JPH023905A - 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法 - Google Patents

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、希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法に関し、
更に詳しくは、熱間圧延後の材料の断面内において均一
な高い磁気的性能が得られる希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の
製造方法に関する。

〔発明の課題〕

最近の電気製品の小型化、高能率化の要求に伴い１．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系磁石である。

希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石を製造する技術としては、いわ
ゆる焼結法と液体や、合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急冷法とは異なり
、希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の溶
湯を鋳型に流し込んで、磁石を鋳造することを基本とす
る製造方法である。

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、鋳塊を金属カプセル内に封入した上
で熱間加工を施す製造方法が提案されている。

しかし、上記熱間加工として、ローラ面がフラットな平
ロールによる平圧延を行った場合、材料の側方の拘束が
不十分なため、材料の断面円巾方向の両端の密度が小さ
くなり、磁気的特性が低下してしまうという問題点があ
る。

また、第３図に示すような、外周に環状溝１１゜１１ｉ
、が形成されたローラ１０ａ、ｆｏｂを上下に積重して
、上記環状溝１１．とｌｌｂで形成されるボックス孔型
により金属カプセル１３に封入された鋳塊１２を熱間圧
延する場合、僅か１７％の板厚減少率でロール隙よりか
み出し１４．Ｉ４を生じてしまう。

従って、本発明の目的とするところは、熱間加工におい
て、材料の断面円中方向で密度の片偏りがなく、且つか
み出しが生じない希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法を
提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法は、希土類
元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金の鋳塊を金属
カプセルに封入して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、外周に環状溝が形成
された雌型ローラと、上記環状溝に密に嵌合する環状突
部を有する雄型ローラを雌ｊｊ１組み合わせ、上記環状
溝と環状突部で形成される閉式ボックス孔型により、金
属カプセルに封入された鋳塊を熱間圧延することを構成
上の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、Ｈｏ、
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Ｒ２Ｆｅｌ、Ｂ　（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繊となるため良好な磁気的特性
が得られない。

他方、鋳造法によっても良好な磁気的特性を得るために
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特
性を得るためには、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、ＡＮ、Ｍ。

、Ｓｉ等や、重希土元素のＤｙ、”ｒｂ等は、保磁力の
向上に有効である。

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１ｋＯｅ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
Ｒ２Ｃｏ１４Ｂ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
としての保磁力が小さくなってしまうからである。

Ａｌは、保磁力の増大効果を有する。Ａｌの添加量は１
５原子％以下がよい。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電子％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。

〔作用〕

本発明の製造方法では、希土類元素と鉄とボロンとを基
本成分とする合金の鋳塊を、金属カプセルに封入して熱
間圧延する際に、外周に環状溝が形成された雌型ローラ
と、上記環状溝に密に嵌合する環状突部を有する雄型ロ
ーラを雌雄組み合わせ、上記環状溝と環状突部で形成さ
れる閉式ボックス孔型により、鋳塊を封入した金属カプ
セルを熱間圧延するため、上記鋳塊の断面円巾方向での
密度の片偏りがなく、且つかみ出しが生じない。

また、断面円巾方向のどの位置においても同一の高い磁
気的特性の希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石が得られる。

〔実施例］ 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−実施例に用いる圧延
ローラの正面図、第２図は金属カプセル内に封入した鋳
塊を平圧延した場合と、上記圧延ローラを用いた場合と
の材料断面内申方向における最大エネルギー積［（ＢＨ
）ｗａｘ）の違いを表したグラフである。

この実施例に用いた圧延ローラは、第１図に示すように
、外周に環状溝２Ｂ、２１．が形成された雌型ローラ１
ａと、上記環状溝２□、２しに密に嵌合する環状突部３
ａ、３ｂを有する雄型ローラ１ｂとから成る。上記環状
溝２ａ、２１．と環状突部３１．３ｂで形成される閉式
ボックス孔型により、金属カプセル５に封入した鋳塊４
を熱間圧延する。

図示の実施例では環状溝２ａと環状突部３ａの組み合わ
せと、２トと３１．の組み合わせが可能である。各環状
溝と環状突部の寸法を図示のように変えることにより、
図示の１組のローラで２通りの形状に圧延を行ったり、
２段階に圧延したりすることができる。

このような圧延ローラを用いて、Ｐｒ、７Ｆｅ７ｓＢ４
の合金の鋳塊を寸法２１φ鴫で肉厚１．５ｍの５ＵＳ３
０４製の金属カプセル内に封入して圧延を行った。

この結果、３０％板厚減少率までかみ出しが生じずに圧
延することができた。このようにして得た鋳塊の材料断
面内申方向における最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ
〕の測定結果を第３図に示す。

ル較撚 平圧延を行った場合の材料断面内１１方向における最大
エネルギー積［（ＢＨ）ｍａｘ）の測定結果を第３図に
示す。

上記実施例と比較例とを較べると鋳塊中央部では等しい
最大エネルギー積が得られているが、側方はど差が広が
り、比較例は低下の度合が著しい。

対して実施例では最大エネルギー積が鋳塊の巾方向に高
い値で均一化している。

〔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
とする合金の鋳塊を金属カプセルに封入して熱間加工す
る工程を含む希土１ｌ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の製造方法にお
いて、外周に環状溝が形成された雌型ローラと、上記環
状溝に密に嵌合する環状突部を有する雄型ローラを雌誰
組み合わせ、上記環状溝と環状突部で形成される閉式ボ
ックス孔型により、金属カプセルに封入された鋳塊を熱
間圧延する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、これにより材料の断面内申方向で
の密度の片偏りが防止でき、断面内において均一な高い
磁気的性能が得られる。

また、最大エネルギー積（（Ｂ　Ｈ）　ｍａｙ　）が２
０以上を満たす板厚減少率が１回の圧延工程で可能とな
り、１回の加熱で目的が達せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に用いる圧延ローラの正面図
、第２図は金属カプセル内に封入した鋳塊を平圧延した
場合と、上記圧延ローラを用いた場合との材料断面内申
方向における最大エネルギー積（（ＢＨ）　ｍａｘ　）
の違いを表したグラフである。 の正面図である。 〔符号の説明〕 １１・・・雌型ローラ ２ａ・・・環状溝 ３、・・・環状突部 ４・・・鋳塊 １＋、・・・雄型ローラ ２し・・・環状溝 ３し・・・環状突部 ５・・・金属カプセル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）希土類元素と鉄とボロンとを基本成分とする合金
   の鋳塊を金属カプセルに封入して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、 外周に環状溝が形成された雌型ローラと、 上記環状溝に密に嵌合する環状突部を有する雄型ローラ
   を雌雄組み合わせ、上記環状溝と環状突部で形成される
   閉式ボックス孔型により、金属カプセルに封入された鋳
   塊を熱間圧延することを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｂ系
   磁石の製造方法。