非晶态合金薄带制造方法
【专利摘要】一种非晶态合金薄带制造方法，所述方法设定喷嘴流出的液态合金平面流与冷却辊的接触面为制取非晶薄带的热交换面，制带时该热交换面缓慢移动，移动方向沿冷却辊轴向，并在冷却辊面有效宽度范围内周期性、往返式缓慢摆动，使退出热交换的辊面在下一次与钢液接触成为热交换面前得到完全修复，所述热交换面的移动速度在每分钟0.2-25mm之间。本发明的非晶态合金薄带的制造方法解决了冷却辊热交换面光洁度不断恶化的问题，提高带材的表面质量和磁性能。
【专利说明】非晶态合金薄带制造方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种金属制造方法，具体涉及非晶态合金薄带制造方法。
【背景技术】
[0003]目前非晶态合金薄带的制造方法主要是单辊急冷法，喷带时喷嘴与冷却辊之间的间距很小，一般在0.2-0.6mm之间，由于受工艺和装备条件的限制，喷嘴与冷却辊之间的位置和距离需要保持稳定，以便在喷嘴和冷却辊辊面之间形成稳定的熔潭，同时自熔潭流出的钢液与冷却辊的接触而将钢液的热量带给冷却辊，直到钢液冷却为带材并离开辊面，熔潭-钢液-带材于冷却辊的这个接触面称为热交换面。自喷嘴及熔潭开始，直到带材剥离冷却辊，钢液所携带的热量靠这个热交换面将热量传递给冷却辊。所以现有技术是冷却辊与非晶薄带材之间的热交换面在整个喷带过程中保持固定不变。这样铜辊的这个热交换面由于不断受到钢液的热侵蚀，很快就会出现麻点和凹坑，降低所得带材的光洁度和磁性能，随着喷带时间的不断增加，这种损害不断加大，辊面光洁度不断恶化，最终导致带材变成废品。为了改善辊面的光洁度，现有技术采用了在线修磨铜辊热交换面的办法，在一定程度上缓解了铜辊的恶化速度，但是，由于辊子转速太快，线速度达到25-30m/s，而修磨需要一定的时间，在现有技术条件下，修磨的速度总是落后于冷却辊表面因侵蚀而不断被恶化的速度，所以目前的在线修磨技术并没有完全解决铜辊热交换面表面光洁度不断恶化的问题。由于现有技术只利用了一个固定的热交换面，其它未被利用的辊面表面被在线修磨机构磨削掉了，这也就说现有技术铜辊的利用率很低，成本高，这是现有技术的基本情况。
【发明内容】
[0004]基于以上目的，本发明提出一种非晶态合金薄带制造方法，所述方法设定喷嘴流出的液态合金平面流与冷却辊的接触面为制取非晶薄带的热交换面，制带时该热交换面缓慢移动，移动方向沿冷却辊轴向，并在冷却辊面有效宽度范围内周期性、往返式缓慢摆动，使退出热交换的辊面在下一次与钢液接触成为热交换面前得到完全修复，所述热交换面的移动速度在每分钟0.2-25mm之间，所述喷嘴与冷却辊相对的表面的形状如此设定:取喷嘴与冷却辊相对的表面横向两端点连线作水平参考线，在喷嘴纵向方向的中线上设定一法线n，从法线η —侧等间距设置10条法线ηι、η2……η1(ι，法线同喷嘴与冷却辊相对的表面的交点到水平参考线之间的距离为X、X1^ X2……Xltl，所述法线间隔为2mm，X为0.0333，X1为0.0330，X2 为 0.0320，X3 为 0.0303，X4 为 0.0280，X5 为 0.0250，X6 为 0.0213，X7 为 0.0170，X8为0.0120，X9为0.0063，X10为0.0000所述喷嘴与冷却辊相对的表面的形状相对所述法线η左右对称。
