[go: up one dir, main page]

JPH10323742A - Soft magnetic amorphous metal thin band - Google Patents

Soft magnetic amorphous metal thin band

Info

Publication number
JPH10323742A
JPH10323742A JP9138748A JP13874897A JPH10323742A JP H10323742 A JPH10323742 A JP H10323742A JP 9138748 A JP9138748 A JP 9138748A JP 13874897 A JP13874897 A JP 13874897A JP H10323742 A JPH10323742 A JP H10323742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ribbon
gas
amorphous metal
soft magnetic
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9138748A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Kogiku
史男 小菊
Nobuisa Shiga
信勇 志賀
Kanenori Matsuki
謙典 松木
Masao Yukimoto
正雄 行本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP9138748A priority Critical patent/JPH10323742A/en
Publication of JPH10323742A publication Critical patent/JPH10323742A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15341Preparation processes therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soft magnetic amorphous metal alloy thin band which is excellent in a surface property even if the boron content is less than usual, wide and having 0.1 w/kg of the iron loss W13/50 . SOLUTION: An amorphous metal thin band quenched/solidified, which is obtained through expanding a basin formed by injecting a molten metal from a nozzle 4 with a slit like opening onto a cooling roll 2 rotating with a high speed by expanding the basin 3 on the cooling roll 2, and the composition of which is shown by a formula Fe B Si C, wherein a, b, c and d have the following relation: 75<=a<=81, 7<=b<=11.5, 8<=c<=15, 0.5<=d<=1.5 and a+b+c+d=100, and the iron loss W13/50 is 1 w/kg or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質金属薄帯
(合金も含む)に関し、特に、単ロール法等により液体
を急冷して鋳造され、磁化特性に優れた所謂軟磁性の非
晶質金属薄帯に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amorphous metal ribbon (including an alloy), and more particularly to a so-called soft magnetic amorphous material which is cast by quenching a liquid by a single roll method or the like and has excellent magnetization characteristics. Related to thin metal strips.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、単ロール法や双ロール法を用いて
溶融金属(液体)を急冷し、非晶質金属薄帯(以下、単
に薄帯という)が製造されるようになった。このような
溶融金属から直接的に薄帯を製造する技術では、いかに
板厚や表面性状を均一にするかが重要になる。特に、ト
ランス材料として用いられる薄帯は、積層して用いられ
るので、その一枚一枚の表面性状の優劣がトランス全体
の特性を左右する。つまり、薄帯品質の劣化は、一定容
積のトランス内で占める薄帯の重量(占積率)を減ら
し、品質良好なものを使用したトランスと同一性能を発
揮させるには、使用枚数が増えるので、トランスの大型
化が必要になる。現在入手が可能で、磁化特性に優れた
トランス用の非晶質金属薄帯は、Fe−B−Siの3つ
の元素からなり、代表的にはFe7813Si9 という組
成である。
2. Description of the Related Art In recent years, molten metal (liquid) has been quenched by a single roll method or a twin roll method to produce an amorphous metal ribbon (hereinafter simply referred to as a ribbon). In such a technique for manufacturing a ribbon directly from a molten metal, it is important how the thickness and surface properties are made uniform. In particular, since the ribbons used as the transformer material are laminated and used, the superiority and inferior surface properties of the individual ribbons determine the characteristics of the entire transformer. In other words, the deterioration of ribbon quality reduces the weight (occupancy rate) of the ribbon occupied in a transformer of a fixed volume, and the number of sheets used increases in order to exhibit the same performance as a transformer using good quality. Therefore, it is necessary to increase the size of the transformer. Now possible to obtain an excellent amorphous metal strip for transformer magnetization characteristics, it consists of three elements of Fe-B-Si, typically a composition of Fe 78 B 13 Si 9.

【0003】しかしながら、上記組成の薄帯は、磁化特
性に優れてはいるが、含有させるボロン(B)量が多
く、高価で且つ少ない資源を多量に使用する点で好まし
くない。そのため、もっと少ないボロン量で前記組成の
薄帯より、磁化特性に優れ、安価な薄帯の入手が熱望さ
れる。ところが、ボロン量を11.5%以下に減らす
と、磁化特性が低下し、特に鉄損W13/50 (ワット)が
0.1W/kg以下を満足するものを、単ロール法や双
ロール法で製造した例はない。鉄損W13/50 が0.1W
/kg以下(1.3T、50Hz励磁での鉄損)を目標
としたのは、0.1W/kgを超えるような大きな鉄損
では、トランスにした時にエネルギーが無駄になり、従
来よりある薄帯や電磁鋼板等の材料と同等になってしま
うからである。
[0003] However, although the ribbon having the above composition has excellent magnetizing properties, it is not preferable in that it contains a large amount of boron (B), is expensive, and uses a large amount of a small amount of resources. For this reason, it is desired to obtain an inexpensive ribbon having a smaller amount of boron than the ribbon having the above-described composition and having better magnetization characteristics. However, when the amount of boron is reduced to 11.5% or less, the magnetization characteristics are deteriorated. In particular, the iron loss W 13/50 (watt) satisfying 0.1 W / kg or less is obtained by a single roll method or a twin roll method. There is no example manufactured by. Iron loss W 13/50 is 0.1W
/ Kg or less (1.3T, iron loss at 50 Hz excitation) is intended for a large iron loss exceeding 0.1 W / kg, the energy is wasted when a transformer is used, and a thinner than before. This is because the material becomes equivalent to a material such as a band or an electromagnetic steel sheet.

【0004】また、薄帯の上記した表面性状の劣化は、
高速回転している冷却ロール(以下、単にロールとい
う)の表面に吸着する空気が、ロール上の溶融金属の湯
溜り(以下、パドルという)と該ロール表面との間(境
界)に層状で入り込み、その空気がそのままロール上で
凝固しつつある薄帯の内部に閉じ込められてしまうため
と言われている。空気層がこの境界に入り込むメカニズ
ムは、上記パドルが何らかの外力によって加振され、ロ
ール表面とパドルとが形成する濡れ角を変化させ、空気
の入込み易い空気巻込部(エア・ポケット)が前記境界
に周期的にできることである。その結果、製造された薄
帯には、この周期に一致した魚鱗状模様(フィッシュ・
スケール)が形成され、薄帯の表面性状を悪化するので
ある。特に、B(ボロン)量が、前記組成比で10以下
と少なくなると、組成的にアモルファス化が困難となる
に加え、凝固中にある薄帯の表面性状が悪い場合には、
薄帯の熱が効率良くロールに伝導せず、薄帯が急冷され
ないので、アモルファス化が一層難しくなる。そのた
め、前記したFe−B−Si合金で、鉄損W13/50
0.1W/kg以下で、且つ表面粗度Raが0.8μm
以下、磁束密度B8 が1.50T以上、及び/又はトラ
ンスに積層した時の占積率が88%以上を満足するもの
は、未だ得られないのが現状である。
[0004] Further, the above-mentioned deterioration of the surface properties of the ribbon is as follows.
Air adsorbed on the surface of a high-speed rotating cooling roll (hereinafter simply referred to as a roll) enters in a layered manner between a molten metal pool on the roll (hereinafter referred to as a paddle) and the roll surface (boundary). It is said that the air is trapped inside the ribbon which is solidifying on the roll as it is. The mechanism by which the air layer enters this boundary is that the paddle is vibrated by some external force, changes the wetting angle formed between the roll surface and the paddle, and an air entangled portion (air pocket) into which air can easily enter is formed at the boundary. What can be done periodically. As a result, the produced ribbon has a fish-scale pattern (fish
Scale) is formed, and the surface properties of the ribbon are deteriorated. In particular, when the amount of B (boron) is as small as 10 or less in the composition ratio, it becomes difficult to make the composition amorphous, and in addition, when the surface property of the ribbon during solidification is poor,
Since the heat of the ribbon is not efficiently conducted to the roll and the ribbon is not quenched, it becomes more difficult to make the ribbon amorphous. Therefore, in the above-mentioned Fe—B—Si alloy, the iron loss W 13/50 is 0.1 W / kg or less, and the surface roughness Ra is 0.8 μm.
Hereinafter, the magnetic flux density B 8 or more 1.50T, and / or those space factor when the laminated transformer satisfies more than 88% is at present, not obtained yet.

