非晶態(tài)合金薄帶制造方法
【專利摘要】一種非晶態(tài)合金薄帶制造方法，所述方法設定噴嘴流出的液態(tài)合金平面流與冷卻輥的接觸面為制取非晶薄帶的熱交換面，制帶時該熱交換面緩慢移動，移動方向沿冷卻輥軸向，并在冷卻輥面有效寬度范圍內周期性、往返式緩慢擺動，使退出熱交換的輥面在下一次與鋼液接觸成為熱交換面前得到完全修復，所述熱交換面的移動速度在每分鐘0.2-25mm之間。本發(fā)明的非晶態(tài)合金薄帶的制造方法解決了冷卻輥熱交換面光潔度不斷惡化的問題，提高帶材的表面質量和磁性能。
【專利說明】非晶態(tài)合金薄帶制造方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種金屬制造方法，具體涉及非晶態(tài)合金薄帶制造方法。
【背景技術】
[0003]目前非晶態(tài)合金薄帶的制造方法主要是單輥急冷法，噴帶時噴嘴與冷卻輥之間的間距很小，一般在0.2-0.6mm之間，由于受工藝和裝備條件的限制，噴嘴與冷卻輥之間的位置和距離需要保持穩(wěn)定，以便在噴嘴和冷卻輥輥面之間形成穩(wěn)定的熔潭，同時自熔潭流出的鋼液與冷卻輥的接觸而將鋼液的熱量帶給冷卻輥，直到鋼液冷卻為帶材并離開輥面，熔潭-鋼液-帶材于冷卻輥的這個接觸面稱為熱交換面。自噴嘴及熔潭開始，直到帶材剝離冷卻輥，鋼液所攜帶的熱量靠這個熱交換面將熱量傳遞給冷卻輥。所以現(xiàn)有技術是冷卻輥與非晶薄帶材之間的熱交換面在整個噴帶過程中保持固定不變。這樣銅輥的這個熱交換面由于不斷受到鋼液的熱侵蝕，很快就會出現(xiàn)麻點和凹坑，降低所得帶材的光潔度和磁性能，隨著噴帶時間的不斷增加，這種損害不斷加大，輥面光潔度不斷惡化，最終導致帶材變成廢品。為了改善輥面的光潔度，現(xiàn)有技術采用了在線修磨銅輥熱交換面的辦法，在一定程度上緩解了銅輥的惡化速度，但是，由于輥子轉速太快，線速度達到25-30m/s，而修磨需要一定的時間，在現(xiàn)有技術條件下，修磨的速度總是落后于冷卻輥表面因侵蝕而不斷被惡化的速度，所以目前的在線修磨技術并沒有完全解決銅輥熱交換面表面光潔度不斷惡化的問題。由于現(xiàn)有技術只利用了一個固定的熱交換面，其它未被利用的輥面表面被在線修磨機構磨削掉了，這也就說現(xiàn)有技術銅輥的利用率很低，成本高，這是現(xiàn)有技術的基本情況。

【發(fā)明內容】

[0004]基于以上目的，本發(fā)明提出一種非晶態(tài)合金薄帶制造方法，所述方法設定噴嘴流出的液態(tài)合金平面流與冷卻輥的接觸面為制取非晶薄帶的熱交換面，制帶時該熱交換面緩慢移動，移動方向沿冷卻輥軸向，并在冷卻輥面有效寬度范圍內周期性、往返式緩慢擺動，使退出熱交換的輥面在下一次與鋼液接觸成為熱交換面前得到完全修復，所述熱交換面的移動速度在每分鐘0.2-25mm之間，所述噴嘴與冷卻輥相對的表面的形狀如此設定:取噴嘴與冷卻輥相對的表面橫向兩端點連線作水平參考線，在噴嘴縱向方向的中線上設定一法線n，從法線η —側等間距設置10條法線ηι、η2……η1(ι，法線同噴嘴與冷卻輥相對的表面的交點到水平參考線之間的距離為X、X1^ X2……Xltl，所述法線間隔為2mm，X為0.0333，X1為0.0330，X2 為 0.0320，X3 為 0.0303，X4 為 0.0280，X5 為 0.0250，X6 為 0.0213，X7 為 0.0170，X8為0.0120，X9為0.0063，X10為0.0000所述噴嘴與冷卻輥相對的表面的形狀相對所述法線η左右對稱。
