JPH05337611A - 希土類ボンド磁石用合金の製造方法 - Google Patents

希土類ボンド磁石用合金の製造方法

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JPH05337611A
JPH05337611A JP4144436A JP14443692A JPH05337611A JP H05337611 A JPH05337611 A JP H05337611A JP 4144436 A JP4144436 A JP 4144436A JP 14443692 A JP14443692 A JP 14443692A JP H05337611 A JPH05337611 A JP H05337611A
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alloy
casting
continuous casting
rare earth
roll
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JP4144436A
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Shigenori Sato
成徳 佐藤
Toshiyuki Ishibashi
利之 石橋
Atsunori Kitazawa
淳憲 北澤
Koji Akioka
宏治 秋岡
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • 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
    • H01F1/04Magnets 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 metals or alloys
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    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
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    • H01F1/0555Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
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Abstract

(57)【要約】 【目的】R2TM17系ボンド磁石用合金を双ロール連続
鋳造する際に、溶湯流の乱れを抑制し、合金の鋳造組織
を柱状晶化する事により、ボンド磁石の磁気特性を向
上、安定させる。 【構成】R2TM17系ボンド磁石用合金を双ロール連続
鋳造機による合金鋳造の際に、ロール間に注湯された合
金溶湯流をロール軸方向に二つ以上に分割する。 【効果】高性能R2TM17系ボンド磁石の安定生産によ
り、モーターおよびそれを搭載した電子機器の小型化、
高性能化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モーター等の電子部品
に使用される永久磁石、中でも樹脂バインダーで磁石合
金粉末を結合させたボンド磁石用合金の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】希土類ボンド磁石用合金は、従来例えば
特公平1−25819に記載されているように、R2
17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。更に高い磁気特性を得るためには合
金の鋳造偏析を微細化する事が必要であり、このために
はインゴットを薄肉化して溶湯の冷却速度を速め、鋳造
組織を微細化する必要がある。このためには、合金鋳造
時に用いる鋳型の厚みを小さくする、あるいは鋳型その
ものを水冷するといった方法が試みられてきた。しかし
ながら、薄肉鋳型の方法では、薄くすればするほど合金
の一回あたりの溶解量が減ってしまい製造コストを上昇
させるという問題があった。また、水冷鋳型では鋳壁か
ら離れたインゴット中心部での冷却速度の大きな改善は
期待できない等の問題があった。他方、例えば特開平2
−236227に示されているようにステンレス鋼薄片
の鋳造に双ロール連続鋳造が用いられている。この方法
は圧延工程を経ないで、溶湯から直接厚み10mm以下
の薄片を鋳造でき、省エネルギー、低コスト化の面から
注目されている他、1000℃/秒程度の速い冷却速度
による微細鋳造組織を持つ合金を大量に生産できるとい
う特徴を持っている。この鋳造法を希土類ボンド磁石用
合金に応用した、R2TM17系磁石合金の製造方法が特
開平3−247729に示されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】R2TM17系合金を双