【0005】かかる薄帯の表面性状を悪化させるパドル
振動については、従来より多々研究が行われており、2
種類の振動形態があると報告されている。その1つは、
空気が前記パドルに衝突することによってパドルの表面
膜が振動するという運動学的原因(キャピラリー・ウェ
ーブ)によるものであり、他の1つは、空気がパドルに
ぶつかり、溶融金属の表面を不均一に酸化させ、表面張
力が不均一になった結果として振動するという化学反応
的原因(マランゴニー・エフェクト)によるものであ
る。
A great deal of research has been conducted on paddle vibration which deteriorates the surface properties of such a ribbon.
It is reported that there are different types of vibration. One of them is
The kinematic cause (capillary wave) is that the air impinges on the paddle, causing the surface film of the paddle to vibrate (capillary wave). The other one is that the air hits the paddle and the surface of the molten metal becomes uneven. This is due to a chemically reactive cause (Marangony effect), which oscillates and oscillates as a result of uneven surface tension.

【0006】一方、これらの原因による薄帯表面性状の
劣化防止方法も従来より研究され、パドルに衝突する空
気を希薄にするか、低密度の不活性ガス、もしくは還元
性ガスと置換する等の方法が、多数開示されている。例
えば、特開昭51−109221号公報は、改良合金フ
ィラメントを減圧室内で製造する方法を開示している。
しかしながら、この製造方法は、実験室的もしくは少量
の薄帯を製造する場合には有効であったが、大量生産に
対しては設備費及びランニング・コストが高いという問
題があった。また、特開昭59−209457号公報
は、上記特開昭51−109221号公報に記載された
方法の設備的問題を改良し、低密度かつ高温の不活性ガ
スを用いることを提案した。しかしながら、この方法に
有効な低密度のヘリウム、クリプトン、キセノン等の不
活性ガスは非常に高価で、やはりランニング・コストの
点で問題があった。さらに、特開昭60−37249号
公報は、発熱性の還元性雰囲気下で薄帯を製造するに際
して、安価な一酸化炭素を燃焼させて低密度の還元性ガ
スとし、上記ランニング・コストの高価であるという問
題を解消した。しかしながら、一酸化炭素は、爆発の危
険性と人体に中毒症を起こすガスであるため、安全上の
問題が別途生じた。これらの問題点を全て解決する方法
としては、ドイツ公開特許公報(DD 266046
A1)記載の薄帯製造装置があり、CO2 ガスをパドル
の近傍に吹き付け、薄帯の表面性状を大幅に改善する方
法が提案された。しかしながら、その方法も、100m
m以上の広幅の薄帯になると、安定して良好な表面粗さ
(JISに規定された中心線平均粗さ測定法により測
定、数値が小さいほど好ましい)が得られないという別
の問題があった。さらに加えて、その方法は、実験室規
模の数十〜数百g程度の薄帯を製造するには良いが、数
百kg〜数十tonレベルの工業規模で製造した例の報
告はない。
On the other hand, methods for preventing deterioration of the surface properties of the ribbon due to these causes have also been studied in the past, such as diluting the air colliding with the paddle or replacing the air with a low-density inert gas or reducing gas. A number of methods have been disclosed. For example, JP-A-51-109221 discloses a method for producing an improved alloy filament in a reduced-pressure chamber.
However, this manufacturing method is effective in a laboratory or when manufacturing a small amount of thin ribbon, but has a problem that equipment cost and running cost are high for mass production. JP-A-59-209457 has proposed to improve the facility problem of the method described in JP-A-51-109221 and to use a low-density and high-temperature inert gas. However, low-density inert gases such as helium, krypton, and xenon, which are effective for this method, are very expensive, and also have a problem in running cost. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-37249 discloses that, when producing a ribbon in an exothermic reducing atmosphere, inexpensive carbon monoxide is burned into a low-density reducing gas, and the running cost is reduced. Was solved. However, since carbon monoxide is a gas that causes an explosion hazard and poisoning of the human body, there is another safety problem. As a method for solving all of these problems, German Published Patent Application (DD 266046)
There is a ribbon manufacturing apparatus described in A1), and a method has been proposed in which CO 2 gas is sprayed near the paddle to greatly improve the surface properties of the ribbon. However, the method is also 100m
When the width of the ribbon is not less than m, there is another problem that stable surface roughness (measured by the center line average roughness measurement method specified in JIS, the smaller the value, the more preferable) cannot be obtained. Was. In addition, the method is good for producing a ribbon of about several tens to several hundreds of g on a laboratory scale, but there is no report on the production on an industrial scale of several hundred kg to several tens ton.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、ボロン含有量が通常より少なくても、表面性状
に優れ、且つ広幅で鉄損W13/50 が0.1W/kgの軟
磁性非晶質金属合金薄帯を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides a soft material having excellent surface properties, a wide width and a core loss W13 / 50 of 0.1 W / kg even if the boron content is lower than usual. It is an object to provide a magnetic amorphous metal alloy ribbon.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、Feab Sicd なる化学式で、75
≦a≦81、7≦b≦11.5、8≦c≦15,0.5
≦d≦1.5及びa+b+c+d=100 なる溶融合
金を出発溶湯とし、上記CO2 ガスの利用技術に着眼し
た研究を鋭意行い、表面性状に優れた軟磁性非晶質金属
薄帯の製造に成功した。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventor, in order to achieve the above object, in the chemical formula comprising Fe a B b Si c C d , 75
≦ a ≦ 81, 7 ≦ b ≦ 11.5, 8 ≦ c ≦ 15, 0.5
Using the molten alloy of ≦ d ≦ 1.5 and a + b + c + d = 100 as the starting molten metal, we have made intensive studies on the utilization technology of CO 2 gas and succeeded in producing a soft magnetic amorphous metal ribbon with excellent surface properties. did.

【0009】すなわち、本発明は、高速回転する冷却ロ
ール上にスリット状開口を有するノズルから溶融金属を
射出して該冷却ロール上に湯溜りを形成し、該湯溜りを
広げて急冷凝固させた非晶質金属薄帯であって、組成
が、Feab Sicd の化学式で75≦a≦81、
7≦b≦11.5、8≦c≦15、0.5≦d≦1.5
及びa+b+c+d=100であり、且つ鉄損W13/50
が0.1W/kg以下であることを特徴とする軟磁性非
晶質金属薄帯である。但し、a,b,c,dは、いずれ
も原子%である。
That is, according to the present invention, a molten metal is injected from a nozzle having a slit-shaped opening on a cooling roll rotating at a high speed to form a pool on the cooling roll, and the pool is spread and solidified by rapid cooling. an amorphous metal strip, composition, Fe a B b Si c C d of formula with 75 ≦ a ≦ 81,
7 ≦ b ≦ 11.5, 8 ≦ c ≦ 15, 0.5 ≦ d ≦ 1.5
And a + b + c + d = 100, and iron loss W 13/50
Is 0.1 W / kg or less. However, all of a, b, c, and d are atomic%.

【0010】また、本発明は、表面粗度Raを0.8μ
m以下、磁束密度B8 を1.50T以上、及び/又はト
ランスに積層した時の占積率を88%以上としてなるこ
とを特徴とする軟磁性非晶質金属薄帯である。さらに、
本発明は、前記湯溜り位置より前記冷却ロールの回転方
向の上流側で、該冷却ロールの表面を、超音波振動を付
加したCO2 ガスの吹きつけで洗浄してなることを特徴
とする軟磁性非晶質金属薄帯である。
[0010] The present invention also provides a surface roughness Ra of 0.8 μm.
m or less, the magnetic flux density B 8 of 1.50T or more, and / or a soft magnetic amorphous metal strip characterized by comprising the space factor when the laminated transformer as 88% or more. further,
The present invention is characterized in that the surface of the cooling roll is cleaned by blowing CO 2 gas to which ultrasonic vibration has been applied, on the upstream side of the cooling pool position in the rotation direction of the cooling roll. It is a magnetic amorphous metal ribbon.

【0011】加えて、本発明は、前記CO2 ガスを、下
記(1)式を満たす流量(Q)としてなることを特徴と
した軟磁性非晶質金属薄帯である。 N・W0/140≦Q≦N・W0/50 …(1) ただし、 Q:CO2 ガス流量(m3 /min) W0:薄帯の幅(mm) N:スリットの数 さらに加えて、本発明は、前記CO2 ガスの吹きつけ前
に、予め、冷却ロール表面を、超音波振動を付加した乾
燥空気の吹きつけで洗浄し、汚染した該乾燥空気を吸引
除去してなることを特徴とする軟磁性非晶質金属薄帯で
ある。
In addition, the present invention is a soft magnetic amorphous metal ribbon characterized in that the CO 2 gas has a flow rate (Q) satisfying the following formula (1). N · W 0/140 ≦ Q ≦ N · W 0/50 ... (1) However, Q: CO 2 gas flow rate (m 3 / min) W 0 : a width of the ribbon (mm) N: An additional number of slits According to the present invention, before the CO 2 gas is blown, the cooling roll surface is previously washed by blowing dry air to which ultrasonic vibration is applied, and the contaminated dry air is removed by suction. This is a soft magnetic amorphous metal ribbon.

