(57)【要約】【課題】  高品質のバルク非晶質合金板材を低い生産コストで生産できる製造方法を提供する。【解決手段】  合金を構成する成分を含有する溶湯を準備する段階と、互いに逆方向に回転し、それぞれ熱交換手段を備えている二つのロール間のギャップに溶湯を供給する段階と、ロール間のギャップに溶湯を通過させつつ、溶湯が非晶質固相に変化しうる限界冷却速度よりさらに速く溶湯を冷却させる段階と、を含む。  これにより、合金溶湯は、他の工程なしに直ぐ板材状に転換されうる。
2006500219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金を構成する成分を含有する溶湯を準備する段階と、
互いに逆方向に回転し、それぞれ熱交換手段を備えている二つのロール間のギャップに前記溶湯を供給する段階と、
前記二つのロール間のギャップに前記溶湯を通過させつつ、前記溶湯が非晶質固相に変化しうる限界冷却速度よりさらに速く前記溶湯を冷却させる段階と、を含む非晶質合金板材の製造方法。
【請求項２】
前記溶湯を準備する段階は、不活性雰囲気でなされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱交換手段は、冷却流体通過回路であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記冷却流体は、冷却水または冷却オイルであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記二つのロールは、Ｃｕ系合金を含有する材料よりなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記二つのロール間のギャップに供給される溶湯の温度は、５００ないし１,５００℃、前記ロールの表面温度は、１５ないし３０℃、前記二つのロールの回転速度は、１ないし１０ｃｍ／ｓｅｃ、及び前記二つのロール間のギャップは、０.５ないし２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
合金を構成する成分を含有する溶湯が入れられ、溶湯出口を備える坩堝と、前記ロール間のギャップに溶湯を通過させつつ、前記溶湯が非晶質固相に転移されうる限界冷却速度よりさらに速い冷却速度で前記溶湯を冷却させうる熱交換装置を備えている二つのロールと、前記坩堝の溶湯出口から前記二つのロール間のギャップに溶湯を供給する連結通路と、を含む非晶質合金板材の製造装置。
【請求項８】
前記坩堝は、雰囲気が制御される溶解坩堝であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記坩堝は、溶湯出口を開閉できるストッパを備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記連結通路は、前記連結通路の内部の溶湯の温度を調節できる加熱ユニットと、前記連結通路の内部雰囲気を制御できるガス供給ユニットと、を備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記二つのロールは、Ｃｕ系合金を含有する材料よりなることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記二つのロールの熱交換手段は、冷却流体通過回路であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記冷却流体は、冷却水または冷却オイルであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記二つのロール間のギャップは、０.５ないし２０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記二つのロールは、水平線と前記二つのロールの各回転中心を連結する直線とがなす角度が０ないし９０°の範囲になるように配置されたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１６】
前記二つのロールの回転速度は、１ないし１０ｃｍ／ｓｅｃの範囲であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法によって製造されたバルク非晶質合金板材。