[0005]本发明的非晶态合金薄带的制造方法解决了冷却辊热交换面光洁度不断恶化的问题，提高带材的表面质量和磁性能。特别是通过移动喷嘴和冷却辊间的接触面，而使冷却辊表面避免长时间侵蚀，保持最大限度的光洁程度，从而获得尺寸更薄、表面光洁度更高、韧性更好的非晶合金薄带的制造方法，具有比现有制造技术工艺更先进、制得的带材高频损耗更低，表面光洁度更高的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是现有技术工作状态图。
[0007]图2是本发明方法中喷嘴弧形匹配热交换面上膨胀凸起弧示意图。
[0008]图3、图4是本发明方法中热交换面随喷嘴移动而变化示意图。
[0009]图中:1-喷嘴，8-热交换带，3-冷却辊辊面。1-喷嘴，2-熔潭，3-冷却辊辊面，4-热交换面上辊面膨胀凸起弧，5-冷却辊，6-水平参考线，7-弧形。
具体实施例
[0010]本发明提出一种非晶态合金薄带制造方法，所述方法设定喷嘴流出的液态合金平面流与冷却辊的接触面为制取非晶薄带的热交换面，制带时该热交换面缓慢移动，移动方向沿冷却辊轴向，并在冷却辊面有效宽度范围内周期性、往返式缓慢摆动，使退出热交换的辊面在下一次与钢液接触成为热交换面前得到完全修复，所述热交换面的移动速度在每分钟0.2-25mm之间，所述喷嘴与冷却辊相对的表面的形状如此设定:取喷嘴与冷却辊相对的表面横向两端点连线作水平参考线，在喷嘴纵向方向的中线上设定一法线n，从法线η —侧等间距设置10条法线nl、n2……nlO，法线同喷嘴与冷却辊相对的表面的交点到水平参考
线之间的距离为X、X1、X2......X10，所述法线间隔为2mm, X为0.0333，Xl为0.0330，X2为
0.0320, X3 为 0.0303, X4 为 0.0280, X5 为 0.0250, X6 为 0.0213,X7 为 0.0170,X8 为 0.0120，X9为0.0063，XlO为0.0000所述喷嘴与冷却辊相对的表面的形状相对所述法线η左右对称。
[0011]热交换面在冷却辊有效使用范围内，周期性、往复摆动。以确保连续制带，同时有辊面得到完全修复的时间。热交换面的周期性缓慢摆动要配合在线辊面修磨及抛光，以期恢复冷却辊面的初始状态和光洁度。冷却辊材质是纯铜、铜-铬合金、铜-锆、铜-铬-锆合金、铜-铍合金、铜-铍-铬合金、铜-锌合金等。
[0012]采用本发明的方法所使用的热交换面缓慢周期摆动制取非晶带的装置，该装置采用喷嘴与冷却辊在冷却辊轴向可以移动的机构，并保持辊嘴间距稳定，辊嘴间距尺寸精度在I微米以内。冷却辊固定，喷嘴包系统可以缓慢移动的装置，或者喷嘴包系统固定，冷却辊系统可以缓慢移动的装置。喷嘴包系统可以缓慢移动的装置更适合无自动卷取系统的制带装置，冷却辊系统可以缓慢移动的装置更适合带有自动卷取系统的制带装置。
[0013]下面结合附图1-4说明本发明方法的具体实施例。
[0014]图1是现有技术工作状态图。当钢液经喷嘴I与冷却辊面3接触时，形成融潭2，由于融潭的高温，与钢液接触的那部分的冷却辊面将发生热膨胀，膨胀的情况取决于辊子的尺寸和结构、冷却介质的参数、以及熔潭的形状和钢液的温度，就一般而言，经历一定的时间后该膨胀就趋于稳定，膨胀的情况形成热交换面上辊面膨胀凸起弧4。不均匀膨胀的辊面与平直喷嘴之间的间距不相等，两端大，中间小，这样得到的带材就有了横断面是凹形的缺陷。[0015]图2示出了本发明整形后的喷嘴形状，为避免带材产生这种凹形截面的的缺陷，将喷嘴开出与辊面变形相一致的弧形，如图喷嘴弧形7与热交换面上辊面膨胀凸起弧4相匹配，喷嘴弧形具体尺寸由水平线6与法线nn示出。因此辊嘴间距恒定，可以补偿辊面膨胀，得到厚度均匀的非晶带材。
