JPH05295489A - ボンド磁石用合金およびその製造方法 - Google Patents
ボンド磁石用合金およびその製造方法Info
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- JPH05295489A JPH05295489A JP4101239A JP10123992A JPH05295489A JP H05295489 A JPH05295489 A JP H05295489A JP 4101239 A JP4101239 A JP 4101239A JP 10123992 A JP10123992 A JP 10123992A JP H05295489 A JPH05295489 A JP H05295489A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石に於いて、高Ｂｒ組成
の使いこなしにより高性能磁石を実現する。 【構成】Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金に於いて、溶湯
から融点までの平均冷却速度を１００℃／秒以上１００
００℃／秒未満とし、注湯ノズルあるいはタンディッシ
ュより注湯、噴射される溶湯流のレイノルズ数が４００
０以下とする事により、鋳造時に生じるデンドライト二
次アーム間隔の平均を１０μｍ以下、かつその成長方向
が合金冷却面の垂線となす角が３０°以下の部分を全体
積の９０％以上とする。 【効果】均質化しにくい高鉄組成、希土類置換組成の実
用化が可能となり、ボンド磁石のエネルギー積を向上で
きる。
の使いこなしにより高性能磁石を実現する。 【構成】Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金に於いて、溶湯
から融点までの平均冷却速度を１００℃／秒以上１００
００℃／秒未満とし、注湯ノズルあるいはタンディッシ
ュより注湯、噴射される溶湯流のレイノルズ数が４００
０以下とする事により、鋳造時に生じるデンドライト二
次アーム間隔の平均を１０μｍ以下、かつその成長方向
が合金冷却面の垂線となす角が３０°以下の部分を全体
積の９０％以上とする。 【効果】均質化しにくい高鉄組成、希土類置換組成の実
用化が可能となり、ボンド磁石のエネルギー積を向上で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基本組成が希土類元素
と遷移金属から成るＲ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金およ
びその製造方法に関するものである。
と遷移金属から成るＲ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金およ
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来例えば特公平１−２５８１９に記載
されているように、Ｒ2ＴＭ17系異方性ボンド磁石合金
インゴットは、そのマクロ組織を柱状晶とする事によ
り、高い磁気特性が得られる事が知られていた。さらに
インゴットの鋳造組織を微細化する事により更に磁気特
性の向上が図られることが特願平２−２７１２７９に示
されている。またその製造方法に於ては、鋳型に注湯す
る方法の他、インゴットを更に薄肉に鋳造する方法（特
開平３−２４７７２９）、アモルファス金属作製装置に
よる液体急冷法（例えば第七回日本応用磁気学会学術講
演概要集Ｐ１８８）が試みられていた。
されているように、Ｒ2ＴＭ17系異方性ボンド磁石合金
インゴットは、そのマクロ組織を柱状晶とする事によ
り、高い磁気特性が得られる事が知られていた。さらに
インゴットの鋳造組織を微細化する事により更に磁気特
性の向上が図られることが特願平２−２７１２７９に示
されている。またその製造方法に於ては、鋳型に注湯す
る方法の他、インゴットを更に薄肉に鋳造する方法（特
開平３−２４７７２９）、アモルファス金属作製装置に
