(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属を冷却する冷却面を有する冷却ロールと、前記冷却面に溶融金属を噴出する溶湯ノズルと、前記冷却ロールの両側面側に配置されて前記冷却ロールの全周に渡って設けられ、冷却ロールの側面からの大気の巻き込みを遮断するロール側面大気遮断板と、前記溶湯ノズル周囲に不活性ガスを供給するガスフロー供給手段と、ロール表面大気遮断手段が具備され、
前記ガスフロー供給手段が２つ、前記溶湯ノズルを基準として後方側であって、前記ロール表面大気遮断手段と溶湯ノズルの間に配置され、
前記後方側に配置した２つのガスフロー供給手段が、一方のガスフロー供給手段のスリットとガスフローを溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供給手段からのガスフローが供給されるものであり、
前記ロール表面大気遮断手段が、溶湯ノズルを基準として後方側にあって、冷却ロールの表面に付着してくる大気のパドル部分への流入を遮断し、先端部を冷却ロールに接触するように配置されたことを特徴とする金属薄帯製造装置。
【請求項２】
ロール外周大気遮断板が具備され、該ロール外周大気遮断板が前記ロール側面大気遮断板の外周縁において冷却ロールの外周を取り囲むように配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の金属薄帯製造装置。
【請求項３】
ガスフロー供給手段を、溶湯ノズルを基準として前方側に配置した請求項１に記載の金属薄帯製造装置。
【請求項４】
ガスフロー供給手段のスリットが溶湯ノズル先端に臨むように配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の金属薄帯製造装置。
【請求項５】
ガスフロー供給手段のスリット幅が冷却ロール幅と略同一である請求項１〜４のいずれかに記載の金属薄帯製造装置。
【請求項６】
冷却ロールの上・下方、及び／又は側方から、少なくとも冷却ロールを含む範囲にガスフローを供給するガスフロー供給手段を有する請求項１〜５のいずれかに記載の金属薄帯製造装置。
【請求項７】
溶湯ノズルを基準として、後方側にあって大気の流入を遮断するロール後方大気遮断板を有する請求項１〜６のいずれかに記載の金属薄帯製造装置。
【請求項８】
溶湯ノズルを基準として、前方側にあって大気の流入を遮断するロール前方大気遮断板を有する請求項１〜７のいずれかに記載の金属薄帯製造装置。
【請求項９】
溶湯ノズルから溶融金属を冷却ロールの冷却面に連続的に噴射して急冷凝固させることにより金属薄帯を製造する金属薄帯製造方法において、
溶融金属を冷却する冷却面を有する冷却ロールと、前記冷却面に溶融金属を噴出する溶湯ノズルと、前記冷却ロールの両側面側に配置されて前記冷却ロールの全周に渡って設けられ、冷却ロールの側面からの大気の巻き込みを遮断するロール側面大気遮断板と、前記溶湯ノズル周囲に不活性ガスを供給するガスフロー供給手段と、ロール表面大気遮断手段が具備され、前記ガスフロー供給手段が２つ、前記溶湯ノズルを基準として後方側であって、前記ロール表面大気遮断手段と溶湯ノズルの間に配置され、
前記後方側に配置した２つのガスフロー供給手段が、一方のガスフロー供給手段のスリットとガスフローを溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供給手段からのガスフローが供給されるものであり、前記ロール表面大気遮断手段が、溶湯ノズルを基準として後方側にあって、冷却ロールの表面に付着してくる大気のパドル部分への流入を遮断し、先端部を冷却ロールに接触するように配置されたことを特徴とする金属薄帯製造装置を用い、
ロール側面側からの大気流入を前記ロール側面大気遮断板で遮断しつつ、前記２つのガスフロー供給手段から不活性ガスを溶湯ノズル周囲に供給することを特徴とする金属薄帯の製造方法。
【請求項１０】
冷却ロール回転前から不活性ガスを供給する請求項９に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１１】
溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を測定し、所定の酸素濃度に達した後に冷却ロールの回転を行う請求項１０に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１２】
冷却ロールの回転は、当初低速で行い、その後に薄帯製造に必要な回転とした後に溶融金属の噴出を行う請求項１１に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１３】
不活性ガスの供給を、流速２〜１００m/sec、流量５〜１２０l/secの条件下で行う請求項９〜１２のいずれかに記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１４】
不活性ガスの供給を、溶湯ノズルを基準として、後方側から行う請求項１３に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１５】
不活性ガスの供給を、溶湯ノズルを基準として、前方側から行う請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
不活性ガスの供給を、溶湯ノズルを基準として、後方側および前方側から行う請求項１５に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１７】
溶湯ノズルを基準として、後方側から２系統のガスフロー、および前方側から１系統のガスフローを供給する請求項１６に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１８】
前記後方側からの２系統のガスフローのうち、一方は冷却ロールの接線方向から供給し、他方のガスフローは前記一方のガスフローの上方から供給する一方のおよび前方側から１系統のガスフローを供給する請求項１７に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項１９】
後方側からの２系統のガスフローのうち、前記一方のガスフローは流速１０〜３５m/sec、流量５〜２０l/sec、前記他方のガスフローは流速２〜１０m/sec、流量５〜２０l/sec、前方側から供給されるガスフローは流速１０〜５０m/sec、流量５〜２０l/secである請求項１８に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項２０】
不活性ガスは、Ｎ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、ＸｅおよびＲｎのうちの１種または２種以上である請求項９〜１９のいずれかに記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項２１】
