JPS6144941B2 - - Google Patents
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- JPS6144941B2 JPS6144941B2 JP55023905A JP2390580A JPS6144941B2 JP S6144941 B2 JPS6144941 B2 JP S6144941B2 JP 55023905 A JP55023905 A JP 55023905A JP 2390580 A JP2390580 A JP 2390580A JP S6144941 B2 JPS6144941 B2 JP S6144941B2
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- magnet
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、永久磁石の製造法に関するものであ
る。さらに詳細には、多結晶マンガン―アルミニ
ウム―炭素系（Mu―Al―Ｃ系）合金磁石の製造
法に関し、特に、高性能な外周着磁用Mn―Al―
Ｃ系合金磁石の製造法を提供するものである。
る。さらに詳細には、多結晶マンガン―アルミニ
ウム―炭素系（Mu―Al―Ｃ系）合金磁石の製造
法に関し、特に、高性能な外周着磁用Mn―Al―
Ｃ系合金磁石の製造法を提供するものである。
Mu―Al―Ｃ系合金磁石は、主として強磁性相
である面心正方晶（τ相，Llo型規則格子）の組
織に構成され、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
及び少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、これらを総称するもので
ある。また、このMu―Al―Ｃ系合金磁石の製造
法としては、鋳造・熱処理によるもの以外に、温
間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。
である面心正方晶（τ相，Llo型規則格子）の組
織に構成され、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
及び少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、これらを総称するもので
ある。また、このMu―Al―Ｃ系合金磁石の製造
法としては、鋳造・熱処理によるもの以外に、温
間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。
外周着磁用Mn―Al―Ｃ系合金磁石の製造法と
しては、等方性磁石の他に、圧縮加工によるもの
が知られており、径方向に高い磁気特性が得られ
ている。一方、比較的大きい加工率が必要である
こと、不均一変形が起こる場合があること、不変
形帯の存在が避けられないことなどの問題点があ
つた。
しては、等方性磁石の他に、圧縮加工によるもの
が知られており、径方向に高い磁気特性が得られ
ている。一方、比較的大きい加工率が必要である
こと、不均一変形が起こる場合があること、不変
形帯の存在が避けられないことなどの問題点があ
つた。
本発明者らは、あらかじめ温間押出加工等公知
の方法で得た一軸異方性の多結晶Mn―Al―Ｃ系
合金磁石に異方性方向への温間自由圧縮加工を施
すことによつて、上記の問題点を解決し得ること
を見出した。すなわち、公知のMn―Al―Ｃ系磁
石用合金、例えば68〜73重量％（以下単に％で表
す）のMnと（１／１０Mn―6.6）〜（１／３Mn―22.2）
％の Ｃと残部のAlからなる合金を530℃〜830℃の温
度域での温間押出加工等公知の方法によつて一軸
性の均質微細な〔001〕繊維組織とした後、軸方
向への温間圧縮加工を施す。換言すれば、巨視的
な正の塑性歪を特定の一方向に与えた後、同一方
向に負の塑性歪を与えるのである。
の方法で得た一軸異方性の多結晶Mn―Al―Ｃ系
合金磁石に異方性方向への温間自由圧縮加工を施
すことによつて、上記の問題点を解決し得ること
を見出した。すなわち、公知のMn―Al―Ｃ系磁
石用合金、例えば68〜73重量％（以下単に％で表
す）のMnと（１／１０Mn―6.6）〜（１／３Mn―22.2）
％の Ｃと残部のAlからなる合金を530℃〜830℃の温
度域での温間押出加工等公知の方法によつて一軸
性の均質微細な〔001〕繊維組織とした後、軸方
向への温間圧縮加工を施す。換言すれば、巨視的