[0016]具体工作时，辊面喷带区域分为1-2、2-3、3-4、4_5区，开始喷带时喷嘴对应1_2区，这时热交换面为1-2区，如图3所示，随着喷带的进行，喷嘴I向右缓慢移动，热交换带8也缓慢移向2-3区、3-4区、4-5区......，实现喷带过程中热交换面的缓慢移动，如图4
所示。当喷嘴I到达5-6区后，喷嘴将扫过整个辊面的可喷带区域。然后，喷嘴开始回归，向左缓慢移动，直到回到1-2区，再次向右移动，重复以上过程。这样就可以使得辊面的各个区域自左向右，再自右向左递次成为喷带的热交换面，而辊面上非热交换面部分就可以得到充分的修磨和抛光，恢复辊面的光洁度，为下一轮回归喷带做好准备，这样就保证了热交换面部分辊面的光洁度，为连续制得板型规则、光亮度高、截面厚度均匀的非晶带材提供了保障。
[0017]本发明实施例如下。
[0018]实施例1:喷嘴移动-冷却辊固定式
选定200公斤母合金，成份为Fe73.5CulNb3Sil3.5B9,用2包法二次熔化，出钢温度1430°C，喷嘴包液位保持300mm，喷嘴缝宽度为0.4mm，长度为20mm ;冷却辊尺寸为Φ 600mmX 200mm,材质为Cu-Cr-Zr合金,冷却棍线速度为30m/s,冷却棍固定不动，附带单个修磨轮对冷却辊实施在线修磨。喷嘴与冷却辊的相对运动采用直线导轨结构，相对运动速度为10mm/min,喷带开始后设定喷带区域宽度为140mm,喷嘴在此区域内按10mm/min的移动速度左右摆动，也就是热交换面的移动速度为10mm/min，在喷带20min时取样分析带材的表面质量和磁性能。比较例采用冷却辊与喷嘴位置固定的方式，即热交换面固定不变。其它条件与实施例完全一致。对比结果如表1所示。
[0019]表1、实施例1与比较例的对比。
【权利要求】
1.一种非晶态合金薄带制造方法，所述方法设定喷嘴流出的液态合金平面流与冷却辊的接触面为制取非晶薄带的热交换面，制带时该热交换面缓慢移动，移动方向沿冷却辊轴向，并在冷却辊面有效宽度范围内周期性、往返式缓慢摆动，使退出热交换的辊面在下一次与钢液接触成为热交换面前得到完全修复，其特征在于，所述热交换面的移动速度在每分钟0.2-25mm之间，所述喷嘴与冷却辊相对的表面的形状如此设定:取喷嘴与冷却辊相对的表面横向两端点连线作水平参考线，在喷嘴纵向方向的中线上设定一法线n，从法线η —侧等间距设置10条法线nl、n2……nlO，法线同喷嘴与冷却辊相对的表面的交点到水平参考线之间的距离为X、X1、X2......X10，所述法线间隔为2mm, X为0.0333，Xl为0.0330，X2为0.0320, X3 为 0.0303, X4 为 0.0280, X5 为 0.0250, X6 为 0.0213,X7 为 0.0170，X8 为 0.0120，X9为0.0063，XlO为0.0000所述喷嘴与冷却辊相对的表面的形状相对所述法线η左右对称。
2.根据权利要求1所述的非晶态合金薄带制造方法，其特征在于，所述喷嘴或者所述冷却辊之一可以移动。`
【文档编号】B22D11/18GK103551533SQ201310536747
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】孙泽松, 李玉山, 李岳池 申请人:秦皇岛市燕秦纳米科技有限公司