溶湯ノズルから溶融金属を冷却ロールの冷却面に連続的に噴射して急冷凝固させることにより金属薄帯を製造する金属薄帯製造方法において、
溶融金属を冷却する冷却面を有する冷却ロールと、前記冷却面に溶融金属を噴出する溶湯ノズルと、前記冷却ロールの両側面側に配置されて前記冷却ロールの全周に渡って設けられ、冷却ロールの側面からの大気の巻き込みを遮断するロール側面大気遮断板と、前記溶湯ノズル周囲に不活性ガスを供給するガスフロー供給手段と、ロール表面大気遮断手段が具備され、前記ガスフロー供給手段が２つ、前記溶湯ノズルを基準として後方側であって、前記ロール表面大気遮断手段と溶湯ノズルの間に配置され、
前記後方側に配置した２つのガスフロー供給手段が、一方のガスフロー供給手段のスリットとガスフローを溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供給手段からのガスフローが供給されるものであり、前記ロール表面大気遮断手段が、溶湯ノズルを基準として後方側にあって、冷却ロールの表面に付着してくる大気のパドル部分への流入を遮断し、先端部を冷却ロールに接触するように配置されたことを特徴とする金属薄帯製造装置を用い、
ロール側面側からの大気流入を前記ロール側面大気遮断板で遮断しつつ、前記２つのガスフロー供給手段から不活性ガスを溶湯ノズル周囲に供給するとともに、ガスフローの一方は冷却ロールの接線方向から供給し、他方のガスフローは前記一方のガスフローの上方から供給することを特徴とする金属薄帯の製造方法。
【請求項２２】
前記一方のガスフローの流速が、 前記他方のガスフローの流速より大である請求項２１に記載の金属薄帯の製造方法。
【請求項２３】
ガスフローにより形成された冷却ロール表面上の不活性ガス層の厚さが０．１〜０．４ｍｍである請求項９〜２２のいずれかに記載の金属薄帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非晶質金属等の金属薄帯を製造する装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属薄帯を製造する方法として、単一の冷却ロールを用いる単ロール法が現在最も普及している。図３３は単ロール法を実施するための装置の要部を示しているが、冷却ロール１０１を高速で回転させつつその冷却面頂部に近接した溶湯ノズル１０２から溶融金属１０３を噴出することにより、溶融金属１０３を冷却ロール１０１の冷却面で急冷凝固させつつ、冷却ロールの回転方向（矢印Ａ方向）に引き出すというものである。
【０００３】
溶湯ノズル１０２から噴出した溶融金属１０３は溶湯ノズル１０２の先端と冷却ロール１０１の冷却面との間に溜まり（以下「パドル」）１０４を形成し、冷却ロール１０１の回転に伴ってパドル１０４から逐次溶融金属１０３が引き出され、冷却ロール１０１の表面上で急冷凝固し、薄帯１０５が連続的に形成される。
【０００４】
単ロール法に供される材料が酸化されやすい組成からなる場合には、材料の酸化により溶湯ノズル１０２が詰まり、溶融金属の噴出が滞ることがあった。この問題点を解消するために、従来は薄帯の製造装置全体をチャンバ内に配置し、そのチャンバ内を不活性ガス雰囲気とすることにより、溶湯ノズル近傍の酸素濃度を低減して材料の酸化を防止する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
チャンバ内を不活性ガス雰囲気とする方法は、溶湯ノズル詰まりを防止する上では極めて有効な手段であるが、装置全体がチャンバ内にあるため作業性の点で難点がある。例えば、１チャージ毎にチャンバを開放して溶融母材を溶解炉またはるつぼに装填し、再度チャンバを密閉した後に不活性ガス雰囲気に置換するという煩雑な作業が必要である。また、チャンバ内を不活性ガス雰囲気に保持するための付帯設備のコストが大きいという問題もある。
【０００６】
したがって本発明は、チャンバのような大がかりで、かつ作業性に劣る付帯設備を設けることなく溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を低減することが可能な薄帯の製造装置、及び方法の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
溶湯ノズルの詰まりを防止するために溶湯ノズル近傍のみを不活性ガス雰囲気とすることにり酸素量を低減することができれば、従来のように薄帯製造装置全体を不活性ガス雰囲気下に置く必要はない。そして、溶湯ノズル近傍のみを不活性ガス雰囲気とする設備であれば、従来のチャンバに比べて作業性の向上、また、設備コスト低減を図ることが可能となる。
そこで本発明者等はこの点に着目し検討を行ったところ、溶融金属を噴出する溶湯ノズルの周囲に不活性ガスを供給するとともに、冷却ロールの回転による大気の溶湯ノズル周囲への巻き込みを防止する大気遮断板を適切な位置に配置することにより、溶湯ノズル周囲の酸素量を効率よく低減することができることを知見するにいたった。
【０００８】
本発明は、以上の知見に基づきなされたものであり、溶融金属を冷却する冷却面を有する冷却ロールと、前記冷却面に溶融金属を噴出する溶湯ノズルと、前記冷却ロールの両側面側に配置されて前記冷却ロールの全周に渡って設けられ、冷却ロールの側面からの大気の巻き込みを遮断するロール側面大気遮断板と、前記溶湯ノズル周囲に不活性ガスを供給するガスフロー供給手段と、ロール表面大気遮断手段が具備され、前記ガスフロー供給手段が２つ、前記溶湯ノズルを基準として後方側であって、前記ロール表面大気遮断手段と溶湯ノズルの間に配置され、前記後方側に配置した２つのガスフロー供給手段が、一方のガスフロー供給手段のスリットとガスフローを溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供給手段からのガスフローが供給されるものであり、前記ロール表面大気遮断手段が、溶湯ノズルを基準として後方側にあって、冷却ロールの表面に付着してくる大気のパドル部分への流入を遮断し、先端部を冷却ロールに接触するように配置されたことを特徴とする金属薄帯製造装置である。
【０００９】
本発明において、ガスフロー供給手段は、溶湯ノズルを基準として前方側、後方側のいずれか一方、または両方に配置することができる。なお、本発明において、溶湯ノズルを基準として、ロール回転方向の側を「前方」、その逆を「後方」と定義する。溶湯ノズルの配置としては、後方側に２ヶ所設けるのが望ましく、特に後述の実施の形態でも説明するように、後方側に配置した２つのガスフロー供給手段は、一方のガスフロー供給手段のスリットとガスフローが溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供給手段からガスフローを供給することがより望ましい。
【００１０】