【請求項１８】
厚さが０.５ないし２０ｍｍであることを特徴とする請求項１７に記載のバルク非晶質合金板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、非晶質または非結晶性合金の製造方法に係り、さらに詳細には、バルク非晶質合金板材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
非晶質合金は、通常的な結晶質合金とは違って、原子を不規則に配列することによって結晶性を有していない液相と類似した微細構造を有し、結晶粒界、電位のような結晶欠陥が存在していない材料である。したがって、非晶質合金は、強度などの機械的性質、磁気的性質、耐蝕性が顕著に向上した材料である。
【０００３】
非晶質合金材料、特に、非晶質合金板材は、前記のような優秀な特性により、航空産業、核発電設備産業、防衛産業を含む多様な産業分野で多様な目的に利用されうる新たな素材として注目されている。しかし、産業界の需要にも拘わらず、非晶質合金板材を量産するための効率的かつ産業上利用可能な方法が開発されていない。
【０００４】
従来の非結晶性合金製造方法としては、ダイキャスティング及び永久鋳型鋳造法がある。しかし、ダイキャスティング及び永久鋳型鋳造法は、生産コストが高いだけでなく、多様な目的に使用されうる非晶質合金板材の量産には不適合である。
【０００５】
他の従来の非晶質合金の生産方法としては、メルトスピニングプロセスがある。しかし、この方法は、一般的に、約０.０５ｍｍ以下の厚さを有するとても薄いストリップ状の非晶質合金材料を製造するためのものであって、バルク状の非晶質合金板材の生産には不適合である。
【０００６】
金属材料を板材状に生産するための方法としては、薄板鋳造法がある。この方法は、設備投資コストの節減、低いエネルギー消費、及び原料に対する製品の比率を向上させうるという長所を有している。しかし、従来の薄板鋳造法は、非晶質合金板材の製造には不適合であると知られているため、従来の薄板鋳造法を非晶質合金板材の生産に適用した事例が報告されたことはない。さらには、従来の薄板鋳造法が非晶質合金板材の生産に適用されうるという可能性さえも否定されてきた。
【０００７】
したがって、優秀な性質を有するバルク非晶質合金がさらに多様な工業分野でさらに多様な目的に使われるためには、バルク非晶質合金を低い生産コストで板材状に量産できる方法が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明の課題
本発明は、高品質のバルク非晶質合金板材を低い生産コストで生産できる製造方法を提供するが、これにより、合金溶湯は、他の工程なしに直ぐ板材状に転換されうる。
【０００９】
本発明は、前記高品質のバルク非晶質合金板材を低い生産コストで製造できる装置、及びバルク非晶質合金板材も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面の簡単な説明
図１は、本発明による非晶質合金板材の製造方法の概念図である。
【００１１】
図２は、本発明の一具現例による非晶質合金板材の製造装置の概略図である。
【００１２】
図３は、図２の装置の二つのロールで、非晶質合金溶湯が板材状に成形されることを示す概略図である。
【００１３】
図４は、図２の装置で、二つのロール間のギャップを調節する概念図である。
【００１４】
図５は、図２の装置で、水平線と二つのロールの各回転中心を連結する直線とがなす角度によって、前記二つのロールの配置形態の一例を示す概念図である。
【００１５】
図６は、本発明の実施例で製造された非晶質合金板材のＸ線回折パターンである。
【００１６】
図７は、本発明の実施例で製造された非晶質合金板材の微細組織を示す光学顕微鏡写真である。
【００１７】
発明を実施するための最良の態様
本発明による非晶質合金板材の製造方法は、合金を構成する成分を含有する溶湯を準備する段階と、互いに逆方向に回転し、それぞれ熱交換手段を備えている二つのロール間のギャップに前記溶湯を供給する段階と、前記二つのロール間のギャップに前記溶湯を通過させつつ、前記溶湯が非晶質の固相に変化しうる限界冷却速度よりさらに速く前記溶湯を冷却させる段階と、を含む。