よる液体急冷法（例えば第七回日本応用磁気学会学術講
演概要集Ｐ１８８）が試みられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来Ｒ2ＴＭ17系ボン
ド磁石は、たとえばＳｍ（Ｃｏ0.599Ｆｅ0.32Ｃｕ0.065
Ｚｒ0.016）8.35なる組成の合金をその鋳造マクロ組織
が１００％柱状晶とし熱処理、粉砕、バインダー混練、
磁場中成形する事により最大エネルギー積として１７Ｍ
ＧＯｅ程度の磁気特性が得られていた。しかしながら上
記の様な組成では、残留磁束密度はせいぜい９ｋＧ程度
であり、最大エネルギー積のこれ以上の向上は望めな
い。磁石合金の高エネルギー積化のためには残留磁束密
度の向上が不可欠である。このためには合金の組成とし
て遷移金属中の鉄の含有量を増加させる、あるいはＳｍ
を他の軽稀土類元素で置換するなどの方策が考えられて
いる。しかしながら上述の高鉄組成、置換組成は従来の
鋳型に鋳込む方法では熱処理に時間がかかりすぎ実用化
できなかった。また薄肉鋳造法や、液体急冷法では磁粉
の配向性が低下するという問題があった。
ド磁石は、たとえばＳｍ（Ｃｏ0.599Ｆｅ0.32Ｃｕ0.065
Ｚｒ0.016）8.35なる組成の合金をその鋳造マクロ組織
が１００％柱状晶とし熱処理、粉砕、バインダー混練、
磁場中成形する事により最大エネルギー積として１７Ｍ
ＧＯｅ程度の磁気特性が得られていた。しかしながら上
記の様な組成では、残留磁束密度はせいぜい９ｋＧ程度
であり、最大エネルギー積のこれ以上の向上は望めな
い。磁石合金の高エネルギー積化のためには残留磁束密
度の向上が不可欠である。このためには合金の組成とし
て遷移金属中の鉄の含有量を増加させる、あるいはＳｍ
を他の軽稀土類元素で置換するなどの方策が考えられて
いる。しかしながら上述の高鉄組成、置換組成は従来の
鋳型に鋳込む方法では熱処理に時間がかかりすぎ実用化
できなかった。また薄肉鋳造法や、液体急冷法では磁粉
の配向性が低下するという問題があった。
【０００４】そこで本発明は、このような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、かかる高Ｂｒ組
成を実用化し高エネルギー積の磁石用合金、およびその
製造方法を提供する事にある。
するもので、その目的とするところは、かかる高Ｂｒ組
成を実用化し高エネルギー積の磁石用合金、およびその
製造方法を提供する事にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は基本組成がＲと
ＴＭから成るＲ2ＴＭ17系磁石合金に於て、合金鋳造時
に合金インゴット中に鋳壁面から成長するデンドライト
の二次アーム間隔の平均値が１０μｍ以下であり、かつ
デンドライト成長方向とインゴット冷却面の垂線とのな
す角が３０゜以内の部分が全体積の９０％以上である事
を特徴とする。また上述の磁石合金に於て、遷移金属中
に鉄の占める原子比が３５％以上である事を特徴とす
る。また上述の磁石合金に於て、遷移金属中に鉄の占め
る原子比が３０％以上であり、希土類元素中Ｓｍの占め
る原子比が５０％以上１００％未満で残部がそれ以外の
希土類元素のうち一種以上からなる事を特徴とする。
ＴＭから成るＲ2ＴＭ17系磁石合金に於て、合金鋳造時
に合金インゴット中に鋳壁面から成長するデンドライト
の二次アーム間隔の平均値が１０μｍ以下であり、かつ
デンドライト成長方向とインゴット冷却面の垂線とのな
す角が３０゜以内の部分が全体積の９０％以上である事
を特徴とする。また上述の磁石合金に於て、遷移金属中
に鉄の占める原子比が３５％以上である事を特徴とす
る。また上述の磁石合金に於て、遷移金属中に鉄の占め
る原子比が３０％以上であり、希土類元素中Ｓｍの占め
る原子比が５０％以上１００％未満で残部がそれ以外の
希土類元素のうち一種以上からなる事を特徴とする。
【０００６】また、製造方法に於いては、合金鋳造時、
溶湯温度から合金の融点までの平均冷却速度が１００℃
