JPS58206105A - マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明を−［、永久磁イ１の製造法に関するものである
。さらに詳細にｒＬ，ρ結晶マンガン−アルミ−ラム−
炭素系（Ｍｎ−▲ｌ−Ｃ系）合金磁石の製造ｌ）、：に
関し、慣に薗’ｌ’ｌ　ｉ止な８極着磁川Ｍｎ−　▲ｌ
ーＧ系合金系合金磁製１法を１１１１供するものである
、、Ｍｎ−−ＡＩ−Ｃ系合金ｆＭ　イｉは、主として強
磁性相である面心＋ｌ：）ｊ晶（τ相、Ｌｌｏ　　型規
則格子）の組織で構成さｈ，Ｃを必狛構成丸木とＬ．　
−Ｃ　＋’ＴむもＬノ）であり、不純物以外Ｖこ添加Ｊ
し素を１′ｔ−まない３　７１，糸及び少ｌｉｔの添加
元素をτむ４几糸以１−の〉ル糸ｎ金が知られており、
これらＩｇ、称するものである１、捷だ、このＭｎ−Ａ
Ｉ−Ｃ糸付金線イ１の製造θ、と［一こは、鋳造・熱処
理によるもの以外に、押開押出加工等の温間塑性加ー１
ニ王程をｆ（むものか知られている。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４ｊ↓を有するＷ．　、）ｉ　’Ｉ’ｌ磁石の製造法
として知られている３、 多極着磁用Ｍｎ一▲ｌ−Ｃ系合金磁石の製造法とし。

では、等方性磁石、圧縮加二１二によるもの、及びあら
かじめ温間押出加工等の公知の方法で｛ｌだ一ｉｆｈ異
方性の多結晶Ｍｎ−▲ｌ−Ｃ糸合金磁石に異ｈＰｌ力面
への温間自由圧縮加−［を施し／こもの（複合加１一法
Ｖこよるもの）が知られている。

圧縮加工によるものでは、径方向に高い磁気ｑｌ。

性が？！｝られでいるが、比較的太きｌ／旬＋ｌＩ：・
イ、か・ｋ−四であること、不均一変形が起こる場合か
あること、不変形帯の存在が避けら１１ないこと４・と
の問題点かある、１ 複合尻上法Ｖ（よるものてに１、小さな圧縮ひすみて径
方向、弦す向’Ｌ’　ｉｓむ平面円の全ての方向に高い
磁気特＋／１か得らｔｌ、でいる。前述した様に複合加
１゛法では、−軸νく方性の多結晶Ｍｎ−ムローｃ糸合
金磁石全体に異方性ｈ″向へ温間自由圧縮加工を施すも
ので、磁イ１全体が前述した多極着磁に適する構造を有
する３、 多極沼磁の分野て月１いられる磁石の形状に１一般に軸
対象であり、最も多く用いられている形状１１円筒であ
る。円筒磁石に多極着磁を施した場合の１円なものを第
１図と第２図に示す。第１図は円筒磁イ１の外周にに極
＾’、’ｊ　４＋Ｈｔを施し７た場合の磁石内部て・の
磁路（破線で小才）の形成を模式的にボしたものであり
、第２図は同様に内）、′ｉに多極着磁を施しまた場合
のものである１、第１図に小しだ着磁を本明細害ては外
周着磁と称し、第２図に示し７た着磁を内周着磁と称す
る１、なお、磁石の形状を円筒と１７だ場合、円筒の外
側の表面を外周と表現し、内側の表面を内周と表現４パ
る１１ 第１図および第２図に小しだ様Ｖこ、磁石Ｖこ多極着磁
を施した場合まったく磁路の通らない＞４Ｂ分か存在す
る。少なくとも磁路の通る７４１（分が多極ｚｉ’ｉ　
（ｉａに適した構造であれは、多極着磁を施した場合に
優れた磁気特性を示すことになる。しかも、前記の抱合
加工法では、自由圧縮加工前は、圧縮力向に異方性化し
、た磁石であり、自由圧縮加りを値イ１全体に施すこと
によ−）で、磁イ１仝体が多極／？′（磁に適する構造
に変化する。例えば応用にの一例と′シフて、多極着磁
を施しだ場合に磁路の通らないｉ’？ｌ）分を前記の一
軸異方性のま捷にしておけば、その部分を用いて回転の
検出などを１７ようとする」易合には、その部分の端面
をイ１効に活用することができる。

