JPS6017904A - マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法 - Google Patents

マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法

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JPS6017904A
JPS6017904A JP58126414A JP12641483A JPS6017904A JP S6017904 A JPS6017904 A JP S6017904A JP 58126414 A JP58126414 A JP 58126414A JP 12641483 A JP12641483 A JP 12641483A JP S6017904 A JPS6017904 A JP S6017904A
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覚 三谷
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
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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】 産業上の利用分野 本発明は、マンガン(Mn )−アルミニウム(AQ 
)−炭素(C)系合金磁石の製造法に関するもので、詳
しくは、高い残留磁束密度(Br)を有する磁石を作る
ための押出加工法に関するものである。
従来例の構成とその問題点 2・ − 近年、Mn −A 1.− C系合金磁石においては、
68.0〜73.0 重量%(以下q1に係で表わす)
のMnと(−Mn −6,6) 〜(−Mn−22,2
)10 3 %のC(ただし数式中のMnはマンガン成分の係を表わ
す)と残部がAffと徴用の添加物とからなる合金を、
53o℃〜830℃の温度において温間塑性加工し異方
性化させることにより、磁気特性及び機械的強度が優れ
、かつ切削加工可能な異方性磁石となすことができ、実
用化されている。
この異方性Mn −A Q −C系合金磁石の押出加工
法による製造は、主として四工程から成り立っている。
第一は溶解鋳造工程、第二は前の工程で作られたビレッ
トを溶体化、均質化する熱処理と、続いて冷却する処理
を合わすた熱処理工程、第三はこのビレットに潤滑剤を
塗布して押出加工する押出加工工程で、この工程には続
いて行なわれることがある焼鈍熱処理や歪取り熱処理を
含む。第四は前工程で得られた押出されたビレットを製
品寸法に切断し、切削、研磨等されて仕上げられる仕上
工程である。本発明はこの第三の押出工程に3 ・ − 関するものである。
ところで、この異方性Mn−A I2− C系合金磁石
の磁気特性は、その押出加工の加工量により支配される
。ここではこの加工量を表わすのに押出比(R)を用い
る。押出比(R)とは押出加工前後の断面積比である。
異方性Mn−An−C系合金磁石では、実用磁石特性を
得るには、押出比(R)でおおよそ2,5以上が必要で
あり、特に高い磁気特性を得るには、高い押出比が必要
である。
こうした押出加工は、Mn−AQ−C系合金磁石が金属
間化合物の一種であることからも明らかなように固く脆
いたの、上述の5゛30℃〜830℃という特定された
高温度領域でのみ磁石としての塑性加工が可能であり、
かつポンチ及びダイスにはこうした高い温度で40〜1
2oK9/m♂という高い圧力がかかるため、高磁気特
性の磁石を得るにはその加工工具の寿命が短く、またダ
イスに耐圧性を持たすための大型化等によるダイス製作
費の増大により高コストになるという欠点を有していた
一方、磁石材料に対してユーザーからは、電気器機の小
型化、軽計化、低価格化等に伴い、更に高い磁気4’?
件を有し、かつコストパーフォーマンスに優れた磁石が
欲しいという要望が強く出されて来ている。
発明の目的 本発明は、上記の」:うにユーザーから強くめられてい
る高特性磁石を製造するには押出比を高くしなければな
らず、それによって工具寿命等による高コストが避けら
れないという問題点を解決するため、押出比の低減を図
り、高特性で低コストの異方性Mn −A Q −C系
合金磁石を作る製造法、詳しくは押出加工法を提供する
ことを目的とする。
発明の構成 本発明は、Mn−AQ−C系合金磁石の製造における押
出加工工程において、押出加工が施されたMn −A 
Q −C糸磁石合金に焼鈍熱処理を施し、その後に前記
合金に押出比1.06〜1,3の押出加工を平均歪速度
0.03亀1以上で施すことを特6・−〕 徴とする。
本発明者らは、上記の目的を達成するため、押出加工法
を低押出比化するために再検討した。
まず従来の押出加工における磁気特性と押出比との関係
を見直したが、上述の通り、押出比が増すに従って残留
磁束密度(Br)J保磁力(Ha)。
最大エネルギー積((BH) maw )は単純に増加
することが再確認され、低押出比領域では実用磁石特性
を得るのは困難であった。
次いで、一度押出加工された押出ビレットに対して焼鈍
熱処理を施した後再度押出加工を施したところ、低押出
比領域において高Br 、低Ha。
高(BH) mawとなる異常磁気特性挙動を見い出し
た。この低押出比加工は、押出圧力が押出比に比例して
低くなるため、ポンチ及びダイスの荷重負担が大巾に軽
減され、これにより加工工具寿命は飛躍的に伸び、コス
トの大巾な低減を図ることができる。
