JPH01164005A - 希土類永久磁石用インゴット - Google Patents
希土類永久磁石用インゴットInfo
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- JPH01164005A JPH01164005A JP63290595A JP29059588A JPH01164005A JP H01164005 A JPH01164005 A JP H01164005A JP 63290595 A JP63290595 A JP 63290595A JP 29059588 A JP29059588 A JP 29059588A JP H01164005 A JPH01164005 A JP H01164005A
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Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、希土類元素と遷移金属を主成分とする希土類
磁石に関する。
磁石に関する。
一般に溶融金属が、るつぼから鋳型に注入されると、ま
ず融液は鋳型と接翻しておびただしい核生成が起こる程
度まで急冷され、第３図に示すようなチル晶帯Ａを生じ
る。その後は鋳型へ熱が流れるために、鋳型と垂直な内
部に向かって柱状晶帯Ｂが成長する。しだいに熱の流れ
がなくなると、等軸晶帯Ｃが現れ、凝固が完了する。
ず融液は鋳型と接翻しておびただしい核生成が起こる程
度まで急冷され、第３図に示すようなチル晶帯Ａを生じ
る。その後は鋳型へ熱が流れるために、鋳型と垂直な内
部に向かって柱状晶帯Ｂが成長する。しだいに熱の流れ
がなくなると、等軸晶帯Ｃが現れ、凝固が完了する。
本発明者らが、鋳込まれた磁性合金を用い、上述の三種
類の組成について種々の実験を行ったところ、柱状晶組
織を有するものが最も磁気性能がすぐれていることを見
い出した。
類の組成について種々の実験を行ったところ、柱状晶組
織を有するものが最も磁気性能がすぐれていることを見
い出した。
希土類元素と遷移金属を主成分とする合金のうちでも、
希土類元素としてＳｍを、遷移金属としてＣｏを用いた
。Ｓ ｍｔ ＣＯＩｔ型の結晶構造を主体とする合金を
使用した磁石は、析出硬化型あるいは２相分離型磁石と
呼ばれている。これは、合金を鋳造した後に、熱処理（
溶体化処理および時効処理）によって磁気硬化させるた
めである。この種の磁石の製造方法には、大別すれば焼
結法と微粉末結合法の２つがあり、後者の方法について
は、バインダーとして有機物樹脂を用いた樹脂結合法と
して工業的に実施されている。その製造方法を第１図に
示す。
希土類元素としてＳｍを、遷移金属としてＣｏを用いた
。Ｓ ｍｔ ＣＯＩｔ型の結晶構造を主体とする合金を
使用した磁石は、析出硬化型あるいは２相分離型磁石と
呼ばれている。これは、合金を鋳造した後に、熱処理（
溶体化処理および時効処理）によって磁気硬化させるた
めである。この種の磁石の製造方法には、大別すれば焼
結法と微粉末結合法の２つがあり、後者の方法について
は、バインダーとして有機物樹脂を用いた樹脂結合法と
して工業的に実施されている。その製造方法を第１図に
示す。
この磁石の磁気性能は、合金組成、熱処理の条件、粉末
の粒度ならびに形状、バインダーの種類、磁場中プレス
時の磁場の強さおよびプレス圧、そして成形方法により
左右されることが以前から知られていたが、今回新たに
、インゴットの鋳造組織によって磁気性能が大きく変化
し、インゴットのマクロｍｌ縁を柱状晶組織とすること
により、最もすぐれた磁気性能が得られることを見い出
した。
の粒度ならびに形状、バインダーの種類、磁場中プレス
時の磁場の強さおよびプレス圧、そして成形方法により
左右されることが以前から知られていたが、今回新たに
、インゴットの鋳造組織によって磁気性能が大きく変化
し、インゴットのマクロｍｌ縁を柱状晶組織とすること
により、最もすぐれた磁気性能が得られることを見い出
した。
これは、柱状晶組織が、該合金を熱処理する時に存効に
作用するためであると考えられる。すなわらち、柱状晶
によって、熱処理時にマトリックス中に析出する異相の
析出物の分布の均一化を促進するものと考えられ、同時
に析出物の結晶構造、形態もｉＨｃを高める方向に形成
する作用も及ぼすものと考えられ、その結晶磁気性能が
向上する。
作用するためであると考えられる。すなわらち、柱状晶
によって、熱処理時にマトリックス中に析出する異相の
析出物の分布の均一化を促進するものと考えられ、同時
に析出物の結晶構造、形態もｉＨｃを高める方向に形成
する作用も及ぼすものと考えられ、その結晶磁気性能が
向上する。
したがって、すぐれた磁気性能を有する磁石を得るため
には、鋳造インゴットのマクロ組織に占める柱状晶組織
の比率を高めるように鋳造することが重要である。
には、鋳造インゴットのマクロ組織に占める柱状晶組織
の比率を高めるように鋳造することが重要である。
