JPH0218665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融物から直接に金属ストリツプを鋳
造する方法、より詳細には金属を溶融物から直接
に固化させて実質的に連続した金属ストリツプを
形成する方法に関する。

米国特許第4142571号（M.Narasimhan）明細
書には、溶融金属流を急冷して連続した金属スト
リツプを形成するために慣用される装置および方
法が記載されている。金属は不活性雰囲気または
部分的真空下に鋳造することができる。米国特許
第3862658号（J.ベデル）および米国特許第
4202405号（C.カールソン）各明細書には、鋳造
された金属フイラメントを急冷面と長時間接触さ
せるために用いられる柔軟なベルトが示されてい
る。

きわめて平滑なストリツプを一般的な装置で鋳
造することは困難である。急冷面と溶融金属の間
に閉じ込められたガスポケツトが急冷中にガスポ
ケツト欠損部を形成するからである。これらの欠
損部は他の要素と共に、鋳造されたストリツプの
急冷面およびその反対の自由面上のかなりの粗面
性の原因となる。ある場合には、表面の欠損が実
際にストリツプ全体に広がり、そこに穿孔を形成
する。

米国特許第4154283号（R.レイら）明細書に
は、金属ストリツプの真空鋳造によりガスポケツ
ト欠損部の形成が減少することが示されている。
レイらの教示する真空鋳造システムには、低圧キ
ヤステイング雰囲気を得るために特殊な室および
ポンプが必要である。さらに鋳造されたストリツ
プを真空室から連続的に運び出すために補助手段
が必要となる。さらにこのような真空鋳造システ
ムの場合、ストリツプが周囲雰囲気下でキヤステ
イングする際に一般に起こるように離脱する代わ
りに、急冷面に過度に溶着する傾向がある。

米国特許第4301855号（鈴木ら）明細書には溶
融金属を加熱されたノズルから回転ロールの外縁
面へ注ぐことによる金属リボンのキヤステイング
装置が示されている。カバーがノズル上流のロー
ル面を包み込んで室を形成し、その雰囲気は真空
ポンプにより排気される。カバー内にあるヒータ
ーがノズル上流のロール面を加熱し、ロール面か
ら水滴およびガスを除去する。真空室はキヤステ
イングロール面に近接して流動するガス層の密度
を低下させ、これにより鋳造されたリボン内にエ
アポケツトくぼみが形成されるのを少なくする。
ヒーターはロール面から水分および付着ガスを追
い出し、エアポケツトくぼみの形成をさらに少な
くするのを助ける。

鈴木らが示した装置では、金属は鋳造面が真空
室から出るまでこの表面に注がれない。この処置
により、急速に前進するリボンを真空室から取り
出す際に生じる煩雑さは避けられる。リボンは実
際には大気中でキヤステイングされ、リボンの品
質を改善する可能性は相殺される。

米国特許第3861450号明細書（モブリーら）に
は金属フイラメントを製造する方法および装置が
示されている。デイスク様の冷却員子が回転して
その末端面を溶融プールに浸漬し、移動面が溶融
物に入る決定的な処理領域では非酸化性のガスが
導入される。この非酸化性のガスは還元性のガス
であり、それが大気中で燃焼することにより、決
定的な処理領域で還元性または非酸化性の燃焼生
成物が生成する。特に優れた実施態様において
は、炭素またはグラフアイト製のカバーがデイス
クの一部を包み込み、カバー付近の酸素と反応し
て非酸化性の一酸化炭素および二酸化炭素ガスを
生成し、次いでこれがデイスク部分および溶融物
の入口領域を包囲する。

モブリーらの教示するように、非酸化性のガス
の導入によつて、密着する酸化性ガス層が非酸化
性ガスによつて遮断され、置換される。非酸化性
のガスをコントロールしながら導入することによ
つて、溶融物表面の粒状固体物質が決定的な処理
領域に集まるのを阻止するバリヤーも与えられ
る。この領域では回転デイスクが不純物を溶融物
内の初期フイラメント固化地点まで引き込むであ
ろう。最後に、酸化性ガスおよび浮遊不純物を決
定的領域から除くことにより、回転デイスクから
フイラメントが放出される地点の安定性はこれら
の相互の付着が減少して自然な放出が促進される
ことによつて増大する。

