JPS5818423B2 - 半硬質磁石合金 - Google Patents
半硬質磁石合金Info
- Publication number
- JPS5818423B2 JPS5818423B2 JP51031322A JP3132276A JPS5818423B2 JP S5818423 B2 JPS5818423 B2 JP S5818423B2 JP 51031322 A JP51031322 A JP 51031322A JP 3132276 A JP3132276 A JP 3132276A JP S5818423 B2 JPS5818423 B2 JP S5818423B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- coercive force
- flux density
- magnetic flux
- semi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＦｅ、ＭｎおよびＴｉを主成分とする合金（こ
、ＣＯおよびＭｏを複合で含有せしめたＦ ｅ −Ｍ
ｎ −Ｔ ｉ系半硬質磁石合金に関するものである。
、ＣＯおよびＭｏを複合で含有せしめたＦ ｅ −Ｍ
ｎ −Ｔ ｉ系半硬質磁石合金に関するものである。
従来より一般ｔこ用いられている半硬質磁石には、Ｆｅ
、Ｃｏ、および■を主成分とするパイカロイ系磁石、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、およびＣを主成分とするＫＳ磁石、Ｆｅ、Ｃ
ｕおよびＮｉを主成分とするキュニフエ系磁石等があり
、いずれもある程度実用化されている。
、Ｃｏ、および■を主成分とするパイカロイ系磁石、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、およびＣを主成分とするＫＳ磁石、Ｆｅ、Ｃ
ｕおよびＮｉを主成分とするキュニフエ系磁石等があり
、いずれもある程度実用化されている。
しかしこれらの磁石合金は、Ｃｏ 、 Ｎ ｉあるいは
Ｖ等の高価な合金元素を多量に含有するため、製造原価
に占める材料費の割合が大きく、経済的にきわめて不利
である。
Ｖ等の高価な合金元素を多量に含有するため、製造原価
に占める材料費の割合が大きく、経済的にきわめて不利
である。
本発明合金は上記欠点を除くために新規に開発したもの
で、材料費の安価な、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ系合金の磁気特
性の改良をはかり、これの実用化を可能ならしめるよう
研究した結果得られたものである。
で、材料費の安価な、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ系合金の磁気特
性の改良をはかり、これの実用化を可能ならしめるよう
研究した結果得られたものである。
□ 半硬質磁石の最大の用途はヒステリシスモータと呼
ばれる比較的小型、低出力ながら優れた回転特性を優す
る回転機のローターで、これに用いられる磁石の形状は
リング状のものが多い。
ばれる比較的小型、低出力ながら優れた回転特性を優す
る回転機のローターで、これに用いられる磁石の形状は
リング状のものが多い。
したがって、その製造方法は鋳造ｔこよる方法、熱間鍛
造、圧延材からの削り出し、あるいは熱間での押出しお
よびプレス成形等が考えられる。
造、圧延材からの削り出し、あるいは熱間での押出しお
よびプレス成形等が考えられる。
しかしながら一般に磁石材の常温におけるリング状の成
形加工は、削り出しくこよる以外は塑性変形抵抗が大き
いため、かなりの困難を伴う。
形加工は、削り出しくこよる以外は塑性変形抵抗が大き
いため、かなりの困難を伴う。
しかるＥこ従来のＦｓ−ＭｎＴｉ系合金は、その特性を
最大限に発揮するためには、常温でかなりの強度の加工
を施すことが必要であることはよく知られており、した
がってこの材料をヒステリシスモーターのローター材と