／秒以上かつ１００００℃／秒未満であり、注湯ノズル
あるいはタンディッシュより注湯、噴射される溶湯流の
レイノルズ数が４０００以下である事を特徴とする。
溶湯温度から合金の融点までの平均冷却速度が１００℃
／秒以上かつ１００００℃／秒未満であり、注湯ノズル
あるいはタンディッシュより注湯、噴射される溶湯流の
レイノルズ数が４０００以下である事を特徴とする。
【０００７】
【作用】Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石は通常図１に示した工
程で製造される。合金鋳造に引き続き行われる溶体化処
理により合金中のデンドライト状鋳造偏析は均質化さ
れ、ＳｍやＣｕの過飽和固溶体が形成される。この均質
化が十分行なわれるとその後の時効処理により合金は析
出硬化により磁気硬化する。この均質化の速度は合金の
組成と鋳造時にできるデンドライト状偏析の大きさに依
存する。上述のように高鉄組成、あるいは軽希土類置換
組成は一般に均質化速度の遅い組成であり、このような
組成を実用化するには鋳造偏析が微細なインゴットを用
いることが不可欠である。発明者らは鋳造組織をデンド
ライト二次アーム間隔を測定する事により定量化し、そ
れといくつかの組成における均質化速度の関係を調べる
ことから、上述の高Ｂｒ組成を実現可能な熱処理時間で
均質化するにはデンドライト二次アーム間隔は１０μｍ
以下とする事が必要である事を見いだした。
程で製造される。合金鋳造に引き続き行われる溶体化処
理により合金中のデンドライト状鋳造偏析は均質化さ
れ、ＳｍやＣｕの過飽和固溶体が形成される。この均質
化が十分行なわれるとその後の時効処理により合金は析
出硬化により磁気硬化する。この均質化の速度は合金の
組成と鋳造時にできるデンドライト状偏析の大きさに依
存する。上述のように高鉄組成、あるいは軽希土類置換
組成は一般に均質化速度の遅い組成であり、このような
組成を実用化するには鋳造偏析が微細なインゴットを用
いることが不可欠である。発明者らは鋳造組織をデンド
ライト二次アーム間隔を測定する事により定量化し、そ
れといくつかの組成における均質化速度の関係を調べる
ことから、上述の高Ｂｒ組成を実現可能な熱処理時間で
均質化するにはデンドライト二次アーム間隔は１０μｍ
以下とする事が必要である事を見いだした。
【０００８】インゴットを熱処理後粉砕して異方性ボン
ド磁石として成形する際、磁性粉末の充填密度を十分に
上げるためには磁性粉末の粒径を１０μｍ〜１００μｍ
に分布させる必要があるが、鋳造時の結晶粒径がこの粉
末粒径より小さく、かつ磁化容易軸方向がランダムに並
んでいる組織では、たとえデンドライトアーム間隔が上
述のように十分小さくても、一つの磁性粉末中に容易軸
方向の異なる複数の結晶粒が混在することになり、成形
時の配向が不十分となる。このため鋳造時のデンドライ
トの成長方向は揃えておく必要があり、デンライト成長
方向とインゴット冷却面の垂線とのなす角が３０゜以内
の部分が全体積の９０％以上、望ましくは１００％であ
る必要がある。
ド磁石として成形する際、磁性粉末の充填密度を十分に
上げるためには磁性粉末の粒径を１０μｍ〜１００μｍ
に分布させる必要があるが、鋳造時の結晶粒径がこの粉
末粒径より小さく、かつ磁化容易軸方向がランダムに並
んでいる組織では、たとえデンドライトアーム間隔が上
述のように十分小さくても、一つの磁性粉末中に容易軸
方向の異なる複数の結晶粒が混在することになり、成形
時の配向が不十分となる。このため鋳造時のデンドライ
トの成長方向は揃えておく必要があり、デンライト成長
方向とインゴット冷却面の垂線とのなす角が３０゜以内
の部分が全体積の９０％以上、望ましくは１００％であ
る必要がある。
【０００９】上述のデンドライトアーム間隔の要求を満
たすためには、溶湯凝固時の溶湯温度から合金の融点ま
での平均冷却速度が１００℃／秒以上である事が必要で
ある。また平均冷却速度が１００００℃／秒以上だと製
造される鋳片のマクロ組織は方向のランダムな微細結
