JPH0663075B2 - 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
よる高性能な多極着磁用Mn−Al−Ｃ系合金磁石の製造法
に関する。

従来の技術 Mn−Al−Ｃ系合金磁石は、主として強磁性相である面心
正方晶（τ相、L1o型規則格子）の組織で構成され、Ｃ
を必須構成元素として含むものであり、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
系以上の多元系合金磁石が知られており、これらを総称
するものである。

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７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７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、およびそのビレット内に他のビ
レットを一体化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、あらかじめ
異方性化した多結晶マンガン−アルミニウム−炭素系合
金磁石からなる中空体状の第１のビレットの中空部分
に、金属材料からなる第２のビレットが存在する状態
で、530〜830℃の温度で、ポンチによりこれらの第1,第
２のビレットの軸方向に圧縮する構成とし、このポンチ
の圧縮面は、内周部から外周部に向けて第1,第２のビレ
ットの端部に接近する傾斜を有し、この傾斜するポンチ
の圧縮面により、前記中空体状の第１のビレットの外周
部の圧縮ひずみが内周部の圧縮ひずみより大きくなる状
態で、前記第１のビレットの内周面と第２のビレットの
外周面とが接するまでもしくはそれ以上まで、前記中空
体状の第１のビレットを、軸方向に圧縮加工するもので
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の第１のビレットの中空部
分に、金属材料からなる第２のビレットが設けられた状
態で、第１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第1,
第２のビレットの端部に接近する傾斜を有するので、第
１の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第１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、またこれにより第１
のビレットの外周に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。

またこの圧縮により、例えば他の機器への取付のための
後加工（切削加工等）を行うための第２のビレットと第
１のビレットが一体化されるので、この点からも製造工
程が簡略化されることとなる。

実施例 第１図は加工前の状態の断面を示す。１は中空体状の第
１のビレット（あらかじめ異方性化した多結晶Mn−Al−
Ｃ系合金磁石からなるビレット）、２は棒状の第２のビ
レット（金属材料からなるビレット）、4,5はポンチ、
６は外型である。第１図に示すように、前記ポンチ４お
よびポンチ５の第1,第２のビレット1,2と接触する圧縮
面4a,5aは内周部から外周部に向けてビレット1,2の端部
に接近する傾斜αを有している。このポンチ４およびポ
ンチ５を用いて、ビレット1,2の軸方向に加圧すること
によって、ビレット1,2は軸方向に圧縮加工する。第１
図に示したビレット１およびビレット２の加工前の高さ
は同じである。したがって加工後のビレット1,2の外周
部の高さは内周部の高さより小さくなり、ビレット1,2
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1,2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1,2の軸方向の
ひずみをいう。

またこの圧縮によりビレット１の内周面とビレット２の
外周面とが圧接一体化されることとなる。

第２図〜第６図は、他の実施例を示し、第２図の実施例
は第２のビレット２内に第３のビレット３を一体化した
ものである。

第３図は第２のビレット２の外周面が第１のビレット１
の内周面に当接したものを、ポンチ4,5で軸方向に圧縮
するものである。

第４図は第２のビレット２として円筒状のものを用いた
ものである。

第５図は第１のビレット１内に第2,第３のビレット2,3
を設けるとともに、これら三つのビレット１〜３の対向
する面を当接させたものを、ポンチ4,5で軸方向に圧縮
するものである。

第６図は第１のビレット１内に、一体となった第2,第３
のビレット2,3を設けたもので、第２図のものと異なる
のは、第１のビレット１の外周面を外型６の内周面から
離した点である。

すなわち本発明各実施例品は、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第１のビレット
１の中空部分に、金属材料からなる第2,第３のビレット
2,3が設けられた状態で、第１のビレット１をポンチ4,5
により軸方向に圧縮するもので、そのポンチ4,5の圧縮
面が、内周部から外周部に向けて第１のビレット１に接
近する傾斜を有するので、第１のビレット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７
図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１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。

またこの圧縮により、例えば他の機器への取付のための
後加工（切削加工等）を行うための第2,第３のビレット
2,3と第１のビレット１が一体化されるので、この点か
らも製造工程が簡略化されることとなるのである。

次に本発明の更に具体的な実施例について説明する。

（第２図） 配合組成で69.5％のMn、29.3％のAl、0.5％のＣ及び0.7
％のNiを溶解鋳造し、直径50mm、長さ40mmの円筒ビレッ
トを作製した。このビレットに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、720℃の温度で、直径が32mmま
での押出加工を行った。