本発明者らは、特定の一方向に磁化容易方向を有する多
結晶Ｍｎ−ムｌ−Ｃ系合金磁石からなるビレットに、６
３０〜８３０°Ｃの温庶で、ビレットの一部分に、前記
の特定の方向に平行な方向に対数ひずみの絶対値でｏ、
０５以上の圧縮ひずみを与える塑性加工を施すことによ
って前記の問題点を１１Ｉイ決し、得にとイ）ＩＬ出し
／（。

ずなわイハ公知のＭｎ−Ａｌ−Ｃ系磁イ１用合金、例え
は６８〜７３Φ：１；％（以上ｒ１ｔ　ｌ／ｃ％で７Ｉ
＜す”）のＭｎと（’１ｏＭｎ−６．ｅ　）　〜（Ｖ３
Ｍｎ　　２２，２　）　％のＣと残部のＡ／からなる合
金を、６３０〜８３０　”（：の温度域て押出加１″等
の公知のＪｊ法によ−）で、特５ｉｌの−ＪＪ向に磁化
容易方向否・イ１する多結晶Ｍｎ−４ｅ−Ｃ系合金磁石
をｆｌることかできるｎ　Ｍ記の磁石からなるビレット
の−・部分に、ビレットの磁化容易ノ１向に平行なフッ
向に対数ひすみの絶対植で０．０５以１−の圧縮ひずみ
’ｆｔｔＪえる塑性加工を施すこと（ｌこよ−）で、多
極着磁において優れた磁気特ｒｌ＋を７Ｊ＜寸磁石をイ
！することか−Ｃき４．ｌ＋１前記のビレットの−１”
■鋒（圧縮ひずみ４・ｌＰＸだ部分）が多極着磁に適し
５た１、＋Ｊ、　、）、性構造６自（７、その他の部分
は特定の−ｂ向０こイＩＲ化容易）Ｊ１１′ＩＪ６・イ
、つ、前記の塑ゼ１加ｌ：前の磁イ１の構造をｌｉｄ　
（ｆ［でいる１、 ｔ’＋ｉｌ記の１１．浦ｒｉ　Ｌ：、ｈ　ｌ−ノドが力
（故ひずみの絶対（１１１で０．０６以に心安てあＡの
は、実施例で詳述するように塑性加工前のどｉ−ソトは
圧縮ひずみを与える方向に異方性化したものであり、多
１！を着磁を施すのｖ（二適した異方性構造への変化に
最（１（０，０６の圧縮ひ゛メーみが必要であるからで
ある１、 特定の一方向に磁化容易方向４・有する笠結晶Ｍｎ−Ａ
７！−Ｃ糸合金磁石からなるヒレノドの一部分ｖ（二、
特定のフッ向に平行な方向に圧縮ひずみを１．えるｙｖ
１件加工の具体例をいくつか鯖、明すると、第１の例と
Ｌ７て、前記ビレットの形状４円柱とシ２／こ場合のｆ
ＶＩ性加１］の一例を第３図に小ず１、第３図ｉｔ　：
Ｙ１！　ＰＩ：　、Ｕｌｌ］二時の状態を小したもので
、（２Ｌ）は加ｌ：前、（ｂ）は加］二後を／Ｊぐす。

第３図において、１がピレノＩ・、２１１１１Ｊ′動ボ
／チで２方向に移動することができる。３は固定用ポン
チで、ポンチ２と同様にＺ方向に移動することができる
。４は固定された下型である。

