JPH0663066B2 - マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法 - Google Patents

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）系合金磁石に
よる多極着磁用Mn−Al−Ｃ系合金磁石の製造法に関す
る。

従来の技術 Mn−Al−Ｃ系磁石用合金は、68〜73質量％（以下単に％
で表わす）のMnと（１／10Mn−6.6）〜（１／3Mn−22.
2）％のＣと残部のAlからなり、不純物以外に添加元素
を含まない３元系及び少量の添加元素を含む４元系以上
の多元系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。またこの合金を用いて形成した、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、L1_０型規則格子）の組織で構成されている。

従来、その製造方法は、Mn−Al−Ｃ系磁石用合金からな
る中空体状ビレットの外周を、外型で拘束した状態で、
その圧縮面が平面となったポンチにより、圧縮加工する
ものであった（特開昭58−192306号公報）。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の製造方法によれば、ビレットは、その内、外
周部とも略等しい圧縮ひずみが加えられることとなるの
で、例えばこの圧縮により磁化容易方向配列は第３図の
Ａ線のごとく半径方向への略直線となる。

したがって、この状態で同図に示すごとく外周、または
内周に、S,Nの着磁をしようとしても、その場合の理想
的な磁化容易方向配列である略半円状のＢ線とはあまり
にも磁化容易方向配列が異なるため、着磁作業を行って
も強力な磁力が得られなかった。

そこで上記従来例ではその第２図に示すごとく内周にS,
Nの着磁を行う前に、圧縮後のビレットの内周部を再度
圧縮することにより磁化容易方向配列を本出願の第３図
のごとく略半円状に近づけ、その後内周への着磁作業を
行うようにしていた。

しかしながら従来のものはこのような略半円状の磁化容
易方向配列を得るには、ビレットの圧縮後に、ビレット
の内周、または外周を再度圧縮しなければならず、作業
性の悪いものであった。

そこで本発明は、ビレットの外周部にS,Nの着磁を行う
ものにおいて、略半円状の磁化容易方向配列が簡単に得
られるようにすることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 そしてこの目的を達成するために本発明は、マンガン−
アルミニウム−炭素系磁石用合金からなる中空体状のビ
レットに、530〜830℃の温度で、ビレットの外周を外型
により拘束した状態で、その圧縮面が内周部から外周部
に向けてビレットに接近する傾斜を有するポンチによ
り、ビレットの外周部の圧縮ひずみが内周部の圧縮ひず
みより大きくなるようにビレットの軸方向に圧縮加工を
施すものである。

作用 以上の構成とすると、マンガン−アルミニウム−炭素系
磁石用合金からなる中空体状ビレットの外周を外型で拘
束した状態で、このビレットをポンチにより軸方向に圧
縮すると、ポンチの圧縮面が、内周部から外周部に向け
てビレットに接近する傾斜を有するので、ビレットはそ
の外周部の圧縮ひずみが内周部の圧縮ひずみより大きく
なり、この結果として圧縮後のビレットの外周部には、
略半円状の磁化容易方向配列が一度の圧縮により容易に
形成され、またこれによりビレットの外周にS,Nの着磁
を行うと強力な磁力が得られることになるのである。

実施例 第１図は加工前の状態の断面を示す。１はビレット、2,
3はポンチ、４は外型である。ポンチ２およびポンチ３
のビレット１と接触する圧縮面が平面ではなく内周部か
ら外周部に向けてビレット１に接近する傾斜面となって
いる。このポンチ２およびポンチ３を用いて、ビレット
１の軸方向に加圧することによって、ビレットは軸方向
に圧縮加工されて第２図に示す状態になる。第２図に示
したように圧縮加工後のビレット１の外周部の高さは内
周部の高さより小さい。つまり、ビレット１の外周部の
圧縮ひずみが内周部の圧縮ひずみより大きくなるように
ビレット１の軸方向に圧縮加工を施したことになる。圧
縮ひずみとは、ビレット１の軸方向のひずみをいう。