【0012】本発明によれば、表面性状に優れ、且つ広
幅な(特に、200mm幅以上の)組成が化学式Fea
b Sicd で、75≦a≦81、7≦b≦11.
5,8≦c≦15,0.5≦d≦1.5 及びa+b+
c+d=100であり、鉄損W13/50 ≦0.1W/k
g、表面粗度Ra≦0.8μm以下、磁束密度B8
1.50T、及び/又は占積率≧88%の軟磁性非晶質
金属薄帯を提供することができるようになる。なお、前
記本発明に係る軟磁性非晶質金属薄帯は、簡単な設備改
造、低ランニング・コストで安価に製造でき、しかも作
業環境は良好で安全作業が実施できる。
According to the present invention, a composition having excellent surface properties and a wide composition (particularly, a width of 200 mm or more) is represented by the chemical formula Fe a
In B b Si c C d, 75 ≦ a ≦ 81,7 ≦ b ≦ 11.
5,8 ≦ c ≦ 15,0.5 ≦ d ≦ 1.5 and a + b +
c + d = 100, and iron loss W 13/50 ≦ 0.1 W / k
g, surface roughness Ra ≦ 0.8 μm or less, magnetic flux density B 8
1.50 T and / or a soft magnetic amorphous metal ribbon having a space factor of ≧ 88% can be provided. In addition, the soft magnetic amorphous metal ribbon according to the present invention can be manufactured at a low cost with simple equipment modification, low running cost, and the working environment is good, and safe work can be performed.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。まず、本発明に係る薄帯を、化学式Feab
cd で,75≦a≦81、7≦b≦11.5,8≦
c≦15,0.5≦d≦1.5及びa+b+c+d=1
00と限定した理由は、以下の通りである。
Embodiments of the present invention will be described below. First, a thin strip according to the present invention, the formula Fe a B b S
In i c C d, 75 ≦ a ≦ 81,7 ≦ b ≦ 11.5,8 ≦
c ≦ 15, 0.5 ≦ d ≦ 1.5 and a + b + c + d = 1
The reason for limiting to 00 is as follows.

【0014】8≦b≦11.5 Bは、非晶質化のために特に重要な元素であり、上限を
11.5原子%としたのは、それを超える薄帯は従来か
ら存在するからである。また、その下限を7原子%とし
たのは、それ未満だと極めて結晶化しやすくなり、本発
明による表面の浄化を施しても、磁気特性が劣化するか
らである。 75≦a≦81 Feは、薄帯の磁気特性に大きな影響を与え、75原子
%未満だと、薄帯の磁束密度が低くなりすぎて実用的で
ないからである。また、上限を81原子%としたのは、
この値を超えると、薄帯の鉄損が増大し過ぎて、実用に
向かないためである。 8≦c≦15 Si量の下限を8原子%としたのは、それ未満ではキュ
リー点が低くなり、薄帯が熱的に安定した磁気特性を示
さなくなるからである。また、上限を15原子%とした
のは、それを超えると、薄帯の磁束密度が低くなり、実
用的でないためである。 0.5≦d≦1.5 C量を上記範囲にしたのは、0.5原子%未満では、薄
帯にする際のボロン歩留りが低くなるからであり、1.
5原子%を超えると、薄帯が熱的に安定した磁気特性を
示さないからである。表面粗度Raが、0.8μm以下
を好ましいとしたのは、0.8μmを超えると、良好な
磁気特性が得られなくなるのと、良好な占積率が得られ
なくなり、さらには、薄帯が鋳造中に破断し易くなり、
本発明に係る薄帯の工業的な製造が困難になるからであ
る。なお、該表面粗度は、カット・オフ値(ある長さ以
上の長さにわたる凹凸は測定しない特徴的長さ)を0.
8mmとして測定した。
8 ≦ b ≦ 11.5 B is an element that is particularly important for amorphization, and the upper limit is set to 11.5 at.% Because a ribbon beyond that has conventionally existed. It is. The reason why the lower limit is set to 7 atomic% is that if it is less than 7 atomic%, crystallization becomes extremely easy, and even if the surface is purified according to the present invention, the magnetic properties deteriorate. It is because 75 ≦ a ≦ 81 Fe greatly affects the magnetic properties of the ribbon, and if it is less than 75 atomic%, the magnetic flux density of the ribbon becomes too low and is not practical. Also, the upper limit was set to 81 atomic% because:
When the value exceeds this value, the iron loss of the ribbon becomes too large, which is not suitable for practical use. 8 ≦ c ≦ 15 The reason why the lower limit of the Si content is set to 8 atomic% is that if it is less than that, the Curie point becomes low, and the ribbon does not exhibit thermally stable magnetic properties. The reason why the upper limit is set to 15 atomic% is that if the upper limit is exceeded, the magnetic flux density of the ribbon becomes low, which is not practical. The reason why the amount of 0.5 ≦ d ≦ 1.5 C is set in the above range is that if the amount of C is less than 0.5 atomic%, the yield of boron when forming a ribbon becomes low.
If the content exceeds 5 atomic%, the ribbon does not exhibit thermally stable magnetic properties. The reason why the surface roughness Ra is preferably 0.8 μm or less is that if it exceeds 0.8 μm, good magnetic properties cannot be obtained, and a good space factor cannot be obtained. Is easily broken during casting,
This is because industrial production of the ribbon according to the present invention becomes difficult. The surface roughness is set at a cut-off value of 0.1 (characteristic length in which irregularities over a certain length or more are not measured).
It was measured as 8 mm.

【0015】磁束密度B8 が1.50T(800アンペ
ア/mの磁界中での材料の磁束密度)以上を好ましいと
したのは、1.50T未満だと薄帯の磁束密度が低過ぎ
て、トランスの設計や製作上で問題が生じる場合がある
からである。占積率が88%以上を好ましいとしたの
は、88%未満だとトランスに積層した時に、トランス
が相対的に大きくなってしまい、巻き線も大量に必要に
なり、銅損も増えるからである。次に、これら本発明に
係る軟磁性非晶質金属薄帯の製造方法を、発明をなすに
至った経緯をまじえて説明する。
The reason why the magnetic flux density B 8 is preferably not less than 1.50 T (the magnetic flux density of the material in a magnetic field of 800 amps / m) is that if it is less than 1.50 T, the magnetic flux density of the ribbon is too low. This is because a problem may occur in designing and manufacturing the transformer. The reason why the space factor is preferably 88% or more is that if the space factor is less than 88%, when laminated on a transformer, the transformer becomes relatively large, a large number of windings are required, and copper loss increases. is there. Next, the method for producing a soft magnetic amorphous metal ribbon according to the present invention will be described with a background to the invention.

【0016】現在、Fe−B−Si系トランス用非晶質
金属薄帯のB(ボロン)量を11.5重量%未満とする
と、鉄損等の磁気特性が劣化してしまう。また、その組
成の広幅薄帯を単ロール法で得ようとすると、該薄帯
は、破断し易く、容易に製造できなかった。これは、ボ
ロン量を少なくすると、前記組成の金属薄帯は、凝固時
に非晶質化しにくくなり、磁気特性が劣化するばかりで
なく、薄帯自体も脆化してしまうからである。そこで、
発明者は、これら磁気特性の劣化や薄帯の脆化の原因を
鋭意研究し、以下の結論を得た。
At present, if the amount of B (boron) in the amorphous metal ribbon for an Fe-B-Si transformer is less than 11.5% by weight, magnetic properties such as iron loss deteriorate. Also, when attempting to obtain a wide ribbon having the composition by a single roll method, the ribbon was easily broken and could not be easily produced. This is because, when the amount of boron is reduced, the metal ribbon having the above-mentioned composition is hardly amorphized at the time of solidification, not only deteriorating magnetic properties but also embrittlement of the ribbon itself. Therefore,
The inventor has conducted intensive studies on the causes of the deterioration of the magnetic properties and the embrittlement of the ribbon, and has obtained the following conclusions.

