少い。しかも適当なテンションを非晶質の金属
薄帯に加えであるので、アニーリング等が容易で、歪が
少く、再結晶化を防ぐこともできるもので、このような
特徴は加熱ロール等のいわゆる加熱部で容易に制御でき
るものである。Furthermore, since the exemplified method uses almost the same arrangement of rolls as the conventional twin roll method, the unevenness of the product is good and there is little variation in thickness. Moreover, since appropriate tension is applied to the amorphous metal ribbon, annealing is easy, there is little distortion, and recrystallization can be prevented. This can be easily controlled by the department.
以上述べた実施例にあってはその冷却ロールは２つのロ
ールを用いた、従来例における双ロール法に該当するも
のであったが、この冷却ロールは１つのロールを用いた
従来例における巣ロール法に該当するものも急冷圧ａｔ
、て有効に使用できる。すなわちこの１つの冷却ロール
を使用する方法でも、ロールに供給される原料は液状で
はなく、軟化点までおよび軟化点を超えて加熱された金
属帯であるから、その面の凹凸精度や厚さのバラツキは
従来の単ロール法にくらべて遥かに良好なものが得られ
る。冷却ロールとして３つ以上のロールを組み合わせた
多段ロール法等ももちろん有効に使用することができる
。In the embodiment described above, the cooling roll used two rolls and corresponded to the twin roll method in the conventional example, but this cooling roll was a nest roll in the conventional example using one roll. Those that fall under the law are also subject to rapid cooling pressure.
, and can be used effectively. In other words, even with this method of using a single cooling roll, the raw material supplied to the roll is not a liquid, but a metal strip that has been heated to and beyond its softening point, so the accuracy of the unevenness and thickness of the surface cannot be controlled. Much better variation can be obtained than in the conventional single roll method. Of course, a multi-roll method in which three or more rolls are combined as a cooling roll can also be effectively used.
（３−５） 発明の効果
本発明は非晶質合金の組成と同一の組成を持ち通常の製
法によって製造された合金の金属帯をあらかじめ加熱炉
中で軟化点を超えて加熱して軟化し冷却ロールによって
急冷圧延することによシ、次に示すようなすぐれた効果
を有していることは明らかである。(3-5) Effects of the Invention The present invention is characterized in that a metal strip of an alloy having the same composition as that of an amorphous alloy and manufactured by a normal manufacturing method is softened by heating it in advance in a heating furnace beyond its softening point. It is clear that rapid rolling using cooling rolls has the following excellent effects.
■ 非晶質合金の大量生産が可能であり、また適宜の形
状寸法と特性のものが得られる。■ It is possible to mass produce amorphous alloys, and it is possible to obtain amorphous alloys with appropriate shapes and characteristics.
■ 出願人が行なった実験によれば、従来の方法で製造
しうる最大中、最大厚み、および１０ツトで製造しうる
最大長さのそれぞれ数倍以上のものが容易に製造可能で
あシ、シたがって１０ツトとしては従来の数十倍の生産
が充分に可能である。■ According to experiments conducted by the applicant, it is possible to easily manufacture products with a maximum medium thickness, maximum thickness, and a maximum length several times more than the maximum length that can be manufactured using conventional methods. Therefore, it is possible to produce tens of times more than the conventional method.
■ 製品の大部分の組成が非晶質となっているため従来
の製法で製造された非晶質合金に較べてその磁気的特性
はほとんど遜色がみられ々い。■ Since most of the composition of the product is amorphous, its magnetic properties are hardly inferior to those of amorphous alloys manufactured using conventional manufacturing methods.
■ 従来の双ロール法にくらべて遜色のない優秀な製品
の厚み精度、面の凹凸精度を持つ製品が得られる。■ A product with excellent thickness accuracy and surface unevenness accuracy comparable to that of the conventional twin roll method can be obtained.
第１図は単ロール法を図示した系統図、第２図は双ロー
ル法の要部を示した系統図、第３図は本発明に係る非晶
質合金の製造方法を例示した系統図である。
１・・−・真空溶解設備、２・・・・溶融金属、３・・
・・ノズル、４１１ ｍ １１ ｍロール、４Ａ、４Ｂ
・・・−ロール、５・・・・金属薄帯、６・・・・巻取
り設備、７・・・・金属薄帯、８・・・・加熱炉、９・
・・・金属薄帯、１０・・・・加熱特許出願人
ティーディーケイ株式会社
代理人 弁理士
塚 本 太三部Fig. 1 is a system diagram illustrating the single roll method, Fig. 2 is a system diagram showing the main parts of the twin roll method, and Fig. 3 is a system diagram illustrating the manufacturing method of the amorphous alloy according to the present invention. be. 1... Vacuum melting equipment, 2... Molten metal, 3...
...Nozzle, 411 m 11 m roll, 4A, 4B
...-roll, 5...metal ribbon, 6...winding equipment, 7...metal ribbon, 8...heating furnace, 9...
... Metal thin strip, 10 ... Heating patent applicant TDC Co., Ltd. agent Patent attorney Taizabe Tsukamoto
Claims (1)
された合金の金属帯をあらかじめ加熱炉でその軟化点を
超えて加熱して軟化した後冷却ロールによって急冷圧延
することを特徴とする非晶質合金の製造方法。A non-crystalline alloy is characterized in that a metal strip of an alloy having the same composition as an amorphous alloy and manufactured by a normal manufacturing method is heated in a heating furnace beyond its softening point to soften it, and then rapidly rolled with cooling rolls. Method for manufacturing crystalline alloys.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193997A JPS6086222A (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Preparation of amorphous alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193997A JPS6086222A (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Preparation of amorphous alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086222A true JPS6086222A (en) | 1985-05-15 |
Family
ID=16317250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58193997A Pending JPS6086222A (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Preparation of amorphous alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086222A (en) |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58193997A patent/JPS6086222A/en active Pending
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