JPH02308512A - 偏倚異方性を有するR―Fe―B系永久磁石及びその製造方法 - Google Patents

偏倚異方性を有するR―Fe―B系永久磁石及びその製造方法

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JPH02308512A
JPH02308512A JP13034489A JP13034489A JPH02308512A JP H02308512 A JPH02308512 A JP H02308512A JP 13034489 A JP13034489 A JP 13034489A JP 13034489 A JP13034489 A JP 13034489A JP H02308512 A JPH02308512 A JP H02308512A
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magnet
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Shigeo Tanigawa
茂穂 谷川
Yasuto Nozawa
野沢 康人
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Hitachi Metals Ltd
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    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は焼結磁石と比較して耐蝕性に優れ加工劣化、水
素劣化が少なく保磁力の大きい磁気異方性R−Fe−B
系永久磁石に関し、特にその磁気異方性方向の改善と、
その製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
資源希少なSmを本質的に必要とせず、かつ最大エネル
ギー積の大きなR−Fe−B系焼結磁石は特公開61−
34242号公報等に記載されている。
しかしながら、これ等従来の磁気異方性焼結永久磁石は
加工劣化及び水素劣化が大きく又耐蝕性にも問題がある
などいろいろな欠点を有する。
一方、R−Fe−B系合金の溶融物を104℃/S以上
の冷却速度により超急冷固化させ作製した合金粉末ある
いは薄帯は、平均結晶粒径が0.01〜1.0μmと小
さく焼結磁石とは異なる機構により高い固有保磁力を有
している。この合金粉末あるいは薄帯を温間で圧密、温
間塑性加工により磁気異方性化した板状あるいは円板状
磁石は平均結晶粒径が0.01〜1μmの金属組織(以
下異方性超微細組織という)を有し、保磁力15kGe
、残留磁束密度11kG、最大エネルギー積3QMGO
e以上の高い磁気特性を有しており前記焼結磁石に比較
して耐蝕性に優れ加工劣化、水素劣化も著しく少ない。
(発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の異方性超微細組織を有するR−Fe−B系永
久磁石においては、磁気異方性礎磁場を使用せずに温間
塑性加工により付与するという特殊な工程を取る為に、
例えば円板状の磁石の磁気異方性方向はC軸が磁石全般
に亘り円板面に垂直な法線方向であり、又円筒状磁石に
おいては押し出し加工により径方向にC軸が一様に配向
するようなものに限定されていた。
しかしながら、永久磁石を用いた応用品として、永久磁
石を使用して磁気回路を設計する場合には、例えば円板
状磁石においては磁化容易方向がその中心軸方向に偏倚
したような異方性を付与した磁石を用いた方が効率的な
回路設計となる。又ボイスコイルアクチュエーター(以
下VCMという)等に用いられる平板状磁石においては
、軟磁性のヨークと接合される側において容易磁化方向
がボイスコイル移動方向に対して中央部方向に偏倚して
いるような配向を有している磁石を用いる方が効率的で
ある。又回転機のステーターとして使用されるアークセ
グメント状の磁石においては円弧の法線方向に全体が一
様に磁化された永久磁石を使用するよりも円弧中心より
容易磁化方向が偏倚したものを使用する方がコギングト
ルクも少なく効果的な設計となる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は平均結晶粒径が0.01〜1μmで例えば対向
する2つの磁極面の内、一方の磁極面に比較して大きい
磁気異方性垂直度を有するものであって、その磁気異方
性は温間塑性加工による粒子配向により付与したことを
特徴とするR−Fe−8−系永久磁石およびその製造方
法である。
本発明は配向磁場を使用出来ない異方性超微細組織型の
R−Fe−B磁石に偏倚した異方性を付与することによ
り効率的な磁気回路設計を可能としたものである。
本発明において平均結晶粒径とは主相となるR2Fel
4B型金属間化合物のC軸方向から見て結晶粒を球状近
似したときの球の直径を30個以上の結晶粒について平
均した値である。平均結晶粒径が0.01μm未満の場
合は保磁力が低く又1μmを越えても同様の保磁力が低
下し満足な永久磁石特性が得られない。
本発明において偏倚異方性を付与する手段としては例え
ばアークセグメント状の偏倚異方性磁石の場合は平行な
端面を有する上下パンチの間で、550〜s o o 
