DE19734225C2 - Radial anisotroper Sintermagnet auf SE-Fe-B-Basis, und Herstellverfahren für denselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen radial anisotropen Sintermagne­ ten auf SE-Fe-B-Basis (SE ist mindestens ein Seltenerdele­ ment einschließlich Y) zur Verwendung auf verschiedenen An­ wendungsgebieten wie Motoren, Sensoren usw., und sie be­ trifft ein Herstellverfahren hierfür.

Bei den bekannten Herstellverfahren für einen Sintermagneten auf SE-Fe-B-Basis muss eine Pressform mit einer axialen Län­ ge (Länge entlang der Achsenrichtung oder der Verdichtungs­ richtung), die der axialen Länge (nachfolgend mit "L" be­ zeichnet) eines Magneten entspricht, hergestellt werden. Da­ her ist eine Pressform mit großer Abmessung in der Verdich­ tungsrichtung erforderlich, wenn ein Magnet einen großen Wert L aufweist. Eine große Abmessung der Pressform verur­ sacht verschiedene Probleme wie schwieriges Handhaben der­ selben beim Anbringen am oder Entnehmen aus der Verdich­ tungsvorrichtung, und große Abmessungen der Verdichtungsvor­ richtung aufgrund eines übermäßig großen Verdichtungshubs.

Radial anisotrope Sintermagnete auf SE-Fe-B-Basis (nachfolgend als "rSE-Magnet" bezeichnet) wurden herkömmlicherweise durch eine Verdichtungsvorrichtung mit einer einen Magnet­ kreis bildenden Pressform hergestellt. Ein Beispiel für eine derartige Verdichtungsvorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Eine zylindrische Pressform 9 besteht grundsätzlich aus einem ferromagnetischen Abschnitt 1, einem durch eine untere Spule 7 umgebenen unmagnetischen Abschnitt 2 und einem Kern 3 aus einem ferromagnetischen Material. In einen durch die Außenumfangsfläche des Kerns 3, die Innenfläche des ferroma­ gnetischen Abschnitts 1 und die Oberseite eines unteren, zy­ lindrischen Stempels 5, der entlang der axialen Richtung nach oben und unten beweglich ist, gebildeten Hohlraum 10 wird ein Ausgangspulver eingefüllt. Dann wird ein durch eine obere Spule 6 umgebener oberer Stempel 4, der entlang der axialen Richtung nach unten und oben verstellbar ist, in den Hohlraum 10 hinein nach unten verstellt, um das Ausgangspul­ ver zu verdichten, um einen ungebrannten Körper zu erzeugen, der dann gesintert wird, um einen rSE-Magneten herzustellen.

Die Intensität des an den Hohlraum 10 angelegten Ausrich­ tungsmagnetfelds (Bg) ist durch die folgende Formel (1) ge­ geben:

Bg = d² × σ_S/(4 × D × Lm) (1),

wobei d der Außendurchmesser des Kerns 3 ist, D der Innen­ durchmesser der Pressform 9 ist, Lm die Länge des ferroma­ gnetischen Abschnitts 1 in Verdichtungsrichtung (axiale Richtung) ist und σ_S die Sättigungsmagnetisierung des Kerns 3 ist. Um einen rSE-Magneten mit einem großen Wert L herzu­ stellen, muss der Wert des ferromagnetischen Abschnitts 1 vergrößert werden. Jedoch kann Lm nicht frei erhöht werden. Da Bg ungefähr 0,5 T (Tesla) betragen sollte, um das Aus­ gangspulver im Hohlraum 10 in der radialen Richtung magne­ tisch auszurichten, und da σ_S im allgemeinen ungefähr 2 T beträgt, ist der Wert von Lm durch die folgende Formel (2) begrenzt:

Lm ≦ d²/D (2).

Aufgrund dieser Beschränkung von Lm war es schwierig, einen rSE-Magneten mit einem Wert L über der obigen Grenze von Lm durch einen einzelnen Verdichtungsvorgang herzustellen. Da­ her wurde ein derartiger rSE-Magnet dadurch hergestellt, dass mehrere rSE-Magnetteile gebündelt wurden, die unter Verwendung einer Pressform mit einem kleinen, der Formel (2) genügenden Wert Lm hergestellt wurden. Jedoch leidet dieses Verfahren unter dem Mangel einer Verringerung des Gesamtma­ gnetflusses aufgrund von Klebeschichten und/oder Behand­ lungsschichten zwischen den rSE-Magnetteilen sowie unter ho­ hen Herstellkosten aufgrund einer erhöhten Anzahl von Ver­ bindungsschritten.