そしてこれによって、磁石の径方向の磁化容易方向配列
を自由にコントロールすることができる。

前述したような圧縮加工の可能な温度範囲は、530〜830
℃の温度領域で、780℃を越える温度では、磁気特性が
かなり低下した。より望ましい温度範囲としては560〜7
60℃であった。

次に本発明の更に具体的な実施例について説明する。

実施例１（第１図，第２図） 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、外径30mm、内径20m
m、長さ20mmの円筒ビレット１を作製した。このビレッ
ト１に1100℃で２時間保持した後、室温まで放冷する熱
処理を施した。次に、潤滑剤を介して、ポンチ2,3、外
型４よりなる金型を用いて、円筒ビレット１の外周表面
を拘束し、しかも内周を自由な状態にして、680℃の温
度で、円筒ビレット１の外周部の長さを13.3mmまでの圧
縮加工を行った。なお第１図において、ポンチ端面の傾
斜角αは20℃、外型４の内径は30mmである。

加工後のビレット１を外径29mmに切削加工して、24極の
外周着磁を施し、表面磁束密度を測定した。

比較のために、前述した配合組成と同じ配合組成のMn,A
l,C,NiおよびTiを溶解鋳造し、外径30mm、内径20mm、長
さ20mmの円筒ビレットを作製した。このビレットに前記
と同じ熱処理を施した。次に、潤滑剤を介して、圧縮面
が平面のポンチ、外径４よりなる金型を用いて、圧縮加
工を行った。加工後のビレット１の長さは13.3mmであっ
た。さらに前記と同様に切削加工して、着磁し、表面磁
束密度を測定した。

以上の両者の値を比較すると、本実施例の方法で得た磁
石の表面磁束密度の値は、比較のために作製した磁石の
それの約1.2倍であった。

すなわち本実施例のごとく、マンガン−アルミニウム−
炭素系磁石用合金からなる中空体状ビレット１の外周を
外型４で拘束した状態で、このビレット１をポンチ2,3
により軸方向に圧縮すると、ポンチ2,3の圧縮面が、内
周部から外周部に向けてビレット１に接近する傾斜を有
するので、ビレット１はその外周部の圧縮ひずみが内周
部の圧縮ひずみより大きくなり、この結果として圧縮後
のビレット１の外周部には、第３図のＢ線のごとく略半
円状の磁化容易方向配列が一度の圧縮により容易に形成
され、またこれによりビレットの外周にS,Nの着磁を行
うと強力な磁力が得られることになるのである。

以上、Mn−Al−Ｃ系磁石用合金の組成については、Ni添
加の４元系とNi,Ti添加の５元系のものについてのみ示
したが、Mn−Al−Ｃ系合金磁石の基本組成である３元系
についても圧縮加工後の磁石の磁気特性に若干の差は認
められたが、公知の圧縮加工による方法より前述したよ
うな磁気特性の向上が認められた。

発明の効果 以上のように本発明によれば、マンガン−アルミニウム
−炭素系磁石用合金からなる中空体状ビレットの外周を
外型で拘束した状態で、このビレットをポンチにより軸
方向に圧縮すると、ポンチの圧縮面が、内周部から外周
部に向けてビレットに接近する傾斜を有するので、ビレ
ットはその外周部の圧縮ひずみが内周部の圧縮ひずみよ
り大きくなり、この結果として圧縮後のビレットの外周
部には、略半円状の磁化容易方向配列が一度の圧縮によ
り容易に形成され、またこれによりビレットの外周にS,
Nの着磁を行うと強力な磁力が得られることになるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明の圧縮加工の一例を示す断面図
である。第３図は磁化容易方向配列を示す平面図であ
る。 １……ビレット、2,3……ポンチ、４……外型、α……
傾斜角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マンガン−アルミニウム−炭素系磁石用合
   金磁からなる中空体状のビレットに、530〜830℃の温度
   で、ビレットの外周を外型により拘束した状態で、その
   圧縮面が、内周部から外周部に向けてビレットに接近す
   る傾斜を有するポンチにより、ビレットの外周部の圧縮
   ひずみが内周部の圧縮ひずみより大きくなるようにビレ
   ットの軸方向に圧縮加工を施すマンガン−アルミニウム
   −炭素系合金磁石の製造法。