【００１８】
本発明による非晶質合金板材の製造装置は、合金を構成する成分を含有する溶湯を込められ、溶湯出口を備える坩堝と、前記ロール間のギャップに溶湯を通過させつつ、前記溶湯が非晶質の固相に転移されうる限界冷却速度よりさらに速い冷却速度で、前記溶湯を冷却させうる熱交換装置を備えている二つのロールと、前記坩堝の溶湯出口から前記二つのロール間のギャップに溶湯を供給する連結通路と、を含む。
【００１９】
以下では、本発明による非晶質合金板材の製造方法を詳細に説明する。図１は、本発明による非晶質合金板材の製造方法を模式的に示す。
【００２０】
前記溶湯を準備する段階は、例えば、合金を構成する成分を溶融させるのに適した加熱手段と密閉可能な坩堝とを備える溶解炉を使用して行われうる。
【００２１】
前記溶解炉に備えられる加熱手段は、例えば、抵抗加熱、アーク加熱、誘導加熱、赤外線加熱、電子ビーム加熱、レーザ加熱のような方式でありうるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００２２】
前記溶湯を準備する段階は、不活性雰囲気または非不活性雰囲気で行われうる。ある特定の合金系は、非結晶性化のために不活性雰囲気を必要とする。この場合には、前記溶湯を準備する段階は、不活性雰囲気でなされることが望ましい。
【００２３】
前記溶湯を準備する段階が前記溶解炉を利用して実行される場合、不活性雰囲気は、不活性ガスを前記溶解炉内に注入することによって具現されうる。前記不活性ガスとしては、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、窒素、またはこれらの混合物が使用されうる。また、不活性雰囲気は、前記密閉可能な坩堝を真空状態に維持することによって達成されることもある。
【００２４】
また、前記溶湯を準備する段階は、特定の合金系に必要なその他の特殊な雰囲気下で行われることもある。この場合には、前記特殊な雰囲気の組成に必要なガスを前記坩堝に注入する。
【００２５】
このように得られた溶湯は、互いに逆方向に回転し、それぞれ熱交換手段を備えている二つのロール間のギャップ内に供給される。本発明の一具現例で、前記溶解炉には、溶湯ノズルが備えられ、前記溶湯ノズルは、ロールに密着されるように配置される。溶湯は、前記溶湯ノズルを通じて前記二つのロール間のギャップに供給される。
【００２６】
前記二つのロール間のギャップに供給された溶湯を、前記ロール間に通過させつつ、前記溶湯が非結晶性固相に変化しうる限界冷却速度よりさらに速く冷却させる。このような急速冷却の具現のために、前記ロールは、熱伝導率が優秀な材質よりなり、また、前記ロールには、熱交換手段が備えられうる。熱伝導性が優秀なロールの材質としては、例えば、銅（Ｃｕ）系合金材料が使用されうるが、必ずしもこれに限定されるものではない。前記二つのロールに備えられる熱交換手段の例としては、冷却流体通過回路が使用されうるが、必ずしもこれに限定されるものではない。前記冷却流体としては、冷却水または冷却オイルが使用されうる。
【００２７】
前記二つのロールの直径及び回転速度に対する特別の制限はないが、熱伝逹を考慮して、例えば、ロールの外周面の線速度が約１ないし約１０ｃｍ／ｓｅｃほどにできる。また、二つのロール間のギャップは、特別の制限はないが、熱伝逹及び／または得ようとする板材の厚さを考慮して、例えば、約０.５ないし約２０ｍｍほどにでき、本発明の目的と符合するかぎり、約０.５ｍｍ以下または約２０ｍｍ以上しても良い。ロールの幅に特別の制限はなく、得ようとする板材の最大幅によって適切に決定されうる。
【００２８】
一般的に、合金系によって非結晶性化のための限界冷却速度は変わる。冷却流体の循環速度、二つのロールの回転速度、二つのロール間の間隔、溶湯の温度を調節することにより、特定合金系に符合する冷却速度を具現できる。
【００２９】
溶湯は、このような急速冷却を通じて非結晶性固体化されて板材と成形されて、前記ロールを抜け出る。このように製造された非結晶性合金板材は、二つのロールによる圧延効果によって亀裂及び気孔の発生が抑制されており、これは、Ｘ線回折分析及び顕微鏡映像分析によって確認された。
