JPH023903A - 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法 - Google Patents
希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法Info
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Landscapes
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- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法に関し、
更に詳しくは、高い磁気的性能を得られる希土類−Ｆｅ
−Ｂ系磁石の製造方法に関する。
更に詳しくは、高い磁気的性能を得られる希土類−Ｆｅ
−Ｂ系磁石の製造方法に関する。
最近の電気製゛晶の小型化、高効率化の要求に伴い、そ
の材料として高い磁気的性能を持つ希土類元素と鉄とボ
ロンとを基本成分とする合金を用いて磁石を作ることが
望まれている。即ち、希土類−Ｆｅ−Ｂ＄磁石である。
の材料として高い磁気的性能を持つ希土類元素と鉄とボ
ロンとを基本成分とする合金を用いて磁石を作ることが
望まれている。即ち、希土類−Ｆｅ−Ｂ＄磁石である。
希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石を製造する技術としては、いわ
ゆる焼結法と液体象、話法とが知られているが、これら
の方法よりも生産性に優れた方法として、例えば特開昭
６２−２０３３０２号公報に開示の如き鋳造法が提案さ
れている。
ゆる焼結法と液体象、話法とが知られているが、これら
の方法よりも生産性に優れた方法として、例えば特開昭
６２−２０３３０２号公報に開示の如き鋳造法が提案さ
れている。
この鋳造法は、いわゆる焼結法や液体２．話法とは異な
り、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の
溶湯を鋳型に流し込み、一方向に柱状晶を成長させる、
いわゆる一方向凝固法により磁石を鋳造するようにした
ものである。
り、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の
溶湯を鋳型に流し込み、一方向に柱状晶を成長させる、
いわゆる一方向凝固法により磁石を鋳造するようにした
ものである。
そして所望の形状に成形すること及び結晶軸の配向性を
向上するために、鋳塊に熱間加工を施すことが提案され
ている。
向上するために、鋳塊に熱間加工を施すことが提案され
ている。
一般に熱間加工後に高い磁気的性能の鋳造磁石を得るた
めには、鋳造時に柱状晶を一方向に配向させ、且つ結晶
粒を微細化する必要がある。しかし、従来の一方向凝固
法は、一方向に鋳塊を冷却して柱状晶に異方性を持たせ
ることにより柱状晶の微細化を図っているが、上記冷却
方向に交差する方向の熱移動管理については配慮されて
おらず、柱状晶の異方性が不完全となり、熱間加工後の
磁気的特性についても満足すべきものが得られていなか
った。
めには、鋳造時に柱状晶を一方向に配向させ、且つ結晶
粒を微細化する必要がある。しかし、従来の一方向凝固
法は、一方向に鋳塊を冷却して柱状晶に異方性を持たせ
ることにより柱状晶の微細化を図っているが、上記冷却
方向に交差する方向の熱移動管理については配慮されて
おらず、柱状晶の異方性が不完全となり、熱間加工後の
磁気的特性についても満足すべきものが得られていなか
った。
従って、本発明の目的とるすところは、鋳造時に鋳塊の
柱状晶の異方性を向上させ、これにより更に結晶粒を微
細化することによって、熱間加工後に高い磁気的性能と
りわけ高保磁力の鋳造磁石が得られる希土類−Ｆｅ−Ｂ
系磁石の製造方法を提供することにある。
柱状晶の異方性を向上させ、これにより更に結晶粒を微
細化することによって、熱間加工後に高い磁気的性能と
りわけ高保磁力の鋳造磁石が得られる希土類−Ｆｅ−Ｂ
系磁石の製造方法を提供することにある。
［発明の構成］
本発明の希土類−Ｆｅ−Ｂ系硼石の製造方法は、希土類
元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金を鋳造し熱間
加工する工程を含む希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法
において、上記鋳造時に、鋳型の９０°異なる方向の熱
移動量に差を付けるようにしたことを特徴とするもので
ある。
元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金を鋳造し熱間
加工する工程を含む希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法
において、上記鋳造時に、鋳型の９０°異なる方向の熱
移動量に差を付けるようにしたことを特徴とするもので
ある。
上記構成において、希土類元素としては、ＹＬａ、Ｃｅ
、Ｐｒ Ｎｄ、Ｓｍ Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが挙げられ、これらのうち