Um diesen Mangel zu überwinden, wurden im Stand der Technik mehrere Verfahren vorgeschlagen. Das Dokument JP-A-2-281721 schlägt ein sogenanntes mehrstufiges Verdichtungsverfahren vor. Bei diesem Verfahren wird ein Ausgangspulver im durch den ferromagnetischen Abschnitt der Pressform umgebenen Hohlraum zu einem ersten ungebrannten Körper verdichtet, der dann in den Raum nach unten verschoben wird, der vom unma­ gnetischen Abschnitt der Pressform umgeben ist, um den Hohl­ raum zu leeren. In den leeren Hohlraum wird eine zweite Men­ ge an Ausgangspulver eingefüllt, zum Herstellen eines zwei­ ten ungebrannten Körpers auf dem ersten ungebrannten Körper verdichtet und dann zusammen mit dem ersten ungebrannten Körper nach unten verschoben, um den Hohlraum erneut zu lee­ ren. So wird der Folgeprozess des Einfüllens des Pulvers, des Verdichtens desselben und des Verschieben des ungebrann­ ten Körpers nach unten die gewünschte Anzahl von Malen wie­ derholt, um einen Stapel ungebrannter Körper zu erzeugen, die durch ein bekanntes Verfahren gesintert werden, um einen rSE-Magneten mit einem großen Wert L zu erhalten. Jedoch haben beim vorgeschlagenen Verfahren, da die Verdichtungsschritte beim selben Druck ausgeführt werden, die ungebrann­ ten Körper dieselbe Dichte, was während des Sinterprozesses zum Auftreten von Rissen im Verbindungsabschnitt zwischen den ungebrannten Körpern führt. Außerdem erfordert das vor­ geschlagene Verfahren eine erhöhte Anzahl von Verdichtungs­ schritten zum Erzielen eines großen Werts L, da Lm zum Er­ zeugen eines starken Ausrichtungs-Magnetfelds verringert ist.

Das Dokument JP-A-6-13217 schlägt ein anderes Verfahren vor, bei dem eine zweite Menge an Ausgangspulver in einem freien Raum im Hohlraum eingefüllt wird, der durch Verdichten einer ersten Menge an Ausgangspulver geschaffen wurde, ohne dass ein ungebrannter Körper nach unten verschoben wird. Die Fol­ geschritte des Einfüllens des Ausgangspulvers in den freien Raum und des Verdichtens des Ausgangspulvers werden wieder­ holt, bis der Stapel ungebrannter Körper den gewünschten Wert L erreicht hat. Bei diesem Verfahren wird jeder Ver­ dichtungsschritt so ausgeführt, dass ein ungebrannter Körper eine Dichte von ungefähr 3 g/cm³ aufweist, und im abschlie­ ßenden Verdichtungsschritt wird die Dichte des Stapels unge­ brannter Körper auf ungefähr 4 g/cm³ erhöht. Obwohl mit die­ sem vorgeschlagenen Verfahren Rissbildung vermieden werden kann, wie sie beim Verfahren gemäß dem Dokument JP-A-2- 281721 auftritt, kann durch dieses Verfahren kein Stapel un­ gebrannter Körper hergestellt werden, dessen Wert L größer als die axiale Länge des ferromagnetischen Abschnitts der Pressform ist.

Die Erfinder versuchten, die Rissbildung beim Verfahren ge­ mäß dem Dokument JP-A-2-281721 durch Kombinieren der Verfah­ ren gemäß diesem Dokument und dem Dokument JP-A-6-13217 zu vermeiden, d. h., dass bei den mehrstufigen Verdichtungs­ schritten gemäß dem erstgenannten Dokument die Dichte der ungebrannten Körper auf 2 bis 3 g/cm³ eingestellt wurde und sie im abschließenden Verdichtungschritt auf 4 g/cm³ erhöht wurde, wie durch das zweitgenannte Dokument angegeben. Dann war zwar Rissbildung vermieden, jedoch hatte der sich erge­ bende Magnet schlechte Magneteigenschaften. Auch waren, wenn die Länge Lm verringert wurde, um die Intensität des Aus­ richtungs-Magnetfelds zu erhöhen, die Magneteigenschaften des Magneten nicht entsprechend dem erhöhten Ausrichtungs- Magnetfeld verbessert.