また、組成的に柱状晶化によって最も顕著な効果が期待
されるのは、Ｓｍの含有量が２１〜２８ｗｔ％のＳｍ、
Ｃｏ、型結晶を主体とする、Ｓｍ−Ｃｏ −Ｃｕ−Ｆ
ｅ−Ｚ ｒの５元素の合金である。
されるのは、Ｓｍの含有量が２１〜２８ｗｔ％のＳｍ、
Ｃｏ、型結晶を主体とする、Ｓｍ−Ｃｏ −Ｃｕ−Ｆ
ｅ−Ｚ ｒの５元素の合金である。
Ｓｍの含有量が２１％未満および２８％を越えると、Ｓ
ｍｚＣｏｔｔ型とは異なる相が多くなり、性能が著しく
低下する。
ｍｚＣｏｔｔ型とは異なる相が多くなり、性能が著しく
低下する。
実施例１
第１表
ただし、単位は譬ｔ％
第１表の合金１の組成を有する合金を高周波溶解炉を用
いて、１ｋｇをアルミするつぼ中で溶解し、肉厚１０薗
の第２図に示すような鉄製の金型に１５００°Ｃの温度
で鋳込んだ。その時、第３図に示すような、組織の形態
を取った。第３図はインゴットを中心で切断したときの
組織を示す。これらの部分のうちで、チル晶帯をＡ、柱
状晶帯をＢ、そして等軸晶帯をＣとする。本実施例では
合金１の鋳造塊のＡ、Ｂ、Ｃからそれぞれインゴットを
切り出し、それを１１４０〜１１８０°Ｃの間の最適な
温度で溶体化処理を行い、続いて８００°Ｃで時効処理
をし、磁気硬化させた。それを、砕いて粉末にした後、
有機バインダーと混練した。その混練した混合物を磁場
中でプレス成形し、成形体の中の樹脂を適度な熱を加え
て硬化させ（キュア処理）て、磁石を完成させた。磁気
性能と合金の組織との関係を第４図と第５図に示す。第
４図は、保磁力ｉＨｃと８００°Ｃにおける時効時間と
の関係を示し、図中のＡ、Ｂ、Ｃの記号はそれぞれチル
晶帯、柱状晶帯２等軸晶帯の部分を示す。第５図は、飽
和磁化Ｍｓと時効時間の関係を示す。第４図、第５図か
ら分かるように柱状晶の部分が他の部分よりも高い磁気
性能が得られた。
いて、１ｋｇをアルミするつぼ中で溶解し、肉厚１０薗
の第２図に示すような鉄製の金型に１５００°Ｃの温度
で鋳込んだ。その時、第３図に示すような、組織の形態
を取った。第３図はインゴットを中心で切断したときの
組織を示す。これらの部分のうちで、チル晶帯をＡ、柱
状晶帯をＢ、そして等軸晶帯をＣとする。本実施例では
合金１の鋳造塊のＡ、Ｂ、Ｃからそれぞれインゴットを
切り出し、それを１１４０〜１１８０°Ｃの間の最適な
温度で溶体化処理を行い、続いて８００°Ｃで時効処理
をし、磁気硬化させた。それを、砕いて粉末にした後、
有機バインダーと混練した。その混練した混合物を磁場
中でプレス成形し、成形体の中の樹脂を適度な熱を加え
て硬化させ（キュア処理）て、磁石を完成させた。磁気
性能と合金の組織との関係を第４図と第５図に示す。第
４図は、保磁力ｉＨｃと８００°Ｃにおける時効時間と
の関係を示し、図中のＡ、Ｂ、Ｃの記号はそれぞれチル
晶帯、柱状晶帯２等軸晶帯の部分を示す。第５図は、飽
和磁化Ｍｓと時効時間の関係を示す。第４図、第５図か
ら分かるように柱状晶の部分が他の部分よりも高い磁気
性能が得られた。
実施例２
第１表に示される、合金２，３を実施例１と同じ方法で
溶解し、第６図に示す鉄製の鋳型に１５００°Ｃの温度
で鋳込んだ。第６図のΦ）は、鋳型を水冷できるように
外側に銅パイプをまいである。
溶解し、第６図に示す鉄製の鋳型に１５００°Ｃの温度
で鋳込んだ。第６図のΦ）は、鋳型を水冷できるように
外側に銅パイプをまいである。
第６図（ａ）は空冷の鋳型である。両鋳型は水冷装置を
除けば、大きさも形も材質も同じものである。
除けば、大きさも形も材質も同じものである。
また合金２．３を実施例１と同じ方法で溶解し、るつぼ
中でそのまま除冷させたインゴットも得た。
中でそのまま除冷させたインゴットも得た。
これら３種類の冷却速度の異なったインゴットの組織を
観察すると、合金２．３ともに水冷のものは殆ど全体が
チル晶で、空冷のものは９０ｖｏ１％以上が柱状晶で、
るつぼ内除冷のものは粗大化した等軸晶であった。合金
２．３について、それぞれ３種のインゴットを１１４０
〜１１８０″Ｃの間で最適の条件で溶体化処理し、続い
てｓ ｏ ｏ ’ｃで２時間、加えて７００°Ｃで４時
間時効処理した。
観察すると、合金２．３ともに水冷のものは殆ど全体が
チル晶で、空冷のものは９０ｖｏ１％以上が柱状晶で、
るつぼ内除冷のものは粗大化した等軸晶であった。合金
２．３について、それぞれ３種のインゴットを１１４０
〜１１８０″Ｃの間で最適の条件で溶体化処理し、続い
てｓ ｏ ｏ ’ｃで２時間、加えて７００°Ｃで４時
間時効処理した。
そして、実施例１と同様な方法で樹脂結合磁石を製造し
た。その結果を第２表と第３表に示す。第２表は合金２
について、第３表は合金３についての結果である。
た。その結果を第２表と第３表に示す。第２表は合金２
について、第３表は合金３についての結果である。
第２表
第３表
第２表、第３表により分かるように、合金２も３も柱状
晶のできている空冷型のインゴットが最も磁気性能がす
ぐれているということができる。