この押出棒を切断・切削加工して、外径30mm、内径24m
m、長さが20mmの円筒の第１のビレット１および外径11m
m、内径5mm、長さ20mmの円筒の第２のビレット２を作製
し、第２のビレット２の中空部に黄銅の棒材（直径5m
m、長さ20mm）よりなる第３のビレット３を挿入した。
第１のビレット１の中空部に第2,第３のビレット2,3を
入れ、潤滑剤を介して、680℃の温度で、第２図にもと
づき圧縮加工を行った。外径６の内径は30mm、傾斜角
（α）は10゜である。加工は外型６とポンチ4,5、ビレ
ット1,2,3で形成される空洞の部分がほぼなくなるまで
行った 加工後のビレットを外径20mmに切削加工した後、外周に
12極の着磁し、表面磁束密度を測定した。

比較のために、前記と同じ第1,第２のビレット1,2を用
いて、圧縮面が平面となったポンチを用いて圧縮加工を
し、さらに前記と同様に切削加工した後、外周に12極の
着磁をして、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。

またMn−Al−Ｃ系合金磁石の組成については、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に比較して前述したような磁気特
性の向上が認められた。

さらにあらかじめ異方性化したMn−Al−Ｃ系合金磁石と
して一軸異方性磁石あるいは面異方性磁石を用いた例を
示したが径異方性磁石などを用いても同様であった。

発明の効果 以上のように本発明は、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第１のビレットの中空
部分に、金属材料からなる第２のビレットが設けられた
状態で、第１のビレットをポンチにより軸方向に圧縮す
るもので、そのポンチの圧縮面が、内周部から外周部に
向けて第1,第２のビレット端部に接近する傾斜を有する
ので、第１の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
の第１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
より第１のビレットの外周に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。

またこの圧縮により、例えば他の機器への取付のための
後加工（切削加工等）を行うための第２のビレットと第
１のビレットが一体化されるので、この点からも製造工
程が簡略化されることとなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示す断面図、第７図
は磁化容易方向配列を示す平面図である。 １……第１のビレット、2,3……第2,第３のビレット、
4,5……ポンチ、６……外型、α……傾斜角。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】あらかじめ異方性化した多結晶マンガン−
   アルミニウム−炭素系合金磁石からなる中空体状の第１
   のビレットの中空部分に、金属材料からなる第２のビレ
   ットが存在する状態で、530〜830℃の温度で、ポンチに
   よりこれらの第1,第２のビレットの軸方向に圧縮する構
   成とし、このポンチの圧縮面は、内周部から外周部に向
   けて第1,第２のビレットの端部に接近する傾斜を有し、
   この傾斜するポンチの圧縮面により、前記中空体状の第
   １のビレットの外周部の圧縮ひずみが内周部の圧縮ひず
   みより大きくなる状態で、前記第１のビレットの内周面
   と第２のビレットの外周面とが接するまでもしくはそれ
   以上まで、前記中空体状の第１のビレットを、軸方向に
   圧縮加工するマンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石
   の製造法。
2. 【請求項２】金属材料からなる第２のビレットが、少な
   くとも外周部が磁性体からなる特許請求の範囲第１項記
   載のマンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造
   法。
3. 【請求項３】中空体状の第１のビレットが、中空体の軸
   方向に磁化容易方向配列を有する多結晶マンガン−アル
   ミニウム−炭素系合金磁石からなり、しかも前記圧縮ひ
   ずみが対数ひずみの絶対値で0.05以上である特許請求の
   範囲第１項または第２項記載のマンガン−アルミニウム
   −炭素系合金磁石の製造法。
4. 【請求項４】中空体状の第１のビレットが、中空体の軸
   方向に垂直な平面に平行に磁化容易方向配列を有し、し
   かも前記平面内では磁気的に等方性であり、かつ前記軸
   方向と前記平面に平行な直線を含む平面内では異方性で
   ある多結晶マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石か
   らなる特許請求の範囲第１項または第２項記載のマンガ
   ン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法。
5. 【請求項５】中空体状の第１のビレットが、径方向に磁
   化容易方向配列を有する多結晶マンガン−アルミニウム
   −炭素系合金磁石からなる特許請求の範囲第１項または
   第２項記載のマンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石
   の製造法。
6. 【請求項６】ポンチによる圧縮加工は、前記中空体状の
   ビレットの外周を外型により拘束した状態で、しかも少
   なくとも内周の一部分を自由にした状態で行うものであ
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載のマンガン−
   アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法。