な正の塑性歪を特定の一方向に与えた後、同一方
向に負の塑性歪を与えるのである。
この温間自由圧縮加工では、対数歪の絶対値
（以下単に対数歪と呼ぶ）で少なくとも0.1の加工
率が必要であるが、これは公知のMn―Al―Ｃ系
合金磁石の製造法において必要とされる自由圧縮
加工歪に比して著しく低いものである。また、所
要加工荷重は公知の製造法に比して同一条件で約
２割〜４割も低下する。更に、極めて高速の加工
が可能となり、高い生産性が得られることも効果
の一つである。また、本発明による永久磁石には
不変形帯に起因する粗大結晶域などが存在せず、
機械的強度や機械加工性などが均質で高い。
（以下単に対数歪と呼ぶ）で少なくとも0.1の加工
率が必要であるが、これは公知のMn―Al―Ｃ系
合金磁石の製造法において必要とされる自由圧縮
加工歪に比して著しく低いものである。また、所
要加工荷重は公知の製造法に比して同一条件で約
２割〜４割も低下する。更に、極めて高速の加工
が可能となり、高い生産性が得られることも効果
の一つである。また、本発明による永久磁石には
不変形帯に起因する粗大結晶域などが存在せず、
機械的強度や機械加工性などが均質で高い。
本発明では、負の塑性歪を与える際、少なくと
も対数歪で0.1までは自由圧縮であることを必須
要件とする。公知技術として、一軸異方性の角柱
状磁石の軸方向へ温間圧縮加工を施した例がある
が、その場合は一対の側面を当初より型によつて
規制しており、自由圧縮ではない。また、その目
的も一軸異方性から垂直な一軸への磁化容易方向
の転換である。前記公知技術による磁化容易方向
の一方向への転換には、約60％〜70％以上の加工
を要し、これは対数歪として約0.9〜1.2以上とい
う値である。
も対数歪で0.1までは自由圧縮であることを必須
要件とする。公知技術として、一軸異方性の角柱
状磁石の軸方向へ温間圧縮加工を施した例がある
が、その場合は一対の側面を当初より型によつて
規制しており、自由圧縮ではない。また、その目
的も一軸異方性から垂直な一軸への磁化容易方向
の転換である。前記公知技術による磁化容易方向
の一方向への転換には、約60％〜70％以上の加工
を要し、これは対数歪として約0.9〜1.2以上とい
う値である。
一方、本発明では、実施例に詳述する様に、約
0.1以上の圧縮歪で圧縮方向に垂直な全ての方向
に高い磁気特性を得ることができる。ここで、全
ての方向とは単に放射状の全ての径方向と言う意
味ではなく、弦方向も含む二次元平面内の全ての
方向である。従つて、得られた磁石は一軸異方性
ではない。また、磁石内部で弦方向への磁気特性
が優れていることから、外周多極着磁に対しては
径方向異方性磁石よりも有利である。
0.1以上の圧縮歪で圧縮方向に垂直な全ての方向
に高い磁気特性を得ることができる。ここで、全
ての方向とは単に放射状の全ての径方向と言う意
味ではなく、弦方向も含む二次元平面内の全ての
方向である。従つて、得られた磁石は一軸異方性
ではない。また、磁石内部で弦方向への磁気特性
が優れていることから、外周多極着磁に対しては
径方向異方性磁石よりも有利である。
対数歪で0.1以上の自由圧縮加工を経た後は、
目的に応じては側面を規制した圧縮加工を施すこ
とができる。例えば、外周形状を成型することを
目的とした型据込加工、また、成型までに至らず
とも、外周研削しろを減ずるための部分的規制等
である。
目的に応じては側面を規制した圧縮加工を施すこ
とができる。例えば、外周形状を成型することを
目的とした型据込加工、また、成型までに至らず
とも、外周研削しろを減ずるための部分的規制等
である。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例 １
配合組成で70％のMn，29.5％のAl，及び0.5％
のＣを溶解鋳造し、直径40mmφ、長さ30mmの円柱
状ビレツトを作製した。このビレツトを1100℃で
２時間保持した後、500℃まで風冷し600℃で20分
間保持する熱処理を行つた。次に、潤滑剤を介し
て720℃の温度で直径15mmφまでの温間押出加工
を行つた。押出比は7.1、対数歪で2.0である。押
出棒を長さ20mmに切断し、両端に潤滑剤を介し
て、680℃で圧縮率を変えて温間自由圧縮加工を
施した。加工速度は平均歪速度で0.6〔sec-1〕と
した。ここで平均歪速度とは、圧縮加工によつて
付与された圧縮軸方向の対数歪の絶対値をその加
工に実質的に要した時間で除したものである。例
えば、17％の圧縮加工は対数歪で表すと0.18であ
るが、この場合は7.3mm・sec-1の速度で加工し