の１種あるいは２種以上を組み合わせて用いる。最も高
い磁気的性能はＰｒで得られるから、実用的にはＰｒ、
ＰｒとＮｄの組み合わせ、ＣｅとＰｒとＮｄの組み合わ
せ等を用いるのが好ましい。
、Ｐｒ Ｎｄ、Ｓｍ Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが挙げられ、これらのうち
の１種あるいは２種以上を組み合わせて用いる。最も高
い磁気的性能はＰｒで得られるから、実用的にはＰｒ、
ＰｒとＮｄの組み合わせ、ＣｅとＰｒとＮｄの組み合わ
せ等を用いるのが好ましい。
希土類元素の比率は、８〜２５原子％が適当である。希
土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする永久磁石の主
相はＲ２Ｆｅ＋ ４８ （Ｒは希土類元素）であるが、
希土類元素が８原子％未満では上記化合物を形成せずα
−鉄と同一構造の立方晶組織となるため良好な磁気的性
能を得るためには、２５原子％以下とすることが適当で
あるからである。
土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする永久磁石の主
相はＲ２Ｆｅ＋ ４８ （Ｒは希土類元素）であるが、
希土類元素が８原子％未満では上記化合物を形成せずα
−鉄と同一構造の立方晶組織となるため良好な磁気的性
能を得るためには、２５原子％以下とすることが適当で
あるからである。
ボロンの比率は、２〜８原子％が適当である。
２原子％未満では菱面体のＲ−Ｆｅ系になるため高保磁
力を得られず、他方、鋳造法によっても良好な磁気的性
能を得るためには、８原子％以下とすることが適当であ
るからである。
力を得られず、他方、鋳造法によっても良好な磁気的性
能を得るためには、８原子％以下とすることが適当であ
るからである。
また少量の添加元素、例えば、Ｃｏ、 Ａｆｆｉ、 Ｍ
。
。
、Ｓｉ等や重希土元素のＤ）Ｉ、Ｔｂ等は、保磁力の向
上に有効である。
上に有効である。
Ｃｏはキュリー点を高めるのに有効である。永久磁石と
して考えられるＩＫＯｅ以上の保磁力を得るには５０原
子％以内がよい。Ｃｏは基本的にＦｅのサイトを置換し
Ｒ２ＣＱ＋＋Ｂを形成するのであるが、この化合物は結
晶異方性磁界が小さく、その量が増すにつれて磁石全体
どしての保磁力が小さくなってしまうからである。
して考えられるＩＫＯｅ以上の保磁力を得るには５０原
子％以内がよい。Ｃｏは基本的にＦｅのサイトを置換し
Ｒ２ＣＱ＋＋Ｂを形成するのであるが、この化合物は結
晶異方性磁界が小さく、その量が増すにつれて磁石全体
どしての保磁力が小さくなってしまうからである。
ＡＮは、保磁力の増大効果を有する。Ａ２の添加量は１
５原子％以下が良い。Ａｌは非磁性元素であるため、そ
の添加量を増すと残留磁束密度が低下し、１５原子％を
越えるとハードフェライト以下の残留磁束密度になって
しまうからである。
５原子％以下が良い。Ａｌは非磁性元素であるため、そ
の添加量を増すと残留磁束密度が低下し、１５原子％を
越えるとハードフェライト以下の残留磁束密度になって
しまうからである。
そして、鋳造時に鋳型の９０°異なる方向の熱移動量に
差を付けるとは、柱状晶の配向させたい面倒の冷却速度
に比して、これに直角の面倒の冷却速度を遅くすること
である。例えば上記柱状晶の配向方向に直角方向の片面
側を断熱又は加熱することがその一例として考えられる
。
差を付けるとは、柱状晶の配向させたい面倒の冷却速度
に比して、これに直角の面倒の冷却速度を遅くすること
である。例えば上記柱状晶の配向方向に直角方向の片面
側を断熱又は加熱することがその一例として考えられる
。
柱状晶の配向させたい面倒の冷却速度は、板幅中央で１
３００ ’Ｃから１０００°Ｃにおいて１０°Ｃ／ｓｅ
ｅ以上にする必要があり、結晶粒の微細化のためにはさ
らに５０’Ｃ／ｓｅｃ以上とするのが望ましい。
３００ ’Ｃから１０００°Ｃにおいて１０°Ｃ／ｓｅ
ｅ以上にする必要があり、結晶粒の微細化のためにはさ
らに５０’Ｃ／ｓｅｃ以上とするのが望ましい。
次に熱間加工としては、５００°Ｃ以上、好ましくは６
５０°Ｃ〜１０００°Ｃ以上、又は−度室温付近まで冷
却した後、再加熱して５００°Ｃ以上で加工し、柱状晶
の発達した方向に対して垂直に加工することが高い磁気
的性能を得る上で重要である。
５０°Ｃ〜１０００°Ｃ以上、又は−度室温付近まで冷
却した後、再加熱して５００°Ｃ以上で加工し、柱状晶
の発達した方向に対して垂直に加工することが高い磁気
的性能を得る上で重要である。
Ｃ作用〕
本発明の希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法では、希土
類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の溶湯を鋳
型に流し込む、この際に、鋳型の９０°異なる方向の熱
移動量に差を付けて鋳塊の柱状晶の配向させたい面側に
柱状晶を発達させ、９０°異なる片面側の柱状晶の発達
を抑制し、もって結晶軸の配向性及び結晶粒の微細化を