【００３０】
本発明の方法において、前記二つのロール間のギャップに供給される溶湯の温度が過度に低ければ、溶湯の供給が正しくなされず、薄板を製造し難い。逆に、前記温度が過度に高ければ、二つのロール及び熱交換手段を通じても冷却が十分になされず、非晶質板材を形成させ難い。
【００３１】
前記二つのロールの表面温度が過度に低ければ、溶湯の冷却が均一になされず、溶湯の装入が円滑でないこともある。また、形成された板材のエッジに亀裂が発生する恐れがある。逆に、前記ロールの表面温度が過度に高ければ、限界冷却速度以上の冷却速度を得難い。
【００３２】
前記二つのロールの回転速度が過度に遅ければ、固相の非晶質合金がロールを完全に抜け出る前に溶湯の凝固が完了して、ロールが停止する恐れがある。前記ロールの回転速度が過度に速ければ、均一な冷却が十分になされず、良好な品質の板材を形成し難い。
【００３３】
前記二つのロール間のギャップが過度に小さければ、バルク非晶質合金板材を製造し難い。また、溶湯の供給過剰によって、他の工程要因に悪影響を及ぼす恐れがある。また、形成された板材のエッジに亀裂が発生する恐れがある。逆に、前記ロール間のギャップが過度に大きければ、形成される板材の厚さが過度に増加し、それにより、板材の中心部では限界冷却速度以上の冷却速度が具現されない。結果的に、均質な高品質の非晶質合金を得難い。
【００３４】
具体的な例としては、４５〜４９原子％のＣｕ、３２〜３４原子％のＴｉ、１０〜１３原子％のＺｒ、５〜７原子％のＮｉ、１〜３原子％のＳｎ、０.５〜２原子％のＳｉを含むＣｕ系非晶質合金の場合に、前記二つのロール間のギャップに供給される溶湯の温度は、約５００ないし約１,５００℃、前記二つロールの表面温度は、約１５ないし約３０℃、前記二つのロールの回転速度は、約１ないし約１０ｃｍ／ｓｅｃ、前記二つのロール間のギャップは、約０.５ないし約２０ｍｍほどにできる。
【００３５】
本発明の方法は、このようなＣｕ系合金だけでなく、非晶質状態に変化しうる全ての種類の合金系に対して適用されうることが理解されねばならない。
【００３６】
以下では、本発明による非晶質合金板材の製造装置を詳細に説明する。この装置は、前述した本発明の非晶質合金板材の製造方法の実施に有用に適用されうる。
【００３７】
本発明の非晶質合金板材の製造装置は、合金を構成する成分を含有する溶湯が入れられ、溶湯出口を備える坩堝と、前記ロール間のギャップに溶湯を通過させつつ、前記溶湯が非晶質固相に転移されうる限界冷却速度よりさらに速い冷却速度で、前記溶湯を冷却させうる熱交換装置を備えている二つのロールと、前記坩堝の溶湯出口から前記二つのロール間のギャップに溶湯を供給する連結通路と、を含む。
【００３８】
図２は、坩堝１０、連結通路２０及び二つのロール３０を含む、本発明による非晶質合金板材の製造装置の一具現例を模式的に示している。
【００３９】
前記坩堝１０は、雰囲気が制御される溶解坩堝でありうる。図２で、坩堝１０は、合金を構成する成分を含有する溶湯が入れられ、溶湯出口１８を備える。坩堝１０も、坩堝内部の雰囲気制御のためのガス供給ユニット１６、合金を構成する成分を溶解させて溶湯を製造するか、または溶湯の温度を維持させるための加熱装置１４を備える。
【００４０】
坩堝１０は、溶湯の放出を制御するために溶湯出口１８を開閉できるストッパ１２を備えることもある。
【００４１】
前記連結通路２０は、溶湯が坩堝１０からロール３０間のギャップまで移動する間に溶湯の温度を維持させるために、連結通路２０の内部の溶湯の温度を調節できる加熱ユニット２２を備えうる。また、前記連結通路２０は、連結通路２０の内部雰囲気を制御できるガス供給ユニット２４をさらに備えることもある。
【００４２】
二つのロール３０は、例えば、Ｃｕ系合金を含有する材料よりなりうる。しかし、前記二つのロールの材質に対する特別の制限はなく、前記二つのロールは、熱伝逹特性が優秀な他の材料より構成されることもある。
【００４３】
前記二つのロール３０はそれぞれ、熱交換手段である冷却流体通過回路３２をさらに含みうる。前記冷却流体は、冷却水または冷却オイルでありうる。
【００４４】