’cで圧縮据込み加工により平板状の平板面に垂直な方
向に異方性を付与した粗材をアーク状の上下パンチを有
するダイス中で再び500〜800℃で塑性変形を施す
ことにより異方性方向が円弧に対して連続的に偏倚した
永久磁石を得ることが可能である。(第1図)また例え
ば偏倚した板状磁石の場合には曲率を有する上下パンチ
間で、600〜800℃予め塑性加工した永久磁石を5
00〜800℃で平行な上下パンチを有するダイス内で
再度塑性変形させることにより異方性化方向が板面に対
して傾いた異方性を有する磁石を得ることが出来る。(
第2図)更に板状あるいは円板状磁石において局所的に
磁化容易方向が偏倚したものを得るには圧縮据込み加工
時にダイス側面より300 kg/c1i1以上の側圧
を付加することにより磁石端部において異方性化方向が
局所的に偏倚した永久磁石を得ることが出来る。
〔実施例〕
〔実施例1〕 Nd13.5FebafCO+oGa+B6の組成の合
金を溶融メルトスピニングにより超急冷し、厚さ約30
amで巾5mm、長さ10〜30μmの薄帯を得た。こ
の薄帯はX線回折の結果非晶質と結晶質の混合物であっ
た。
次いで、この薄帯を500μm以下に粗粉砕し冷間で3
トン/C艷の圧力で(15X10X8mmの)圧粉体と
し得られた圧粉体を加熱しながら金型中で1トン/dの
圧力を印加して圧密後、平行なパンチ間で高さが174
(圧縮率75%)になるまで圧縮据込み加工を行ない、
30×20×2InI11の平板状の磁石体を得た。
この平板状の磁石体を再度600℃に加熱し、アーク状
の上下パンチを有するダイス中で塑性変形させ、厚さ2
皿の円弧状の磁石体を得た。
この円弧状磁石体を磁石体が有する曲率と同曲率の磁極
面を有する着磁機内で飽和着磁し偏倚異方性を付与した
。このように着磁した永久磁石を界磁用磁石として組み
込んだ2極ブラシレスモークの界磁波形を第3図に示す
。比較例で示す従来技術においては界磁波形が台形波状
となり大きなコギングトルクがかかる。本発明による偏
倚異方性を有する永久磁石を用いることにより正弧波に
近い界磁波形を得ることが出来、モータのコギングトル
クを低減出来ることが分る。
〔実施例2〕 実施例1と同様に超急薄帯を圧密化して得た20X30
X20tmmの圧密体を750℃でアーク状の上下パン
チを有するダイス空間で圧縮据込み加工し、厚さ10m
mのアーク状の磁石体を得た。この磁石体を再び750
℃に加熱し、平行な上下パンチを有するダイス空間にて
引き続き圧縮据込み加工し、厚さ5皿1の異方性磁石を
得た。この平板状磁石の厚さ方向に平行な磁界を印加し
着磁した。
この磁石表面の磁束密度を測定した結果を第4図に示す
第4図から明らかなように本発明によれば磁石の有効長
全域に亘り極めて均一な磁界が得られることが分る。
〔発明の効果〕
本発明によれば各種磁気回路の効率化が容易に可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るアーク状偏倚異方性磁石の異方性
化の方法を模式的に示す図、 第2図は平板状磁石の異方性化の方法を示す模式図、 第3図は第1図に示す偏倚異方性磁石をステータとして
組み込んだモータの界磁波形と、従平の異方性磁石をス
テータとしたモータの界磁波形との比較図、 第4図は偏倚異方性を有する平板状磁束の表面磁束波形
図である。 第1図 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平均結晶粒径が0.01〜1.0μmであり対向
    する磁極面の内、一方の磁極面が他方の磁極面とは相異
    する磁気方向ベクトルと高い残留磁束密度を有するR−
    Fe−B系永久磁石(ここでRはイットリウムを含む1
    種又は2種以上の希土類元素、Bはボロン、Tは遷移金
    属)であって前記磁気異方性が無磁場温間塑性加工によ
    る粒子配向によるものであることを特徴とする偏倚異方
    性方向を有するR−Fe−B系永久磁石。
  2. (2)上記合金組成が実質的にNdあるいはPrを主体
    とする希土類元素11〜18at%、ボロン4〜11a
    t%、残部がFeを主体とする遷移金属と不可避不純物
    からなる特許請求の範囲第1項の偏倚異方性方向を有す
    るR−Fe−B系永久磁石合金。
  3. (3)R−Fe−B系合金の溶融物を10^4^℃/S
    以上の超急冷により固化させ非晶質あるいは一部又は全
    部結晶化した合金を作製した後、粉末状とし圧密化した
    形成体を550〜800℃で温間で上下パンチによる加
    圧で塑性変形させることで平均粒径が0.01〜1.0
    μmで上下パンチ面にほぼ直角な磁気異方性を有する板
    状あるいはアーク状磁石部材を得た後、再度500〜8
    00℃の温間でアーク状、あるいは板状に塑性加工する
    ことにより偏倚異方性を付与することを特徴とするR−
    Fe−B系永久磁石の製造方法。
JP13034489A 1989-05-24 1989-05-24 偏倚異方性を有するR―Fe―B系永久磁石及びその製造方法 Pending JPH02308512A (ja)

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