JPS61213355A

JPS61213355A - マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法

Info

Publication number: JPS61213355A
Application number: JP60056390A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ibata; 昭彦井端
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1986-09-22
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: JPH0663063B2

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、永久磁石の製造法にｇ！Ｉするものである。

さらに詳細には、多結晶マンガン−アルミニウム−炭素
系（Ｍｎ−Ａ　Ｉ−Ｃ系）合金磁石の製造法に関し、特
に多極着磁用Ｍｎ−ＡＩ−Ｃ系合金磁石の製造法に関す
るものである。

従来の技術Ｍｎ−Ａ　Ｉ−Ｃ系磁石用合金は、６８〜７３質最％〈
以下単に％で現わす）のＭｎと（１／１０Ｍｎ−６，６
）　〜（１／３Ｍｎ−２２，２）％ノｃト３１ｔｓノＡ
１からなり、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元系以上の多元系磁石用合金
が知られており、これらを総称するものである。

同様に、Ｍｎ−Ａ　Ｉ−Ｃ系合金磁石は、主として強磁
性相である面心正方品（τ相、Ｌ１ｏＪ８！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元系及び小量
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、これらを総称するしのである。

また、このＭｎ−ＡＩ−Ｃ系合金＋ａ石の製造法として
は、鋳造・熱処理によるもの以外に、温問押出加工等の
温間塑性加工工程を含むものが知られている。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
の優れた性質を有する異方性磁石の製造法として知られ
ている。

多極着磁用Ｍｎ−Ａ　Ｉ−Ｃ系合金磁石の製造法として
は、等方性磁石、圧縮加工によるもの、あらかじめ温間
押出加工等の公知の方法で得た一軸異方性の多結晶Ｍｎ
−Ａ　Ｉ　−Ｃ系合金磁石に異方性方向への温間自由圧
縮加工によるものく例えば特開昭５６−１１９７６２号
公報）、及びＭｎ−Ａ　Ｉ　−Ｃ系磁石用合金からなる
中空体状のビレットの軸方向に圧縮ひずみを与える各種
の塑性加工によるもの（例えば特開昭５８−１９２３０
３〜６号公報）が知られている。

発明が解決しようとする問題点多極＠過用磁石の形状は一般に円筒状であり、主な着磁
としては、第３図に示したような＠磁がある。第３図は
円筒磁石の外周面に多極＠磁した場合の磁石内部での磁
路の形成を模式的に示したものである。このような着磁
をここでは外周着磁と称する。

前途したＭｎ−△ｌ−Ｃ系磁石用合金からなる中空体状
のビレットの軸方向に圧縮ひずみを与える各種の塑性加
工によって得られ磁石では、前記外周着磁を施した場合
、局部的には磁路に沿った方向に異方性化しているが、
全体をみた場合には望ましい方向に異方性化していない
。また、前述した公知の方法で、円筒磁石の外周部は径
方向に異方性化し、内周部では周方向（弦方向）に異方
性化したものが得られているが、磁路が径方向から周方
向（弦方向）に変化する途中ではその方向に沿った異方
性構造ではなく、さらに高温度での塑性加工を２回以上
行う必要がある。

問題点を解決するための手段以上述べてきた問題点を解決するために本発明は、Ｍｎ
−ＡＩ−Ｃ系磁石用合金からなる軸対称形状のビレット
に、５３０〜８３０℃の温度で、ビレットの軸方向に圧
縮加工し、この圧縮加工によってビレットの外周面の断
面形状を＜２ｎ＋２）角形（ｎ＝１．２．３・・・）状
に成形するものである。

作用この方法によって、つまりこの圧縮加工によってビレッ
トの外周面の断面形状を＜２ｎ＋２）角形（ｎ＝１．２
．３・・・）状に成形することにより、第３図に示した
外周着磁を施した場合の磁路に沿って異方性化させるこ
とができ、高い磁気特性を示す異方性磁石を得ることが
できる。

実施例以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。本発
明はＭｎ−Ａ　Ｉ　−Ｃ系磁石用合金からなる軸対称形
状のビレットに、５３０〜８３０℃の温度で、前記ビレ
ットの軸方向に圧縮加工をし、前記ビレットの外周面の
断面形状を（２ｎ＋２）角形（ｎ＝１．２．３・・・）
状に成形するものである。

このように、Ｍｎ−ＡＩ−Ｃ系磁石用合金からなる軸対
称の形状のビレットに、５３０〜８３０℃の温度で、ビ
レットの外周面の断面形状を（２ｎト２）角形（ｎ＝１
．２．３・・・）状になるようにビレットの軸方向に圧
縮加工を施すことによって、第３図に示した外周Ｗ６ｆ
ｌにおいて高い磁気特性を示しす磁石を得ることができ
る。

