JPS60100623A - Fe−Cr−Co系磁石合金の製造方法 - Google Patents

Fe−Cr−Co系磁石合金の製造方法

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JPS60100623A
JPS60100623A JP58208782A JP20878283A JPS60100623A JP S60100623 A JPS60100623 A JP S60100623A JP 58208782 A JP58208782 A JP 58208782A JP 20878283 A JP20878283 A JP 20878283A JP S60100623 A JPS60100623 A JP S60100623A
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JP
Japan
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alloy
magnetic field
aging treatment
temperature
working
Prior art date
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Pending
Application number
JP58208782A
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English (en)
Inventor
Masao Ogata
正男 緒方
Koichi Oda
光一 小田
Kenichi Kawana
川名 憲一
Kazunori Tawara
田原 一憲
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

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】 本発明は?e、 Or、 Ooを主成分とする合金を異
方性化する工程を含むIre −Or −Co系磁石合
金の製造方法に関する。
I+′e、 0rSGoを主成分とする磁石合金として
は、例えば重量比で15〜35%00.3〜50%Or
、残部Feからなるもの(特公昭49−20451号公
報参照)がよく知られ、この他にも上記主成分にT1を
添加したもの(特公昭51−29859号公報)、Sl
を添加したもの(特公昭53−35i536号公報)あ
るいはSlとT1を複合添加したもの(特開昭54−1
53719号公報)などか知られている。
このFe −Or −Co系磁石合金の製造方法も種々
提案されているが(例えは特公昭49−20451号、
同50−37011号、特開昭51−52318号、同
51−38224号、同51−79631号の各公報参
照)、溶解、@造、鍛造、熱間加工、冷間加工(塑性加
工)等の工程を経て所望の形状に成形すると共に、これ
らの工程の途中もしくはこれらの工程の後に溶体化処理
を施してから最後に時効処理を施して永久磁石化する方
法が一般的である。
すなわちFe、 Or、 Ooを主成分とする合金は、
溶体化処理によって形成された均一固溶体(以下、α相
という)から、時効処理によって強磁性相(以下)α1
相という)と、非磁性もしくは弱磁性の相。
(以下、輪という〕との2相に分離せしめ(αg相中に
αl相を微細に分散させる)とともに、この時効処理の
一部もしくは全部を磁場中で行なうこと磁気特性を有す
るためには二相分離の幾何学的因子を適当に制御するこ
とおよび二相の飽和磁化の。
差を大きくすることが必要であることが記載されている
。例えは二相分離の幾何学的因子に関しては、α1相の
長軸方向の寸法は数百〜数千オンゲスト四−ム(A)が
適当であり、しかも磁気異方性は形状異方性に基くので
α1相はできるだけ細長い形状。
であってかつその伸長方向が相互に揃っていることか重
要であることなどが記載されている。そして磁気特性を
向上するためには、時効処理の少なくとも一部(特に−
次時効処理の段階で〕を磁場中で行なって異方性化する
ことが必要で、しが史時効温度を厳しく制御する必要が
ある(時効温度が低い程飽和磁化の差が大となるが、こ
の温度が・低すぎると二相分離反応の進行が遅くなりか
つ二。
相分離組織が微細すぎてしまうので)ことが記載。
されている。
すなわち従来の製造方法では、異方性化のために時効処
理の少なくとも最初の段階(一定温度で。
の保持)を磁場中でおこなう、いわゆる等温磁場処理を
行なってから二次時効を行なうのが一般的。
であったが、αλ相に大なる形状異方性を付与でき。
ない等の理由により十分な異方性化が達成できな。
問 いという%laがあった。また溶体化処理後時効処。
理してから塑性加工を行なうことも提案されてい。
る(米国特許第425129誘明細魯参照)が、この方
