JPH061741B2 - 合金磁石の製造法 - Google Patents
合金磁石の製造法Info
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- JPH061741B2 JPH061741B2 JP60025267A JP2526785A JPH061741B2 JP H061741 B2 JPH061741 B2 JP H061741B2 JP 60025267 A JP60025267 A JP 60025267A JP 2526785 A JP2526785 A JP 2526785A JP H061741 B2 JPH061741 B2 JP H061741B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、永久磁石の製造法に係り、とくに多結晶マン
ガン-アルミニウム-炭素（Mn-Al-C系）合金を用いた多
極着磁用磁石の製造法に関する。
ガン-アルミニウム-炭素（Mn-Al-C系）合金を用いた多
極着磁用磁石の製造法に関する。
（従来の技術） Mn-Al-C系合金磁石は、68ないし73質量％（以下単に％
で表わす）のMnと(1/10Mn-6.6)ないし(1/3Mn-22.2)％の
Ｃと残部がAlからなり、不純物以外に添加元素を含まな
い３元素及び少量の添加元素を含む４元系以上の多元系
素磁石用合金が知られており、これらを総称するもので
ある。同様に、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系合金磁石は、主として
強磁性相である面心正方晶（τ相、L0型規則格子）の組
織で構成され、不純物以外に添加元素を含まない３元素
及び少量の添加元素を含む４元系以上の多元系合金磁石
が知られており、これらを総称するものである。
で表わす）のMnと(1/10Mn-6.6)ないし(1/3Mn-22.2)％の
Ｃと残部がAlからなり、不純物以外に添加元素を含まな
い３元素及び少量の添加元素を含む４元系以上の多元系
素磁石用合金が知られており、これらを総称するもので
ある。同様に、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系合金磁石は、主として
強磁性相である面心正方晶（τ相、L0型規則格子）の組
織で構成され、不純物以外に添加元素を含まない３元素
及び少量の添加元素を含む４元系以上の多元系合金磁石
が知られており、これらを総称するものである。
また、このMn-Al-C系合金磁石の製造法としては、鋳造
・熱処理によるもの以外に、温間押出加工等の温間塑性
加工工程を含むものがあり、特に後者は、高い磁気特
性、機械的強度、耐候性、機械加工性等の優れた性質を
有する異方性磁石の製造法として知られている。
・熱処理によるもの以外に、温間押出加工等の温間塑性
加工工程を含むものがあり、特に後者は、高い磁気特
性、機械的強度、耐候性、機械加工性等の優れた性質を
有する異方性磁石の製造法として知られている。
多極着磁用Mn-Al-C系合金磁石の製造法としては、等方
性磁石、圧縮加工によるもの、あらかじめ温間押出加工
等の公知の方法で得た一軸異方性の多結晶Mn-Al-C系合
金磁石に異方性方向への温間自由圧縮加工によるもの
（たとえば特開昭56-119762号公報）、及びMn-Al-C系磁
石用合金からなる中空状のビレットの軸方向に圧縮ひず
みを与える各種の塑性加工によるもの（たとえば特開昭
58-192303ないし192306号公報）が知られている。
性磁石、圧縮加工によるもの、あらかじめ温間押出加工
等の公知の方法で得た一軸異方性の多結晶Mn-Al-C系合
金磁石に異方性方向への温間自由圧縮加工によるもの
（たとえば特開昭56-119762号公報）、及びMn-Al-C系磁
石用合金からなる中空状のビレットの軸方向に圧縮ひず
みを与える各種の塑性加工によるもの（たとえば特開昭
58-192303ないし192306号公報）が知られている。
（発明が解決しようとする問題点） 多極着磁用磁石の形状は一般に円筒体であり、主な着磁
としては、第５図に示したような着磁がある。第５図は
円筒磁石の外周面に多極着磁した場合の磁石内部での磁
路の形成を模式的に示したものである。このような着磁
をここでは外周着磁と称する。
としては、第５図に示したような着磁がある。第５図は