図３は、図２の二つのロール部分をさらに詳細に示す図面であって、溶湯が前記二つのロール間を通過しつつ冷却されて固相の板材と成形される過程を模式的に示している。非晶質に変化しうる合金溶湯を回転する前記二つのロール３０間のギャップに注入すれば、溶湯は、前記二つのロール３０との接触によって冷却されて固相の板材に成形される。このように得られた板材は、二つのロール３０の回転によって二つのロール３０を抜け出る。このとき、二つのロール３０との接触による溶湯の冷却速度が非晶質を形成できる限界冷却速度より速くするために、前記二つのロール３０を前記熱交換手段で冷却させる。また、このように成形された非晶質合金板材は、前記二つのロール３０によって強くプレスされつつ、前記二つのロールを抜け出る。
【００４５】
前記二つのロール３０間の間隔が過度に狭まれば、バルク非晶質合金板材を製造し難い。また、溶湯の供給過剰によって他の工程要因に悪影響を及ぼす恐れがある。また、形成された板材のエッジに亀裂が発生する恐れもある。逆に、前記二つのロール３０間の間隔が過度に広がれば、形成される板材の中心部で限界冷却速度以上の冷却速度を具現し難い。それにより、均質な高品質の非晶質合金板材を得難い。このような点を考慮して、前記二つのロール３０間のギャップは、例えば、約０.５ないし約２０ｍｍでありうる。前記二つのロールは、互いに所定距離のギャップを有するように設置されるか、または前記二つのロール間のギャップが必要時に調節されうるように設置されることもある。図４は、前記二つのロール間のギャップが調節される過程を模式的に示す。
【００４６】
図５は、水平線と二つのロールの各回転中心を連結する直線とがなす角度が０ないし９０°範囲になるように配置された前記二つのロールの配置形態を模式的に示す。前記角度は、流動度のような溶湯の特性によって多様に変化しうる。例えば、溶湯の流動度が高い場合には、前記二つのロールを垂直に配置して（すなわち、前記角度は９０°）、溶湯の水平注入及び板材の円滑な排出が可能にできる。逆に、溶湯の流動度が十分でない場合には、前記二つのロールを水平に配置して（すなわち、前記角度は０°）、重力による溶湯の垂直注入及び板材の円滑な排出が可能にできる。また、前記二つのロールは、前記角度が０ないし９０°範囲内の固定された角度を有するように設置されるか、または前記範囲内で調節可能に設置されうる。
【００４７】
前記二つのロールの回転速度が過度に遅ければ、固相の非晶質合金がロールを完全に抜け出る前に溶湯の凝固が完了して、ロールが停止する恐れがある。逆に、前記ロールの回転速度が過度に速ければ、均一な冷却が十分になされず、高品質の板材形成が難しい。このような点を考慮して、前記二つのロールは、約１ないし約１０ｃｍ／ｓｅｃ範囲の回転速度で駆動されるように設置されうる。このために前記二つのロールは、通常的な駆動手段（図示せず）に連結されうる。
【００４８】
以下では、本発明によるバルク非晶質合金板材について詳細に説明する。
【００４９】
本発明によるバルク非晶質合金板材は、完全に非晶質相よりなるバルク合金材料であるか、または非晶質相と結晶質相とが複合物よりなるバルク合金材料である。
【００５０】
前記用語“バルク板材”は、本発明の非晶質合金が薄膜（例えば、厚さが１００μｍ以下）のような形態の外形を有するものではなく、構造的連続性を維持する材料の２次元または３次元ディメンションが比較的大きいということを意味する。例えば、本発明の非晶質合金板材は、約０.５ないし約２０ｍｍの厚さを有しうるが、必ずしもこれに制限されるものではない。また、本発明の非晶質合金板材の幅、長さ、及び形状は、特別に制限されていない。このようなバルク状の非晶質合金板材は、非常に多様な用途に適用されうる。このようなバルク非晶質合金板材は、核発電設備産業（金属パイプ）、防衛産業（非晶質金属−タングステン複合材料貫通子）、スポーツ用品（ゴルフクラブ）、及び航空宇宙産業を含む全産業分野で新たな材料として注目されている。
【００５１】
本発明によるバルク非晶質合金板材は、本発明による前記方法によって製造される。
【００５２】
本発明によるバルク非晶質合金板材は、非晶質相及び結晶質相を含む複合物よりなりうる。この場合、前記複合物での非晶質相対結晶質相の体積比または重量比は、本発明の前記方法での工程条件を変化することによって調節されうる。
【００５３】