た。
のＣを溶解鋳造し、直径40mmφ、長さ30mmの円柱
状ビレツトを作製した。このビレツトを1100℃で
２時間保持した後、500℃まで風冷し600℃で20分
間保持する熱処理を行つた。次に、潤滑剤を介し
て720℃の温度で直径15mmφまでの温間押出加工
を行つた。押出比は7.1、対数歪で2.0である。押
出棒を長さ20mmに切断し、両端に潤滑剤を介し
て、680℃で圧縮率を変えて温間自由圧縮加工を
施した。加工速度は平均歪速度で0.6〔sec-1〕と
した。ここで平均歪速度とは、圧縮加工によつて
付与された圧縮軸方向の対数歪の絶対値をその加
工に実質的に要した時間で除したものである。例
えば、17％の圧縮加工は対数歪で表すと0.18であ
るが、この場合は7.3mm・sec-1の速度で加工し
た。
加工後の試料の外周に近に部分から、一片が約
６mmの立方体を各稜が圧縮軸方向、径方向および
弦方向に平行になるよう切り出し、磁気測定を行
つた。圧縮率に対する残留磁束密度（Br）の変
化を図に示す。横軸は対数歪で表した。実線は
径，弦方向，点線は軸方向の値を示す。圧縮加工
前の径，弦方向へのBrは2.6kGという低い値であ
つたが、自由圧縮加工により大幅に向上し、例え
ば対数歪で0.18というわずかな加工で4.2〜4.3kG
の高い磁気特性を得た。更に、弦方向のみなら
ず、径，弦方向を含む平面内の全ての方向に同等
の磁気特性が得られることが、詳細な実験の結果
判明した。これは外周多極着磁には極めて有利な
特徴と言える。
６mmの立方体を各稜が圧縮軸方向、径方向および
弦方向に平行になるよう切り出し、磁気測定を行
つた。圧縮率に対する残留磁束密度（Br）の変
化を図に示す。横軸は対数歪で表した。実線は
径，弦方向，点線は軸方向の値を示す。圧縮加工
前の径，弦方向へのBrは2.6kGという低い値であ
つたが、自由圧縮加工により大幅に向上し、例え
ば対数歪で0.18というわずかな加工で4.2〜4.3kG
の高い磁気特性を得た。更に、弦方向のみなら
ず、径，弦方向を含む平面内の全ての方向に同等
の磁気特性が得られることが、詳細な実験の結果
判明した。これは外周多極着磁には極めて有利な
特徴と言える。
図から分かるように、軸方向から径，弦方向を
含む面内への磁化容易方向の転換は、対数歪でほ
ぼ0.1までの範囲で著しく進行し、対数歪で0.1の
加工で上述の面内の全ての方向に約4kGの高いBr
が得られた。
含む面内への磁化容易方向の転換は、対数歪でほ
ぼ0.1までの範囲で著しく進行し、対数歪で0.1の
加工で上述の面内の全ての方向に約4kGの高いBr
が得られた。
実施例 ２
配合組成で69.5％のMn，29.3％のAl，0.5％の
Ｃ、0.7％のNiを溶解鋳造し、直径35mmφ，長さ
30mmのビレツトを作製した。このビレツトを1100
℃で２時間保持した後、常温まで放冷した。次
に、潤滑剤を介して720℃の温度で直径20mmφま
での温間押出加工を行つた。押出比は3.1、対数
歪で1.1である。押出棒を長さ22.5mmに切断し、
30mmφの内径を持つ金型を用いて型据込加工を行
つた。加工温度は680℃で、加工速度は平均歪速
度で0.08〔sec-1〕とし、両端面と側面を潤滑し
た。最終的には直径30mmφ、長さ10mmの円盤状の
磁石成形体を得、対数歪で0.81の圧縮加工であつ
た。
Ｃ、0.7％のNiを溶解鋳造し、直径35mmφ，長さ
30mmのビレツトを作製した。このビレツトを1100
℃で２時間保持した後、常温まで放冷した。次
に、潤滑剤を介して720℃の温度で直径20mmφま
での温間押出加工を行つた。押出比は3.1、対数
歪で1.1である。押出棒を長さ22.5mmに切断し、
30mmφの内径を持つ金型を用いて型据込加工を行
つた。加工温度は680℃で、加工速度は平均歪速
度で0.08〔sec-1〕とし、両端面と側面を潤滑し
た。最終的には直径30mmφ、長さ10mmの円盤状の
磁石成形体を得、対数歪で0.81の圧縮加工であつ
た。
この直径30mmφの磁石の外周に近い部分から一
片が約６mmの立方体を各稜が圧縮軸方向，径方向
及び弦方向に平行になるように切り出し、磁気測
定を行つた。磁気特性は径方向及び弦方向にほぼ
等しく、Br≒4.3kG，Hc≒2.2kOe，（BH）nax≒
3.2MG・Oeであり、外周着磁用に適した永久磁
石であつた。
片が約６mmの立方体を各稜が圧縮軸方向，径方向
及び弦方向に平行になるように切り出し、磁気測
定を行つた。磁気特性は径方向及び弦方向にほぼ