しかしモブリーらはデイスク表面および溶融物
中での酸化の問題のみをねらつている。モブリー
らの教示する非酸化性ガスの流れはなお、回転す
るホイールの粘稠な抗力により溶融物中へ引き込
まれ、溶融物がデイスク末端から分離してフイラ
メント形成が妨げられそうになる可能性がある。
モブリーらによつて与えられる利点は特に、溶融
物プール内での実際のフイラメント形成点におけ
る酸化を非酸化ガスが減少させることである。従
つてモブリーらはデイスク表面を溶融物から分離
し、遮断する可能性のあるガスの同伴を減少させ
るのには成功していない。

米国特許第4282921号および米国特許第4262734
号明細書（H.リーベルマン）には、急冷される
非晶質ストリツプにおける縁の欠損を少なくする
ために同軸ガスジエツトを用いる装置および方法
が示されている。米国特許第4177856号および米
国特許第4144926号明細書（H.リーベルマン）に
は、急冷される非晶質ストリツプにおける縁の欠
損を少なくするためにレイノルズ数パラメーター
を制御する方法および装置が示されている。気体
の密度、従つてレイノルズ数は、真空の採用によ
り、および比較的低分子量の気体の使用により調
節される。

しかし慣用される方法では、ガスポケツトの閉
じ込めによる鋳造された金属ストリツプの表面欠
損を適度に減少させることはできない。真空鋳造
法によれば若干の成功が得られたが、真空キヤス
テイング法を用いる場合急冷面に鋳造されたスト
リツプが過度に溶着し、鋳造されたストリツプを
真空室から取り出すのが困難であるため、収率が
低下し、製造原価が増大する。従つて慣用される
方法は一定の品質および均質な断面をもつ平滑な
ストリツプを効率よく製造する、商業的に受容で
きる方法を提供することはできなかつた。

本発明は平滑な金属ストリツプを効率よく鋳造
し、実質的にストリツプのガスポケツト欠損を防
止する方法を提供する。本発明の方法を実施する
ための装置には急冷面をもつ可動冷却体が含ま
れ、また溶融金属流を急冷面の急冷領域上に沈積
させてストリツプを形成するノズル手段が含まれ
る。ノズル手段はノズルオリフイスを含む出口部
分をもつ。酸欠（depletion）手段はガスを加熱
してその密度を低下させ、少なくとも約800Kの
温度を有する低密度雰囲気を与える。急冷領域に
近接してその上流に位置する酸欠領域に上記ガス
を供給し、酸欠領域内に低密度雰囲気を与える。

ここで酸欠領域とは、既に存在する雰囲気を熱
いガスと置換して沈積される溶融金属と急冷面と
の間に取り込まれる酸素領域を減じるための領域
を言う。

本発明によれば、連続した金属ストリツプをキ
ヤステイングする方法も提供される。急冷面をも
つ冷却体が一定の速度で移動し、溶融金属流が急
冷面の急冷領域に沈積してストリツプを形成す
る。ガスを加熱してその密度を低下させ、少なく
とも約800Kの温度を有する低密度雰囲気を与え
る。このガスは急冷領域に近接してその上流に位
置する酸欠領域に供給されて酸欠領域内に低密度
雰囲気を与える。これによりストリツプにガスポ
ケツトが形成されるのが実質的に防止される。

さらに本発明によれば、少なくとも50％のガラ
ス質構造を有し、鋳造し放しの状態で約15μｍ以
下の厚さをもつ準安定な材料からなる金属ストリ
ツプを作ることができる。