本発明によるバルク非晶質合金板材は、通常的に、約９０体積％以上、望ましくは、約９６体積％以上の非晶質相を含む。
【００５４】
前述した本発明の製造方法及び製造装置を利用した製造実験で、少なくとも約９６体積％、さらには、約１００体積％の非晶質相を含む非晶質合金板材が得られた。通常的に、本発明の非晶質合金板材は、約９６.０体積％ないし約９９.９体積％の非晶質相を含みうる。
【００５５】
逆に、本発明によるバルク非晶質合金板材はまた、約９０体積％以下の非晶質相を含みうる。
【００５６】
本発明の非晶質合金板材の製造方法と製造装置、前記方法及び装置によって製造された非晶質合金板材に使われる合金組成は、特別に限定されていない。例えば、Cu47Ti34Zr11Ni8[S.C.Glade， W.L.Johnson:J.Appl．Phys.，vol.89 (2001) pp.1573〜1579]; Cu47Ti33Zr11Ni8Si1[M.Calin:Scripta Mater.，in press (2003)]; Cu47Ti33Zr11Ni6Sn2Si1[D.H.Bae，H.K.Lim，S.H.Kim，D.H.Kim and W.T.Kim:Acta Materialia，vol.50(2002) pp.1749〜1759]; Cu60Zr30Ti10，Cu60Hf25Ti15[Akihisa Inoue，Wei Zhang，Tao Zhang and Kei Kurosaka: J.of Non-Crystalline Solids，vol.304 (2002) pp.200〜209]; Zr57Nb5Al10Cu15.4Ni12.6[H.Choi-Yim，R.D.Conner，F.Szuecs and W.L.Johnson: Acta Materialia，vol.50 (2002) pp.2737〜2745]; Zr41Ti14Cu12Ni10Be23[J.Schroers, R.Busch, S.Bossuyt and W.L.Johnson: Mater.Sci.&Eng.A., vol.304-306 (2001) pp. 287〜291]; Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Pd5[M.Sherif El-Eskandarany, J.Saida and A.Inoue: Acta Materialia, vol.51 (2003) pp. 4519〜4532]のような非晶質合金組成が使用されうる。
【００５７】
以下では、実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明する。しかし、本発明の範囲が下記の実施例に制限されるものではない。
【実施例】
【００５８】
＜実施例＞
本実施例では、表１のような化学組成を有するＣｕ系合金を母合金として使用し、図２のような装置を使用した。
【００５９】
【表１】
2006500219.tif 000003
【００６０】
３ｋｇの母合金を高純度の黒鉛坩堝に装入した後、約１４００℃の温度範囲で約６０分間維持して完全な液相に溶融させた。このようにして得た母合金溶融物を、約１２００℃の温度を維持するようにしつつ出湯して、薄板鋳造装置の圧延ロールの入口に装入した。
【００６１】
圧延ロールの回転速度は、約２.０ｍ／ｓｅｃであり、圧延ロールの表面温度は、約２０℃であり、圧延ロールのギャップは、約２ｍｍであった。このような工程条件下で、長さ１ｍ、幅１０ｃｍ、厚さ２ｍｍの非晶質合金板材を製造した。
【００６２】
このように製造されたＣｕ系非晶質合金板材に対してその非晶質形成程度を調べるために、Ｘ線回折分析を実施し、その結果を図６に示した。図６に示されたように、本実施例で製造された非晶質合金板材は、実質的に非晶質であり、但し、極少量の結晶質相を含有していた。
【００６３】
本実施例で得たＣｕ系非晶質合金板材に対してその断面を観察するために光学顕微鏡映像分析を実施し、その結果として得た断面写真を図７に示した。図７から、本実施例の合金板材において、溶湯の凝固及び収縮によって形成されうる気孔または亀裂が発生していないことが分かる。また、映像分析を通じて、非晶質の形成程度を評価した結果、本実施例の合金板材は、非晶質相の体積分率が約９６％以上含有した。したがって、本実施例で得られた前記合金板材は、優秀な非晶質合金板材であることを確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