して活用することは極めて困難である。
最大限に発揮するためには、常温でかなりの強度の加工
を施すことが必要であることはよく知られており、した
がってこの材料をヒステリシスモーターのローター材と
して活用することは極めて困難である。
そこでＦｅ−Ｍｎ−Ｔｉ系合金を改良するにあたっては
、良好な磁気特性を得るための冷間圧延を必要としない
材料、すなわち鋳造あるいは熱間加工材の熱処理のみで
必要な磁気特性を得ようとする研究が行われ、最近では
本発明合金以外でＦｅ−’Ｍｎ−Ｔｉ系合金にＳｉ、Ｃ
ｕ、等を少量添加した合金も二、三みられる。
、良好な磁気特性を得るための冷間圧延を必要としない
材料、すなわち鋳造あるいは熱間加工材の熱処理のみで
必要な磁気特性を得ようとする研究が行われ、最近では
本発明合金以外でＦｅ−’Ｍｎ−Ｔｉ系合金にＳｉ、Ｃ
ｕ、等を少量添加した合金も二、三みられる。
現在ヒステリシスモークー用として要求される磁気特性
は、一般にその保磁力（Ｈｃ）が約５０〜１８００ｓ、
残留磁束密度７５００Ｇ以上で、・しかも量的には１４
０〜１８００ｅ程度の保磁力を要求されるものが最も多
いのに対し、上記Ｓｉ。
は、一般にその保磁力（Ｈｃ）が約５０〜１８００ｓ、
残留磁束密度７５００Ｇ以上で、・しかも量的には１４
０〜１８００ｅ程度の保磁力を要求されるものが最も多
いのに対し、上記Ｓｉ。
Ｃｕ、等を添加して磁気的特性を改良したＦｅ−Ｍｎ−
Ｔｉ系合金では、保磁力は最大１４００ｅ程度のことが
多く、したがってヒステリシスモーターの需要の全部を
満すことができないのが現状である。
Ｔｉ系合金では、保磁力は最大１４００ｅ程度のことが
多く、したがってヒステリシスモーターの需要の全部を
満すことができないのが現状である。
本発明合金は保磁力１４０〜１８００ｅの半硬質磁石材
料をうろことを目的として発明されたもので、Ｆｅ−Ｍ
ｎ−Ｔｉ合金に新しい添加元素としてＣｏとＭｏを同時
に含有せしめること（こよって、種々の優れた磁気的性
質をうろことができるもので、前記ヒステリシスモータ
ーの他に、自動車のメーター、ヒステリシスブレーキ、
ヒステリシスランチなど巾広い用途が期待できる。
料をうろことを目的として発明されたもので、Ｆｅ−Ｍ
ｎ−Ｔｉ合金に新しい添加元素としてＣｏとＭｏを同時
に含有せしめること（こよって、種々の優れた磁気的性
質をうろことができるもので、前記ヒステリシスモータ
ーの他に、自動車のメーター、ヒステリシスブレーキ、
ヒステリシスランチなど巾広い用途が期待できる。
本発明合金は重量比でＭ ｎ Ｉ Ｑ〜１４係、および
Ｔｉ１．５〜４係を含むＦｅ合金に、残留磁束密度を増
大させまた保磁力を増加させる時効処理を行う際、残留
磁束密度の低下を防ぐため、Ｃｏを１〜１０チ含有せし
め、更Ｑこ保磁力をより増加させるために、Ｍｏや０．
５〜５係を含有せしめてなるもので、この合金を空気中
、雰囲気中あるいは真空溶解などの通常の溶解方法によ
って得た後、鋳造【こよる成形、あるいは高温で適当な
力ロ工を施した後４００〜６００℃の温度で時効処理す
ることによって、優れた磁気的性質を得るものである。
Ｔｉ１．５〜４係を含むＦｅ合金に、残留磁束密度を増
大させまた保磁力を増加させる時効処理を行う際、残留
磁束密度の低下を防ぐため、Ｃｏを１〜１０チ含有せし
め、更Ｑこ保磁力をより増加させるために、Ｍｏや０．
５〜５係を含有せしめてなるもので、この合金を空気中
、雰囲気中あるいは真空溶解などの通常の溶解方法によ
って得た後、鋳造【こよる成形、あるいは高温で適当な
力ロ工を施した後４００〜６００℃の温度で時効処理す
ることによって、優れた磁気的性質を得るものである。
なお時効に先立って９５０〜１２００℃の温度から空気
中放冷、あるいは水中急ｈｆ、にどの溶体化処理を行う
ことＱこよって磁気的性質は一層優れたものとなる。
中放冷、あるいは水中急ｈｆ、にどの溶体化処理を行う
ことＱこよって磁気的性質は一層優れたものとなる。
本発明合金の成分範囲はつぎのように限定する。