[0005]本發(fā)明的非晶態(tài)合金薄帶的制造方法解決了冷卻輥熱交換面光潔度不斷惡化的問題，提高帶材的表面質量和磁性能。特別是通過移動噴嘴和冷卻輥間的接觸面，而使冷卻輥表面避免長時間侵蝕，保持最大限度的光潔程度，從而獲得尺寸更薄、表面光潔度更高、韌性更好的非晶合金薄帶的制造方法，具有比現(xiàn)有制造技術工藝更先進、制得的帶材高頻損耗更低，表面光潔度更高的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是現(xiàn)有技術工作狀態(tài)圖。
[0007]圖2是本發(fā)明方法中噴嘴弧形匹配熱交換面上膨脹凸起弧示意圖。
[0008]圖3、圖4是本發(fā)明方法中熱交換面隨噴嘴移動而變化示意圖。
[0009]圖中:1-噴嘴，8-熱交換帶，3-冷卻輥輥面。1-噴嘴，2-熔潭，3-冷卻輥輥面，4-熱交換面上輥面膨脹凸起弧，5-冷卻輥，6-水平參考線，7-弧形。
具體實施例
[0010]本發(fā)明提出一種非晶態(tài)合金薄帶制造方法，所述方法設定噴嘴流出的液態(tài)合金平面流與冷卻輥的接觸面為制取非晶薄帶的熱交換面，制帶時該熱交換面緩慢移動，移動方向沿冷卻輥軸向，并在冷卻輥面有效寬度范圍內周期性、往返式緩慢擺動，使退出熱交換的輥面在下一次與鋼液接觸成為熱交換面前得到完全修復，所述熱交換面的移動速度在每分鐘0.2-25mm之間，所述噴嘴與冷卻輥相對的表面的形狀如此設定:取噴嘴與冷卻輥相對的表面橫向兩端點連線作水平參考線，在噴嘴縱向方向的中線上設定一法線n，從法線η —側等間距設置10條法線nl、n2……nlO，法線同噴嘴與冷卻輥相對的表面的交點到水平參考
線之間的距離為X、X1、X2......X10，所述法線間隔為2mm, X為0.0333，Xl為0.0330，X2為
0.0320, X3 為 0.0303, X4 為 0.0280, X5 為 0.0250, X6 為 0.0213,X7 為 0.0170,X8 為 0.0120，X9為0.0063，XlO為0.0000所述噴嘴與冷卻輥相對的表面的形狀相對所述法線η左右對稱。
[0011]熱交換面在冷卻輥有效使用范圍內，周期性、往復擺動。以確保連續(xù)制帶，同時有輥面得到完全修復的時間。熱交換面的周期性緩慢擺動要配合在線輥面修磨及拋光，以期恢復冷卻輥面的初始狀態(tài)和光潔度。冷卻輥材質是純銅、銅-鉻合金、銅-鋯、銅-鉻-鋯合金、銅-鈹合金、銅-鈹-鉻合金、銅-鋅合金等。
[0012]采用本發(fā)明的方法所使用的熱交換面緩慢周期擺動制取非晶帶的裝置，該裝置采用噴嘴與冷卻輥在冷卻輥軸向可以移動的機構，并保持輥嘴間距穩(wěn)定，輥嘴間距尺寸精度在I微米以內。冷卻輥固定，噴嘴包系統(tǒng)可以緩慢移動的裝置，或者噴嘴包系統(tǒng)固定，冷卻輥系統(tǒng)可以緩慢移動的裝置。噴嘴包系統(tǒng)可以緩慢移動的裝置更適合無自動卷取系統(tǒng)的制帶裝置，冷卻輥系統(tǒng)可以緩慢移動的裝置更適合帶有自動卷取系統(tǒng)的制帶裝置。
[0013]下面結合附圖1-4說明本發(fā)明方法的具體實施例。
[0014]圖1是現(xiàn)有技術工作狀態(tài)圖。當鋼液經(jīng)噴嘴I與冷卻輥面3接觸時，形成融潭2，由于融潭的高溫，與鋼液接觸的那部分的冷卻輥面將發(fā)生熱膨脹，膨脹的情況取決于輥子的尺寸和結構、冷卻介質的參數(shù)、以及熔潭的形狀和鋼液的溫度，就一般而言，經(jīng)歷一定的時間后該膨脹就趨于穩(wěn)定，膨脹的情況形成熱交換面上輥面膨脹凸起弧4。不均勻膨脹的輥面與平直噴嘴之間的間距不相等，兩端大，中間小，這樣得到的帶材就有了橫斷面是凹形的缺陷。[0015]圖2示出了本發(fā)明整形后的噴嘴形狀，為避免帶材產(chǎn)生這種凹形截面的的缺陷，將噴嘴開出與輥面變形相一致的弧形，如圖噴嘴弧形7與熱交換面上輥面膨脹凸起弧4相匹配，噴嘴弧形具體尺寸由水平線6與法線nn示出。因此輥嘴間距恒定，可以補償輥面膨脹，得到厚度均勻的非晶帶材。