本発明の方法によれば、ストリツプの鋳造に際
して急冷面に面してガスポケツトが形成され、閉
じ込められるのが有利に減少する。その結果、本
発明によれば複雑な真空鋳造装置を用いる必要が
なく、周囲の雰囲気中で実施することができる。
酸欠領域における加熱されたガスにより、意外に
も溶融金属がより良好にかつより均一に冷却ない
し急冷される。高温のガスにより低密度雰囲気が
与えられ、これより溶融金属と急冷面との接触を
低下させる作用をするガスポケツトの形成が防止
される。また、より均一な急冷により、鋳造され
たストリツプの物理的特性が改善される。特にス
トリツプの急冷される面における表面欠損が減少
することにより材料の充填係数が増大し、初期の
疲れ配損を起こす可能性のある局所的な応力集中
が少なくなる。鋳造されたストリツプの自由面側
（冷却体の急冷面と接触しない側）の平滑性も、
本発明の方法によつて改良される。この平滑性の
増大によつて、材料の充填係数がさらに増大す
る。非晶質金属ストリツプの製造に際しては、低
密度雰囲気によりいつそう均一な急冷がなされる
ことによつて、非晶質状態がより高精度かつ均一
に形成される。磁性材料からなるストリツプの製
造に際して、ストリツプ表面の不連続部の数およ
び寸法が低減し、ストリツプの磁性が改善され
る。

閉じ込められたガスポケツトによる表面欠損が
少なくなり、ガスポケツトがストリツプを穿孔す
る機会もいつそう少なくなる。意外にもきわめて
薄いストリツプ（約15μｍ以下の厚さ）が製造さ
れた。これらのきわめて薄いストリツプは種々の
用途にきわめて望ましい。たとえば磁気装置、た
とえば誘導子、リアクトルおよび高周波電磁装置
においては、薄い磁性材料は実質的にこれらにお
ける電力損を減少させる。ろう付においては、よ
り薄いろう付箔の使用により実質的にろう付され
たジヨイントの強度が改善される。

さらに、閉じ込められたガスポケツトが減少す
ることにより、溶融金属と急冷面との熱伝導性接
触が著しく増す。急速に固化した金属からなる比
較的厚いストリツプを製造することもできる。こ
のような比較的厚いストリツプは、現在の商業的
用途に好都合に用いられている材料とより容易に
入れかえることができるため、望ましい。これら
の厚いストリツプは、意外にも単一急冷工程でよ
りいつそう短かい時間に低原価で急速固化させる
ことにより得られる。

このように本発明は急冷面と接触するストリツ
プ表面のガスポケツト欠損を効果的に減少させ、
平滑な表面仕上げおよび均一な物理的特性をもつ
ストリツプを製造することができる。真空鋳造に
伴う複雑な装置および処置は除かれる。本発明に
よれば極度に薄い金属ストリツプおよび特に厚い
金属ストリツプが溶融物から直接に、低原価で高
収率において効率的に鋳造される。このように極
端に薄いストリツプおよび特に厚いストリツプ
は、殊に磁性装置などの用途に適しており、慣用
されている材料の代わりにより大きな有効性およ
び経済性をもつて使用することができる。

本発明は以下の本発明の好ましい実施態様およ
び添付の図面に関する詳細な記述を参照すること
によつてより十分に理解され、他の利点も明らか
になるであろう。図面において、 第１図は金属ストリツプを急速鋳造するための
代表的な先行技術による装置であり； 第２図はエンドレス鋳造ベルトを用いる本発明
の方法を実施するための装置を概略的に示したも
のであり； 第３図は鋳造ノズルと同軸に位置するガス送出
手段を用いる本発明の方法を実施するための装置
を示す図であり； 第４図は回転式鋳造ホイールを用いる本発明の
方法を実施するための装置を示すものであり； 第５図は鋳造したストリツプを急冷面と長時間
接触させるための柔軟なハツガーベルトを用いる
本発明の方法を実施するための装置を示すもので
あり；そして 第６図溶融金属が沈積する急冷面部分における
気体速度分布を示すものである。

本発明の目的に関して説明および特許請求の範
囲において用いられるストリツプは、横断寸法が
その長さよりもはるかに小さな細長い物体であ
る。たとえばストリツプには規則的なまたは不規
則な断面をもつワイヤ、リボン、シートなどが含
まれる。