Ｍｎは本発明合金を形成する基本的元素の一つで、その
組成範囲はかなり厳密におされることが必要である。
組成範囲はかなり厳密におされることが必要である。
Ｍｎを１０％より低い値にすると必要な保磁力が得られ
難く、また１４係をこえると非磁性のγ相が常温で多量
に残留するようになり、その結果、保磁力は大きくなる
が、残留磁束密度は急激に低下する。
難く、また１４係をこえると非磁性のγ相が常温で多量
に残留するようになり、その結果、保磁力は大きくなる
が、残留磁束密度は急激に低下する。
したがってＭｎの組成範囲は１０〜１４係とする。
Ｔｉも主成分の一つでＴｉの添加によってはじめて冷間
圧延を不要とすることができるので、ヒステリシスモー
ター用ローター材としては特に重要である。
圧延を不要とすることができるので、ヒステリシスモー
ター用ローター材としては特に重要である。
Ｔｉの含有量は１係以上で、このような効果を示すが、
特に磁気的性質の改善のため醗こは１．５％以上必要で
ある。
特に磁気的性質の改善のため醗こは１．５％以上必要で
ある。
またＴｉが４係をこえると飽和磁化の値が小さくなり、
その結果、残留磁束密度も低下して良好な磁気的性質は
望めない。
その結果、残留磁束密度も低下して良好な磁気的性質は
望めない。
したがってＴｉの最適の成分範囲は１．５〜４係である
。
。
Ｃｏは本発明合金の特徴とするものであり、Ｔｉのみで
は不充分であった残留磁束密度の増加を、Ｃｏの含有に
よって達成させることができる。
は不充分であった残留磁束密度の増加を、Ｃｏの含有に
よって達成させることができる。
保磁力を増加させるだけであればＭｎ量を増し、あるい
は時効温度を高めるだけでも達成できるが、この場合、
残留磁束密度の大巾な低下を防ぐこと；ができない。
は時効温度を高めるだけでも達成できるが、この場合、
残留磁束密度の大巾な低下を防ぐこと；ができない。
Ｃｏを含有せしめると保磁力の増大に伴い惹起今れる残
留磁束密度の低下を防止でき、かつ全体としての残留磁
束密度牽も高めることができる。
留磁束密度の低下を防止でき、かつ全体としての残留磁
束密度牽も高めることができる。
このことは従来、全く考えられていなかった新規な事実
である。
である。
この効果はＣｏの添加量に応じて犬となるが、１％以下
ではこの効果が顕著には現われず、また１０係をこえる
とＣｏの含有量の割（こ残留磁束密度の増加の割合が小
さくまた材料費の面からも不利となるのでＣｏの範囲は
１〜１０係とする。
ではこの効果が顕著には現われず、また１０係をこえる
とＣｏの含有量の割（こ残留磁束密度の増加の割合が小
さくまた材料費の面からも不利となるのでＣｏの範囲は
１〜１０係とする。
’Ｍｏは特にＣＯとの複合添加含有に際して好結果をう
るもので、Ｆｅ−Ｍｎ Ｔｉ合金に単独で添加するこ
とは意味をなさない。
るもので、Ｆｅ−Ｍｎ Ｔｉ合金に単独で添加するこ
とは意味をなさない。
すなわち、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ−Ｃｏ系にＭｏを添加する
と残留磁束密度をあまり低下することなく保磁力を増加
するところにＭｏ含有の意味がある。
と残留磁束密度をあまり低下することなく保磁力を増加
するところにＭｏ含有の意味がある。
この含有量は５係が限度でこれ以上Ｍｏ量を増すと残留
磁束密度の急激な低下をきたす。
磁束密度の急激な低下をきたす。
また０、５％より少ない含有量では保磁力の増加ができ
ない。
ない。
したがってＭｏの含有量は０．５〜５係とする。
□ 上記の成分の他に溶解に際して混入し、あるいは脱
酸剤として微量添加される元素にＳｉ、ＡＩ。
酸剤として微量添加される元素にＳｉ、ＡＩ。
Ｍｇ＋ＣｙＣａ＋Ｃｕ等があるが、これらの不純物元素
は総量で１係をこえない範囲ではさほど有害な作用を示
さない。
は総量で１係をこえない範囲ではさほど有害な作用を示
さない。
しかし脱酸剤として使用されるＡＩまたはＳｉはいずれ
も０．５％をこえないことが望ましい。
も０．５％をこえないことが望ましい。