法でも十分な異方性化は達成できながった。
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を一解消し
、十分に異方性化したFe −Or −Oo系磁石合金
を得ることのできる製造方法を提供することで。
ある。
本発明のFe −0r−Oo系磁石合金の製造方法は、
0r17〜45重量%、005〜30重量%、残部実質
的にrθからなる磁石合金を、少なくとも溶解、鋳造、
鍛造、熱間加工、冷間加工を行なうとともに該熱間加工
および/又は冷間加工の途中又は後に溶体化処理と時効
処理を行なうことにより得るFe−0r−Oo系磁石合
金の製造方法において、前記熱間加工後に溶体化処理を
行なってから無磁場中で二相分離温度以下の温度で処理
し、ついで減面率80%以上の冷間加工を少なくとも1
回施した後磁場中で時効処理を行なうことを特徴として
いる。
以下本発明の詳細を工程順に説明する。
まず本発明では、原料を溶解しついで鋳型中に鋳造して
所定の組成を有するインゴットを製作する0 ここで合金の組成としては、重量比で(以下も同様) 
0r17〜45%、005〜30%、残部実質的にFe
とすることが必要である。これは、Orが17%未満で
は非磁性相の析出が著しく溶体化処理−が困難であり、
45%を越えると残留磁束密度および加工性が低下する
からである。またOoが5%未満では、7ビノ一グル分
解が極めて生じにくいので保磁力と残留磁束密度が低下
し、一方30%を越えると溶体化゛処理が困難となる。
なお本発明では、上記の必須成分以外にも任意成分とし
てSi、Pa、 V、 W。
Ho、Mu、0u1At、Nb、Zr、 S、希土類金
属元素(SmQe、Pr等)の群から選はれた1種又は
二種以上の組合せを0001〜5%(好ましくは01〜
2%)の範囲で添加してもよい。これらの任意成分元素
のうち特にT1はα1−L5%の範囲で添加すると1溶
湯の流動性低下、鋳造欠陥および磁気特性の低下を伴わ
ずに大気中で溶解、鋳造および加熱処理を行なうことが
でき、よって生産性が向上する。またT1とと。
もに81をα1〜L5%添加すると、溶湯の脱酸と溶体
化処理条件の範囲の拡大に効果がある。
次に、本発明では上記インゴットに熱間加工蔦例えは熱
間鍛造を施して、製品と相似形状の素材1(以下−次素
材という)を得る。この熱間加工は750℃未満で行な
うと加工性を妨げる異相が生成し易くなるので750℃
以上(より好ましくは900°似上)の温度で行なうこ
とが好ましいが、1300℃以下で十分である。
次に熱r#iJ鍛造により得られた一次素材に溶体化処
理を施してα相を形成せしめ、しがる後無磁場中で二相
分離温度以下の温度で処理(以下−次時効処理という)
を施してα1相を析出せしめる。ここで溶体化処理は、
800−1200℃の温度範囲で01〜211(好まし
くはα5〜ユh)保持して行なえばよく、また−次時効
処理は55 M 50℃の範囲の温度に01〜1h保持
して行なえはよい。
そして本発明では上記−次素材に減面率80%以」二(
好ましくは85%以上)の冷間加工、例えは圧延、線引
、スウェージンダ、押出しあるいは引抜。
き等を少なくとも1回施すことが重要である。すなわち
上述したように磁場中での時効処理によれは、α、相の
形状を細長くする、すなわち形状異一方性を付与するこ
とができるが、その場合でも長軸方向の寸法と短軸方向
の寸法の比C以下軸比という)は2/1〜4 / l程
度の範囲であり、異方性。
化の度合が十分ではなかった。これに対して本発。
明によれは、減面率80%以上の冷間加工を行なうため
、α1相に十分大なる形状異方性を付与する1具体的に
は軸比を1ol1以上とすることが可能となり1しかも
α1相を一定方向に整列することができるため、十分大
なる磁気異方性が得られる。この場合冷QfJ加工は上
記のように減面率80%以上の条件で行なうことが軸比
を大きくシ、がっαl相を揃える上で必要であるが、減
面率が大きすき゛ると割れやクラックが生じ易くなるの
で90%以下とすることが好ましい。なお冷間加工を行
なう温度は高すきると二相分離形態が崩壊して磁気特性
の劣化を招くため450℃から室温までの範囲で行なう
の。
が適当である。
この冷間加工により得られた二次素材に磁場中で時効処
理(以下二次時効処理という)を鳳ずことにより永久磁
石合金が得られる。ここで二次時効処理は、例えは、約
2〜5KQθの妓:隻中で、550〜700℃のIIセ
囲の潤度ニQ5〜3h保ri’a1.7.〜10 ℃/
h (7)速度で450−500°■潟毘迄昂却する条
件て冥施するとよい。
取木本発明の実施例および比較例を説明する。
実施例1 [を比で0r29%、Oo8%、5105%、T105
%、残部実質的にFeからなる合金のインゴット(外径
90 ynmφ、lOkg)を、溶解(大気中)後鋳造
して得た。
このインゴットを]2oO℃に加熱し、1200〜9o