本発明において、ロール外周大気遮断板が具備され、該ロール外周大気遮断板が前記ロール側面大気遮断板の外周縁において冷却ロールの外周を取り囲むように配置されてなることが好ましい。気遮断板の具体的構造は、後述の実施の形態で示すこととする。
【００１１】
また、本発明金属薄帯の製造方法は、溶湯ノズルから溶融金属を冷却ロールの冷却面に連続的に噴射して急冷凝固させることにより金属薄帯を製造する金属薄帯製造方法において、ロール側面側からの大気流入を遮断しつつ、不活性ガスを溶湯ノズル周囲に供給することを特徴とする。
本発明金属薄帯の製造方法においては、冷却ロールを回転する前から不活性ガスを供給することが望ましい。これは、後述の実施例で明らかなように、冷却ロール回転後に不活性ガスを供給する場合に比べて、冷却ロール回転前からガスフローを行った方が、酸素濃度の低下が速くなるからである。したがって、溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を測定し、所定の酸素濃度に達した後に冷却ロールの回転を行うようにすれば生産効率上望ましい。
【００１２】
本発明において、不活性ガスの供給条件としては、流速２〜１００m/sec、流量５〜１２０l/secの条件下で行えばよい。それは、流速が２m/sec未満では溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素量低減に効果がなく、一方１００m/secを超えるとガスフローによる周囲からの大気の巻き込みが原因となり、酸素濃度低減効果が減じてしまうからである。また、流量が５l/sec未満ではやはり溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素量低減に効果がなく、一方１２０l/secを超えても供給量に見合う効果が望めないからである。
【００１３】
不活性ガスの供給は、溶湯ノズルを基準として後方側、前方側のいずれか一方、または両方から行うことができる。後方側から２系統のガスフロー、および前方側から１系統のガスフローを供給することが望ましい。 この場合、前記後方側からの２系統のガスフローのうち、一方は冷却ロールの接線方向から供給し、他方のガスフローは前記一方のガスフローの上方から供給すれば、酸素濃度低減効果が顕著となる。
【００１４】
その場合、後方側からの２系統のガスフローのうち、前記一方のガスフロー（第１のガスフロー）は流速１０〜３５m/sec、流量５〜２０l/sec、前記他方のガスフロー（第２のガスフロー）は流速２〜１０m/sec、流量５〜２０l/sec、前方側から供給されるガスフロー（第３のガスフロー）は流速１０〜５０m/sec、流量５〜２０l/secとすることが望ましい。第１〜第３のガスフローのより望ましい範囲は、各々、第１のガスフロー；流速１５〜２５m/sec、流量５〜１５l/sec、第２のガスフロー；流速３〜７m/sec、流量５〜１５l/sec、第３のガスフロー；流速３０〜４５m/sec、流量５〜１５l/secである。
【００１５】
以上のガスフローは溶湯ノズルに近い位置での比較的局所的なものであるが、これを補完する意味で、冷却ロールの上・下方、及び／又は側方から、少なくとも冷却ロールを含む広範囲にわたってガスフローを供給することも有効である。本発明金属薄帯の製造方法に用いる不活性ガスとしては、Ｎ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、ＸｅおよびＲｎのうちの１種または２種以上から選択されるが、後述の実施例から明らかなようにＡｒが望ましい。
また、先の製造方法において、溶融金属を冷却する冷却面を有する冷却ロールと、前記冷却面に溶融金属を噴出する溶湯ノズルと、前記冷却ロールの両側面側に配置されて前記冷却ロールの全周に渡って設けられ、冷却ロールの側面からの大気の巻き込みを遮断するロール側面大気遮断板と、前記溶湯ノズル周囲に不活性ガスを供給するガスフロー供給手段と、ロール表面大気遮断手段が具備され、前記ガスフロー供給手段が２つ、前記溶湯ノズルを基準として後方側であって、前記ロール表面大気遮断手段と溶湯ノズルの間に配置され、前記後方側に配置した２つのガスフロー供給手段が、一方のガスフロー供給手段のスリットとガスフローを溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供給手段からのガスフローが供給されるものであり、前記ロール表面大気遮断手段が、溶湯ノズルを基準として後方側にあって、冷却ロールの表面に付着してくる大気のパドル部分への流入を遮断し、先端部を冷却ロールに接触するように配置されたことを特徴とする金属薄帯製造装置を用いて溶湯ノズルから溶融金属を冷却ロールの冷却面に連続的に噴射して急冷凝固させることにより金属薄帯を製造することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明金属薄帯製造装置の実施の形態を図１〜図８に基づき説明する。
図１は本発明金属薄帯製造装置の基本構成部（一部の大気遮断板を除く）を示す側面図、図２〜図４はガスフロー供給手段であるガスフローノズルの詳細を示す図、図５〜図８は各大気遮断板およびその配置位置を説明するための図である。
本実施の形態にかかる金属薄帯製造装置は、冷却ロール１、溶湯を保持するるつぼ３の下端部に連接される溶湯ノズル２、るつぼ３の外周に捲回・配置された加熱コイル４、不活性ガスをフローするための第１〜第４のガスフローノズル５１〜５４、溶湯ノズル近傍への大気流入を遮断することを目的とする大気遮断板６１〜６７から基本的に構成される。
【００１７】
冷却ロール１は、図示しないモータにより矢印（反時計）方向へ回転駆動される。冷却ロール１の少なくとも表面は、炭素鋼、例えばＪＩＳ Ｓ４５ＣなどのＦｅ基合金、または真鍮（Ｃｕ−Ｚｎ合金）、あるいは純Ｃｕで構成することが望ましい。冷却ロール１の少なくとも表面が真鍮あるいは純Ｃｕであると、熱伝導性が高いことから、冷却効果が高く、溶湯の急冷に適している。冷却効果を向上させるためには、内部に水冷構造を設けることが望ましい。
【００１８】
るつぼ３内で溶解された溶融金属は、下端部の溶湯ノズル２から噴出される。るつぼ３の上部は、供給管７を解してＡｒガスなどのガス供給源８に接続されると共に、供給管７には、圧力調整弁９と電磁弁１０とが組み込まれ、供給管７において圧力調整弁９と電磁弁１０との間には圧力計１１が組み込まれている。また、供給管７には補助管１２が並列的に接続され、補助管１２には圧力調整弁１３、流量調整弁１４、流量計１５が組み込まれている。したがって、ガス供給源８からるつぼ３内にＡｒガスなどのガスを供給して溶湯ノズル２から溶湯を冷却ロール１に噴出する。
【００１９】
金属薄帯製造時には、冷却ロール１を高速で回転させつつ、その頂部付近、もしくは、頂部よりやや前方に近接配置したノズル２から溶湯を噴出することにより、冷却ロール１の表面で急速冷却して固化させつつ冷却ロール１の回転方向に帯状となして引き出す。溶湯ノズル２の溶湯吹き出し口は矩形状を有するが、吹出し幅（冷却ロール１の回転方向の幅）は、０．２〜０．８mm程度であることが望ましい。０．２mm未満であると溶湯の組成によっては溶湯ノズル詰まりが生じやすくなり、また、０．８mmを超えると十分な冷却が困難な場合があるからである。