円筒磁石の外周面に多極着磁した場合の磁石内部での磁
路の形成を模式的に示したものである。このような着磁
をここでは外周着磁と称する。
前述したMn-Al-C系磁石用合金からなる中空体状のビレ
ットの軸方向に、圧縮ひずみを与える各種の塑性加工に
よって得られる磁石では、前記の外周着磁を施した場
合、局部的には磁路に沿った方向に異方性化している
が、全体をみた場合には望ましい方向に異方性化してい
ない。また、前述した公知の方法で、円筒磁石の外周部
が径方向に異方性化し、内周部では周方向（弦方向、以
下同じ）に異方性化したものが得られているが、磁路が
径方向から周方向に変化する途中ではその方向に沿った
異方性構造ではなく、さらに高温度での塑性加工を２回
以上行なう必要がある。
ットの軸方向に、圧縮ひずみを与える各種の塑性加工に
よって得られる磁石では、前記の外周着磁を施した場
合、局部的には磁路に沿った方向に異方性化している
が、全体をみた場合には望ましい方向に異方性化してい
ない。また、前述した公知の方法で、円筒磁石の外周部
が径方向に異方性化し、内周部では周方向（弦方向、以
下同じ）に異方性化したものが得られているが、磁路が
径方向から周方向に変化する途中ではその方向に沿った
異方性構造ではなく、さらに高温度での塑性加工を２回
以上行なう必要がある。
（問題点を解決するための手段） 以上述べたよう問題点を解決するために本発明は、Mn-A
l-C系磁石用合金からなる軸対称形状のビレットをその
軸方向に圧縮加工し、この圧縮加工によって外周面を凹
凸上に形成することを特徴とするものである。
l-C系磁石用合金からなる軸対称形状のビレットをその
軸方向に圧縮加工し、この圧縮加工によって外周面を凹
凸上に形成することを特徴とするものである。
（作 用） 上記の方法、すなわち、圧縮加工によってビレットの外
周面を凹凸状に形成することにより、第５図に示した外
周着磁を施した場合の磁路に沿って異方性化させること
ができ、高い磁気特性を示す異方性磁石を得ることがで
きる。
周面を凹凸状に形成することにより、第５図に示した外
周着磁を施した場合の磁路に沿って異方性化させること
ができ、高い磁気特性を示す異方性磁石を得ることがで
きる。
（実施例） 本発明はMn-Al-C系磁石用合金からなる軸対称の形状の
ビレットに、530ないし830℃の温度で、外周面が凹凸状
になるようにビレットの軸方向に圧縮加工を施すことに
よって、第５図に示した外周着磁において、高い磁気特
性を示す磁石を得ることができる。
ビレットに、530ないし830℃の温度で、外周面が凹凸状
になるようにビレットの軸方向に圧縮加工を施すことに
よって、第５図に示した外周着磁において、高い磁気特
性を示す磁石を得ることができる。
なお、前述した圧縮加工は、必ずしも連続的な圧縮加工
である必要はなく、複数回に分割して与えても良い。
である必要はなく、複数回に分割して与えても良い。
上述した本発明の圧縮加工の一例をビレットの形状を円
柱体として図面を用いて説明する。
柱体として図面を用いて説明する。
第１図(a)はビレットの圧縮加工前の状態をビレットの
対称軸の方向から見た断面図を示す。１は円柱体状のビ
レット、２は外型で成形のための金型である。第１図
(b)は同じく加工後の状態を示す。(b)図に示したよう
に、円柱体状のビレット１は圧縮加工の進行に伴って径
が大きくなり、外周面の一部が外型２と接触するように
なる。さらに圧縮加工を進行するとビレット１の外周面
がほぼ外型２の内面に接触するまで圧縮加工される。な
お、(b)図に示した状態まで圧縮加工を行なう必要はな
く、ビレット１の外周面の一部が外型２の内面と接触し
た後は、任意の時点で圧縮加工を終了してもよい。要は
ビレットの外周面に凹凸が形成されればよいということ
である。
対称軸の方向から見た断面図を示す。１は円柱体状のビ
レット、２は外型で成形のための金型である。第１図
(b)は同じく加工後の状態を示す。(b)図に示したよう
に、円柱体状のビレット１は圧縮加工の進行に伴って径
が大きくなり、外周面の一部が外型２と接触するように
なる。さらに圧縮加工を進行するとビレット１の外周面
がほぼ外型２の内面に接触するまで圧縮加工される。な
お、(b)図に示した状態まで圧縮加工を行なう必要はな
く、ビレット１の外周面の一部が外型２の内面と接触し
た後は、任意の時点で圧縮加工を終了してもよい。要は