晶、いわゆるチル晶となり配向に不利である。したがっ
て冷却速度は１００００℃／秒未満である事が必要であ
る。また合金の鋳造組織は溶湯が冷却される直前の注湯
方法、鋳込み方に大きく依存する。たとえ合金溶湯の冷
却速度が１００００℃／秒未満であっても、凝固直前の
溶湯の流れが乱れる場合は、鋳壁あるいは冷却面に於て
合金の安定凝固核ができにくいため、凝固核が浮遊し、
結果として鋳造された合金の鋳造組織は等軸晶あるいは
チル晶となりやすい。この合金を粉砕して製造される磁
粉もやはり配向性の低いものとなる。１００℃／秒〜１
００００℃／秒という速い冷却速度で冷却して微細な鋳
造組織を作製し、かつ粉砕した磁粉が高い配向性を持つ
ように、デンドライトの成長方向を合金インゴット全体
に揃えるためには、注湯流を制御し極力流れの乱れを排
除する必要がある。溶湯が注湯、噴射される時に乱れの
無い層流になるか乱れた乱流になるかは、溶湯流のレイ
ノルズ数により支配される。ここでレイノルズ数とは、
溶湯流の平均流速をｕ、ノズル、タンディシュ穴の相当
直径をｄ、溶湯の動粘性率をνとして、ｕｄ／νで求め
られる。溶湯流を層流とするためには注湯方法を工夫す
る事により溶湯流のレイノルズ数を４０００以下、好ま
しくは２０００以下にし、流れを層流にする事が必要と
なる。
たすためには、溶湯凝固時の溶湯温度から合金の融点ま
での平均冷却速度が１００℃／秒以上である事が必要で
ある。また平均冷却速度が１００００℃／秒以上だと製
造される鋳片のマクロ組織は方向のランダムな微細結
晶、いわゆるチル晶となり配向に不利である。したがっ
て冷却速度は１００００℃／秒未満である事が必要であ
る。また合金の鋳造組織は溶湯が冷却される直前の注湯
方法、鋳込み方に大きく依存する。たとえ合金溶湯の冷
却速度が１００００℃／秒未満であっても、凝固直前の
溶湯の流れが乱れる場合は、鋳壁あるいは冷却面に於て
合金の安定凝固核ができにくいため、凝固核が浮遊し、
結果として鋳造された合金の鋳造組織は等軸晶あるいは
チル晶となりやすい。この合金を粉砕して製造される磁
粉もやはり配向性の低いものとなる。１００℃／秒〜１
００００℃／秒という速い冷却速度で冷却して微細な鋳
造組織を作製し、かつ粉砕した磁粉が高い配向性を持つ
ように、デンドライトの成長方向を合金インゴット全体
に揃えるためには、注湯流を制御し極力流れの乱れを排
除する必要がある。溶湯が注湯、噴射される時に乱れの
無い層流になるか乱れた乱流になるかは、溶湯流のレイ
ノルズ数により支配される。ここでレイノルズ数とは、
溶湯流の平均流速をｕ、ノズル、タンディシュ穴の相当
直径をｄ、溶湯の動粘性率をνとして、ｕｄ／νで求め
られる。溶湯流を層流とするためには注湯方法を工夫す
る事により溶湯流のレイノルズ数を４０００以下、好ま
しくは２０００以下にし、流れを層流にする事が必要と
なる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００１１】（実施例１）アルゴン雰囲気中誘導溶解炉
でＳｍ（Ｃｏ0.599Ｆｅ0.32Ｃｕ0.065Ｚｒ0.016）8.35
なる組成の合金を溶解し、サンプルＡ〜Ｌをそれぞれ異
なる条件で鋳造した。Ａ〜Ｄは鋳型鋳造、Ｅ〜Ｊはステ
ンレス薄板鋳造に用いる双ロール連続鋳造装置Ｋ、Ｌは
アモルファス製造用の単ロール急冷装置で作成した急冷
薄帯である。 またこの時の注湯時の溶湯の流れはタン
ディッシュ形状と注湯速度を変化させる事により、溶湯
流のレイノルズ数を変化させた。表１にそれぞれの鋳造
条件と鋳造組織をまとめた。表１に於て冷却速度とは溶
湯から融点までの平均冷却速度であり、ＳＤＡＳはデン
ドライト二次アーム間隔を表す。またＶAはインゴット
全体のなかでデンライト成長方向とインゴット冷却面の
垂線とのなす角が３０゜以内の部分の体積％を示す。表
１よりデンドライト二次アーム間隔を１０μｍとするに
は溶湯の冷却速度を１００℃／秒以下としなければなら
ず、またＶAを９０％以上とするためには溶湯の冷却速