【0017】すなわち、薄帯の表面を観察すると、クレ
ーター状の凹みが多数存在しているが、これは、薄帯製
造時の凝固過程で、溶融金属であるパドルとロール面の
間にガスが介在し、それが断熱作用を発揮して該パドル
から冷却ロールに熱が効率的に伝わっていないものと推
察される。この凹みを飛躍的に減らすことができれば、
伝熱はスムーズに行われ、冷却速度も向上し、鉄損W
13/50 が0.1W/kgの理想的な非晶質金属薄帯が得
られるのではないかと考えた。また、発明者は、前記ド
イツ公開特許公報に記載された「パドル近傍をCO2
ス雰囲気とする」ことの意味を、次のように理解した。
CO2 が溶融金属等の外熱によって加熱されて次式のガ
ス分解反応を起こし、この分解で生成した活性の大きな
酸素でパドル表面に、下記式で示す酸化膜を均一に形成
する。
That is, when observing the surface of the ribbon, many crater-shaped depressions are present. This is because gas is generated between the paddle, which is a molten metal, and the roll surface during the solidification process during the production of the ribbon. It is inferred that heat is not efficiently transmitted from the paddle to the cooling roll due to the intervening heat insulating effect. If this dent can be reduced dramatically,
Heat transfer is performed smoothly, cooling speed is improved, and iron loss W
It was thought that an ideal amorphous metal ribbon of 0.1 / W was obtained at 13/50. In addition, the inventor has understood the meaning of "making the vicinity of the paddle a CO 2 gas atmosphere" described in the above-mentioned German Published Patent Application as follows.
CO 2 is heated by the external heat of the molten metal or the like to cause a gas decomposition reaction of the following formula, and the active oxygen generated by this decomposition uniformly forms an oxide film represented by the following formula on the paddle surface.

【0018】CO2 →CO+ O (O)+(Fe,Si,B)→(Fe2 SiO4 ,Si
2 ,B23 ) この均一な酸化膜の形成で該溶融金属の界面での温度が
低下し、粘性が大きくなる。その結果、パドルの上流側
で、パドルとロールとの接触角が90度に近づき、やっ
て来る空気を跳ね返してしまい、パドルへの空気の巻込
みが少なくなる。従って、薄帯の表面に通常生じていた
空気・ポケットが減少し、薄帯の表面粗度が改善され
る。
CO 2 → CO + O (O) + (Fe, Si, B) → (Fe 2 SiO 4 , Si
O 2 , B 2 O 3 ) Due to the formation of this uniform oxide film, the temperature at the interface of the molten metal decreases, and the viscosity increases. As a result, on the upstream side of the paddle, the contact angle between the paddle and the roll approaches 90 degrees, the incoming air is rebounded, and the entrainment of air into the paddle is reduced. Thus, air pockets normally occurring on the surface of the ribbon are reduced, and the surface roughness of the ribbon is improved.

【0019】発明者がさらに研究したところによると、
パドル内へ巻込まれた空気は、膨張して該空気・ポケッ
トを形成することもわかった。CO2 ガスの雰囲気を用
いると、CO2 がパドルに突入するまでに、該CO2
スが1200℃以上の高温になり、パドル内での熱膨張
が少なくなり、空気・ポケットの形成が防止できる。し
かしながら、ロールの高速回転で生じた連れ回り空気や
微粒子が該ロール表面に付着、あるいは付着して形成さ
れた空気層や微粒子塵は、強固なので、パドル近傍をC
2 ガス雰囲気にする程度では簡単に除去できない。そ
して、これら空気層や微粒子塵がそのままパドルに進入
すると、前記CO2 ガスの吹付け効果が軽減する。
According to further studies by the inventor,
It has also been found that air entrained in the paddle expands to form the air pocket. When the atmosphere of CO 2 gas is used, the CO 2 gas becomes high temperature of 1200 ° C. or more before the CO 2 enters the paddle, the thermal expansion in the paddle is reduced, and the formation of air pockets can be prevented. . However, since the air layer and fine particles generated by the rotation air and the fine particles generated by the high-speed rotation of the roll adhere to the surface of the roll, and the air layer and the fine particle dust formed are strong, the vicinity of the paddle is C
It cannot be easily removed just by setting it to an O 2 gas atmosphere. When the air layer and the fine particle dust enter the paddle as they are, the effect of spraying the CO 2 gas is reduced.

【0020】そこで、発明者は、まず、この空気層を、
CO2 ガスの吹付けだけでなく、それに超音波を付加
し、該超音波のもつ衝撃エネルギーにより破壊すると共
に、ロール表面の微粒子塵をも剥離する方法を考え、さ
らに、この吹き付けで、CO2ガスはロール表面に吸着
させて、本発明を完成したのである。具体的には、図1
に示す装置を用いることで実施される。
Therefore, the inventor firstly defined this air layer as:
CO 2 as well as blowing gas, it adds ultrasound, as well as broken by an impact energy of ultrasonic, consider how to peeling particulate dust on the roll surface, further, in this blowing, CO 2 The gas was adsorbed on the roll surface to complete the present invention. Specifically, FIG.
This is performed by using the apparatus shown in FIG.

【0021】それは、超音波発生器7を内臓し、CO2
ガス6を該冷却ロール2の表面上に噴射するプレッシャ
・ヘッダ5からなる簡単なものである。しかし、本発明
では、その装置をロール2の適切な位置(記号9で示す
距離だけ、パドル3よりロール2の回転方向8の上流側
にある)に配置することで大きな効果を上げることがで
きた。また、プレッシャ・ヘッダ5から供給したCO2
ガス6は、ロール2の表面上に吸着する作用も発揮し
た。なお、通常、超音波発振器には、周波数20〜50
kHzで100〜200db(800〜1500ワット
/m2 )の能力を有するものが用いられるが、30〜4
0kHzで900〜1100ワット/m2がさらに好ま
しい。強すぎると乱流になり、弱すぎると空気層を破壊
できないからである。
It has a built-in ultrasonic generator 7 and CO 2
It is a simple one consisting of a pressure header 5 for injecting a gas 6 onto the surface of the chill roll 2. However, in the present invention, a great effect can be achieved by arranging the device at an appropriate position of the roll 2 (the distance indicated by the symbol 9 is upstream of the paddle 3 in the rotation direction 8 of the roll 2). Was. Also, the CO 2 supplied from the pressure header 5
The gas 6 also exerted an effect of adsorbing on the surface of the roll 2. In general, the ultrasonic oscillator has a frequency of 20 to 50.
Those having a capacity of 100 to 200 db (800 to 1500 watts / m 2 ) at kHz are used,
900-1100 watts / m 2 at 0 kHz is more preferred. If it is too strong, turbulence will occur, and if it is too weak, the air layer cannot be destroyed.

【0022】次に、発明者は、100mm以上の広幅薄
帯4の製造では、上記CO2 ガス6のロール表面への吹
き付けが不均一になり、その吹き付け効果が低減するこ
とを知った。そこで、その対策として、CO2 ガス6が
薄帯4の両端に相当する位置まで届くような吹き付け技
術を考えた。 具体的には、図2の平面図で示すよう
に、前記プレッシャ・ヘッダ5からのCO2 ガス6の出
口に設けるスリット状開口10の長さLを、鋳造する薄
帯4の幅Wの1〜1.4倍とし、且つ該開口厚みdを
0.2〜0.7mmとした。また、その際、プレッシャ
・ヘッダ5内のCO 2 ガス6の圧力を10〜30kPa
とすると、さらに大きな吹き付け効果を挙げることがで
きた。
Next, the inventor of the present invention has proposed that the width and the width be 100 mm or more.
In the production of obi 4, the above COTwo Blowing of gas 6 onto the roll surface
This will result in non-uniform
I knew it. Therefore, as a countermeasure, COTwo Gas 6
A spraying technique that reaches the position corresponding to both ends of the ribbon 4
I thought about the art. Specifically, as shown in the plan view of FIG.
And CO from the pressure header 5Two Out of gas 6
The length L of the slit-shaped opening 10 provided in the mouth is determined by
The width W of the band 4 is 1 to 1.4 times, and the opening thickness d is
0.2 to 0.7 mm. Also, at that time, pressure
・ CO in header 5 Two The pressure of gas 6 is 10 to 30 kPa
In that case, you can get a bigger spray effect
Came.

【0023】さらに、発明者は、上記CO2 ガスの吹き
付け効果を一層促進させることを検討し、ガス流量を適
切に選定するようにした。すなわち、発明者は、鋳造さ
れる薄帯4の性状に影響を与える上記ヘッダ5のスリッ
ト状開口10の長さLや厚みd、スリット数、薄帯4の
幅W、ロール周速等あらゆる操業因子を鋭意検討し、下
記のCOガス流量に関する適切領域を求めたのである。
Further, the inventor has studied to further promote the effect of spraying the CO 2 gas, and has appropriately selected the gas flow rate. In other words, the inventor has applied various operations such as the length L and thickness d, the number of slits, the width W of the ribbon 4, and the roll peripheral speed that affect the properties of the ribbon 4 to be cast. The factors were studied diligently, and an appropriate region for the following CO gas flow rate was determined.