ビレットの外周面に凹凸が形成されればよいということ
である。
この場合のビレット１の圧縮加工前の直径は、最大で外
型２の内面の凸部に接する大きさである。その場合は、
圧縮加工前にすでにビレット１の外周面の一部が外径２
の内面によって拘束された状態で圧縮加工することにな
る。
型２の内面の凸部に接する大きさである。その場合は、
圧縮加工前にすでにビレット１の外周面の一部が外径２
の内面によって拘束された状態で圧縮加工することにな
る。
本発明の圧縮加工の別の代表的な一例をビレットの形状
を円筒体として第２図を用いて説明する。第２図は第１
図と同様に外型の断面を示したもので、第１図の大きく
異なる点はコア３が中心に存在することである。この例
ではビレット１の内径にほぼ等しい直径を有するコア３
を用いる例を示しており、コア３は圧縮加工中、常に中
心部に存在し、圧縮加工を施すことによってビレット１
の内径がコア３の直径より小さくなるのを防ぐ。
を円筒体として第２図を用いて説明する。第２図は第１
図と同様に外型の断面を示したもので、第１図の大きく
異なる点はコア３が中心に存在することである。この例
ではビレット１の内径にほぼ等しい直径を有するコア３
を用いる例を示しており、コア３は圧縮加工中、常に中
心部に存在し、圧縮加工を施すことによってビレット１
の内径がコア３の直径より小さくなるのを防ぐ。
また、この例は圧縮加工前にすでに円筒ビレットの外周
面の一部が外型２と接触しており、拘束状態にある。
面の一部が外型２と接触しており、拘束状態にある。
このように、外型２の内面に凹凸が存在することによっ
てビレット１には圧縮加工後、外周面に凹凸が形成され
る。
てビレット１には圧縮加工後、外周面に凹凸が形成され
る。
圧縮加工過程において、最初に外周面が拘束される部分
（加工後のビレットの外周面の凹部）は周方向に磁気容
易方向を有する部分となり、最後に外周面が拘束される
部分又は最後まで外周面が拘束されない部分（加工後の
ビレットの外周面の凸部）は径方向に磁化容易方向を有
する部分となる。その中間の部分の磁化容易方向は周方
向から径方向へ次第に変化していく部分である。言い換
えると、第１図において外型２の内面の凸部によって形
成されるビレット外周面の凹部の曲面に沿った方向に磁
化容易方向がビレット１の外周部から次第に連続的に変
化する。したがって外周着磁において何極着磁するかに
よって、この凹凸部の数が決定される。第１図では加工
後のビレットの外周面の凸部が６つあるため、６極着磁
に適した異方性構造を有する磁石となり、加工後の凸部
に当る部分が、外周着磁における極の部分になる。
（加工後のビレットの外周面の凹部）は周方向に磁気容
易方向を有する部分となり、最後に外周面が拘束される
部分又は最後まで外周面が拘束されない部分（加工後の
ビレットの外周面の凸部）は径方向に磁化容易方向を有
する部分となる。その中間の部分の磁化容易方向は周方
向から径方向へ次第に変化していく部分である。言い換
えると、第１図において外型２の内面の凸部によって形
成されるビレット外周面の凹部の曲面に沿った方向に磁
化容易方向がビレット１の外周部から次第に連続的に変
化する。したがって外周着磁において何極着磁するかに
よって、この凹凸部の数が決定される。第１図では加工
後のビレットの外周面の凸部が６つあるため、６極着磁
に適した異方性構造を有する磁石となり、加工後の凸部
に当る部分が、外周着磁における極の部分になる。
上述したように本発明はビレットの軸方向に圧縮加工す
る際に、外型（金型）等を用いてビレットの外周面が凹
凸状になるように成形圧縮加工することによって、外周
着磁を施した場合に高い磁気特性を示す異方性構造を有
する磁石を得るものである。
る際に、外型（金型）等を用いてビレットの外周面が凹
凸状になるように成形圧縮加工することによって、外周
着磁を施した場合に高い磁気特性を示す異方性構造を有
する磁石を得るものである。
そのような圧縮加工の可能な温度範囲については、530
ないし830℃の温度領域において加工が行なえるが、780
℃を超える温度では、磁気特性がかなり低下する。より
望ましい温度範囲としては560ないし760℃であった。
ないし830℃の温度領域において加工が行なえるが、780
℃を超える温度では、磁気特性がかなり低下する。より
望ましい温度範囲としては560ないし760℃であった。
次に本発明を更に具体的に説明する。