度が１００００℃／秒でありかつ注湯時の溶湯流のレイ
ノルズ数がほぼ４０００以下である事が必要である事が
わかる。Ｄ、Ｆ、Ｈ、Ｊが本発明である。
でＳｍ（Ｃｏ0.599Ｆｅ0.32Ｃｕ0.065Ｚｒ0.016）8.35
なる組成の合金を溶解し、サンプルＡ〜Ｌをそれぞれ異
なる条件で鋳造した。Ａ〜Ｄは鋳型鋳造、Ｅ〜Ｊはステ
ンレス薄板鋳造に用いる双ロール連続鋳造装置Ｋ、Ｌは
アモルファス製造用の単ロール急冷装置で作成した急冷
薄帯である。 またこの時の注湯時の溶湯の流れはタン
ディッシュ形状と注湯速度を変化させる事により、溶湯
流のレイノルズ数を変化させた。表１にそれぞれの鋳造
条件と鋳造組織をまとめた。表１に於て冷却速度とは溶
湯から融点までの平均冷却速度であり、ＳＤＡＳはデン
ドライト二次アーム間隔を表す。またＶAはインゴット
全体のなかでデンライト成長方向とインゴット冷却面の
垂線とのなす角が３０゜以内の部分の体積％を示す。表
１よりデンドライト二次アーム間隔を１０μｍとするに
は溶湯の冷却速度を１００℃／秒以下としなければなら
ず、またＶAを９０％以上とするためには溶湯の冷却速
度が１００００℃／秒でありかつ注湯時の溶湯流のレイ
ノルズ数がほぼ４０００以下である事が必要である事が
わかる。Ｄ、Ｆ、Ｈ、Ｊが本発明である。
【００１２】
【表１】
【００１３】これらの合金を図１に示した工程に従い、
溶体化処理１１５０℃で２時間、時効処理８００℃で１
２時間施し、ライカイ機で平均粒径２０μｍ粉砕したの
ち２重量％のエポキシ樹脂と混練して１５ｋＯｅの磁場
中５トン／ｃｍ2の圧力で成形後キュアーを施しボンド
磁石を作成した。それぞれの保磁力ｉＨｃとデンドライ
ト二次アーム間隔に対する変化を図２に示した。また、
それぞれのサンプルの最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
を表２に示す。
溶体化処理１１５０℃で２時間、時効処理８００℃で１
２時間施し、ライカイ機で平均粒径２０μｍ粉砕したの
ち２重量％のエポキシ樹脂と混練して１５ｋＯｅの磁場
中５トン／ｃｍ2の圧力で成形後キュアーを施しボンド
磁石を作成した。それぞれの保磁力ｉＨｃとデンドライ
ト二次アーム間隔に対する変化を図２に示した。また、
それぞれのサンプルの最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
を表２に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】本実施例より、溶解時の冷却速度を速くす
る事により、デンドライト二次アーム間隔が微細化さ
れ、それにより高い保磁力が得られる事がわかる。溶湯
の冷却速度を１００００℃／秒以上に速くするとＶAは
低下し、これに伴い最大エネルギー積が低下する事がわ
かる。冷却速度が１００００℃／秒未満では、溶湯流の
レイノルズ数を４０００以下とする事によりＶAを９０
％以上（本発明Ｄ，Ｊ）、２０００以下とする事により
９５％以上とすることができ（本発明Ｆ，Ｊ）、これに
より最大エネルギー積の低下を防ぐ事ができる。すなわ
ち冷却速度と溶湯の流れを制御する事により高い磁気特
性のボンド磁石を与える磁石用合金を製造する事ができ
る。
る事により、デンドライト二次アーム間隔が微細化さ
れ、それにより高い保磁力が得られる事がわかる。溶湯
の冷却速度を１００００℃／秒以上に速くするとＶAは
低下し、これに伴い最大エネルギー積が低下する事がわ
かる。冷却速度が１００００℃／秒未満では、溶湯流の
レイノルズ数を４０００以下とする事によりＶAを９０
％以上（本発明Ｄ，Ｊ）、２０００以下とする事により
９５％以上とすることができ（本発明Ｆ，Ｊ）、これに
より最大エネルギー積の低下を防ぐ事ができる。すなわ
ち冷却速度と溶湯の流れを制御する事により高い磁気特
性のボンド磁石を与える磁石用合金を製造する事ができ
る。
【００１６】（実施例２）表３に示した組成の合金を、
双ロール連続鋳造機で厚み１ｍｍの鋳片を鋳造した。こ