【００２０】
金属薄帯製造時の冷却ロール１と溶湯ノズル２との間隔は、０．２〜０．８mmの範囲で選択すればよい。０．２mm未満では溶湯の噴出が困難となり、溶湯ノズル２の破損を引き起こすおそれがあるからであり、また、０．８mmを超えると良好な性状の薄帯製造が困難となるからである。冷却ロール１と溶湯ノズル２との間隔が調整できるように、るつぼ３は図示しない昇降手段により昇降可能である。金属薄帯製造開始後から冷却ロール１は温度上昇により表面が熱膨張して径が拡大するため、冷却ロール１と溶湯ノズル２との間隔を製造開始後に徐々に大きくしていくことが均一板厚精度の高い薄帯を製造するためには望ましい。
【００２１】
第１のガスフローノズル５１は、溶湯ノズル２を基準として後方側に配置されている。第１のガスフローノズル５１は、冷却ロール１の後方のほぼ接線方向から溶湯ノズル２の先端近傍（以下、パドル部分）にガスをフローするためのものである。図３に示すように第１のガスフローノズル５１は幅５mmの比較的細いスリット５１０を有し、ある程度速い流速でガスをフローする。
【００２２】
第２のガスフローノズル５２は、第１のガスフローノズル５１から供給されたガスフローを大気と遮断して大気が巻き込まれるのを防止するガスフローを供給するために、溶湯ノズル２と第１のガスフローノズル５１との間に設置されている。第２のガスフローノズル５２は、図２に示すように、第１のガスフローノズル５１より広い２０mmのスリット５２０を有し、第１のガスフローより遅い流速でガスフローを行う。
【００２３】
第３のガスフローノズル５３は、図４に示すように一端部側に２０mm間隔でΦ２mmのガスフロー用スリット５３０を１０ヶ所開けたΦ５mmの銅パイプを円弧状に巻回し、るつぼ３の上部外周に配置する。第３のガスフローノズル５３は、溶湯ノズル２の上部から下部に向けて溶湯ノズル２を取り囲むようにガスを供給することによってパドル内部への大気の巻き込みを防止することを目的として設置したものである。
【００２４】
第４のガスフローノズル５４は、冷却ロール１の前方正面方向からの大気の流入を防止することを目的とするものである。第４のガスフローノズルの形状は第２のガスフローノズル５２と同様であるが、スリット幅２．５mmと狭くしている。
以上の第１〜第４のガスフローノズルは、単独で用いることは勿論、複数を組み合わせて使用することができる。パドル部分の酸素低減効果は、後述の実施例に記載の通り、第１および第２のガスフローノズルが最も大きい。
【００２５】
以上の第１〜第４のガスフローノズルは局所的なガスフローを主に目的としているが、図１に示すように、第５のガスフローノズル５５、第６のガスフローノズル５６のように冷却ロール１の径を含む広い範囲でガスフローを供給するガスフロー供給手段を設けることもできる。第５のガスフローノズル５５、第６のガスフローノズル５６からガスフローを行うことにより、第１〜第４のガスフローノズルによる酸素濃度低減効果をより高めることが可能となる。なお、第５のガスフローノズル５５、第６のガスフローノズル５６によるガスフローの供給量としては、各々、２５〜１００l/sec、２０〜１２０l/secとすることが望ましい。
【００２６】
以上の各ガスフローノズルには、図１の第１のガスフローノズル５１について例示するように、圧力調整弁１６が接続された接続管１７を介してガス供給源を接続する。
【００２７】
次に、大気遮断板について説明する。
ロール表面大気遮断板６１は、冷却ロール１の表面に付着してくる大気のパドル部分への流入を遮断することを目的として設置するものであり、鋭角の先端部を有する板状構造を有し、その鋭角の先端部を冷却ロール１の表面に接触するよう配置する（図５参照）。したがって、冷却ロール１を高速で回転すると、冷却ロール１の表面に付着してパドル部分へ流入しようとする大気を、ロール表面大気遮断板６１により掻き取るようにして遮断する。図１に示すように、第１および第２のガスフローノズル５１、５２を、このロール表面大気遮断板６１と溶湯ノズル２との間に配置しているので、ロール表面大気遮断板６１により大気を遮断した直後に不活性ガスフローが供給されることになり、パドル部分の酸素濃度低減効果を向上させる。なお、大気のパドル部分への流入をさらに効果的に遮断するために、ロール表面大気遮断板６１を複数設けても良い。
【００２８】
ロール後方大気遮断板６２は、冷却ロール１の後方上部からの大気の流入を遮断することを目的として設置するものであり、冷却ロール１の幅より大きい幅を有する平板状構造を有する（図６参照）。
【００２９】
ロール側面大気遮断板６３は、冷却ロール１の側面からの大気の巻き込みを遮断することを目的として設置するものであり、冷却ロール１より大径の円板状を有し、冷却ロール１の両側面に接触、配置してある（図１、図６参照）。
【００３０】
ロール外周大気遮断板６４は、前記ロール側面大気遮断板６３の外周縁において、冷却ロール１の外周を取り囲むように配置してある（図７参照）。ロール表面大気遮断板６１による大気遮断効果をより向上することができる。
【００３１】
ロール前方大気遮断板６５は、冷却ロール１の両側面前方からの大気の流入を遮断することを目的として設置するものであり、前記ロール側面大気遮断板６３から冷却ロール１の前方に延設される（図７参照）。
【００３２】
ロール上方大気遮断板６６は、冷却ロール１の上方からの大気の流入を遮断することを目的として設置するものであり、冷却ロール１の両側面に設置している前記ロール前方大気遮断板６５の上縁に載置、固定してある（図８参照）。
【００３３】
ロール正面大気遮断板６７は、冷却ロール１の冷却面に対向する前方からの大気の流入を遮断することを目的として設置するものであり、前記ロール前方大気遮断板６５の前端に固定してある（図８参照）。
【００３４】
以上の各大気遮断板６１〜６７は、単独で用いることは勿論、複数で用いることもできる。全ての大気遮断板６１〜６７を設置すると冷却ロール１をほぼ取り囲むことになり、前記第１〜第４のガスフローノズル５１〜５４からのガスフローによって、パドル部分の酸素濃度低減効果を最も向上することができる。なお、以上の各大気遮断板６１〜６７を単独で用いる場合には、ロール表面大気遮断板６１、ロール側面大気遮断板６３の酸素量低減効果が最も顕著である。
【００３５】
図１に示す薄帯製造装置は小容量のるつぼ３を用いているので、大量の金属薄帯を連続的に製造する場合には、図９に示す基本構成からなる金属薄帯製造装置に本発明のガスフロー、大気遮断板を適用することができる。すなわち、図９に示す金属薄帯製造装置は、溶融金属１９は、溶解炉２０に保持されており、この溶解炉２０の底部流出口から流出管２１を経由してタンディッシュ２２に供給される。タンディッシュ２２の底部には溶湯ノズル２が設けられており、この溶湯ノズル２から高速回転する冷却ロール１の表面に噴出され、凝固し、薄帯が形成される。この装置によると、タンディッシュ２２内の溶融金属が減少した場合に、溶解炉２０から逐次溶湯をタンディッシュ２２に補充することができるので、連続生産に適する。