本発明は結晶質または非晶質の金属から構成さ
れる金属ストリツプの鋳造に適しており、特に溶
融金属から少なくとも約10⁴℃／秒の速度で急速
に固化、急冷される金属ストリツプの製造に適し
ている。このように急速に固化したストリツプは
改良された物理的特性、たとえば改良された引張
り強度、延性、および磁性をもつ。

第１図は連続した金属ストリツプを急速に鋳造
するための代表的な先行技術による装置を示す。
るつぼ２に入れられた溶融合金は加熱要素３によ
り加熱される。るつぼを不活性ガスで加圧する
と、溶融合金流はるつぼ基底部のノズル４から押
し出され、溶融金物を可動冷却体、たとえば回転
式鋳造ホイール１上に沈積させる。固化し、移動
しているストリツプ６は、急冷ホイールからの離
脱点を過ぎたのち適切な巻取り手段へ向かう。

急冷面５（支持体）は高い熱伝導性をもつ材料
であることが好ましい。適切な材料には炭素鋼、
ステンレススチールおよび銅系合金たとえばベリ
リウム−銅が含まれる。少なくとも約10⁴℃／秒
の急冷速度を達成するために、ホイール１は内部
冷却され、回転して約100〜4000ｍ／分の範囲で
前進する急冷面を与える。好ましくは急冷面の速
度は約200〜3000ｍ／分の範囲にある。一般に鋳
造されたストリツプの厚さは25〜100μｍである。

第２図は本発明の方法を実施するための代表的
装置を示す。可動冷却体たとえばエンドレス鋳造
ベルト７は冷却された鋳造用急冷面５をもつ。ノ
ズル手段、たとえばノズル４は溶融金属流を急冷
面５の急冷領域１４に沈積させ、ストリツプ６を
形成する。ノズル４は出口部２６に位置するオリ
フイス２２をもつ。酸欠手段（送出用ガスノズル
手段、ヒーター手段１０およびガス供給部１２を
含む）により、ガス供給部１２からのガス２４を
加熱して低密度雰囲気を与え、ガスをガスノズル
８により、急冷領域１４に近接してその上流に位
置する酸欠領域１３へ向ける。ノズル８はガス２
４を酸欠領域１３およびその周囲に向けるように
適切に配置され、従つてガス２４を実質的に酸欠
領域１３に押し寄せる、ここに低密度雰囲気を与
え、バルブ１６はノズル８を通る体積および速度
を調節する。第２図に示されるように、ガスノズ
ル８は急冷領域１４の上流に位置し、急冷面の移
動方向に向かう。所望によりガスノズル８は第３
図に代表例として示されるように鋳造ノズル４と
同軸に位置していてもよい。

詳細な説明および特許請求の範囲に用いられる
低密度雰囲気という語は、ガス密度１ｇ／以
下、好ましくは約0.5ｇ／以下をもつ雰囲気を
意味する。

希望する低密度雰囲気を得るためには、ガス２
４を少なくとも約800Kになるまで加熱し、より
好ましくは少なくとも約1300Kになるまで加熱す
る。一般に比較的高温のガスが好ましい。これら
はより低い密度をもち、急冷面５と沈積した溶融
金属との間にガスポケツトが生成し、閉じ込めら
れるのをいつそう少なくするであろう。

閉じ込められたガスポケツトは、表面の平滑さ
を損うリボン表面欠損を生じるため望ましくな
い。極端な場合には、ガスポケツトがストリツプ
６を貫通する穿孔の原因となるであろう。磁性金
属ストリツプを巻きつけて磁気コアーを作成する
場合は特に、表面の欠損により材料の充填係数が
低下するのできわめて平滑な表面仕上げが重要で
ある。充填係数は巻きつけられたコアーにおける
実際の磁性材料の体積分率（総コアー体積で割つ
た磁性材料の体積）であり、しばしば％で表わさ
れる。欠損のない平滑な面は、ストリツプの磁性
を最適なものにする際に、またストリツプの疲労
抵抗を低下させる局所的な応力集中を最小限度に
抑える際にも重要である。