の際、ストッパ−により注湯量を制御する方式と、
２気圧のアルゴンガスにより噴射により注湯する方式の
２種類の方法で注湯した。ストッパーで注湯量を制御し
た溶湯流のレイノルズ数は１４００、ガス圧で噴射した
もののレイノルズ数は４２００であった。この時冷却速
度は約２１００℃／秒、デンドライト二次アーム間隔は
約３μｍであった。
双ロール連続鋳造機で厚み１ｍｍの鋳片を鋳造した。こ
の際、ストッパ−により注湯量を制御する方式と、
２気圧のアルゴンガスにより噴射により注湯する方式の
２種類の方法で注湯した。ストッパーで注湯量を制御し
た溶湯流のレイノルズ数は１４００、ガス圧で噴射した
もののレイノルズ数は４２００であった。この時冷却速
度は約２１００℃／秒、デンドライト二次アーム間隔は
約３μｍであった。
【００１７】
【表３】
【００１８】これらのサンプルについて実施例１と同様
な方法で磁気特性を調べた。ただし溶体化処理温度は１
０５０℃から１１５０℃までの最適温度で２４時間行
い、時効処理は８００℃で１６時間おこなった。その残
留磁束密度Ｂｒ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘを測
定した結果を表４に示す。
な方法で磁気特性を調べた。ただし溶体化処理温度は１
０５０℃から１１５０℃までの最適温度で２４時間行
い、時効処理は８００℃で１６時間おこなった。その残
留磁束密度Ｂｒ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘを測
定した結果を表４に示す。
【００１９】
【表４】
【００２０】表４において注湯法で注湯したものは、
注湯法で注湯したものより、溶湯流の乱れによる鋳造
組織の乱れが少なく、高い残留磁束密度を有し、エネル
ギー積としても高くなっている。
注湯法で注湯したものより、溶湯流の乱れによる鋳造
組織の乱れが少なく、高い残留磁束密度を有し、エネル
ギー積としても高くなっている。
【００２１】（実施例３）表３に示した組成の合金を
鋳型鋳造（冷却速度５０℃／秒）、鋳型鋳造（冷却速
度７４℃／秒）、双ロール鋳造（冷却速度２１００℃
／秒）、単ロ−ル鋳造（冷却速度１２０００℃／秒）
の異なる鋳造方法を用いて鋳造した。この時溶湯流のレ
イノルズ数はそれぞれ２８００、１５００、１４００、
２２００であった。これらのサンプルについて実施例１
及び２と同様な方法で磁気特性を調べた。ただし溶体化
処理温度は１０５０℃から１１５０℃までの最適温度で
２４時間行い、時効処理は８００℃で１６時間おこなっ
た。
鋳型鋳造（冷却速度５０℃／秒）、鋳型鋳造（冷却速
度７４℃／秒）、双ロール鋳造（冷却速度２１００℃
／秒）、単ロ−ル鋳造（冷却速度１２０００℃／秒）
の異なる鋳造方法を用いて鋳造した。この時溶湯流のレ
イノルズ数はそれぞれ２８００、１５００、１４００、
２２００であった。これらのサンプルについて実施例１
及び２と同様な方法で磁気特性を調べた。ただし溶体化
処理温度は１０５０℃から１１５０℃までの最適温度で
２４時間行い、時効処理は８００℃で１６時間おこなっ
た。
【００２２】その残留磁束密度Ｂｒ、最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘを測定した結果を表５に示す。
（ＢＨ）ｍａｘを測定した結果を表５に示す。
【００２３】
【表５】
【００２４】本実施例より、Ｓｍ 外の希土類を含む、
あるいは の含有量が多く保磁力の出にくい組成に於い
ても、溶湯の冷却速度を１００℃／秒〜１００００℃秒
とし、溶湯流のレイノルズ数を４０００以下、好ましく
は２０００以下と低く抑える事により、高い保磁力が得
られ、これらの組成が持つ高い飽和磁化と相まって、高
磁気特性をもつボンド磁石用合金を製造する事が可能と
なることがわかる。
あるいは の含有量が多く保磁力の出にくい組成に於い
ても、溶湯の冷却速度を１００℃／秒〜１００００℃秒
とし、溶湯流のレイノルズ数を４０００以下、好ましく
は２０００以下と低く抑える事により、高い保磁力が得