【００３６】
本発明に適用して有効な材料としては、以下が掲げられる。
ＦｅbＢxＭy
ただし、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）であり、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下。
（Ｆｅ1-aＺa）bＢxＭy
ただし、Ｚは、Ｎｉ,Ｃｏのうち１種または２種、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）であり、ａは０．２以下、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下。
【００３７】
ＦｅbＢxＭyＸz
ただし、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）、ＸはＣｕ,Ａｇ,Ｃｒ,Ｒｕ,Ｒｈ,Ｉｒから選ばれた１種または２種以上の元素であり、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下、Ｚは５原子％以下。
【００３８】
（Ｆｅ1-aＺa）bＢxＭyＸz
ただし、Ｚは、Ｎｉ,Ｃｏのうち１種または２種、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）、ＸはＣｕ,Ａｇ,Ｃｒ,Ｒｕ,Ｒｈ,Ｉｒから選ばれた１種または２種以上の元素であり、ａは０．２以下、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下、Ｚは５原子％以下。
【００３９】
ＦｅbＢxＭyＸ't
ただし、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）、Ｘ'はＳｉ,Ａｌ,Ｇｅ,Ｇａから選ばれた１種または２種以上の元素であり、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下、ｔは４原子％以下。
【００４０】
（Ｆｅ1-aＺa）bＢxＭyＸ't
ただし、Ｚは、Ｎｉ,Ｃｏのうち１種または２種、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）、Ｘ'はＳｉ,Ａｌ,Ｇｅ,Ｇａから選ばれた１種または２種以上の元素であり、ａは０．２以下、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下、ｔは４原子％以下。
【００４１】
ＦｅbＢxＭyＸzＸ't
ただし、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）、ＸはＣｕ,Ａｇ,Ｃｒ,Ｒｕ,ＲｈＩｒから選ばれた１種または２種以上の元素、Ｘ'はＳｉ,Ａｌ,Ｇｅ,Ｇａから選ばれた１種または２種以上の元素であり、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下、Ｚは５原子％以下、ｔは４原子％以下。
【００４２】
（Ｆｅ1-aＺa）bＢxＭyＸzＸ't
ただし、Ｚは、Ｎｉ,Ｃｏのうち１種または２種、Ｍは、Ｔｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｍｏ,Ｗから選ばれた１種または２種以上の元素（Ｚｒ,Ｈｆ,,Ｎｂのいずれかを必ず含む）、ＸはＣｕ,Ａｇ,Ｃｒ,Ｒｕ,ＲｈＩｒから選ばれた１種または２種以上の元素、Ｘ'はＳｉ,Ａｌ,Ｇｅ,Ｇａから選ばれた１種または２種以上の元素であり、ａは０．２以下、ｂは７５原子％以上９３原子％以下、ｘは０．５原子％以上１８原子％以下、ｙは４原子％以上９原子％以下、Ｚは５原子％以下、ｔは４原子％以下。
【００４３】
本発明により以上の組成を有する非晶質の合金薄帯を得た後に、その結晶化温度以上（例えば、５００〜６００℃）に加熱して徐冷する熱処理を行えば、１００〜２００オングストロームの結晶からなる微細結晶組織を有する軟磁性合金薄帯を得ることができる。
【００４４】
【実施例】
以上説明した金属薄帯製造装置を用いて不活性ガスフロー時間と酸素濃度の変動を調査した結果を説明する。なお、以下の実施例において、冷却ロール１は直径３００〜３５０ｍｍのものを用い、溶湯ノズル２の位置は、冷却ロール１の頂部の前方４ｍｍの位置に設置した。
【００４５】
（実施例１）
ガスフローノズル、大気遮断板を下記の条件とした場合の酸素濃度測定を行った。フローガスとしてＮ2を用い、冷却ロール１の回転数は１６００rpm（周速度２７．６m/sec）とした。また、酸素濃度の測定は、東レ（株）製のＬＣ−７００Ｈを用い、溶湯ノズル２の前方側の冷却ロール１の表面から０.３mmの位置にて行った。なお溶湯の噴出は行わずに測定した。結果を図１０に示すが、Ｎ2ガス供給３分後の酸素濃度（wt.%、以下同じ）を４％程度まで低減できることがわかる。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板
【００４６】
以上と同様の条件にて、冷却ロール１の表面からの距離による酸素濃度の変動を調査した。結果を図１１に示すが、冷却ロール１の表面から１mm程度までは０.４％以下と同程度であることから、Ｎ2ガス層は冷却ロール１の表面から１mm程度の厚さを有していると推測される。薄帯製造時の冷却ロール１の表面と溶湯ノズル２間のギャップは０.３mm程度であることから、実際の薄帯製造時にパドル周囲を低酸素濃度の不活性ガス雰囲気とすることができる。
【００４７】
（実施例２）
ガスフローノズル、大気遮断板を下記の条件とした場合の酸素濃度測定を行った。他の条件は実施例１と同様である。結果を図１２に示すが、実施例１と同程度の酸素量低減効果を確認することができた。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板
【００４８】
（実施例３）
ガスフローノズル、大気遮断板を下記の条件とした場合の酸素濃度測定を行った。他の条件は実施例１と同様である。結果を図１３に示すが、実施例１と同程度の酸素量低減効果を確認することができた。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板
【００４９】
（実施例４）
ガスフローノズル、大気遮断板を下記の条件とした場合の酸素濃度測定を行った。他の条件は実施例１と同様である。結果を図１４に示すが、第３のガスフローノズルからガスフローを行うことにより、実施例１〜３より酸素濃度を低減できることが確認された。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板
【００５０】
（実施例５）