ガスポケツトは沈積した溶融金属を表面５から
遮断し、局所領域における急冷速度を低下させ
る。これによる不均一な急冷によつて不均一な物
理的特性、たとえば不均一な強度、延性および磁
性をもつストリツプ６が得られる。

たとえば非晶質金属ストリツプを鋳造する場
合、ガスポケツトによりストリツプの局所部分で
望ましくない結晶化が起こる可能性がある。ガス
ポケツトおよび局所的結晶化は磁区壁の易動度を
抑制する不連続部を生じ、これにより材料の磁性
が損われる。

従つて本発明は、ガスポケツトの閉じ込めを少
なくすることにより改良された表面仕上げおよび
改良された物理的特性をもつ高品質金属ストリツ
プを製造する。たとえば少なくとも約80％，およ
び約95％までの充填係数をもつ金属ストリツプが
製造された。

ガスポケツトが減少する機構は第６図を参照す
ることによりいつそう容易に説明できる。急冷面
５付近で溶融物のたまり１８の上流にあるガス境
界層の速度分布が２０に概略的に示されている。
最高のガス境界層速度は急冷面５（支持体）のす
ぐ近くで起こり、移動する急冷面の速度に等し
い。従つて移動する急冷面は通常は周囲雰囲気か
らの冷たい空気を酸欠領域１３および急冷帯域１
４（溶融金属が沈積する急冷面）に引き込む。比
較的冷たい空気が急冷領域に引き込まれるため、
高温の鋳造ノズルおよび溶融金属の存在によつて
も、局所雰囲気はその密度が有意に低下するのに
十分なほどには加熱されない。

溶融物のたまり１８は、合金組成、支持体組成
および表面フイルムの存在を含む種々の要素によ
り定められる程度に、支持体表面を湿潤させる。
しかし溶融物−支持体界面にガス境界層により与
えられる圧力は溶融物を局所的に支持体から分離
して、運び込まれるガスポケツト（リボン下面の
“リフトオフ（lift−off）”領域４４として現われ
るであろう）を形成する作用を及ぼす。ガス境界
層の淀み圧力（層が硬い壁に当たつた場合の圧
力）は次式により与えられる。

Ps＝1/2ρV² 式中ρ＝ガス密度、Ｖ＝支持体速度である。従
つて溶融金属たまりの下側に運び込まれるガスポ
ケツトの寸法および数を減少させるためには、ガ
ス境界層密度または支持体速度を低下させること
が重要である。たとえばガス境界層を真空中での
鋳造により除くと、ストリツプの下側のリフトオ
フ領域を完全に除くことができる。あるいは境界
層に低密度のガスを用いることもできる。低分子
量のガス（たとえばヘリウム）を選ぶのも境界層
のガス密度を低下させる一方法である。しかしこ
の様式で安全にかつ経済的に使用できる低分子量
ガスの種類はきわめて制限されている。本発明に
よれば、境界層のガス密度を低下させるための経
済的な安全な手段が提供される。境界層のガス密
度を低下させる好ましい方法は、加熱されたガス
を用いることである。ガス密度は絶対温度に反比
例して低下するであろう。高温のガスを溶融物た
まり１８の上流側に向けることにより、溶融物た
まりの下側へ運び込まれるガスポケツトの寸法お
よび数を実質的に減少させることができる。

しかし、急冷面５上に沈降する可能性のある固
体または液体物質の形成を実質的に防止するため
には、関連因子（たとえば高温の低密度雰囲気の
組成、および急冷面５のパラメーター）を調節す
ることが重要である。この種の沈降物が溶融物た
まりと急冷面の間に運び込まれた場合、これは表
面欠損を生じ、ストリツプの品質を低下させるで
あろう。