られ、これらの組成が持つ高い飽和磁化と相まって、高
磁気特性をもつボンド磁石用合金を製造する事が可能と
なることがわかる。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、基本
組成が希土類元素と遷移金属から成るＲ2ＴＭ17系合金
に於て合金鋳造時の溶湯温度から合金の融点までの平均
冷却速度が１００℃／秒以上かつ１００００℃／秒未満
とし、注湯ノズルあるいはタンディッシュより注湯、噴
射される溶湯流のレイノルズ数が４０００以下とする事
により、合金インゴット中に鋳壁面から成長するデンド
ライト二次アーム間隔が１０μｍ以下で、かつデンドラ
イト成長方向とインゴット冷却面の垂線とのなす角が３
０゜以内の部分が全体積の９０％以上とする事により、
保磁力の安定したボンド磁石の製造を可能にするばかり
ではなく、従来困難であった高残留磁束密度組成（高鉄
組成、希土類置換）の使いこなしが可能となり、高磁気
特性のボンド磁石の製造を可能とした。このように本発
明は高い磁気特性を持つ磁石の安定供給により、モータ
ー及びモーターを組み込んだ電子機器の小型化、信頼性
向上に多大の効果を有するものである。
組成が希土類元素と遷移金属から成るＲ2ＴＭ17系合金
に於て合金鋳造時の溶湯温度から合金の融点までの平均
冷却速度が１００℃／秒以上かつ１００００℃／秒未満
とし、注湯ノズルあるいはタンディッシュより注湯、噴
射される溶湯流のレイノルズ数が４０００以下とする事
により、合金インゴット中に鋳壁面から成長するデンド
ライト二次アーム間隔が１０μｍ以下で、かつデンドラ
イト成長方向とインゴット冷却面の垂線とのなす角が３
０゜以内の部分が全体積の９０％以上とする事により、
保磁力の安定したボンド磁石の製造を可能にするばかり
ではなく、従来困難であった高残留磁束密度組成（高鉄
組成、希土類置換）の使いこなしが可能となり、高磁気
特性のボンド磁石の製造を可能とした。このように本発
明は高い磁気特性を持つ磁石の安定供給により、モータ
ー及びモーターを組み込んだ電子機器の小型化、信頼性
向上に多大の効果を有するものである。
【図１】 異方性ボンド磁石の製造工程図。
【図２】 本発明実施例１による、デンドライト二次ア
ーム間隔と保磁力ｉＨｃの関係。
ーム間隔と保磁力ｉＨｃの関係。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 1/053 1/08 Ａ (72)発明者 秋岡 宏治 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 基本組成が希土類元素（但しイットリウ
ムを含む少なくとも一種、以下Ｒで表わす）と遷移金属
（以下ＴＭで表わす）から成るＲ2ＴＭ17系磁石合金に
於て、合金鋳造時に合金インゴット中に鋳壁面から成長
するデンドライトの二次アーム間隔の平均値が１０μｍ
以下であり、かつデンドライト成長方向とインゴット冷
却面の垂線とのなす角が３０゜以内の部分が全体積の９
０％以上である事を特徴とするボンド磁石用合金。 - 【請求項２】 Ｒ2ＴＭ17系磁石合金に於て、遷移金属
中に鉄の占める原子比が３５％以上である事を特徴とす
る請求項１記載のボンド磁石用合金。 - 【請求項３】 Ｒ2ＴＭ17系磁石合金に於て、遷移金属
中に鉄の占める原子比が３０％以上であり、希土類元素
中Ｓｍの占める原子比が５０％以上１００％未満で残部
がそれ以外の希土類元素のうち一種以上からなる事を特
徴とする請求項１記載のボンド磁石用合金。 - 【請求項４】 合金鋳造に於て、溶湯温度から合金の融
点までの平均冷却速度が１００℃／秒以上かつ１０００
０℃／秒未満であり、注湯ノズルあるいはタンディッシ
ュより注湯、噴射される溶湯流のレイノルズ数が４００
０以下である事を特徴とするＲ2ＴＭ17系ボンド磁石用