ガスフローノズル、大気遮断板を下記の条件とした場合の酸素濃度測定を行った。他の条件は実施例１と同様である。結果を図１５に示すが、ロール正面上遮断板６６を付加する事により、実施例４より低い２％程度まで酸素濃度を低減できることが確認された。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
【００５１】
（実施例６）
ガスフローノズル、大気遮断板を下記の条件とした場合の酸素濃度測定を行った。他の条件は実施例１と同様である。結果を図１６に示すが、酸素濃度を２％以下まで低減できることが確認された。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６.０m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
【００５２】
（実施例７）
ガスフローノズル、大気遮断板を下記の条件とした場合の酸素濃度測定を行った。他の条件は実施例１と同様である。結果を図１７に示すが、酸素濃度を１．５％程度まで低減できることが確認された。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６.０m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
【００５３】
（実施例８）
以上の実施例１〜７では、Ｎ2ガスの供給を第１〜第４ガスフローノズルのうちの２以上のノズルで行ったが、本実施例では４つのノズルのうちの１つのみからＮ2ガスを供給することにより個々のノズルの酸素濃度低減効果を調査した。
ガスフローノズル、大気遮断板の条件は下記の通りである。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６.０m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
結果を図１８に示すが、第１および第２ノズルの酸素濃度低減効果が大きいことが解る。なお、大気巻き込み板遮断板の設置が同条件の実施例７の結果と比較すれば解るように、単独のノズルでガスフローを供給する場合に比べて、複数のノズルを組み合わせることにより、酸素濃度低減効果が向上することが解る。
【００５４】
（実施例９）
第１のガスフローノズルの流量、流速を変化させたときの酸素濃度の変動を調査した。ガスフローノズル、大気遮断板の条件は下記の通りである。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量０〜１６．４ｌ/sec、流速０〜３２．３m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４.８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６.０m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
結果を図１９に示す。Ｎ2ガスの流量、流速の増加にともない酸素濃度は低減する傾向にあるが、流量１６.４l/sec、流速３２.３m/secの条件では酸素濃度が上昇しており、ガス流量、流速が増大し過ぎると酸素濃度に悪影響を及ぼすものと推測される。
【００５５】
（実施例１０）
第２のガスフローノズルの流量、流速を変化させたときの酸素濃度の変動を調査した。ガスフローノズル、大気遮断板の条件は下記の通りである。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量０〜１６．４l/sec、流速０〜８．０６m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６.０m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
結果を図２０に示す。Ｎ2ガスの流量、流速の増加にともない酸素濃度は低減し、流量１０．７l/sec、流速４．７５m/secで最も酸素濃度が低減した。しかし、その流量、流速を超えると酸素濃度が上昇する傾向にあり、第２のガスフローノズルにおいても、流量、流速が増大し過ぎると酸素濃度に悪影響を及ぼすものと推測される。
【００５６】
（実施例１１）
次に、第３のガスフローノズルの流量、流速を変化させたときの酸素濃度の変動を調査した。ガスフローノズル、大気遮断板の条件は下記の通りである。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４．８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量０〜１２．５l/sec、流速９１．３m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
結果を図２１に示す。第１、第２のガスフローノズルと比べると流量、流速による酸素濃度への影響は小さいものの、Ｎ2ガスの流量１０.７l/sec、流速４.７５m/secの条件までは流量、流速の増加にともない酸素濃度は低減する傾向にあるが、それを超える流量、流速条件では酸素濃度が上昇しており、やはりガスフロー流量、流速が増大し過ぎると酸素濃度に悪影響を及ぼすものと推測される。
【００５７】
（実施例１２）
次に、第４のガスフローノズルの流量、流速を変化させたときの酸素濃度の変動を調査した。ガスフローノズル、大気遮断板の条件は下記の通りである。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４．８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６m/sec）
第４のガスフローノズル（流量０〜１０．７l/sec、流速０〜３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
結果を図２２に示す。流量１０.７l/sec、流速４.７５m/secの条件で最も酸素濃度を低減することができることが確認された。
【００５８】
（実施例１３）
Ａｒガスの供給をロール回転前から行った場合とロール回転後に行った場合とで、酸素濃度の変動に差異があるか否かの調査を行った。ガスフローノズル、大気遮断板の条件は下記の通りである。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４．８m/sec）
第３のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速７６m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