下型４の上にビレット１４・のせた後、ポンチ２と３を
２方向（図においてＦ向き）に移動させてビレット１に
接近させた状態が図（Ｌｊであり、ポンチ２を図におい
て下向きに移動させることによ−）て加工する。加工中
はポンチ３は下型４に対し７て、相対的に移動［７ない
ように同定する。こうしてビレット１をポ、・チ３とト
型４によって固定および拘束し７、ポンチ２によってビ
レットの外周ＢＢのみを圧縮加圧することにより（ｂ）
に示した状態になる１１、Ｊ＝、　２　（７）　（＋ｌ
ｌとし７て、ＩＩ！ｌ　′、３ｅビレットの形状を円筒
とし７た場合の塑性加１−の一例を第４図に示す１、（
ＩＬ）は加１°前の状（Ｉ峡を小１１、（ｂ）は加圧後
の状態を示す３゜第４図においで、１′がビレット、４
は固定τ入れたｌ−１−ＩＪである。６１１外ｊ〜１１
で、下型４に固定されている。６はホ／チーＣＺｈ向に
移動することができる。

下型４のトｖこビレット１をのせた後、外Ｊ〜す６の中
にビレット１′か入る」、。うにし７て外’１１５１　
）’　Ｉ（”　４に固定する１、次にボンデ、６をＺ方
向（図上向き）に移動さ也ビシノド１′に接近させた状
態が図（ａ）である。加１−はホンチロを図において下
向きに移動させることによ−・て行う。こうしてビレッ
ト１を下型４と外型５によ−）て固定および拘束し、ポ
ンチ６によ一〕でビレットの内周部のみを圧縮加■：す
ることにより、（ｂ）に示しだ状態になる。なお、第１
および第２の例の円柱および円筒の１１１１方向と前記
の特定の方向は平行である。

前述し７た第１の例では、円柱ビレットの外周部のみに
圧縮加工を施したため、外周部のみが、￥極着磁に適し
た異方性構造にイ］Ｌ−１第１図にンＪ’：　Ｌ、た外
周着磁を施すのに適し７た磁石である。第２の例では、
円筒ビレットの内周部のみに圧縮加工音節したため、内
周部のみが多極着磁に適した異方ｆ１構造を有し、第２
図に丞した内周着磁を施すのＣ／（適した磁石である。

前記の例では、ビレットの一部分を外周部と内周部と１
２だが、特殊な用途に対してはそｆｌぞ）１に適したｉ
’ｔｌＳ分にすれは良い。また、ｔｉｊｌ記の圧縮加１
゜には連続的に圧縮加圧を行う方法と複数回に分割して
行う方法々どがある。

公知技術として、−軸性の角柱状磁石の軸力向へ温間圧
縮加工を施した例があるが、その目的−一軸異方性から
それに垂直な一軸への磁化容易方向の転換で、加工後も
一軸異方性の角柱状磁石である。前記公知技術による磁
化容易方向の一方向−＼の転換にｖＬ、約６０〜７０％
以トの加にを要し７、こ７′１−は対数ひＪ−みの絶対
１１１′１として約０．９〜１．２１Ｊ１−という入き
な（Ｉ白である１゜ 前述し７たような塑イ／１加にの６」能な温度範囲につ
いてｔ−１，６３０〜８３０　”Ｃの温度領域において
、加１．が行えたか、７８０″Ｃを越える温度で１１、
磁気時ｆ１かかなり低トし７た。より’？ｆｔＬ、い温
度範囲とし７てｔま６６９〜７６０°Ｃであ−２だ。

以ト、本発明を実施例によって詳細に説明する。

配合組成て６９．５％（１）Ｍｎ　、２９．３　％のム
ｌ　、０．５％のＣ１及び０．７％のＮｉｉ、溶解鋳造
し１、直径７ｏ朋、長さ５０朋の円［１゛ビレツトを作
製しまた。このビレ、トロ１１０σにで２１１．１１間
保持し７だ抜、室温−ま−Ｃ放冷する熱処Ｊｌｌｌｔ　
？ｒ−・た。次に潤滑剤を介し、て７２０（Ｈの温度で
直ｆ％　４５　ｍｍ′までの押出加−１を行った。さら
Ｖ（、潤滑剤を介して６８０℃の温度で直径３１１Ｎ−
までの押出加１．４行・た１、この押出棒を長さ２０朋
に切断した後、切削ＩＪＩＩ　ＬＬ、て外径３１朋、内
径１０〜２２閂、長さ２０間の円筒ビレットを数個作製
し、た。このビレ、トに第４図に示す金型を月１いて、
６８０″Ｃの温度で内周部のみに用表白ひずみ介θＩＩ
えた圧縮加１１を施した。第４図に：１・・いてボッチ
６の外径は２６闘である。