具体例１ 配合組成で69.4％のMn、29.3％のAl、0.5％のＣ、0.7％
のNi及び0.1％のTiを溶解鋳造し、直径18mm、長さ20mm
の円柱ビレットを作製した。このビレットを1100℃で２
時間保持した後、600℃まで風冷し、その温度で30分間
保持した後、室温まで放冷する熱処理を行なった。こう
して出来たビレットを第３図および第４図に示した金型
（外型）を用いて圧縮加工した。第３図は第１図と同様
の外型の断面図である。第３図において（外型２の内
径）DK＝30mm、XA＝15mm、（外型２の凸部の曲率半径）
RS＝３mmであり、外型２の内面の凸部は８個ある。第４
図は第３図と直交する方向からの断面図を示す。４およ
び５がポンチで、外型２の凹凸面と嵌合する外周面を有
し、図の上下方向に移動することができる。このような
外型２を用いて、高さ8.5mmまでビレット１を圧縮加工
した。
のNi及び0.1％のTiを溶解鋳造し、直径18mm、長さ20mm
の円柱ビレットを作製した。このビレットを1100℃で２
時間保持した後、600℃まで風冷し、その温度で30分間
保持した後、室温まで放冷する熱処理を行なった。こう
して出来たビレットを第３図および第４図に示した金型
（外型）を用いて圧縮加工した。第３図は第１図と同様
の外型の断面図である。第３図において（外型２の内
径）DK＝30mm、XA＝15mm、（外型２の凸部の曲率半径）
RS＝３mmであり、外型２の内面の凸部は８個ある。第４
図は第３図と直交する方向からの断面図を示す。４およ
び５がポンチで、外型２の凹凸面と嵌合する外周面を有
し、図の上下方向に移動することができる。このような
外型２を用いて、高さ8.5mmまでビレット１を圧縮加工
した。
圧縮加工後のビレット１を直径27mmまで切削加工し、８
極の外周着磁を施した。着磁は200μＦのオイルコンデ
ンサを用い1500Ｖでパルス着磁した。外周面の表面磁束
密度をホール素子で測定ちたところ各磁極でのピーク値
は、2.3ないし2.4kGであった。
極の外周着磁を施した。着磁は200μＦのオイルコンデ
ンサを用い1500Ｖでパルス着磁した。外周面の表面磁束
密度をホール素子で測定ちたところ各磁極でのピーク値
は、2.3ないし2.4kGであった。
具体例２ 具体例１と同じ配合組成物を溶解鋳造し、外径24mm、内
径18mm、長さ20mmの円筒ビレットを作製した。このビレ
ットに具体例１と同じ条件の熱処理を施した。このビレ
ットを用いて、第２図に示した外径を用いて圧縮加工を
行なった。外型２の各部の寸法は第３図に示したものと
同じで、コア３の直径は18mmである。このような外型を
用いて、高さ11.5mmまでの圧縮加工を行なった。
径18mm、長さ20mmの円筒ビレットを作製した。このビレ
ットに具体例１と同じ条件の熱処理を施した。このビレ
ットを用いて、第２図に示した外径を用いて圧縮加工を
行なった。外型２の各部の寸法は第３図に示したものと
同じで、コア３の直径は18mmである。このような外型を
用いて、高さ11.5mmまでの圧縮加工を行なった。
圧縮加工後のビレットを具体例１と同様に外型27mmまで
切削加工し、外周着磁し、表面磁束密度を測定した。各
磁極でのピーク値は具体例１で得た磁石のそれと大差は
なかった。
切削加工し、外周着磁し、表面磁束密度を測定した。各
磁極でのピーク値は具体例１で得た磁石のそれと大差は
なかった。
具体例１および２で得られた本発明の方法による磁石
は、磁気トルク測定の結果、前述したように磁化容易方
向は凹部の表面に沿って径方向から周方向に連続的に次
第に変化していることが確認された。
は、磁気トルク測定の結果、前述したように磁化容易方
向は凹部の表面に沿って径方向から周方向に連続的に次
第に変化していることが確認された。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明は、Mn-Al-C系磁石用
合金からなる軸対称形状のビレットに、その軸方向に圧
縮加工を施し、同時にピレットの外周面を凹凸状に成形
することによって、外周着磁を施した場合に高い磁気特
性を示す磁石を得るものである。
合金からなる軸対称形状のビレットに、その軸方向に圧
縮加工を施し、同時にピレットの外周面を凹凸状に成形
することによって、外周着磁を施した場合に高い磁気特
性を示す磁石を得るものである。
従来の方法によって得られた磁石と比較すると、本発明