等しく、Br≒4.3kG，Hc≒2.2kOe，（BH）nax≒
3.2MG・Oeであり、外周着磁用に適した永久磁
石であつた。
本実施例の加工は、最終段階において側面を金
型で規制する型据込加工であるが、工程前半は自
由圧縮であり、対数歪で0.7までは側面による規
制が無かつた。従つて、実施例１で示した本発明
で必要とされる自由圧縮加工率（対数歪で0.1以
上）を満たしており、前述の様に優れた磁気特性
を得たものである。また、自由圧縮後の側面規制
は、必ずしも上述の様な軸対称である事を要しな
い。
型で規制する型据込加工であるが、工程前半は自
由圧縮であり、対数歪で0.7までは側面による規
制が無かつた。従つて、実施例１で示した本発明
で必要とされる自由圧縮加工率（対数歪で0.1以
上）を満たしており、前述の様に優れた磁気特性
を得たものである。また、自由圧縮後の側面規制
は、必ずしも上述の様な軸対称である事を要しな
い。
実施例 ３
配合組成で69.4％のMn，29.3％のAl，0.5％の
Ｃ，0.7％のNi及び0.1％のTiを溶解鋳造し、直径
40mmφ、長さ40mmのビレツトを作製した。このビ
レツトを1100℃で２時間保持した後、500℃まで
風冷した。次に、潤滑剤を介して700℃の温度で
15mmφまでの温間押出加工を行つた。押出比は
7.1，対数歪で2.0である。押出棒を長さ25mmに切
断し、両端に潤滑剤を介して、660℃で高さ15mm
まで温間自由圧縮加工を施した。対数歪で0.5で
ある。。加工速度は平均歪速度で約0.3〔sec-1〕と
した。加工後の磁石の外周に近い部分から、一片
が約６mmの立方体を各稜が圧縮軸方向、径方向及
び弦方向に平行になるように切り出し、磁気測定
を行つた。磁気特性は径方向及び弦方向にほぼ等
しく、Br≒4.4kG，Hc≒2.6kOe，（BH）max≒
3.7MG・Oeであつた。
Ｃ，0.7％のNi及び0.1％のTiを溶解鋳造し、直径
40mmφ、長さ40mmのビレツトを作製した。このビ
レツトを1100℃で２時間保持した後、500℃まで
風冷した。次に、潤滑剤を介して700℃の温度で
15mmφまでの温間押出加工を行つた。押出比は
7.1，対数歪で2.0である。押出棒を長さ25mmに切
断し、両端に潤滑剤を介して、660℃で高さ15mm
まで温間自由圧縮加工を施した。対数歪で0.5で
ある。。加工速度は平均歪速度で約0.3〔sec-1〕と
した。加工後の磁石の外周に近い部分から、一片
が約６mmの立方体を各稜が圧縮軸方向、径方向及
び弦方向に平行になるように切り出し、磁気測定
を行つた。磁気特性は径方向及び弦方向にほぼ等
しく、Br≒4.4kG，Hc≒2.6kOe，（BH）max≒
3.7MG・Oeであつた。
実施例 ４
実施例１と同一の試料・同一の方法により対数
歪で1.2までの温間自由圧縮加工を加工温度660
℃、平均歪速度0.8〔sec-1〕で行つた。同様に磁
気特性を測定したところ、径、弦方向でBr≒
4.7kG，Hc≒2.8kOe，（BH）max≒4.2MG・Oe
の優れた特性であつた。この磁石に更に650℃で
５分間の熱処理を施し、同様に磁気測定を行つた
ところ、Br≒4.7kG，Hc≒3.0kOe，（BH）nax≒
4.4MG・Oeであつた。
歪で1.2までの温間自由圧縮加工を加工温度660
℃、平均歪速度0.8〔sec-1〕で行つた。同様に磁
気特性を測定したところ、径、弦方向でBr≒
4.7kG，Hc≒2.8kOe，（BH）max≒4.2MG・Oe
の優れた特性であつた。この磁石に更に650℃で
５分間の熱処理を施し、同様に磁気測定を行つた
ところ、Br≒4.7kG，Hc≒3.0kOe，（BH）nax≒
4.4MG・Oeであつた。
本発明は、実施例によつて述べた様に、あらか
じめ温間押出加工等の公知の方法によつて作製さ
れた、特定の一方向に磁化容易方向を有する多結
晶マンガン―アルミニウム―炭素系合金磁石に、
前記特定方向への温間自由圧縮加工を少なくとも
対数歪で0.1以上施すことを特徴とする。また、
この自由圧縮加工の可能な温度範囲については、
550℃〜830℃の温度領域において加工が行えた
が、780℃を超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、600℃
〜750℃であつた。更に、本発明の製造法は低速
から高速まで幅広い加工速度範囲にわたつて適用
されるが、特に平均歪速度で0.2〔sec-1〕以上の
高速度域でより高い磁気特性が得られ、特に低加
工率の場合に有益である。
じめ温間押出加工等の公知の方法によつて作製さ