σC温度で熱間鍛造して外径20wφの1次素材を製作
した。次に一次素利を850℃の温度にlh保持して溶
体化処理した後、610℃のm度に1.5h保持して一
次時効処理を行なった。この素材を黒皮除去により外径
18關φにした後、減面率87%のスウェージンダ加工
を施して外径6.5Mmφの2次素材を製作した。
そして二次素材を切断して長さ10朋の試料を採取し、
この試料を3XOeの磁場中で、600℃の温度に2h
保持後3℃/bの速度で47Q℃まで冷却して二次時効
処理を行なった。
得られた磁石合金の磁気特性を測定したところBr−1
3000GSBHa−4300e、(BE)wax−3
,8MGOeであった。
実施例2 it比で0r27%、0olO%、Siα5%、Tiα
5%、残部実質的にFeからなる合金のインゴット(外
径9゜關φ、1.0に9)を、大気中で溶解後鋳造して
得た。
次にこのインゴットを1200〜900℃の温度で熱間
鍛造して外径20馴φの1次素材を製作し、該素材を9
00℃Xlhの条件で溶体化処理し、ついで620℃の
温度にlh保持して一次時効処理を行なった。この素材
を外径18龍φにしてから、減面率89%とした以外は
実施例1と同様の条件で冷間加工を行なって外径6朋φ
の二次素材を得た。そして二次素材を切断して長さ1Q
it+mの試料を採耶7し、これを3’KOeの磁場中
で、610℃の温度に1.5h保持後4°c/hの速度
で。
450℃まで冷却した。
得られた磁石合金の磁気特性はBr−13400GsB
I(Q−= 5’700s、(BE) max = 5
.6MGOeであった。
実施例3 it比で0r25%、0o12%、Si0.5%、Ti
O3%、残部実質的にFoからなる合金のインゴット(
外径9゜■φ、10 kg)を、大気中で溶解後鋳造し
て製作した。
このインゴットを1230℃に加熱後コ、200〜95
0°CQ温度で熱間鍛造して厚さ201111の1次素
材を製作した。この素材を1100 ’CX O,5h
の条件で溶体化処理−を施してから640℃×α5hの
条件で一次時効処理を行ない、ついで冷間圧延(100
℃以下)後再び冷間圧延を数回性なって厚さ3關×幅8
0關に仕上げて二630℃の温度にlh保持後4’Q/
hの速度で450’Cまで冷却して二次時効処理を行な
った。
得られた磁石合金の磁気特性は、Br−13600G。
BHO−6400e、 (BE)wax−a3MGOe
であった。
実施例4 重量比で0r24%、0014%、Siα5%、Tiα
5%、残部実質的に?eからなる合金のインボッ)(9
0111tφ〕を実施例3と同様に製作した。
このインゴットを1250℃に加熱して、1250〜1
000℃の温度で熱間鍛造して厚さ20鰭の一次素材を
得た。次に1200℃X0.5hの条件で溶体化処理を
施し、650℃×α4hの条件で一次時効処理を施し、
ついで実施例3と同様の条件で冷間圧延を行なって二次
素材を製作した。そして二次素材から切出した実施例3
と同様の寸法の試料を、4KOeの磁場−中で640℃
の温度にlh保持後6°(/hの速度で450℃まで冷
却して二次時効処理を行なった。
得られた磁石合金の磁気特性は、13r、13400G
1BHq−6700e、 (E)Qmaz−&4MGO
eであった。
比較例1〜4 溶体化処理後−次時効処理および塑性加工を行なわずに
二次時効処理を行なった以外“は、実施例1〜4と同様
の条件でそれぞれ磁石合金を製造したところ、各磁石金
の磁気特性は下表に示す通りであった。
表 以上に記述の如く、本発明によれば、従来に比べて大幅
に磁気特性の向上した16−0r−Oo系磁石合金を得
ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L Orl’7〜45;ii 71g %、Oo 5〜
    30 !Ki%、残部実質問加工および/又は冷間加工
    の途中又は後に溶体化処理と時効処理を行なうことによ
    り得るIre−Or−Co系磁石合金の製造方法におい
    て、前記熱間加工後に溶体化処理を行なってから無Mi
    場中で二相分離温度以下の温度で処理し、ついで減面率
    80%回 以上の冷間加工を少くとも1個施し、そして磁場中で時
    効処理することを特徴とするFs−Or−Co系磁石合
    金の製造方法。 2 冷間加工を450℃から室温の範囲内の温度で行な
    うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のFe−
    0r−Co系磁石合金の製造方法。
JP58208782A 1983-11-07 1983-11-07 Fe−Cr−Co系磁石合金の製造方法 Pending JPS60100623A (ja)

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