前述した圧縮加工は、必ずしも連続的な圧縮加工である
必要はなく、視数回に分割して与えても良い。

前）ホした本発明の圧縮加工の一例をビレットの形状を
円柱体状とし、圧縮加工後のビレットの断面形状を正方
形（ｎ＝１の場合）として第１図を用いて説明する。第
１図ａは圧縮加工前の状態をビレットの軸方向からみた
断面図である。１は円柱体状のビレット、２は外型で、
この外型２（よビレットの外周面（この場合ビレットは
中実体であるため側面）を圧縮加工によって正方形状に
成形するための金型である。第１図すは圧縮加工後の状
態を示した断面図である。第１図すに示したように、円
柱体状のビレットは圧縮加工の進行に伴なって径が大き
くなり、外周面（側面）の一部が外型２の内面と接触す
るようになる。さらに圧縮加工を施すことによって第１
図すに示したようにビレット１の外周面（側面）がほぼ
外型２の内面に接触するまで圧縮加工を行うことができ
る。

また、第１図すに示した状態まで圧縮加工を行う必要は
なく、ビレット１の外周面（側面）の一部が外型２の内
面と接触した後は、任意の時点で圧縮加工を終了しても
よい。

本発明のビレットの圧縮加工前の直径の最大は、外型２
の内面と接する（内接する）大きさである。

その場合は、圧縮加工前にすでにごレット１の外周面〈
側面）の一部が外型２の内面によって拘束された状態で
圧縮加工が施される。

本発明の圧縮加工の別の代表的な一例をビレットの形状
を円筒体状として第２図を用いて説明する。第２図は第
１図と同様にａは圧縮加工前を示し、ｂは圧縮加工後を
示す。第１図と大きく異なる点はビレット１１が円筒体
であり、中空部にポンチ１３が存在する点である。この
例ではビレット１１の内径にほぼ等しい直径を有するポ
ンチ１３を用いる例を示している。ポンチ１３は圧縮加
工中、常に中心部に存在し、圧縮加工を施すことによっ
てビレット１１の内径がポンチ１３の直径より小さくな
るのを防ぐ。また、第２図の例は圧縮加工前にすでに円
筒ビレットの外周面の一部が外型１２と接触しており、
拘束状態にある。

前述した二個では、ビレットの外周面（もしくは側面）
の断面形状の変化は円形からほぼ正方形（各色が多少の
面取りをしたようなＲが存在してもよい）であり、この
ような変化によって外周着磁に適した異方性構造を有す
るようになる。圧縮加工過程において、鰻も♀く外周面
が拘束された部分は弦方向に磁化容易方向を有する部分
となり、最後に外周面〈ないし側面）が拘束された部分
又は最後まで外周面が拘束されなかった部分（加工後の
ビレッ、トの角柱の角にあたる部分）は径方向に磁化容
易方向を有するようになる。それらの間の部分は磁化容
易方向が径方向から弦方向へ順次変化Ｊる部分である。

このように外周着磁において細極着磁するかによって、
圧縮加工後のビレッ１〜の形状を決定すればよい。つま
り、前述した例では圧縮加工後のビレット・の外周面（
もしくは側面）の断面形状がほぼ正方形であったため、
４極着磁に適した異方性構造を有する。圧縮加工後のビ
レットの外周面の断面形状を（２ｎ＋２＞角形（ｎ＝１
．２．３・・・）状としているのは、前述したように、
外周着磁は偶数極であり、偶数の多角形状の断面形状で
ある必要がある。ｎ＝１のとき４楊用、ｎ＝２の時６極
用というようになる。ｎが小さいほど、前述した位置に
よる異方性構造が明確であるが、大きくなるにつれて次
第に不明確になる。

本発明でいう（２ｎ＋２＞角形（ｎ＝１．２゜３・・・
）状というのは、幾何学的な正確な（２ｎ＋２）角形で
ある必要はなく、多少の面取り等があっても問題はない
。

前記の一例で述べたように、本発明はビレットの軸方向
に圧縮加工する際に、金型等を用いてビレットの外周面
の断面形状を（２ｎ＋２）角形（ｎ＝１．２．３・・・
）状になるように成形圧縮加工Ｊ°ることによって、外
周着磁を施した場合に高い磁気特性を示す異方性構造を
有する磁石を得るものである。