【0024】 N・W0/140 ≦ Q ≦ N・W0/50 但し、Q:CO2 ガスの流量(m3 /min)、W0
薄帯の幅(mm)、N:スリット数である。なお、スリ
ット数が複数になるのは、上記ヘッダが複数の場合、薄
帯4の進行方向に直角なスリットが多数本設けられるこ
とになるからである。
[0024] N · W 0/140 ≦ Q ≦ N · W 0/50 where, Q: CO 2 gas flow rate (m 3 / min), W 0:
The width (mm) of the ribbon, N: the number of slits. The reason why the number of slits is plural is that if the number of the headers is plural, many slits perpendicular to the traveling direction of the ribbon 4 are provided.

【0025】上記関係式を求めた実験結果を図3に示
す。それは、幅(W0)200mm及び50mmの薄帯
4を鋳造するに際して、薄帯4と同一の開口長さLのス
リット状開口(開口厚みd=0.5mm一定)を1本あ
るいは3本設け、CO2 ガス6の流量を種々変更して、
該ガスの吹込み効果を整理したものである。なお、横軸
の数値50は、薄帯の幅50mm×スリット数1、数値
150は、薄帯の幅50mm×スリット数3、数値20
0は、薄帯の幅200mm×スリット数1、数値600
は、薄帯の幅200mm×スリット数3を意味する。図
3より、流量QがN・W0/140未満では、超音波が
発生せず、且つ吹込み後に回収したガスのCO2 濃度は
20%未満(残り空気)で、ロール2の洗浄効果は期待
できないことが明らかである。
FIG. 3 shows an experimental result of obtaining the above relational expression. When casting a ribbon 4 having a width (W 0 ) of 200 mm and 50 mm, one or three slit-shaped openings (aperture thickness d = 0.5 mm constant) having the same opening length L as the ribbon 4 are provided. , By variously changing the flow rate of the CO 2 gas 6,
This is a summary of the gas blowing effect. The numerical value 50 on the horizontal axis is the width of the ribbon 50 mm × the number of slits 1, and the numerical value 150 is the width of the ribbon 50 mm × the number of slits 3 and the numerical value 20.
0 is the width of the thin strip 200 mm x the number of slits 1 and the numerical value 600
Means 200 mm width of the ribbon × 3 slits. Than 3, is less than the flow rate Q is N · W 0/140, ultrasonic waves are not generated, and the CO 2 concentration is less than 20% of the recovered gas after blowing in (remaining air), the cleaning effect of the roll 2 It is clear that this cannot be expected.

【0026】上記発明に加えて、発明者は、CO2 ガス
6を吹き付ける前に、前記空気層を除去もしくは微粒子
塵を予め軽減することを考えた。そして、本発明では、
その手段として乾燥空気11に超音波を付加し、その衝
撃エネルギーで該空気層を破壊し、かつロール表面の微
粒子塵をも剥離するようにもした。つまり、予め剥離し
たこれら空気層と微粒子塵、水蒸気等を直ちに吸引、除
去し、引続きCO2 ガス6を吹付けてロール2の表面に
均一に吸着させ、パドル3周辺の表面を洗浄することも
行うようにしたのである。その際、このCO2 ガス6に
も超音波を発生させ、残存する連れ回り空気層を破壊
し、該CO2 ガス6のロール表面への吸着を効果的にし
ている。ここで、乾燥空気を用いるのは、他のガスでは
密度や露点が適切でなく、有効な超音波が得られないか
らである。また、その後の使用済み乾燥空気の吸引は、
剥離空気の排出流れを一定にして汚染した空気を速やか
に取り除き、その後にCO2 ガスをロール2の表面に吸
着し易くするためである。
In addition to the above invention, the inventor considered removing the air layer or reducing particulate dust before blowing the CO 2 gas 6. And in the present invention,
Ultrasonic waves were applied to the dry air 11 as a means to destroy the air layer by the impact energy, and also to remove the fine particle dust on the roll surface. That is, it is also possible to immediately suction and remove the air layer, the fine particle dust, the water vapor, and the like that have been peeled off in advance, and then continuously spray the CO 2 gas 6 to uniformly adsorb the surface of the roll 2 to clean the surface around the paddle 3. I did it. At that time, this also CO 2 gas 6 to generate ultrasound to break the following rotation air layer remaining, and the effective adsorption to the roll surface of the CO 2 gas 6. Here, the reason why dry air is used is that the density and dew point of other gases are not appropriate and effective ultrasonic waves cannot be obtained. Also, the suction of the used dry air after that,
This is because polluted air is quickly removed by keeping the discharge flow of the stripping air constant, and thereafter, the CO 2 gas is easily adsorbed on the surface of the roll 2.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1に示した本発明に係る薄帯製造装置を
用いて、下記条件で溶融金属合金からなる薄帯4を鋳造
した。 溶融金属:Fe8010Si91 (原子%) 温度:1300℃ 鋳造ノズルのスリット状開口長さ(薄帯の幅W):20
0mm ロール(水冷した銅合金製):外径1m ロールの周速:25m/sec プレッシャ・ヘッダのスリット状開口長さL:150m
m プレッシャ・ヘッダのスリット状開口厚みd:0.3m
m プレッシャ・ヘッダ内のガス圧力:0.2kgf/cm
2 また、ロール表面の洗浄手段、つまり上記超音波発生器
7を内臓したCO2 ガス6のプレッシャ・ヘッダ5は、
パドル3位置よりロール2の回転方向の上流側で、周長
50mmの所に配置した。CO2 ガス6の吹き付け流量
は、0.8Nm 3 /minであり、印加する超音波は周
波数25kHzで1kW/m2 (150db)であっ
た。なお、吹き付け後、パドル位置での雰囲気ガス中の
CO2 濃度は20%(残部は空気)であった。
 (Embodiment 1) The ribbon manufacturing apparatus according to the present invention shown in FIG.
Using the following conditions, cast a ribbon 4 of a molten metal alloy
did. Molten metal: Fe80BTenSi9 C1 (Atomic%) Temperature: 1300 ° C Length of slit-shaped opening of casting nozzle (width W of ribbon): 20
0 mm Roll (made of water-cooled copper alloy): 1 m outer diameter Roll peripheral speed: 25 m / sec Slit opening length L of pressure header: 150 m
m Pressure header slit opening thickness d: 0.3 m
m Gas pressure in pressure header: 0.2kgf / cm
Two Also, a means for cleaning the roll surface, that is, the above ultrasonic generator
7 with built-in COTwo The pressure header 5 for gas 6
At the upstream side in the rotation direction of the roll 2 from the position of the paddle 3, the circumference is
It was arranged at a position of 50 mm. COTwo Flow rate of gas 6
Is 0.8 Nm Three / Min, and the applied ultrasonic wave is
1 kW / m at 25 kHz wavenumberTwo (150db)
Was. After spraying, the atmosphere gas at the paddle position
COTwo The concentration was 20% (the balance was air).

【0028】その結果、ロール2の表面に付着する空気
層を、CO2 ガスの所謂ナイフ効果で10μm厚み分程
度破壊し、超音波の効果として、さらに10μmを破壊
できたと推定される。得られた薄帯4の性状としては、
図6に示すように、薄帯4幅方向の表面粗さ(Ra)が
大幅に改善され、安定してRa<0.8μmが達成でき
た。
As a result, it is presumed that the air layer adhering to the surface of the roll 2 was destroyed by a thickness of about 10 μm by the so-called knife effect of CO 2 gas, and that an additional 10 μm could be destroyed by the effect of ultrasonic waves. The properties of the obtained ribbon 4 include:
As shown in FIG. 6, the surface roughness (Ra) in the width direction of the ribbon 4 was significantly improved, and Ra <0.8 μm was stably achieved.

【0029】なお、図6には、比較例として、CO2
スの代わりに空気を用いた場合及びCO2 ガス雰囲気と
した場合の結果も示している。これらの結果は、本発明
によるCO2 ガス6の吹き付け効果を明白に示してい
る。 (実施例2)実施例1と下記条件だけを変更して、CO
2 ガス6の吹き付けをロール表面の一定領域に実施例1
より拡大し、溶融金属合金からなる薄帯4を鋳造した。
[0029] In FIG. 6, as a comparative example, also shown results when the case using the air and CO 2 gas atmosphere instead of CO 2 gas. These results clearly show the effect of blowing the CO 2 gas 6 according to the present invention. (Embodiment 2) By changing only the following conditions from Embodiment 1, CO2
Example 1 Spraying 2 gas 6 on a fixed area of the roll surface
The ribbon 4 was further enlarged and cast from a molten metal alloy.