意外にも、急冷領域１４に近接するガス雰囲気
を加熱してその密度を低下させることによつて急
冷は損われない。逆に、加熱は運び込まれた断熱
性のガスポケツトの存在を最小限度に抑えること
により実際には急冷速度の均一性を改善し、これ
により鋳造されたストリツプの品質が改善され
る。

窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプト
ン、キセノンおよびそれらの混合物を含むガス
は、これらのガスがその密度を低下させるために
少なくとも約800K、好ましくは800〜1300Kの温
度に加熱されるならば、本発明に用いるために適
切であることが認められた。第４図は、上記のガ
スが酸欠手段により低密度で供給される本発明の
方法を実施するための装置を示す。ノズル４が溶
融金属を回転式鋳造ホイール１の急冷面５上に沈
積させてストリツプ６を形成する。この実施態様
における酸欠手段は、ガス供給部１２、ガスノズ
ル８、およびヒーター手段１０よりなる。バルブ
１６はガスノズル８を経て送られるガスの体積お
よび速度を調節し、ワイパーブラシ４２は急冷面
５をコンデイシヨニング（急冷面の表面に付着し
た汚染物を除去して表面を清浄な状態に整える）
してこの面での酸化を減少させるのを補助する。
ヒーター手段１０はガスを加熱して、酸欠領域１
３の周辺、および溶融金属が沈積する急冷領域１
４の周辺に加熱された低密度雰囲気を与える。そ
の結果、高温の低密度雰囲気が急冷領域１４の周
囲、およびその両側の一定の距離に得られる。所
望により、付加的なガスノズル３２およびヒータ
ー手段３３をガス供給部１２′と共に用いてスト
リツプ６の一定の部分に沿つて付加的な雰囲気３
６を与え、ストリツプをさらに酸化から保護する
こともできる。

第５図は回転鋳造ホイールを用いる本発明の方
法を実施するための装置を示す。該装置には所望
によりエラストマ若しくは金属等から形成された
可撓性のベルトであるハツガーベルト３８が含ま
れ、これはストリツプ６を急冷面５に向かつて同
伴し、これとの冷却接触を延長する。接触が延長
されると、ストリツプにいつそう均一なかつ延長
された冷却期間が与えられることによりストリツ
プ６の急冷が改良される。ガイドホイール４０が
ベルト３８を急冷面５に沿つて希望する抱き込み
位置となし、駆動手段がベルト８を動かして急冷
面５と抱き込み状態にある部分のベルトが急冷面
の速度と実質的に等しい速度で移動するようにす
る。好ましくはベルト３８はストリツプ６の周縁
部からはみ出して急冷面５と直接に接触し、摩擦
によりかみ合う。この摩擦によるかみ合わせがベ
ルトを動かすために必要な駆動力を与える。

ここでハツカーベルトとは、従つて鋳造ストリ
ツプが急冷面と長い接触状態を保つように鋳造ス
トリツプを冷却面に押しつけるための、環状冷却
ロールの周縁面と摩擦的に接合して動くベルトの
ことを表わし、「ハツガー」とは押しつけるとい
う意味である。

急速に固化した金属からなる比較的厚いストリ
ツプを形成するための装置および方法を開発する
ためにかなりの努力が払われた。というのはこの
種のストリツプは現存する商業的用途において現
在用いられている材料のための直接的な代替品と
してより容易に使用できるからである。本発明に
よれば溶融金属流と冷却された急冷面との接触が
著しく改善されるので、溶融金属からの熱の輸送
が改善される。この改善された熱の輸送により、
溶融金属がより均一にかつより急速に固化して、
より高品質の厚いストリツプ、すなわち約15μｍ
から約70μｍ程度およびそれ以上の厚さをもつス
トリツプが製造される。

同様に、急速に固化した金属の比較的薄いスト
リツプを形成するために、かなりの努力が払われ
た。きわめて薄い金属ストリツプ（厚さ約15μｍ
以下、好ましくは約8μｍ）は各種の商業的用途
にきわめて望ましい。たとえばろう付において
は、ろう付ジヨイントに普通に用いられる充填用
金属は、普通は基材金属に比べて機械的性質が劣
る。ろう付されたアセンブリーの機械的特性を最
適なものにするために、ろう付されるジヨイント
はきわめて薄く作られる。たとえば箔状の充填材
をろう付操作の前に接合部に直接に置く場合、ジ
ヨイント強度はきわめて薄いろう付箔の使用によ
り最適なものにすることができる。