晶のできている空冷型のインゴットが最も磁気性能がす
ぐれているということができる。
以上述べたように、本発明によれば、マクロ組織が主に
柱状晶組織である合金を用いることにより、磁石の磁気
性能を従来よりも高めることができ、特に従来磁気性能
が低いために用途が限られていた樹脂結合型磁石に適用
することにより顕著な効果が得られるものであり、当業
界にとって極めて有益なものである。
柱状晶組織である合金を用いることにより、磁石の磁気
性能を従来よりも高めることができ、特に従来磁気性能
が低いために用途が限られていた樹脂結合型磁石に適用
することにより顕著な効果が得られるものであり、当業
界にとって極めて有益なものである。
て１０閣である。長さの単位は鵬である。
ある。Ａ、ＢそしてＣは、それぞれチル晶帯、柱状晶帯
そして等軸晶帯を示す。Ｄは金型の断面である。
そして等軸晶帯を示す。Ｄは金型の断面である。
第４図は、チル晶帯（Ａ）、柱状晶（Ｂ）、等水冷の銅
パイプである。図中の単位は全て閣である。
パイプである。図中の単位は全て閣である。
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士 鈴木喜三部 他１名
第１図
暫
第３図
第４図
第５図
第６図
Claims (1)
- 希土類元素と遷移金属を主成分とする合金からなる希
土類永久磁石において、該合金のマクロ組織が主に柱状
晶組織であることを特徴とする希土類永久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63290595A JPH01164005A (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 希土類永久磁石用インゴット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63290595A JPH01164005A (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 希土類永久磁石用インゴット |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP322680A Division JPS56102533A (en) | 1980-01-16 | 1980-01-16 | Manufacture of rare earth element-cobalt permanent magnet alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164005A true JPH01164005A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=17758043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63290595A Pending JPH01164005A (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 希土類永久磁石用インゴット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01164005A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102533A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-17 | Seiko Epson Corp | Manufacture of rare earth element-cobalt permanent magnet alloy |
| JPH0538051A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-12 | Hitachi Ltd | 電力需要予測方法及び装置 |
-
1988
- 1988-11-17 JP JP63290595A patent/JPH01164005A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102533A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-17 | Seiko Epson Corp | Manufacture of rare earth element-cobalt permanent magnet alloy |
| JPH0538051A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-12 | Hitachi Ltd | 電力需要予測方法及び装置 |
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