前）ボしたような圧縮加工の可能な温度範囲については
、５３０〜８３０℃の温度領域においで、加工が行えた
が、７８０℃を越える温度では、磁気特性がかなり低下
した。より望ましい温度範囲としては５６０へ７６０℃
であった。

次に本発明の更に具体的な実施例について説明する。

実施例　１配合組成で６９．４％のＭｎ、２９．３％のＡ１．０．
５％のＣ１０，７％のＮｉ及び０．１％のＴｉを溶解鋳
造し、直径２２１ＩＩＩｎ１長さ２０ｍｎ＋の円柱ビレ
ッ１〜を作製した。このビレットを１１００℃で２時間
保持した後、６００℃；にで風冷し、６００℃で３０分
間保持した後、ｖ温まで放冷する熱処理を行った。この
ビレットを用いて、第１図に示した金型を用いて圧縮力
ｎ工を行った。第１図において外型２の内部の正方形の
一辺の艮ざは２８ｎ＋ｍである。この金型を用いて、高
さ９．７ｍｍまで圧縮加工を行った。

圧縮加工後のビレットをその１川隅で直径３０ｍ＋ｎま
で切削加工し、４極の外周着磁を施した。＠磁は２００
０μ［のＡイルコンデンサを用い１！＋００Ｖでパルス
着磁した。外周面の表面磁束密度をホール素子で測定し
た。各磁極でのピーク値は２．３〜２４Ｋ　Ｇ　’ｒあ
った。

実施例　２実施例１と同じ配合組成を溶解鋳造し、外径２２ｍｌ１
１１内径１４１１１１１１１長さ２０ｍｍの円筒ビレッ
トを作製した。このビレットに実施例１と同じ条件の熱
処理を施した。このビレットを用いて、第２０に示す金
型を用いて圧縮加工を行った。外型２の各部の１法は第
１図に示したものと同じである。ポンチ１３は直径ｔま
１４ｍｍである。このような金型を用いて、高さ７．２
１１１ｍまで圧縮加工を行った。

圧縮加工後のビレットを実施例１と同様にイの四隅で外
径３０１ｎＩＩｌまで切削加工し、外周着磁し、表面磁
束密度を測定した。各磁極でのピーク値は実施例１で得
た磁石のそれの値と大差はなかった。

実施例１および実施例２で得られ−た本発明の方法によ
って得た磁石は、磁気トルク測定の結果、前述したよう
に磁化容易方向は圧縮加工後のビレッ］・の辺の部分で
は径方向に沿い、中間では弦方向に沿い、それらの間で
は径方向から弦方向（周方向）に連続的に変化している
ことが判明した。

発明の効宋本発明は、実施例によって）ホべたように、Ｍ　ｎ＝Ａ
Ｉ−Ｃ系磁石用合金からなる軸対称形状のビレットに、
５３０〜８３０℃の温度で、ビレットの軸方向に圧縮加
工を施してビレットの外周面の断面形状を（２ｎ　＋２
　）角形（ｎ＝１．２．３・・・）状に成形することに
よって、外周着磁を施しｌこ場合に高い磁気特性を示す
磁石を１ｑるものである。

公知の方法によって得られる磁石と比較すると、本発明
の方法によって１りられた磁石は外周６ｍを施した場合
公知の方法による磁石より浸れた…気１Ｓ性を示し、さ
らに公知の方法で磁石の外周部が径方向に磁化容易方向
を有し、それよりも内周部で周方向（弦方向）に磁化容
易方向を右するＭ４造を得るには少なくとも２回以上の
塑性加工を必要としたが、本発明の方法では少なくとも
１回でそれよりも望ましい異方性構造を有する磁石を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂおよび第２図ａ、ｂはそれぞれ本発明の一
実施例の圧縮加工で用いる金型の断面図で、ビレットの
圧縮加工前後の断面形状の変化を示１図、第３図は円筒
状磁石の外周面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１図である。１．１１・・・ビレット、２．１２・・・外型、１３・
・・ポンチ代理人　　　森　　本　　義　　弘第７図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、マンガン−アルミニウム−炭素系磁石用合金からな
る軸対称の形状のビレットに、５３０〜８３０℃の温度
で、前記ビレットの軸方向に圧縮加工を施して前記ビレ
ットの外周面の断面形状を（２ｎ＋２）角形（ｎ＝１、
２、３・・・）状に成形するマンガン−アルミニウム−
炭素系合金磁石の製造法。２、圧縮加工が、ビレットの外周面の一部分を拘束した
状態で行うものであることを特徴とする特許請求の範囲
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。