加工後のビレットの圧縮加１−を施した部分から一辺約
６闘の立方体試料をりＪり出し７、磁気４；＋’（’ｌ
ｌ測測定た。なお、立方体の各辺（ｒ、［１１＋方向、
径）Ｊ向および！技方向に平行に々るようにした。ｌｌ
−１ｔｉひずみ（Ｅｚ）に対する残留磁束密度（Ｂｒ）
の変化を第６図に示す。第５図に示す様に６２が０．０
５で径方向のＢｒにｔ軸方向のＢｒに比して友きくなり
、Ｅｚがさらに大きくなるとさらに径方向のＢｒ１ｌ増
加する。この図かられかるように、軸力向から径方向へ
の磁化容易方向の転換がＥｚ　＝　０．０６４での範囲
で著しく進行する。第５図に示す様に、公知の圧縮加工
によるものに比較すると、非常に小さな圧縮ひずみで高
い磁気特性を示している。

前記の直径３１ＭＷＩの押出棒を長さ２０＃Ｉｉｎに切
断した後、第３図に示す金型を用いて６８０　”Ｃの？
ｌ’ｌＡ度で、外周部のみに圧縮加工を行−・た。第３
図においてポンチ２の内径は１４酎である。加圧後のビ
レットの圧縮加工を施した部分から前記と同様に一辺約
５朋の立方体試料を切り出し、磁気特性を測定した。Ａ
ｉｌ記の圧縮加工を施したもので同じ６ｚのものと比較
すると両者に大きな差はなか−・た。

本発明は実施例Ｖこよ−）て述べた様に、特定の−・方
向に磁化容易方向を有する多結晶Ｍｎ−ムＪ−Ｃ系合金
磁石からなるビレットに、ビレットの一部分に特定方向
に・ト行な方向に対数ひずみの絶対値で０．０５以１．
の圧縮ひずみ合与える塑性加工を施すことによ−）て寥
極尤磁に適した構造を有する磁石を得るものである。ま
だ、特定の一方向に磁化容易方向を、保育シアノこ部分
を有するため、前述し７た様にその部分を回転の検出な
どに用いることができる。

本発明によって得られる永久磁石は、尚性能な多極着磁
に適する磁石であり、モータ、ジェネレータ、メータ類
など多方面への応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は円筒磁石の外周に多極着磁を施した場合の磁石
内部での磁路の形成を模式的に示す図、第２図は円筒磁
石の内周に多極着磁を施した場合の磁石内部での磁路の
形成を模式的に示す図、第３図、および第４図は本発明
の塑性加工の一例を示す金型の一部分の断面図、第５図
は実施例での圧縮ひずみに対する残留磁束密度Ｂｒの変
化を示す図である。 １．１・・・・・・ビレット、２・・・・・・可動ポン
チ、３・・・・・・固定用ポンチ、４・・・・・・下型
、５・・・・・・外型、６・・・・・・可動ポンチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 毛足の−ＪＪ向に磁化容易方向をもする多結晶マンカン
   一つ′ルミニウノ、−炭素系合金磁石からなるビレ、ト
   に、６３０〜８３０　”Ｃ’／）　＋Ａ−Ａ度で、＋ｉ
   ｉｌ記ビレノビレット分に前＋ｔｌ　４　’Ｉ”Ｆ　’
   ｔｉｌの方向に平行な力面に、灯数ひすみの絶灯イ（１
   ゛ビＣ０，０６以１．の月Ｓ縮ひずみ合ｒｊえる塑性加
   １をかＩＩＪ−ことを訪徴とするマ〜）Ｊノ−アルミニ
   −ラム−炭素系合金線イｌの製造法２．