産業上の利用分野
本発明の非晶質合金板材の製造方法及び製造装置は、気孔及び亀裂の発生が非常に抑制されている高品質の非結晶質合金板材を生産するのに利用される。
【００６５】
本発明の非晶質合金板材の製造方法及び製造装置を使用すれば、別途の工程を経ず、溶湯から直ぐ非晶質合金板材を製造できる。したがって、産業的活用価値が非常に高い非晶質合金板材を、低コストで量産できる。それにより、非晶質合金の適用範囲を経済的に拡大させうる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による非晶質合金板材の製造方法の概念図である。
【図２】本発明の一具現例による非晶質合金板材の製造装置の概略図である。
【図３】図２の装置の二つのロールで、非晶質合金溶湯が板材状に成形されることを示す概略図である。
【図４】図２の装置で、二つのロール間のギャップを調節する概念図である。
【図５】図２の装置で、水平線と二つのロールの各回転中心を連結する直線とがなす角度によって、前記二つのロールの配置形態の一例を示す概念図である。
【図６】本発明の実施例で製造された非晶質合金板材のＸ線回折パターンである。
【図７】本発明の実施例で製造された非晶質合金板材の微細組織を示す光学顕微鏡写真である。
【図１】
2006500219.tif 000004
【図２】
2006500219.tif 000005
【図３】
2006500219.tif 000006
【図４】
2006500219.tif 000007
【図５】
2006500219.tif 000008
【図６】
2006500219.tif 000009
【図７】
2006500219.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月18日(2005.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金を構成する成分を含有する溶湯を準備する段階と、
互いに逆方向に回転し、それぞれ熱交換手段を備えている二つのロール間のギャップに直ぐ前記溶湯を供給する段階と、
前記二つのロール間のギャップに前記溶湯を通過させつつ、前記溶湯が非晶質固相に変化しうる限界冷却速度よりさらに速く前記溶湯を冷却させる段階と、を含み、
前記二つのロールの回転速度は、１ないし１０ｃｍ／ｓｅｃであり、また、前記二つのロール間のギャップは、０.５ないし２０ｍｍであることを特徴とする非晶質合金板材の製造方法。
【請求項２】
前記溶湯を準備する段階は、不活性雰囲気でなされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱交換手段は、冷却流体通過回路であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記冷却流体は、冷却水または冷却オイルであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記二つのロールは、銅系合金を含有する材料よりなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記二つのロール間のギャップに供給される溶湯の温度は、５００ないし１,５００℃であり、前記二つのロールの表面温度は、１５ないし３０℃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記二つのロールは、水平線と前記二つのロールの各回転中心を連結する直線とがなす角度が０ないし９０°の範囲になるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のうち何れか1項に記載の方法によって製造されたバルク非晶質合金板材。
【請求項９】
厚さが０.５ないし２０ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載のバルク非晶質合金板材。
【国際調査報告】
2006500219.tif 000011