合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101239A JPH05295489A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | ボンド磁石用合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101239A JPH05295489A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | ボンド磁石用合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295489A true JPH05295489A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14295353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4101239A Pending JPH05295489A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | ボンド磁石用合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05295489A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014103281A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Toshiba Corp | 永久磁石、それを用いた永久磁石モータおよび発電機 |
| JP6005257B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-10-12 | 和歌山レアアース株式会社 | Ｒ−ｔ−ｂ系磁石用原料合金およびその製造方法 |
| JP2018078296A (ja) * | 2017-11-24 | 2018-05-17 | 株式会社東芝 | 永久磁石、それを用いた永久磁石モータおよび発電機 |
| CN109909465A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-06-21 | 北京航空航天大学 | 一种抑制高铁浓度钐钴合金高温有序化的方法 |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP4101239A patent/JPH05295489A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014103281A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Toshiba Corp | 永久磁石、それを用いた永久磁石モータおよび発電機 |
| US10629340B2 (en) | 2012-11-20 | 2020-04-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Permanent magnet, and motor and power generator using the same |
| JP6005257B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-10-12 | 和歌山レアアース株式会社 | Ｒ−ｔ−ｂ系磁石用原料合金およびその製造方法 |
| JP2018078296A (ja) * | 2017-11-24 | 2018-05-17 | 株式会社東芝 | 永久磁石、それを用いた永久磁石モータおよび発電機 |
| CN109909465A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-06-21 | 北京航空航天大学 | 一种抑制高铁浓度钐钴合金高温有序化的方法 |
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