【0030】プレッシャ・ヘッダ5のスリット状開口長
さ(L):220mm プレッシャ・ヘッダのスリット状開口厚み(d):0.
5mm その結果、ロール2の表面に付着する空気層を、CO2
ガス6の所謂ナイフ効果で10μm厚み分程度破壊し、
超音波の効果として、さらに10μmを破壊できたと推
定できる。得られた薄帯4の性状としては、図7に示す
ように、幅方向の表面粗さ(Ra)が大幅に改善され、
安定してRa<0.8μmが達成できた。
Length of slit-shaped opening (L) of pressure header 5: 220 mm Thickness of slit-shaped opening (d) of pressure header 5: 0.
5mm result, the air layer adhering to the surface of the roll 2, CO 2
Destruction about 10μm thickness by so-called knife effect of gas 6,
As an effect of the ultrasonic wave, it can be estimated that 10 μm was further destroyed. As a property of the obtained ribbon 4, as shown in FIG. 7, the surface roughness (Ra) in the width direction was significantly improved,
Ra <0.8 μm was stably achieved.

【0031】なお、図7には、スリット状開口長さ
(L)が70mmのプレッシャ・ヘッダ5(ガス圧、ス
リット間隔は実施例と同じ)を用いた場合及び超音波振
動のないCO2 ガス雰囲気とした場合も比較例として示
す。さらに、吹き付けガス及びプレッシャ・ヘッダ5の
スリット状開口長さを種々変更した鋳造を行い、表1に
示す結果を得た(表1には、上記実施例2及び比較例の
結果も同時に示してある)。
FIG. 7 shows a case where the pressure header 5 having a slit-shaped opening length (L) of 70 mm (the gas pressure and the slit interval are the same as in the embodiment) and a CO 2 gas without ultrasonic vibration. The case of an atmosphere is also shown as a comparative example. Further, casting was performed with the blowing gas and the slit-shaped opening length of the pressure header 5 changed variously, and the results shown in Table 1 were obtained (Table 1 also shows the results of Example 2 and Comparative Example above). is there).

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】表1及び図7より、本発明に係る装置及び
方法を適用すると、得られた薄帯4の性状が他の方法や
装置を用いた場合に比べ、優れていることが明らかであ
る。なお、表1において、B8とは磁化力800アンペ
ア/mで磁化した時の磁束密度(テスラ)である。 (実施例3)実施例2と、CO2 ガス6の吹き付け流量
だけを変更し、溶融金属合金からなる薄帯4の鋳造を行
った。つまり、本発明で好ましいとしたCO2 ガス流量
(前記した関係式「N・W0 /140 ≦ Q ≦ N
・W0 /50」を満足する)を選択して、吹き付けたの
である。具体的には、1.5m3 /minである。
It is clear from Table 1 and FIG. 7 that the properties of the obtained ribbon 4 are superior when the apparatus and the method according to the present invention are applied, as compared with the case where other methods and apparatuses are used. . In Table 1, B8 is the magnetic flux density (tesla) when magnetized with a magnetizing force of 800 amps / m. (Example 3) The ribbon 4 made of a molten metal alloy was cast as in Example 2 except that the flow rate of the CO 2 gas 6 was changed. That is, preferred in the present invention and the CO 2 gas flow rate (the relationship equation "N · W 0/140 ≦ Q ≦ N
・ W 0/50 ”was selected and sprayed. Specifically, it is 1.5 m 3 / min.

【0034】その結果、冷却ロール2の表面に付着する
空気層を、CO2 ガス6の所謂ナイフ効果で10μm厚
み分程度破壊し、超音波の効果として、さらに10μm
を破壊できたと推定される。また、吹き付けガス及びプ
レッシャ・ヘッダ5のスリット状開口長さを種々変更し
た鋳造をも行い、その結果を表2に一括して示す(表2
には、実施例3の結果も同時に示してある)。
As a result, the air layer adhering to the surface of the cooling roll 2 is destroyed by about 10 μm thickness by the so-called knife effect of the CO 2 gas 6, and as a result of the ultrasonic wave, the air layer is further reduced to 10 μm
It is estimated that was able to be destroyed. Casting was also performed by changing the blowing gas and the slit-shaped opening length of the pressure header 5 in various ways, and the results are shown in Table 2 (Table 2).
Also shows the results of Example 3.)

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】表2より、本発明に係るCO2 ガス6の適
正な吹き付け量を選定すれば、鋳造された薄帯4の性状
が上記実施例1及び2の結果よりさらに良くなることが
明らかである。なお、表2におけるW13/50 とは、最高
磁束密度が1.3T(テスラ)となるように、周波数5
0Hzで磁化した時の鉄損(ワット(W)/kg)であ
る。 (実施例4)CO2 ガス6の吹き付け前に乾燥空気でロ
ール2の表面を事前洗浄した後、実施例1とほぼ同じ条
件で、溶融金属合金からなる薄帯4の鋳造を行った。
From Table 2, it is clear that the properties of the cast ribbon 4 can be further improved than the results of Examples 1 and 2 by selecting an appropriate spray amount of the CO 2 gas 6 according to the present invention. is there. In addition, W 13/50 in Table 2 is a frequency 5 so that the maximum magnetic flux density is 1.3 T (tesla).
This is the iron loss (watt (W) / kg) when magnetized at 0 Hz. (Example 4) After the surface of the roll 2 was preliminarily washed with dry air before blowing the CO 2 gas 6, a ribbon 4 made of a molten metal alloy was cast under substantially the same conditions as in Example 1.

【0037】実施例1と異なる点は、プレッシャ・ヘッ
ダ5内のガス圧力が0.3kgf/cm2 ,プレッシャ
・ヘッダ5がパドル3の位置よりロール2の回転方向の
上流側に約150mm離して配置した点である。また、
使用したプレッシャ・ヘッダ5は、図4に示した一体型
構造(図5に分離型も示す)で、上流側のヘッダ5のス
リット状開口10から乾燥空気11を噴射し、それを吸
引ボックス12で吸引した後、後流側のスリット状開口
10からCO2 ガス6を噴射するものである。なお、乾
燥空気11及びCO2 ガス6の流量は、それぞれ1.5
Nm3 /minである。
The difference from the first embodiment is that the gas pressure in the pressure header 5 is 0.3 kgf / cm 2 , and the pressure header 5 is located about 150 mm upstream of the paddle 3 in the rotation direction of the roll 2. It is the point where it was arranged. Also,
The used pressure header 5 has an integral structure shown in FIG. 4 (separable type is also shown in FIG. 5), in which dry air 11 is jetted from the slit-shaped opening 10 of the header 5 on the upstream side, and it is sucked into the suction box 12. After that, the CO 2 gas 6 is injected from the slit-shaped opening 10 on the downstream side. The flow rates of the dry air 11 and the CO 2 gas 6 are 1.5
Nm 3 / min.

【0038】この鋳造結果を表3に示す。表3には、上
記実施例4以外にも、従来の方法及び装置を用いた鋳造
結果を比較例として多数示してある。
Table 3 shows the casting results. Table 3 shows many results of casting using the conventional method and apparatus in addition to Example 4 as comparative examples.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】表3より、本発明に係る方法で鋳造した薄
帯4は、粗度、鉄損、磁束密度及び占積率のいずれにお
いても、比較例より優れている。その状況を図8〜10
に示す。図8は、薄帯4をトランスに用いた時に発揮す
る磁束密度を比較したもので、薄帯4としては、本発明
法の実施例4(超音波+CO2 ガスの吹き付け)、従来
法1(CO2 ガスのみの吹き付け)及び従来法2(単に
大気中で鋳造)の3つの方法で得たものである。図8よ
り、本発明の適用で得た薄帯4の磁束密度は、従来法で
得たものより大幅に増加していることが明らかである。
また、図9は、鉄損について同様の比較をしたが、鉄損
も大幅に増加しており、本発明によって薄帯4の磁性が
改善されたことがわかる。さらに、図10は、薄帯4の
表面粗度(Ra,単位μm)をL方向(図10(a))
及びC方向(図10(b))で示す。図10より明らか
なように、薄帯4の表面粗度も本発明の適用で大幅に改
善された。
As can be seen from Table 3, the ribbon 4 cast by the method according to the present invention is superior to the comparative example in all of the roughness, iron loss, magnetic flux density and space factor. The situation is shown in Figs.
Shown in FIG. 8 is a comparison of the magnetic flux density exerted when the ribbon 4 is used for a transformer. As the ribbon 4, Examples 4 (ultrasonic + CO 2 gas blowing) of the method of the present invention and Conventional method 1 ( These are obtained by three methods, namely, spraying only CO 2 gas) and Conventional method 2 (simply casting in air). From FIG. 8, it is clear that the magnetic flux density of the ribbon 4 obtained by applying the present invention is much higher than that obtained by the conventional method.
FIG. 9 shows a similar comparison of iron loss. The iron loss is also greatly increased, indicating that the magnetism of the ribbon 4 is improved by the present invention. 10 shows the surface roughness (Ra, unit μm) of the ribbon 4 in the L direction (FIG. 10 (a)).
And C direction (FIG. 10B). As is clear from FIG. 10, the surface roughness of the ribbon 4 was also greatly improved by applying the present invention.