またＣはＴｉと化学的に結びついてＴｉの効果を削減さ
せる傾向があるため。
せる傾向があるため。
０．０５％以下におさえることが望ましい。
次に本発明合金の実施例を示す。
１実施例 １
真空中溶解（こよって得た１３．１％Ｍｎ、２．８８％
Ｔｉ、４．９％Ｃｏおよび１．８９％ＭＯを含有する鉄
合金を１，１５．０℃の熱間加工を行った後、これを５
５０℃で時効処理したものの磁気特性は、残留磁束密度
８，２００Ｇ保磁力１，５２０ｅであった。
Ｔｉ、４．９％Ｃｏおよび１．８９％ＭＯを含有する鉄
合金を１，１５．０℃の熱間加工を行った後、これを５
５０℃で時効処理したものの磁気特性は、残留磁束密度
８，２００Ｇ保磁力１，５２０ｅであった。
また同一材料を５５０℃で２時間時効したものは、残留
磁束密度７．７００ Ｇ保磁力１，６８０ｅを示した。
磁束密度７．７００ Ｇ保磁力１，６８０ｅを示した。
実施例 ２
大気中溶解によって得た１ １．、５ ％Ｍ ｎ、３．
６７チＴｉ、７．８％Ｃｏおよび４．１５ ％Ｍ ｏを
含有する鉄合金を熱間加工後、５００℃で３０時間時効
したところ、残留磁束密度７，６００Ｂ、保磁力１６０
Ｃｅの磁気特性を得た。
６７チＴｉ、７．８％Ｃｏおよび４．１５ ％Ｍ ｏを
含有する鉄合金を熱間加工後、５００℃で３０時間時効
したところ、残留磁束密度７，６００Ｂ、保磁力１６０
Ｃｅの磁気特性を得た。
実施例 ３
真空中溶解によって得た１ ３．６ ％Ｍ ｎ、２．７
５％Ｔｉ、４．９８％Ｃｏを含有する鉄合金を熱間加工
後、５００°Ｃで２０時間時効したところ、残留磁束密
度８，３００Ｇ保持力１３２０ｅの磁気特性のものが得
られた。
５％Ｔｉ、４．９８％Ｃｏを含有する鉄合金を熱間加工
後、５００°Ｃで２０時間時効したところ、残留磁束密
度８，３００Ｇ保持力１３２０ｅの磁気特性のものが得
られた。
一方真空中溶解によって得た１３．５％Ｍｎ、２．７ｓ
％ｓｒｉ、ｓ ｏ ％ ｃ ｏ、０．５％Ｍｏを含有す
る鉄合金を１，１５０°Ｃの熱間加工を行なったのち、
これを５００℃で２０時間時効したところ、残留磁束密
度８，３００Ｇ、保磁力１４００ｅの磁気特性のものが
得られた。
％ｓｒｉ、ｓ ｏ ％ ｃ ｏ、０．５％Ｍｏを含有す
る鉄合金を１，１５０°Ｃの熱間加工を行なったのち、
これを５００℃で２０時間時効したところ、残留磁束密
度８，３００Ｇ、保磁力１４００ｅの磁気特性のものが
得られた。
実施例 ４
大気中溶解によって得た１０．８ ％ Ｍ ｎ、３．８
５％’ｒｉ、９．２％Ｃ０１１，Ｏ％ＭＯを含有する鉄
合金を熱間加工後、５００℃で１０時間時効したところ
、９，０ＯＯＧ、保磁力１５５０ｅの磁気特性を得た。
５％’ｒｉ、９．２％Ｃ０１１，Ｏ％ＭＯを含有する鉄
合金を熱間加工後、５００℃で１０時間時効したところ
、９，０ＯＯＧ、保磁力１５５０ｅの磁気特性を得た。
本発明合金の効果をさらに詳細に説明するため、従来の
Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ系合金と比較した結果を図に示す。
Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ系合金と比較した結果を図に示す。
図の曲線Ａは従来の１３．５％Ｍｎ、３．１０Ｔｉ、残
部Ｆｅなる合金について、種々の熱処理を行って得られ
た残留磁束密度と保磁力との関係を示した相関図、曲線
Ｂは本発明合金の１３．３％Ｍｎ、２．６１％Ｔｉ、３
．８％Ｃｏ、 ３．５％Ｍｏ、０．２８Ｌ：ｆｂＳｉお
よび残部Ｆｅよりなる合計金の相関図をそれぞれ示して
いる。
部Ｆｅなる合金について、種々の熱処理を行って得られ
た残留磁束密度と保磁力との関係を示した相関図、曲線
Ｂは本発明合金の１３．３％Ｍｎ、２．６１％Ｔｉ、３
．８％Ｃｏ、 ３．５％Ｍｏ、０．２８Ｌ：ｆｂＳｉお
よび残部Ｆｅよりなる合計金の相関図をそれぞれ示して
いる。
この図よりＦｅ−Ｍｎ−Ｔｉ系合金におけるＣｏとＭｏ
の複合添加含有の効果はきわめて大きいことがわかる。