結果を図２３に示すが、Ｎ2ガスの供給は、ロール回転後から行っても十分低い酸素濃度が得られるが、ロール回転以前から行った方が酸素濃度の低減がより迅速に行われることが解る。その理由は明らかでないが、遮断板内に酸素が多く残っている状態で冷却ロールを回転させると遮断板内の気流が乱されてしまうためと推測される。したがって、実際の製造工程においては、ロール停止状態からガスを供給し、その後にロールを回転すれば、製造工程の短縮に寄与することができる。
【００５９】
（実施例１４）
次に実際の薄帯製造作業手順を想定したときの酸素濃度測定結果を示す。なお、ガスフローノズル、大気遮断板の条件は下記の通りである。また、溶湯ノズル２内へ０.６８kg/cm3のＮ2ガスフローも行った
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４．８m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
【００６０】
まず、ロールを停止した状態でＮ2ガスの供給を１０分間行った。溶湯ノズル２は、この段階では噴出位置より上方の加熱位置にあり、また、酸素濃度測定は溶湯ノズル２より前方側に配置した。
Ｎ2ガスフローを開始してから１０分経過後にるつぼ３内に挿入されるインゴットの加熱を想定し、加熱コイル４への加熱を開始した。これと同時に冷却ロール１の回転を開始した。ただし、この時の回転数は薄帯製造時に比べて少ない１００rpmである。この低速の冷却ロール回転は、ろつぼ３の加熱に伴う冷却ロールの局部的な加熱を防止するためである。
【００６１】
Ｎ2ガスフローを開始してから１１.５分経過後に、噴出用Ｎ2ガス供給を停止した。これは、るつぼ３内のインゴットの溶け落ちを想定したものである。
Ｎ2ガスフローを開始してから１４.５分経過後に冷却ロールの回転数を１６００rpmに上げ、その０.５分後に溶湯ノズル２を噴出位置まで下降した。
この間の酸素濃度変動を図２４に示すが、ガスフロー開始から１０分経過後に酸素濃度が０.３３％まで低減し、冷却ロール１の低速回転時には若干酸素濃度は上昇するが、１６００rpm回転開始後に酸素濃度は再度低減し、１５分経過後には０.２７％まで低減できることが確認された。
【００６２】
（実施例１５）
実施例１〜１４は、不活性ガスとしてＮ2ガスを用いて酸素濃度の変動を測定したが、本実施例では、不活性ガスとしてＮ2ガスおよびＡｒガスを用いて、フローガスの種類による本発明への影響を調査した。
具体的条件は以下の通りである。
ガスフローノズル条件
第１のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速１９．０m/sec）
第２のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速４．８m/sec）
第４のガスフローノズル（流量１０．７l/sec、流速３８.０m/sec）
大気遮断板条件
ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール前方大気遮断板
ロール後方大気遮断板、ロール外周大気遮断板、ロール正面上遮断板
ロール正面大気遮断板
適用合金組成
Ｆｅ84Ｎｂ7Ｂ9(at.%)、
酸素濃度測定
溶湯ノズルより前方側、冷却ロール表面から０.３mmの高さの位置
【００６３】
ガスの供給、溶湯の噴出は、実施例１４に倣い、冷却ロールが停止した状態からガスの供給を行い、ガスフロー開始後１６.５分経過後から冷却ロールを１００rpmで回転し、さらにその０．５分後からるつぼ３内のインゴットの加熱を開始した。加熱を３分行ったところで、冷却ロールの回転を１７００rpm（周速３１.１m/sec）に上げるとともに、溶湯の噴出を開始した。溶湯噴出時の酸素濃度は、０.２４８％であった。
【００６４】
製造された薄帯の板厚、ピンホール（薄帯表裏面に貫通している孔）、表面粗さ（Ｒｙ）、さらには薄帯の自由表面およびロール面の結晶の析出状態をＸ線回折により測定した。また、得られた薄帯に熱処理（１８０℃/minで昇温、６５０℃で１０分間保持後、放冷）を施し、透磁率（μ'）、飽和磁束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）を測定した。
【００６５】
板厚およびピンホールの測定結果を図２５に示す。
リボンの板厚は、Ａｒガスを用いた方が１.５〜２.０μｍ程度厚くなっていることが解る。これは、供給したＡｒまたはＮ2ガスがパドル部分に巻き込まれるが、パドルに巻き込まれた後の両者の熱膨張の違いによるものと解される。すなわち、パドル部分へ巻き込まれたガスは、巻き込みから凝固に至る極短時間で生じるが、Ｎ2ガスの方がＡｒガスに比べて分子量が小さく、熱伝導率が高いため、巻き込まれたガスは短時間で溶湯により加熱され、大きく膨張する。これに対し、分子量の大きなＡｒは熱伝導率が低く、巻き込まれたガスの内の、溶湯と接した周辺部のみが加熱、膨張することとなるため、Ｎ2ほど膨張は大きくならないものと推測される。
【００６６】
このことを図示すれば図２６となる。図２６（ａ）はＡｒガスを用いた場合のパドル１０４部分を示し、同（ｂ）はＮ2ガスを用いた場合のパドル１０４部分を示す。Ａｒガスを用いた場合には、パドル１０４内の気泡が小さいために、パドル内の凝固界面１０６がＮ2ガスを用いた場合に比べて溶湯ノズル２に近づき、パドル部分の冷却能が高くなる。したがって、Ａｒガスを用いた方が薄帯の板圧が厚くなるものと推測される。
【００６７】
ピンホールについては、Ｎ2ガスフローによる薄帯では製造の前半部分で発生したのに対し、Ａｒガスフローによる薄帯では発生が皆無であることが観察された。ピンホールの発生要因の一つとして、板厚が掲げられる。すなわち、板厚が厚いほどピンホールの発生は抑制される傾向にあるが、Ａｒガスフローによる薄帯は板厚が厚いことがピンホールの発生がなかった要因の一つと考えられる。
【００６８】
図２７に自由表面の長さ方向及び幅方向の表面粗さ（Ｒｙ）を、また図２８にロール面の長さ方向及び幅方向の表面粗さ（Ｒｙ）を示す。なお、粗さは、長さ方向については測定位置を中心に１２mmの範囲、幅方向については幅の中央部１２mmの範囲についてのものである。
図２７に示すように自由表面についてはＡｒガス、Ｎ2ガスで粗さに差が生じていないが、図２８に示すようにロール面については幅方向の粗さがＡｒガスフローによる薄帯のほうがＮ2ガスフローによる薄帯に比べて粗さが小さくなっていることが解る。これは、前述したように、Ｎ2ガスに比べてＡｒガスの方がパドル内における熱膨張が小さいことに起因するものと推察される。
【００６９】
図２９、図３０に薄帯（未熱処理）の自由表面、ロール面の結晶の析出状態を示す。Ｎ2ガスフローによる薄帯には自由表面、ロール面の両面にｂｃｃ（２００）配向ピークが観察されているのに対し、Ａｒガスフローによる薄帯には結晶の析出が認められない。Ａｒガスのほうが、パドル内における熱膨張が小さいために冷却ロールとパドルとの密着する面積が大きくなり、冷却能が高いためと推察される。なお、図中「Ｓ８」とは薄帯のスタート端から８ｍの位置を示している。
【００７０】