高周波エレクトロニクス（10kHz以上）を用い
る磁気的用途においては、磁気装置の電力損は磁
性材料の厚さ（ｔ）に比例する。他の磁気的用
途、たとえば飽和可能なリアクトルにおいては、
材料が急速に飽和される場合、電力損は磁性材料
の厚さの２乗（t²）に比例する。従つて薄いリボ
ンはリアクトルにおける電力損を低下させる。さ
らに、薄いリボンは飽和させるために要する時間
が短かく、その結果より短かくかつより鮮鋭な出
力パルスがリアクトルから得られる。同様に薄い
リボンは各層の誘導電圧を低下させるので、層間
に必要な絶縁がより少ない。

直線誘導加速器用の誘導子の場合も電力損はt²
に関連し、より薄いリボンほど電力損を低下させ
るであろう。同様に薄いリボンはより容易にかつ
速やかに飽和し、比較的短かいパルスの加速器を
製造することができる。さらに薄いリボンほど層
間に必要な絶縁は少なくなるであろう。

薄いストリツプがもつ他の利点は、一定の直径
に巻きつけた場合ストリツプが受ける曲げ応力が
小さいことである。過度の曲げ応力は磁気歪の現
象により磁性を低下させるであろう。

本発明の方法は、きわめて薄い金属ストリツプ
を作成するために特に有用である。本発明によれ
ばガスポケツト欠損の寸法および深さが有意に低
下するので、このような欠損が鋳造されたストリ
ツプを穿孔するほど大きくなる機会は少ない。そ
の結果、ストリツプを穿孔するほど大きな欠損が
生じる可能性がより少ないため、きわめて薄いス
トリツプをキヤステイングすることができる。従
つて本発明はきわめて薄い金属ストリツプをキヤ
ステイングするために適合させることができ、こ
のストリツプは鋳造し放しで約15μｍ以下の厚さ
をもつ。好ましくは鋳造されたストリツプは12μ
ｍ以下の厚さをもつ。より好ましくは鋳造された
ストリツプの厚さは７〜12μｍである。さらに、
薄い金属ストリツプは少なくとも約1.5mm、好ま
しくは少なくとも約10mmの幅寸法をもつ。

比較例 直径が38cm（15インチ）、幅が５cm（２インチ）
の強制対流冷却されたプレーン炭素鋼からなる支
持ホイールを用いる。このホイールは約10ｍ／ｓ
（2000fpｍ）の円周表面速度を得るための初速度
で回転せしめられる。Ni₆₈Cr₇Fe₃B₁₄Si₆（脚部の
数値は原子％）の組成を有するニツケル合金を溶
融し、上記炭素鋼ホイールの表面上に供給する。
該支持ホイールは走行中にキヤステイングの方向
の外側へ約10゜傾斜したアイドリングブラシホイ
ールにより連続的にコンデイシヨニングされた。
製造されたリボンは、冷却面の速度が遅いことが
原因の一部となつて支持体表面に極めて僅かな付
着を示した。その後、キヤステイング圧を増大し
且つ支持体の速度を増してリボンと支持体との付
着の改善がなされた。しかしながら、鋳造された
リボンのほとんどは、下面すなわち接触面に閉じ
込められたエアーポケツトを多数示した。リボン
を鋳造する間に支持体表面に形成された濃い酸化
反応跡によつて支持体へのリボンの付着が制限さ
れた。従つて、このプロセスは上記の欠点によ
り、極めて薄く且つ高品質の表面を製造するには
有効ではない。