促進させ、６１１気的性能を向上させるものである。
類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の溶湯を鋳
型に流し込む、この際に、鋳型の９０°異なる方向の熱
移動量に差を付けて鋳塊の柱状晶の配向させたい面側に
柱状晶を発達させ、９０°異なる片面側の柱状晶の発達
を抑制し、もって結晶軸の配向性及び結晶粒の微細化を
促進させ、６１１気的性能を向上させるものである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明
する。ここに第１図は、本発明の一実施例の工程図、第
２図（ａ）は同実施例装置の概略断面図、第２図（ｂ）
は第２図（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。なお
、これにより本発明が限定されるものではない。
する。ここに第１図は、本発明の一実施例の工程図、第
２図（ａ）は同実施例装置の概略断面図、第２図（ｂ）
は第２図（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。なお
、これにより本発明が限定されるものではない。
第１図におけるＳｌ、Ｓ２．・・・は工程の番号を示す
。
。
第１表に示すＮｏ、 １． 、 Ｎｏ、 ２の２種類の
組成の合金を誘導炉で溶解しく第１図３１）、第２図に
示すように溶湯２を９０°異なる方向の熱移動量に差を
付けるようにしたＳｈ型１０を用いて、連続鋳造する（
第１図３２）。そして、９５０°Ｃで加工率が５０％に
なるように、第２図（ト）に示す柱状晶発達方向Ａと未
発達方向Ｂとで、ロール１２により熱間圧延する（第１
図３３．第２図（ａ））。
組成の合金を誘導炉で溶解しく第１図３１）、第２図に
示すように溶湯２を９０°異なる方向の熱移動量に差を
付けるようにしたＳｈ型１０を用いて、連続鋳造する（
第１図３２）。そして、９５０°Ｃで加工率が５０％に
なるように、第２図（ト）に示す柱状晶発達方向Ａと未
発達方向Ｂとで、ロール１２により熱間圧延する（第１
図３３．第２図（ａ））。
上記鋳型１０は、第２図０））に示すように、内側が２
０ｍｍＸ４０ｍｍで、その外側を冷却水１４が循環して
いる銅鋳型である。その内側にｌＱｍｍＸ２０圃のアル
ミナボード１１を対面させてｔｉ人して断熱し、２０Ｉ
Ｉ１１×２０胴の連続鋳塊Ｉ５を得る。
０ｍｍＸ４０ｍｍで、その外側を冷却水１４が循環して
いる銅鋳型である。その内側にｌＱｍｍＸ２０圃のアル
ミナボード１１を対面させてｔｉ人して断熱し、２０Ｉ
Ｉ１１×２０胴の連続鋳塊Ｉ５を得る。
これをアニーリングしく第１［ＫＳ４）、さらに切断、
研削（第１図３５）して製品としての磁石を得る。
研削（第１図３５）して製品としての磁石を得る。
このようにして得られた磁石１６の磁気的性能を測定し
たところ第２表に示す結果が得られた。
たところ第２表に示す結果が得られた。
」−表
第１人
上記のように連続鋳造を用いることで、高性能な鋳造磁
石の量産化が可能となる。また本発明は、上記連続鋳造
法はもとより、鋳塊をインゴット状に作成して冷却、熱
間加工するパッチ弐製造方法にも当然適用可能である。
石の量産化が可能となる。また本発明は、上記連続鋳造
法はもとより、鋳塊をインゴット状に作成して冷却、熱
間加工するパッチ弐製造方法にも当然適用可能である。
（発明の効果〕
本発明によれば、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分
とする合金を鋳造し熱間加工する工程を含む希土類−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石の製造方法において、上記鋳造時に、鋳型
の９０°異なる方向の熱移動量に差を付けるようにした
ことを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法が
提供され、これにより柱状晶の配向を均一化さすことが
でき、更に結晶粒が微細な鋳塊が得られる。そして、こ
の鋳塊を熱間加工することにより、高い磁気的性能とり
わけ高保磁力の鋳造磁石を得ることができる。
とする合金を鋳造し熱間加工する工程を含む希土類−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石の製造方法において、上記鋳造時に、鋳型
の９０°異なる方向の熱移動量に差を付けるようにした
ことを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法が
提供され、これにより柱状晶の配向を均一化さすことが
でき、更に結晶粒が微細な鋳塊が得られる。そして、こ
の鋳塊を熱間加工することにより、高い磁気的性能とり
わけ高保磁力の鋳造磁石を得ることができる。
第１図は、本発明の一実施例の工程図、第２図（ａ）は
同実施例装置の概略断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ
）におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。 （符号の説明〕 １・・・希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法２・・・溶
湯 Ｉ Ｏ・・・ＩＪ型 ■ ■・・・アルミナボ ド １２・・・ロール １４・・・冷却水。
同実施例装置の概略断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ
）におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。 （符号の説明〕 １・・・希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法２・・・溶
湯 Ｉ Ｏ・・・ＩＪ型 ■ ■・・・アルミナボ ド １２・・・ロール １４・・・冷却水。
Claims (2)
- （１）希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金
を鋳造し熱間加工する工程を含む希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁
石の製造方法において、 上記鋳造時に、鋳型の９０°異なる方向の 熱移動量に差を付けるようにしたことを特徴とする希土
類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法。 - （２）上記鋳型の異なる方向の片面側が、断熱又は加熱
されてなる請求項１記載の希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152919A JP2561704B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152919A JP2561704B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023903A true JPH023903A (ja) | 1990-01-09 |
| JP2561704B2 JP2561704B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=15551018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152919A Expired - Lifetime JP2561704B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561704B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279872A (en) * | 1992-03-23 | 1994-01-18 | Viskase Corporation | Multilayer stretch/shrink film |
| US8545641B2 (en) | 2004-07-01 | 2013-10-01 | Intermetallics Co., Ltd. | Method and system for manufacturing sintered rare-earth magnet having magnetic anisotropy |
| CN118366740A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-07-19 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高性能铝镍钴永磁合金及其制备方法 |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63152919A patent/JP2561704B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279872A (en) * | 1992-03-23 | 1994-01-18 | Viskase Corporation | Multilayer stretch/shrink film |
| US8545641B2 (en) | 2004-07-01 | 2013-10-01 | Intermetallics Co., Ltd. | Method and system for manufacturing sintered rare-earth magnet having magnetic anisotropy |
| CN118366740A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-07-19 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高性能铝镍钴永磁合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2561704B2 (ja) | 1996-12-11 |
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