の方法によって得られる磁石は外周着磁を施した場合、
従来の方法による磁石より優れた磁気特性を示し、さら
に従来の方法で、磁石の外周部が径方向に磁化容易方向
を有し、それよりも内周部で周方向に磁化容易方向を有
する構造を得るには、少なくとも２回以上の塑性加工を
必要としたが、本発明の方法では少なくとも１回です
み、かつ、従来よりも望ましい異方性構造を有する磁石
を得ることができる。
の方法によって得られる磁石は外周着磁を施した場合、
従来の方法による磁石より優れた磁気特性を示し、さら
に従来の方法で、磁石の外周部が径方向に磁化容易方向
を有し、それよりも内周部で周方向に磁化容易方向を有
する構造を得るには、少なくとも２回以上の塑性加工を
必要としたが、本発明の方法では少なくとも１回です
み、かつ、従来よりも望ましい異方性構造を有する磁石
を得ることができる。
第１図ないし第４図は本発明の実施例の圧縮加工に使用
する外型の断面図、第５図は円筒状磁石の多極着磁によ
る磁路を摸式的に示す図である。 １…ビレット、２…外型、３…コア、４，５…ポンチ。
する外型の断面図、第５図は円筒状磁石の多極着磁によ
る磁路を摸式的に示す図である。 １…ビレット、２…外型、３…コア、４，５…ポンチ。
Claims (2)
- 【請求項１】マンガン-アルミニウム-炭素系合金磁石か
らなる軸対称形状のビレットを、その軸方向に530ない
し830℃の温度で圧縮加工することにより、外周面を凹
凸状に形成することを特徴とする合金磁石の製造法。 - 【請求項２】圧縮加工を、ビレットの外周面の一部分を
拘束した状態で行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載の合金磁石の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025267A JPH061741B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 合金磁石の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025267A JPH061741B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 合金磁石の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61187214A JPS61187214A (ja) | 1986-08-20 |
| JPH061741B2 true JPH061741B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=12161250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025267A Expired - Lifetime JPH061741B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 合金磁石の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061741B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8863723B2 (en) | 2006-08-02 | 2014-10-21 | Liquidpiston, Inc. | Hybrid cycle rotary engine |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60025267A patent/JPH061741B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8863723B2 (en) | 2006-08-02 | 2014-10-21 | Liquidpiston, Inc. | Hybrid cycle rotary engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61187214A (ja) | 1986-08-20 |
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