実施例 リボン鋳造急冷領域に近接し且つこの急冷領域
の上流側においてリボンの鋳造路に向けて高温
（少なくとも800Kの温度）のガス流を供給したこ
と以外は、上記と同じ装置及び工程を採用した。
該高温ガスによつて鋳造中の酸化が減少し、その
結果、リボンと支持体との吸着が改善された。こ
の方法によつて製造されたリボンは、上記の比較
例によつて製造されたリボンに比べて幾何学的な
均一性を有し、下面が極めて平滑であり、光沢が
優れ、延性が改善された。結果として、本願発明
の方法によれば、極めて薄い（7μｍ程度）のス
トリツプを製造することが可能となる。

さらに高温のガス流中で鋳造することにより改
善された溶融物−支持体の接触によつて総体的な
急冷速度が改善され、通常よりも大きな厚さにお
いて一定の組成のリボンを製造することができ
る。

以上に本発明をかなり詳細に記述したが、この
ような詳述に固執する必要はなく、当業者には
種々の変更および修正が自明であり、これらはす
べて特許請求の範囲に定められた本発明の範囲に
含まれることは理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属ストリツプを急速鋳造するための
代表的な先行技術による装置であり；第２図はエ
ンドレス鋳造ベルトを用いる本発明の方法を実施
するための装置を概略的に示したものであり；第
３図は鋳造ノズルと同軸に位置するガス送出手段
を用いる本発明の方法を実施するための他の装置
を示す図であり；第４図は回転式鋳造ホイールを
用いる本発明の方法を実施するための装置を示す
ものであり；第５図は鋳造したストリツプを急冷
面と長時間接触させるための柔軟なハツガーベル
トを用いる本発明の方法を実施するための装置を
示すものであり；第６図は溶融金属が沈積する急
冷面部分における気体速度分布を示すものであ
る。これらの図面中の各記号は下記のものを表わ
す。 １：鋳造ホイール；２：るつぼ；３：加熱要
素；４：ノズル；５：急冷面；６：ストリツプ；
７：エンドレス鋳造ベルト；８：ガスノズル；１
０：ヒーター手段；１２，１２′：ガス供給部；
１３：酸欠領域；１４：急冷帯域；１６，１
６′：バルブ；１８：溶融物たまり；２０：ガス
境界部の速度分布；２２：ノズルオリフイス；２
４：ガス；２６：ノズル出口；２８：炎；３０：
点火手段；３２：ガスノズル；３３：ヒーター手
段；３６：炎；３８：ハツガーベルト；４０：ガ
イドホイール；４２：ワイパーブラシ；４４：リ
フトオフ領域（ガスポケツト）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 急冷面をもつ冷却体を一定の速度で動か
   し； (b) 溶融金属流を上記急冷面の急冷領域に沈積さ
   せてストリツプを形成させ； (c) ガスを加熱してその密度を低下させて少なく
   とも800Kの温度を有する低密度雰囲気を与
   え；そして (d) このガスを前記急冷領域に近接する上流側に
   供給して低密度雰囲気を与え； (e) 前記沈積工程によつて生じ且つ前記急冷面上
   に形成された前記ストリツプを前記急冷面から
   剥離する； 各工程からなる、金属ストリツプの鋳造方法。 ２ 前記ガスが窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴ
   ン、クリプトン、キセノンおよびそれらの混合物
   からなる群より選ばれた少なくとも１つである、
   特許請求の範囲第１項記載の金属ストリツプの鋳
   造方法。 ３ 鋳造されるストリツプが少なくとも50％のガ
   ラス質構造を有する準安定な材料よりなり、且つ
   15μｍ以下の厚さを有する、特許請求の範囲第１
   項あるいは第２項記載の金属ストリツプの鋳造方
   法。 ４ 前記ストリツプの一定の部分に沿つて前記高
   温ガスを供給して付加的に低密度雰囲気を与える
   工程を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の鋳造方法。 ５ 鋳造されるストリツプが少なくとも50％のガ
   ラス質構造を有する準安定な材料よりなり、かつ
   15μｍ以下の厚さを有する、特許請求の範囲第１
   項又は第４項のうちのいずれか１つに記載の金属
   ストリツプの鋳造方法。