【0041】以上はすべて、Fe809 Si91 (原
子%)で実施したものである。以下、組成に関する実施
例を示す。 (実施例5)実施例1と同様な条件にて、様々な組成で
薄帯を製造した。得られた薄帯を320℃〜420℃の
温度で不活性ガス中、20(0e)の磁場を長手方向に
印加しながら焼鈍し、磁気特性と表面粗度を測定した。
All of the above have been carried out with Fe 80 B 9 Si 9 C 1 (atomic%). Hereinafter, examples relating to the composition will be described. (Example 5) Under the same conditions as in Example 1, ribbons were produced with various compositions. The obtained ribbon was annealed at a temperature of 320 ° C. to 420 ° C. in an inert gas while applying a magnetic field of 20 (0 e) in the longitudinal direction, and the magnetic properties and surface roughness were measured.

【0042】結果を表4に示す。なお、表4には比較の
ため、No.12から15に大気雰囲気で鋳造し、同様
な処理を施した材料についての例を示した。表4では、
組成がFeab Sicd の化学式で75≦a≦8
1、7≦b≦11.5、8≦c≦15、0.5≦d≦
1.5及びa+b+c+d=100であり、超音波+C
2 吹付けをして鋳造した薄帯は、粗度Raが0.3〜
0.5μmで鉄損W13/50 が0.10W/kg以下、磁
束密度B8 が1.538T以上と良好な磁気特性を示し
ている。それに対し、組成範囲を外れたもの、CO2
用いず鋳造したものは、いずれも粗度Raが1.3〜
1.5μmと悪くなっているか、粗度が悪くなくとも鉄
損W13/50 が0.10W/kg以上か、磁束密度B8
1.5T以下となっていることがわかる。
Table 4 shows the results. In Table 4, for comparison, No. 12 to 15 show examples of materials cast in the air atmosphere and subjected to the same treatment. In Table 4,
Composition by a chemical formula of Fe a B b Si c C d 75 ≦ a ≦ 8
1, 7 ≦ b ≦ 11.5, 8 ≦ c ≦ 15, 0.5 ≦ d ≦
1.5 and a + b + c + d = 100, ultrasound + C
The ribbon cast by spraying with O 2 has a roughness Ra of 0.3 to
Iron loss W 13/50 is 0.10 W / kg or less at 0.5 [mu] m, the magnetic flux density B 8 shows good magnetic properties and higher 1.538T. On the other hand, those out of the composition range and those cast without using CO 2 all have a roughness Ra of 1.3 to
Either worse with 1.5 [mu] m, or iron loss W 13/50 even not bad roughness is 0.10 W / kg or more, the magnetic flux density B 8 it can be seen that even has a 1.5T or less.

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】[0044]

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、組成
が化学式Feab Sicd で、75≦a≦81、7
≦b≦11.5,8≦c≦15,0.5≦d≦1.5及
びa+b+c+d=100であり、鉄損W13/50 ≦0.
1W/kg、表面粗度Ra≦0.8μm以下、磁束密度
8 ≧1.50T、及び/又は占積率≧88重量%を有
する軟磁性非晶質金属薄帯を提供できた。また、この薄
帯は、200mm以上の広幅にもなり、特に、トランス
用として有効である。
As described above, according to the present invention, the present invention, the composition is the chemical formula Fe a B b Si c C d , 75 ≦ a ≦ 81,7
≦ b ≦ 11.5, 8 ≦ c ≦ 15, 0.5 ≦ d ≦ 1.5 and a + b + c + d = 100, and iron loss W 13/50 ≦ 0.
A soft magnetic amorphous metal ribbon having 1 W / kg, surface roughness Ra ≦ 0.8 μm or less, magnetic flux density B 8 ≧ 1.50 T, and / or space factor ≧ 88% by weight could be provided. In addition, the ribbon has a width of 200 mm or more, and is particularly effective for a transformer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る非晶質金属薄帯の製造装置とパド
ル周辺の状況を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an apparatus for manufacturing an amorphous metal ribbon according to the present invention and a situation around a paddle.

【図2】図1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG.

【図3】CO2 ガスの適正な流量を決定した実験結果を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing experimental results of determining an appropriate flow rate of CO 2 gas.

【図4】本発明に係る非晶質金属薄帯の製造装置の別態
様(一体型)を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing another embodiment (integrated type) of the apparatus for manufacturing an amorphous metal ribbon according to the present invention.

【図5】本発明に係る非晶質金属薄帯の製造装置の別態
様(分離型)を示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing another embodiment (separation type) of the apparatus for manufacturing an amorphous metal ribbon according to the present invention.

【図6】非晶質合金薄帯の幅方向における表面粗度分布
(実施例と比較例)を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a surface roughness distribution (Example and Comparative Example) in the width direction of an amorphous alloy ribbon.

【図7】非晶質合金薄帯の幅方向における表面粗度分布
(実施例と比較例)を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a surface roughness distribution in the width direction of the amorphous alloy ribbon (Example and Comparative Example).

【図8】非晶質合金薄帯をトランスに用いた場合に呈す
る磁束密度(実施例と比較例)を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing magnetic flux densities (Examples and Comparative Examples) exhibited when an amorphous alloy ribbon is used for a transformer.

【図9】非晶質合金薄帯をトランスに用いた場合に呈す
る鉄損(実施例と比較例)を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing iron loss (Example and Comparative Example) exhibited when an amorphous alloy ribbon is used for a transformer.

【図10】非晶質合金薄帯の表面粗度を示す図で、
(a)は薄帯のL方向、(b)はC方向に対応する。
FIG. 10 is a view showing the surface roughness of an amorphous alloy ribbon.
(A) corresponds to the L direction of the ribbon, and (b) corresponds to the C direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズル(鋳造用ノズル) 2 冷却ロール(ロール) 3 パドル(湯溜り) 4 薄帯(非晶質金属薄帯) 5 プレッシャー・ヘッダ(ヘッダ) 6 CO2 ガス 7 超音波発振器 8 ロールの回転方向 9 ロールの周長距離 10 スリット状開口 11 乾燥空気 12 吸引ボックス 13 ガスの吸引方向 14 エア・ヘッダ 15 吸引ブロア 16 送風ブロア 17 タンディッシュDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle (casting nozzle) 2 Cooling roll (roll) 3 Paddle (pool) 4 Thin strip (amorphous metal thin strip) 5 Pressure header (header) 6 CO 2 gas 7 Ultrasonic oscillator 8 Roll rotation direction 9 Roll circumference 10 Slit opening 11 Dry air 12 Suction box 13 Gas suction direction 14 Air header 15 Suction blower 16 Ventilation blower 17 Tundish