ロール連続鋳造法により鋳造する場合、合金は溶解後ノ
ズルあるいはタンディシュでロール間に注湯されるが、
この注湯方法により、製造される合金の鋳造組織は大き
く変化する。すなわち、ロール間で冷却される際の溶湯
の流れが激しく乱れる場合には、結晶成長方向がランダ
ムな等軸晶あるいはチル晶になり易く、溶湯流が層流あ
るいはそれに近い整った流れの場合には結晶成長方向が
揃った柱状晶となり易い。特公平1−25819に示さ
れているように、合金を粉砕してできる磁石粉末をバイ
ンダーで結合させて製造するボンド磁石において、高い
磁気特性を得るためには、合金の鋳造組織は100%柱
状晶であることが不可欠であり、双ロール連続鋳造にお
いても、冷却される際の溶湯流を如何に制御するかが重
要なポイントとなる。
【0004】しかしながら、従来行われているR2TM
17系合金の双ロール連続鋳造法においは以下のような問
題を有している。合金の冷却速度を高め、鋳造組織を微
細化するためには、ロールギャップすなわち鋳片厚みを
数mmのオーダーで一定に保たなければならない。また
鋳造の際にブレークアウトやロール間での合金のつまり
を防ぐにはロール周速も厚みにより決定される。したが
って、望みの速い冷却速度を保ちつつ、鋳造スピードを
上げるにはロール軸方向の鋳片幅を大きくする必要があ
る。幅の大きな鋳片を鋳造する際、ロール間に注湯され
た溶湯流のロール軸方向へ自由度が大きいため、タンデ
ィシュ、ノズルの劣化、微小な寸法差により溶湯流が乱
れ鋳造される合金の柱状晶の割合が低下し、それから造
られるボンド磁石の特性も低下していた。
【0005】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双ロール連続鋳造法によ
り、柱状晶組織を持つ合金を安定して鋳造し、高磁気特
性を与えるボンド磁石合金を安定して供給する事にあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による希土類ボン
ド磁石用合金の製造方法は、基本組成がRとTMから成
るR2TM17系ボンド磁石用合金を双ロール連続鋳造装
置で鋳造する希土類ボンド磁石用合金の製造方法におい
て、ロール間に注湯された溶湯流をロール軸方向に二つ
以上に分割して鋳造する事を特徴とする。またロール面
に複数の溝を持つ双ロール連続鋳造機を用いて鋳造する
事を特徴とする
【0007】
【作用】双ロール連続鋳造において、ロール間に注湯さ
れた溶湯流の乱れを防ぎ鋳造される磁石合金の鋳造組織
を柱状晶化し、これにより製造される磁石合金の磁気特
性を高く安定させるためには、溶湯流のロール軸方向の
自由度を小さくし、軸方向の流れを抑制する事が必要で
ある。また合金を製造する場合、製造コストを低く抑え
るために一度に大量の鋳造を行なう必要があり、また不
純物の混入や組成変動を防ぐためにできるだけ短時間に
鋳造を終了する必要がある。鋳片厚み、ロール周速は固
定されるため、上述の二つの要求を同時に満足するには
溶湯流をロール軸方向に二つ以上に分割する必要があ
る。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0009】(実施例1)それぞれ純度99.9%以上
の原料を用いて、重量比としてSm24.7%、Fe2
2.9%、Cu5.29%、Zr1.87%、残部Co
に秤量し、誘導溶解炉にて溶解した後、図1に示すよう
に、四つのセラミック耐火物製サイドダムを設け、溶湯
流を三つに分割した双ロール連続鋳造装置を用いてボン
ド磁石用合金を鋳造した。これを本発明1とする。また
比較例1として同じ組成の合金をサイドダムが両側に一
つずつ、すなわち一つの溶湯流の双ロール連続鋳造機で
鋳造した。この時、注湯はいずれの場合も三つの注湯口
をもつタンディッシュによって行い、両者の単位時間あ
たりの鋳造量は同一であった。また、溶解、鋳造は全て
アルゴンガス雰囲気中で行なわれた。得られた合金の組
成は、Sm(Co0.599Fe0.32Cu0.065Zr0.016
8.0であった。
【0010】図2(a)に、本発明1による、(b)に
比較例1による合金鋳片の断面の鋳造組織の模式図を示
す。本発明1による合金鋳造組織は100%柱状晶であ
るのに対し、比較例1のものは、場所によるばらつきが
多く等軸晶が多く見られる。次に、それぞれの合金を、
溶体化処理1150℃で12時間、時効処理800℃で
12時間施し、ライカイ機で平均粒径20μmに粉砕し
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。作成したボンド磁石の磁気特性を
BHトレーサーにより測定した。結果は、 Br(kG) iHc(kOe) (BH)max(MGOe) 本発明1 8.9 11.5 17.8 比較例1 8.5 12.0 15.6 である。本実施例より、溶湯流を複数に分割することに
より、溶解速度を落とさず鋳造組織を柱状晶化する事が
でき、それにより製造されるボンド磁石の特性を高く維
持できる事がわかる。なお、本実施例においては、溶湯