本発明は、上記の新現象に基づきなされたもので、既に
押出加工を施された合金ビレットに焼鈍6″−゛ 熱処理を施した後、前記のように低押出比で押出加工す
ることを特徴とし、これにより高Br、史には高(BH
) maxの磁気特性を有し、低コストのコストパーフ
ォーマンスに優h た異方性Mn −Al−C系合金磁
石を製造することができる。
実施例の説明 まず、この低押出比領域における高Br、低Ha。
高(BH) maxとなる特異な磁気特性挙動について
一実験例にて説明する。
既に押出比R=4で押出加工されたMn −Aff−C
三元磁石合金の押出棒から円柱ビレットを切り出し、6
80℃で1o分間焼鈍熱処理を施した後、押出比Rを変
化させて押出加工した。押出速度は平均歪速度でQ、2
sec川 であった。ここで平均歪速度(・)とは、ダ
イス入口及び出口の断面積をS。、Sl、ダイス内の滞
留時間をtとして−−[fin (So/S1) )/
lで表わされ、例えばダイス半角α、コンテナの直径り
の直線ダイスを使用する場合は、ポンチ速度■・押出比
Rとして 了−・ τ= 6 VlanalnR/ (D (1−R” )
 )となる。
さてこの実験での押出加工後の磁気特性結果を第1〜3
図に実線で示す。点線は従来の押出加工による磁気特性
を示す。ただし横軸は再押出加工時の押出比Rで示しで
ある。それ故点線で示す従来の押出加工による磁気特性
は、その本来の押出比を4で除した値をRとして示して
いる。
図から明らかなように、R= 1.2をピークにしてR
=1.○〜1.4の巾でBrが大巾に向上しており、従
来の押出加工では押出比を大きくとらなければ達し得な
い高特性となっている。また、HCは低くなっているも
のの、B−H曲線の角ばりが良くなっているため、(B
H)maxが向上している。
更にこの現象を焼鈍熱処理と平均歪速度(τ)とを変化
させて検討した。焼鈍熱処理は600℃〜760℃の温
度範囲において、600℃では約10分、760℃では
20秒の処理でこの現象が明瞭に現われ、これより短い
時間では現われるものの極めて小さく効果が少なかった
。また、6o○℃以下の温度では効弔は少なく、760
℃を越えると磁気時I/1.の低1;が現われ、好寸し
くなかった。
実用特性をイIIるにvJ:、焼鈍熱処理が必須である
ことが明らかとなった。
丑だ、平均歪速度は、速い程高Brのピーク位置が低R
側に移動した。しかし、平均歪速度を速くしてもR,、
,1,05を越えてRが小さくなることはなかった。7
が遅くなると高Brのピーク位置は高R側に移動すると
共にBrの増加は少なくなり、実用上効宋があると認め
られるのは・−〇、03sec’以上で、了−〇、 0
3 SeC’ ではBrのピーク位1置はR=1.3で
あった。
寸だ、前段階の押出加工のRが大きければそれだけ高B
rかつ高(BH) maxとなることがわかった。前段
階の押出加工のRが小さいとHaは低く、この低R加工
ではHCばより低くなり易く向上し難いため実用特性に
達しにくい。このため実用特性を得るためには、前段階
の押出加工のRは2.0以上が望ましい。前段階の押出
加工が複数回の押出加工であってもさしつかえない。
9 ・ −′ 上述の焼鈍熱処理であるが、この熱処理は前段階の押出
加工によりほぼ押出温度に近い状態で押出されてくるビ
レットをその熱を利用して直ちに引き続いて処理するこ
とが可能であり、または低R押出加工のために予備加熱
を行うが、この段階でダイス内に打入する前に一定時間
保持することによっても行うことが可能である。
以上のように、本発明はMn−Aρ−C系合金磁石にお
いて、既に押出加工を施された上記合金のビレットを6
00℃〜760℃で焼鈍熱処理を施した後、押出比R=
1.05〜1.3の限られた範囲の極めて低い押出比の
押出加工を、押出速度を平均歪速度(T)で0.03S
eC″以上で行うことを特徴とした押出加工法であり、
本発明の押出加工法により高Br特性を有した高性能な
異方性Mn−AQ、−C系合金磁石を得ることができる
本発明の基盤となる新現象は、Mn −A Q −C系
合金磁石特有の異方性化機構に根ざしたものと考えられ
るカベその詳細はまだ十分に解明されていない。現状で
考えるに、Mn−AQ−C系磁石10 l −゛ 合金の強磁性相であるτ相(f、c、を構造)はC軸方
向に磁化容易軸を有するが、このC軸が押出加工により
押出軸方向に配向化する。この配向度合は押出比の増加
と共に増加するが、今回の新現象によれば歪速度依存性
があって高速度領域では低押出比で高配向化する機構が
存在するものと考えられる。また、この機構は、押出加
工時の内部歪や結晶不整などの欠陥が多量にあると発現
しにクク、そのため焼鈍熱処理によって内部歪等を緩和
して欠陥を少なくしておく必要があると考えられる。
次に実施例を示す。
実施例1 70、2 % Mn 、0.5 % C、残部Affi
(7)組成で、R= 2.0の押出加工を受け、磁気特
性がBr−4800GXHa=19000e、(B)(
)max=2、7MG −Os のビレットを、68o
℃で2分間焼鈍し、eeo℃で一=o、aSec’、R
=1.05の押出加工を施した。得られた押出棒は、軸
方向において Br=5800G、Hc= 17000
8.。
11 ′ − (BH) max = 4.7 MG−Oeの磁気特性
を有しており、高Br特性であった。
この時の押出加工圧力は、ポンチの単位面積当りで、1
1 Kg / mJでポンチの面]力120Kg / 
nJの約局という低さであった。
実施例2 698%Mn 、 0.4 % C,26,2% jN
2のMn−Aλ−C三元組成100型針部に対して0.