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松木 謙典 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究所内 (72)発明者 行本 正雄 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 川 崎製鉄株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kennori Matsuki 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba Kawasaki Steel Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Masao Yukimoto 2-3-2 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Saki Steel Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高速回転する冷却ロール上にスリット状
開口を有するノズルから溶融金属を射出して該冷却ロー
ル上に湯溜りを形成し、該湯溜りを広げて急冷凝固させ
た非晶質金属薄帯であって、 組成が、Feab Sicd の化学式で75≦a≦8
1、7≦b≦11.5、8≦c≦15、0.5≦d≦
1.5及びa+b+c+d=100であり、且つ鉄損W
13/50 が0.1W/kg以下であることを特徴とする軟
磁性非晶質金属薄帯。但し、a,b,c,dは原子%で
ある。
1. An amorphous metal formed by injecting molten metal from a nozzle having a slit-shaped opening on a cooling roll rotating at a high speed to form a pool on the cooling roll, expanding the pool and rapidly solidifying it. a ribbon, composition, Fe a B b Si c C d of formula with 75 ≦ a ≦ 8
1, 7 ≦ b ≦ 11.5, 8 ≦ c ≦ 15, 0.5 ≦ d ≦
1.5 and a + b + c + d = 100, and iron loss W
13. A soft magnetic amorphous metal ribbon, wherein 13/50 is 0.1 W / kg or less. However, a, b, c, and d are atomic%.
【請求項2】 さらに、表面粗度Raを0.8μm以下
としてなることを特徴とする請求項1記載の軟磁性非晶
質金属薄帯。
2. The soft magnetic amorphous metal ribbon according to claim 1, wherein the surface roughness Ra is 0.8 μm or less.
【請求項3】 さらに、磁束密度B8 を1.50T以上
としてなることを特徴とする請求項1又は2いずれかに
記載の軟磁性非晶質金属薄帯。
3. The soft magnetic amorphous metal ribbon according to claim 1, wherein the magnetic flux density B 8 is 1.50 T or more.
【請求項4】 さらに、トランスに積層した時の占積率
を88%以上としてなることを特徴とする請求項1〜3
いずれかに記載の軟磁性非晶質金属薄帯。
4. The method according to claim 1, wherein an occupying ratio when stacked on the transformer is 88% or more.
The soft magnetic amorphous metal ribbon according to any one of the above.
【請求項5】 前記湯溜り位置より前記冷却ロールの回
転方向の上流側で、該冷却ロールの表面を、超音波振動
を付加したCO2 ガスの吹きつけで洗浄してなることを
特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の軟磁性非晶質
金属薄帯。
5. The cooling roll is characterized in that the surface of the cooling roll is cleaned by blowing CO 2 gas to which ultrasonic vibration is applied, on the upstream side in the rotation direction of the cooling roll from the pool position. The soft magnetic amorphous metal ribbon according to claim 1.
【請求項6】 前記CO2 ガスを、下記(1)式を満た
す流量(Q)としてなることを特徴とした請求項5記載
の軟磁性非晶質金属薄帯。 N・W0 /140≦Q≦N・W0/50 …(1) ただし、 Q:CO2 ガス流量(m3 /min) W0:薄帯の幅(mm) N:スリットの数
6. The soft magnetic amorphous metal ribbon according to claim 5, wherein the CO 2 gas has a flow rate (Q) satisfying the following equation (1). N · W 0/140 ≦ Q ≦ N · W 0/50 ... (1) However, Q: CO 2 gas flow rate (m 3 / min) W 0 : a width of the ribbon (mm) N: number of slits
【請求項7】 前記CO2 ガスの吹きつけ前に、予め、
冷却ロール表面を、超音波振動を付加した乾燥空気の吹
きつけで洗浄し、汚染した該乾燥空気を吸引除去してな
ることを特徴とする請求項5又は6記載の軟磁性非晶質
金属薄帯。
7. Before blowing the CO 2 gas,
7. The soft magnetic amorphous metal thin film according to claim 5, wherein the surface of the cooling roll is cleaned by blowing dry air to which ultrasonic vibration is applied, and the contaminated dry air is removed by suction. band.
JP9138748A 1997-05-28 1997-05-28 Soft magnetic amorphous metal thin band Pending JPH10323742A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9138748A JPH10323742A (en) 1997-05-28 1997-05-28 Soft magnetic amorphous metal thin band

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9138748A JPH10323742A (en) 1997-05-28 1997-05-28 Soft magnetic amorphous metal thin band

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10323742A true JPH10323742A (en) 1998-12-08

Family

ID=15229266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9138748A Pending JPH10323742A (en) 1997-05-28 1997-05-28 Soft magnetic amorphous metal thin band

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10323742A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006045662A (en) * 2004-07-05 2006-02-16 Hitachi Metals Ltd Amorphous alloy ribbon
WO2006104148A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Hitachi Metals, Ltd. Magnetic core and applied product making use of the same
WO2007094502A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Nippon Steel Corporation Amorphous alloy thin band excellent in magnetic characteristics and space factor
WO2007099931A1 (en) * 2006-02-28 2007-09-07 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Amorphous transformer for electric power supply
WO2013137118A1 (en) * 2012-03-15 2013-09-19 日立金属株式会社 Amorphous alloy thin strip
EP2612335A4 (en) * 2010-08-31 2018-01-10 Metglas, Inc. Ferromagnetic amorphous alloy ribbon with reduced surface defects and application thereof
EP2612334A4 (en) * 2010-08-31 2018-01-10 Metglas, Inc. Ferromagnetic amorphous alloy ribbon and fabrication thereof
WO2019138730A1 (en) * 2018-01-12 2019-07-18 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy thin strip and magnetic component

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006045662A (en) * 2004-07-05 2006-02-16 Hitachi Metals Ltd Amorphous alloy ribbon
WO2006104148A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Hitachi Metals, Ltd. Magnetic core and applied product making use of the same
JP2006310787A (en) * 2005-03-29 2006-11-09 Hitachi Metals Ltd Magnetic core and application article using it
US8021498B2 (en) 2005-03-29 2011-09-20 Hitachi Metals, Ltd. Magnetic core and applied product making use of the same
US7988798B2 (en) 2006-02-17 2011-08-02 Nippon Steel Corporation Amorphous alloy ribbon superior in magnetic characteristics and lamination factor
JP2007217757A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Nippon Steel Corp Amorphous alloy ribbon with excellent magnetic properties and space factor
WO2007094502A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Nippon Steel Corporation Amorphous alloy thin band excellent in magnetic characteristics and space factor
US9177706B2 (en) 2006-02-28 2015-11-03 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Method of producing an amorphous transformer for electric power supply
JP4558664B2 (en) * 2006-02-28 2010-10-06 株式会社日立産機システム Amorphous transformer for power distribution
JP2007234714A (en) * 2006-02-28 2007-09-13 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Amorphous transformer for power distribution
KR101079422B1 (en) 2006-02-28 2011-11-02 가부시키가이샤 히다치 산키시스템 Amorphous transformer for electric power supply
WO2007099931A1 (en) * 2006-02-28 2007-09-07 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Amorphous transformer for electric power supply
EP2612335A4 (en) * 2010-08-31 2018-01-10 Metglas, Inc. Ferromagnetic amorphous alloy ribbon with reduced surface defects and application thereof
EP2612334A4 (en) * 2010-08-31 2018-01-10 Metglas, Inc. Ferromagnetic amorphous alloy ribbon and fabrication thereof
WO2013137118A1 (en) * 2012-03-15 2013-09-19 日立金属株式会社 Amorphous alloy thin strip
US20150050510A1 (en) * 2012-03-15 2015-02-19 Hitachi Metals, Ltd. Amorphous alloy ribbon
JPWO2013137118A1 (en) * 2012-03-15 2015-08-03 日立金属株式会社 Amorphous alloy ribbon
WO2019138730A1 (en) * 2018-01-12 2019-07-18 Tdk株式会社 Soft magnetic alloy thin strip and magnetic component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1248803C (en) Soft magnetic alloy thin band, magnetic part made therefrom and its making method
US6749700B2 (en) Method for producing amorphous alloy ribbon, and method for producing nano-crystalline alloy ribbon with same
US5765625A (en) Method and apparatus for manufacturing amorphous metal ribbon
JPH10323742A (en) Soft magnetic amorphous metal thin band
JP2002316243A (en) Method of manufacturing thin amorphous alloy strip and method of manufacturing thin nanocrystal alloy strip using the same
JP2004353090A (en) Amorphous alloy ribbon and member using the same
US5381856A (en) Process for producing very thin amorphous alloy strip
JP3397601B2 (en) Method and apparatus for producing amorphous metal ribbon
JP3364299B2 (en) Amorphous metal wire
JPH0523800A (en) Method and apparatus for producing rapid solidified alloy foil
JP2002086249A (en) Method for producing amorphous alloy strip
JP2002205148A (en) Method for producing amorphous alloy strip
JPH09271909A (en) Cooling base board for producing quenched metal thin strip
JP3266404B2 (en) Metal ribbon manufacturing method and apparatus
JP3425039B2 (en) Amorphous metal ribbon manufacturing equipment
JPH0819834A (en) Apparatus for producing quenched thin metal strip
JPH04356336A (en) Manufacture of quenched metallic thin strip
JPH05138309A (en) Improvement of surface characteristic of metal cast strip and apparatus for producing metal cast strip
JPH0218665B2 (en)
JP3100798B2 (en) Quenched metal strip manufacturing equipment
JP2001300697A (en) Method for producing amorphous ribon for nano- crystallized material and method for manufacturing nano-crystallized soft magnetic material using this ribon
JPH05138308A (en) Method and device for improving surface characteristic of metal cast strip
JPS644866B2 (en)
JP3499075B2 (en) Method and apparatus for controlling surface properties of quenched metal ribbon
JPS61172654A (en) Production of quickly cooled thin alloy strip

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021203