の複合添加含有の効果はきわめて大きいことがわかる。
本合金はＴｉの析出を利用する析出型合金であるため時
効処理が必要で時効を行わない場合は優れた磁気特性を
うろことができない。
効処理が必要で時効を行わない場合は優れた磁気特性を
うろことができない。
以上に記述するように本発明合金は、その製造は工業的
に容易で、成形方法は前記熱間（こおける加工のほか、
製造、熱間プレス加工、熱間押出し加工等のいづれでも
よく、また本合金は時効を行；う前であればある程度の
冷間加工も可能であり、また、冷間加工により、ある程
度磁気特性が向上することもわかっており、工業的にき
わめて有用である。
に容易で、成形方法は前記熱間（こおける加工のほか、
製造、熱間プレス加工、熱間押出し加工等のいづれでも
よく、また本合金は時効を行；う前であればある程度の
冷間加工も可能であり、また、冷間加工により、ある程
度磁気特性が向上することもわかっており、工業的にき
わめて有用である。
図は本発明合金と従来のＦ ｅ −Ｍ ｎ −Ｔ ｉ系
合金との比較を示す線図である。
合金との比較を示す線図である。
Claims (1)
- １ 重量比でＭｎ１０〜１４’％、Ｔｉ１．５〜４％、
Ｃｏ１〜１０％、Ｍ ｏ ０．５〜５％および製造工程
より混入する不純物元素を総量で１係以下含有し、残部
Ｆｅよりなることを特徴とする半硬質磁石合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51031322A JPS5818423B2 (ja) | 1976-03-24 | 1976-03-24 | 半硬質磁石合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51031322A JPS5818423B2 (ja) | 1976-03-24 | 1976-03-24 | 半硬質磁石合金 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP47011378A Division JPS4880424A (ja) | 1972-02-02 | 1972-02-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5231920A JPS5231920A (en) | 1977-03-10 |
| JPS5818423B2 true JPS5818423B2 (ja) | 1983-04-13 |
Family
ID=12328020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51031322A Expired JPS5818423B2 (ja) | 1976-03-24 | 1976-03-24 | 半硬質磁石合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818423B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0174730U (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-22 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120374B2 (ja) * | 1972-12-27 | 1976-06-24 |
-
1976
- 1976-03-24 JP JP51031322A patent/JPS5818423B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0174730U (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5231920A (en) | 1977-03-10 |
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