図３１に熱処理後の１kHz、１０kHzにおける透磁率（μ'）の測定結果を示すが、Ａｒガスフローによる薄帯の方が、優れた透磁率を示すことが解る。また、図３２に熱処理後の飽和磁束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）を示すが、いずれもＡｒガスフローによる薄帯の方が優れた特性を有していることがわかる。これは、Ａｒガスフローによる薄帯の方がピンホールが少なく、かつ表面粗さが小さいこと、さらには熱処理前の状態で結晶の析出がないため、熱処理後の結晶粒径が均一になったことに基づくものと推察される。なお、熱処理後の組織を観察したところ、平均結晶粒径１５０オングストロームの微細な結晶組織となっていた。
【００７１】
（実施例１６）
実施例１５と同様の条件により、Ｆｅ84Ｎｂ3.5Ｚｒ3.5Ｂ8Ｃｕ1（ａｔ．％）の組成を有する合金薄帯を製造し、得られた薄帯(薄帯Ｎｏ.１〜３)に熱処理（４０℃/minで６５０℃まで昇温し、その後放冷）を施し、透磁率（μ'）、飽和磁束密度（Ｂ10）、保磁力（Ｈｃ）を測定した。結果は以下の通りである。薄帯製造装置を不活性雰囲気としたチャンバー内に設置する従来の方法により製造した同組成の薄帯（薄帯Ｎｏ.４）の特性も合わせて示すが、本発明による薄帯は従来方法による薄帯と同レベルの磁気特性を得ることができることを確認した。
【００７２】
0003651538.tif 000002
【００７３】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明によると、チャンバのような大がかりで、かつ作業性に劣る付帯設備を設けることなく溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を低減し、連続生産をすることが可能となった。
特に本発明において、ロール表面大気遮断板を備えるとともに、ロール側面大気遮断板を備えること、ガスフロー供給手段を２つ、溶湯ノズルを基準として後方側であって、ロール表面大気遮断手段と溶湯ノズルの間に配置し、しかも、一方のガスフロー供給手段のガスフローを溶湯ノズル先端に望むようにしてそのガスに他方のガスフロー供給手段からのガスを供給できるようにすることで、付帯設備を設けることなく溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を低減できるという効果を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明金属薄帯製造装置の１実施の形態を示す側面図である。
【図２】  第１のガスフローノズルを示す図である。
【図３】  第３のガスフローノズルを示す図である。
【図４】  第２及び第４のガスフローノズルを示す図である。
【図５】  ロール表面大気遮断板の配置を示す図である。
【図６】  ロール後方大気遮断板及びロール側面大気遮断板の配置を示す図である。
【図７】  ロール外周大気遮断板及びロール前方大気遮断板の配置を示す図である。
【図８】  ロール正面上大気遮断板及びロール正面大気遮断板の配置を示す図である。
【図９】  本発明金属薄帯製造装置の他の実施形態を示す側面図である。
【図１０】  実施例１における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１１】  実施例１における冷却ロール表面からの距離と酸素濃度の関係を示すグラフである。
【図１２】  実施例２における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１３】  実施例３における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１４】  実施例４における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１５】  実施例５における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１６】  実施例６における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１７】  実施例７における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１８】  実施例８における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図１９】  実施例９における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図２０】  実施例１０における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図２１】  実施例１１における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図２２】  実施例１２における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図２３】  実施例１３における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図２４】  実施例１４における酸素濃度の変動を示すグラフである。
【図２５】  実施例１５におけるリボン長さと板厚、ピンホール数の関係を示す図である。
【図２６】  （ａ）Ａｒガスを用いた場合のパドル部分の状態を示す図、（ｂ）Ｎ2ガスを用いた場合のパドル部分の状態を示す図である。
【図２７】  実施例１５におけるリボン長さと薄帯自由表面の表面粗さの関係を示すグラフである。
【図２８】  実施例１５におけるリボン長さと薄帯ロール面の表面粗さの関係を示すグラフである。
【図２９】  実施例１５においてＮ2ガスを用いた薄帯のＸ線回折を示す図である。
【図３０】  実施例１５においてＡｒガスを用いた薄帯のＸ線回折を示す図である。
【図３１】  実施例１５において得られた薄帯の透磁率（μ'）を示すグラフである。
【図３２】  実施例１５において得られた薄帯の保持力（Ｂs）、保磁力（Ｈｃ）を示すグラフである。
【図３３】  単ロール法による薄帯製造を示す図である。
【符号の説明】
１・・・冷却ロール
２・・・溶湯ノズル
３・・・るつぼ
４・・・加熱コイル
５１・・・第１のガスフローノズル
５２・・・第２のガスフローノズル
５３・・・第３のガスフローノズル
５４・・・第４のガスフローノズル
６１・・・ロール表面大気遮断板
６２・・・ロール後方大気遮断板
６３・・・ロール側面大気遮断板
６４・・・ロール外周大気遮断板
６５・・・ロール前方大気遮断板
６６・・・ロール正面上大気遮断板
６７・・・ロール正面大気遮断板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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