れた、特定の一方向に磁化容易方向を有する多結
晶マンガン―アルミニウム―炭素系合金磁石に、
前記特定方向への温間自由圧縮加工を少なくとも
対数歪で0.1以上施すことを特徴とする。また、
この自由圧縮加工の可能な温度範囲については、
550℃〜830℃の温度領域において加工が行えた
が、780℃を超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、600℃
〜750℃であつた。更に、本発明の製造法は低速
から高速まで幅広い加工速度範囲にわたつて適用
されるが、特に平均歪速度で0.2〔sec-1〕以上の
高速度域でより高い磁気特性が得られ、特に低加
工率の場合に有益である。
本発明で得られた永久磁石は、平面状に等しく
優れた磁気特性を有し、外周着磁用、特に外周多
極着磁用磁石として有用であり、モータ、ジエネ
レータ，メータ類など多方面への応用が可能であ
る。
優れた磁気特性を有し、外周着磁用、特に外周多
極着磁用磁石として有用であり、モータ、ジエネ
レータ，メータ類など多方面への応用が可能であ
る。
図面は実施例１での対数歪で表した圧縮率に対
する残留束密度の変化を示したものである。
する残留束密度の変化を示したものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 特定の一方向に磁化容易方向を有する多結晶
マンガン―アルミニウム―炭素系合金磁石に、
550〜780℃の温度において前記特定方向への圧縮
加工を対数歪の絶対値で0.1以上施す工程を有
し、かつこの工程は少なくとも対数歪の絶対値で
0.1までの圧縮が自由圧縮であることを特徴とす
るマンガン―アルミニウム―炭素系合金磁石の製
造法。 ２ 前記圧縮加工を施す工程が、少なくとも対数
歪の絶対値で0.1までの自由圧縮加工を施す工程
と、次に側面を規制して圧縮加工を施す工程とか
らな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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2390580A JPS56119762A (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Manufacture of manganese-aluminum-carbon alloy magnet |
| US06/231,625 US4404046A (en) | 1980-02-07 | 1981-02-05 | Method of making permanent magnet of Mn-Al-C alloy |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2390580A JPS56119762A (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Manufacture of manganese-aluminum-carbon alloy magnet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56119762A JPS56119762A (en) | 1981-09-19 |
| JPS6144941B2 true JPS6144941B2 (ja) | 1986-10-06 |
Family
ID=12123475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2390580A Granted JPS56119762A (en) | 1980-02-07 | 1980-02-27 | Manufacture of manganese-aluminum-carbon alloy magnet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56119762A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1980
- 1980-02-27 JP JP2390580A patent/JPS56119762A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56119762A (en) | 1981-09-19 |
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