6重量部のNi、0.1重量部のT1 を添加した組成
を有し、R−5,○の押出加圧が施されて磁気特性が 
Br = 5 eooci 、 HC= 30600e
(E H) max = 5.8 MG ・Oeである
押出ビットを、720℃で3e秒間保持して焼鈍し、6
80℃で7=0.1S就1、R=1.25の押出加工を
行った。
ε 加工圧力はポンチ面圧で15Ky / mJと低く、得
られた押出ビレットの磁気特性は、軸方向でBr=6o
6oci、Ha =26ooOe、(BH)max=7
.。
MG−Oeと、高Br 、高(BH) maxの特性で
あった。
実施例3 69.5%Mn、0.4%C1残部AMからなるMn 
−A Q −C二足組成100重量部に対して、0.8
宙吊部のNiを添加した組成を有し、R−6,0の押出
加工を受け、磁気特性がBr =5400GXHc =
32000e、(BH)max=5.6MG−Oeであ
る押出ビレットを、65o℃で4分間保持して焼鈍した
後、70o℃で・−〇Q3SOC。
R=1.3の押出加りを施した。この時の加工圧力は低
く、ポンチ面圧で13 Kg / nnZであった。得
られた押出棒は、軸方向でBr=6000G、Hc=2
8500e 、(BH) max = 6.7MG ・
Oeの高Er特性を有する異方性磁石であった。
発明の効果 以上のように、本発明の低押出比加工を施すことにより
、従来の押111加工では押出比を相当高くし、かつ十
分に注意深く制f卸された処理をして初めて得られる5
800〜eoooGiたはそれ以上の高Br特性の磁石
が、きわめて容易に得られる。
また、B−H曲線の角ばかりが大11に改良され、13
・ −′ そのことにより(BH) maxも向上する。かつ低い
押出比であるため、加工圧力は低くポンチの耐力の12
0Kp/m♂に対して、おおよそその10%付近の圧力
であり、ポンチ、ダイス等の加工工具の変形はほとんど
なく、このことから加工工具はきわめて長寿命が可能で
ある。さらに、ダイスへの荷重負担が小さいため、ダイ
ス直径を犬「1]に小さくすることが可能となり、各種
の変形防止対策が不要となり、きわめてコンパクトなダ
イスにすることができ、金型製作費を大「I]に削減す
ることができる。また、加圧装置も容量が小さいもので
良く、この点でも費用は少ない。それ故、本発明の押出
加工法に要する費用は、従来の押出加工法に比べて著し
く少ない。
また、高Brの特性、更には高(BH)mawの特性の
Mn −A Q −C系合金磁石を得るには、従来の大
きなRの押出加工は不要となり、まず従来よりRを下げ
た押出加工を施した後、本発明の低R押出加工を施すこ
とにより達せられる。このため前段階の押出加工は従来
よりもRを下げること14・ 。
ができるので、ポンチ、ダイスの加工工具寿命の大巾改
善が図れ、かつダイス製作費の低減化もできるため、前
段階の押出加工のコストは大[1]な低減ができ、追加
される本発明による低R押出加工のコストは十分に吸収
されて、総合的にコストの低減が可能である。
以上のように、本発明によれば、高Br特性の高性能磁
石、史には高(BH) maxの高性能磁石を従来に比
べ低コストで製造でき、コストパーフォーマンスに優れ
た高性能な異方性M n −A Q −C系合金磁石を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図はそれぞれ押出比Rと磁気
特性Br 、 Haおよび(BH) maxとの関係を
示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マンガン−アルミニウムー炭素系合金磁石の製造におけ
    る押出加工工程において、押出加工が施されたマンガン
    −アルミニウムー炭素系磁石合金に焼鈍熱処理を施し、
    その後に前記合金に押出比1、o5〜1.3の押出加工
    を平均歪速度0.03s(5)」以上で施すことを特徴
    とするマンガン−アルミニウムー炭素系合金磁石の製造
    法。
JP58126414A 1983-07-11 1983-07-11 マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法 Granted JPS6017904A (ja)

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JPS6066745U (ja) * 1983-10-13 1985-05-11 日豊金属工業株式会社 梯子状金具付の鉄蓋
JPS60100449U (ja) * 1983-12-13 1985-07-09 株式会社 荒木製作所 マンホ−ル蓋装置

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