流は三分割したが本発明はこれに限定されるものではな
く、分割溶湯流の注湯方法も多孔タンディッシュに限定
されるものではない。
【0011】(実施例2)重量比でSm15.46%、
Nd9.89%、Fe21.25%、Cu6.04%、
Zr1.85%となるように各原料を秤量し、誘導溶解
炉にて溶解後、図3に示すような、ロール表面に断面積
が半円状の溝を持つ双ロール鋳造機により合金をアルゴ
ンガス雰囲気中で連続鋳造した。これを本発明2とす
る。また比較例2として、同じ組成の合金を比較例1と
同様な鋳造方法で鋳造した。また比較例3として、同じ
組成の合金を厚さ20mmの鋳型に鋳込む方法により鋳
造した。鋳造された合金の組成はいずれも、Sm0.6
0.4(Co0.609Fe0.3Cu0.075Zr0.0167.6であ
った。図4(a)に本発明2による合金の、図4(b)
に比較例3の鋳造組織の模式図を示す。それぞれの合金
を実施例1と同様な方法で、熱処理、粉砕、バインダー
混練、プレス成形し磁気特性を測定した。ただし溶体化
処理は1120℃で24時間おこなった。結果は、 Br(kG) iHc(kOe) (BH)max(MGOe) 本発明2 9.5 11.3 19.9 比較例2 9.1 11.0 16.3 比較例3 9.3 5.5 13.8 である。本発明2と比較例2を比較する事により、溶湯
流分割により鋳造組織が安定化し磁気特性が向上する事
がわかる。また比較例3と比較する事により、双ロール
法による速い冷却速度が鋳造組織を微細化し、それによ
り磁気特性、特に保磁力の向上が可能になる事がわか
る。なお、本実施例ではロール上の溝の断面積を半円形
としたが、本発明はこれに限られるものではなく、矩
形、楕円形等でも同様の効果を有するものである。
【0012】
【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RTMから成るR2TM17系ボンド磁石用合金
を双ロール連続鋳造装置で鋳造する希土類ボンド磁石用
合金の製造方法において、ロール間に注湯された溶湯流
をロール軸方向に二つ以上に分割して鋳造する事によ
り、またロール面に複数の溝を持つ双ロール連続鋳造機
を用いて鋳造する事により、溶湯流を安定化させ鋳造さ
れた磁石用合金の鋳造組織を柱状晶とする。これにより
製造される希土類ボンド磁石の磁気特性を高く安定させ
る事ができるし。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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施例1に用いた双ロール連続鋳造機
ロール部模式図。
【図2】 実施例1における本発明1および比較例1の
鋳造組織模式図。
【図3】 本発明実施例2に用いた溝付双ロール模式
図。
【図4】 実施例2における本発明2および比較例3の
鋳造組織模式図。
【符号の説明】
101 耐火物製サイドダム 102 合金溶湯
フロントページの続き (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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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系ボンド磁石
    用合金を双ロール連続鋳造装置で鋳造する希土類ボンド
    磁石用合金の製造方法において、ロール間に注湯された
    溶湯流をロール軸方向に二つ以上に分割して鋳造する事
    を特徴とする希土類ボンド磁石用合金の製造方法。
  2. 【請求項2】 ロール面に複数の溝を持つ双ロール連続
    鋳造機を用いて鋳造する事を特徴とする請求項1記載の
    希土類ボンド磁石用合金の製造方法。
JP4144436A 1992-06-04 1992-06-04 希土類ボンド磁石用合金の製造方法 Pending JPH05337611A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6872326B2 (en) 2000-07-31 2005-03-29 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing magnetic powder, magnetic powder and bonded magnets

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6872326B2 (en) 2000-07-31 2005-03-29 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing magnetic powder, magnetic powder and bonded magnets

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