[0016]具體工作時，輥面噴帶區(qū)域分為1-2、2-3、3-4、4_5區(qū)，開始噴帶時噴嘴對應1_2區(qū)，這時熱交換面為1-2區(qū)，如圖3所示，隨著噴帶的進行，噴嘴I向右緩慢移動，熱交換帶8也緩慢移向2-3區(qū)、3-4區(qū)、4-5區(qū)......，實現(xiàn)噴帶過程中熱交換面的緩慢移動，如圖4
所示。當噴嘴I到達5-6區(qū)后，噴嘴將掃過整個輥面的可噴帶區(qū)域。然后，噴嘴開始回歸，向左緩慢移動，直到回到1-2區(qū)，再次向右移動，重復以上過程。這樣就可以使得輥面的各個區(qū)域自左向右，再自右向左遞次成為噴帶的熱交換面，而輥面上非熱交換面部分就可以得到充分的修磨和拋光，恢復輥面的光潔度，為下一輪回歸噴帶做好準備，這樣就保證了熱交換面部分輥面的光潔度，為連續(xù)制得板型規(guī)則、光亮度高、截面厚度均勻的非晶帶材提供了保障。
[0017]本發(fā)明實施例如下。
[0018]實施例1:噴嘴移動-冷卻輥固定式
選定200公斤母合金，成份為Fe73.5CulNb3Sil3.5B9,用2包法二次熔化，出鋼溫度1430°C，噴嘴包液位保持300mm，噴嘴縫寬度為0.4mm，長度為20mm ;冷卻輥尺寸為Φ 600mmX 200mm,材質為Cu-Cr-Zr合金,冷卻棍線速度為30m/s,冷卻棍固定不動，附帶單個修磨輪對冷卻輥實施在線修磨。噴嘴與冷卻輥的相對運動采用直線導軌結構，相對運動速度為10mm/min,噴帶開始后設定噴帶區(qū)域寬度為140mm,噴嘴在此區(qū)域內按10mm/min的移動速度左右擺動，也就是熱交換面的移動速度為10mm/min，在噴帶20min時取樣分析帶材的表面質量和磁性能。比較例采用冷卻輥與噴嘴位置固定的方式，即熱交換面固定不變。其它條件與實施例完全一致。對比結果如表1所示。
[0019]表1、實施例1與比較例的對比。
【權利要求】
1.一種非晶態(tài)合金薄帶制造方法，所述方法設定噴嘴流出的液態(tài)合金平面流與冷卻輥的接觸面為制取非晶薄帶的熱交換面，制帶時該熱交換面緩慢移動，移動方向沿冷卻輥軸向，并在冷卻輥面有效寬度范圍內周期性、往返式緩慢擺動，使退出熱交換的輥面在下一次與鋼液接觸成為熱交換面前得到完全修復，其特征在于，所述熱交換面的移動速度在每分鐘0.2-25mm之間，所述噴嘴與冷卻輥相對的表面的形狀如此設定:取噴嘴與冷卻輥相對的表面橫向兩端點連線作水平參考線，在噴嘴縱向方向的中線上設定一法線n，從法線η —側等間距設置10條法線nl、n2……nlO，法線同噴嘴與冷卻輥相對的表面的交點到水平參考線之間的距離為X、X1、X2......X10，所述法線間隔為2mm, X為0.0333，Xl為0.0330，X2為0.0320, X3 為 0.0303, X4 為 0.0280, X5 為 0.0250, X6 為 0.0213,X7 為 0.0170，X8 為 0.0120，X9為0.0063，XlO為0.0000所述噴嘴與冷卻輥相對的表面的形狀相對所述法線η左右對稱。
2.根據(jù)權利要求1所述的非晶態(tài)合金薄帶制造方法，其特征在于，所述噴嘴或者所述冷卻輥之一可以移動。`
【文檔編號】B22D11/18GK103551533SQ201310536747
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權日:2013年11月4日
【發(fā)明者】孫澤松, 李玉山, 李岳池 申請人:秦皇島市燕秦納米科技有限公司