Das Dokument JP-A-7-161524 gibt an, dass Rissbildung während des Sinterprozesses durch eine zwischen den ungebrannten Körpern vorhandene Bindemittelschicht, die reich an Selten­ erdelementen ist, vermieden werden kann. Jedoch hat der sich ergebende Magnet aufgrund der großen Menge korrodierender Seltenerdelemente innerhalb der Bindemittelschicht schlechte Korrosionsbeständigkeit, und zwar selbst dann, wenn er einer Oberflächenbehandlung zum Verbessern der Korrosionsbestän­ digkeit unterzogen wurde.

Aus DE 30 47 701 A1 ist ein Verfahren mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bekannt. Dort werden mehrere einzeln hergestellte vorverdichtete Preßkörper mit gewünschter Magnetisierung in einer unmagnetischen Preßform zu einem fertig verdichteten Körper zusammengefügt.

Ein ähnliches Verfahren ist aus US 4,859,410 bekannt. Auch dort werden einzelne vorverdichtete anisotrope Magnetscheiben zu einem fertigen Magneten aufeinandergestapelt und fertig verdichtet.

DE 39 11 655 C2 beschreibt die Herstellung eines einzelnen zylindrischen Magneten durch Pressen in einem Magnetfeld.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines rSE-Magneten zu schaffen, bei dem Rißbil­ dung während des Sinterprozesses vermieden und durch Verein­ fachung des Verfahrens die Herstellkosten verringert werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet.

Ein nach diesem Verfahren herstellbarer radial anisotroper Sintermagnet mit für den praktischen Einsatz günstigen Ma­ gneteigenschaften ist in Anspruch 5 angegeben.

Die Erfinder stellten einen 5-fach-geschichteten ungesinter­ ten Körper durch fünfmaliges Wiederholen des Zyklus des Ein­ füllens des Ausgangspulvers in den Hohlraum, des Verdichtens des Ausgangspulvers und des Nach-unten-Verschiebens des sich ergebenden ungesinterten Körpers in den durch den unmagneti­ schen Abschnitt der Pressform umgebenen Raum aus, während die Dichte des ungebrannten Körpers bis zum vierten Verdich­ tungsschritt auf 3 g/cm³ und im abschließenden (fünften) Verdichtungsschritt auf 4 g/cm³ eingestellt wurde. Jedoch waren, wie oben angegeben, die Magneteigenschaften des aus dem Stapel ungebrannter Körper erhaltenen Magneten für den praktischen Gebrauch unzureichend. In den vorliegenden Un­ terlagen werden die Verdichtungsschritte vor dem abschlie­ ßenden Schritt (abschließender Verdichtungsschritt als "Vor­ verdichtungsschritte" bezeichnet, und der bei jedem Vorver­ dichtungsschritt erhaltene ungebrannte Körper wird als "vor­ verdichteter Körper" bezeichnet. Der Stapel ungebrannter Körper nach dem abschließenden Verdichtungsschritt wird als "abschließend (oder fertig) verdichteter Körper" bezeichnet.

Als Ergebnis intensiver Forschung im Hinblick auf die obigen Aufgaben haben die Erfinder herausgefunden, dass die Magnet­ eigenschaften des mehrstufigen Magneten und die Rissbildung während des Sinterschritts stark durch die Dichte des vor­ verdichteten Körpers und die Dichte des abschließend ver­ dichteten Körpers beinflusst werden. Bei mehrstufiger Her­ stellung wird der vorverdichtete Körper in den durch den un­ magnetischen Abschnitt der Pressform umschlossenen Raum da­ durch verschoben, dass die Pressform und der Kern nach oben verstellt werden, während der obere und der untere Stempel fixiert werden, oder dass der obere und der untere Stempel nach unten verstellt werden, während die Pressform und der Kern fixiert werden. Während des Verschiebens läuft der vor­ verdichtete Körper in Reibungskontakt sowohl mit der Innen­ fläche der Pressform als auch der Außenfläche des Kerns. Wenn die Dichte des vorverdichteten Körpers 2 bis 3 g/cm³ beträgt, bewegen oder drehen sich die Pulverteilchen im vor­ verdichteten Körper aufgrund der Reibung zwischen der Ober­ fläche der Pressform und/oder des Kerns, da der vorverdich­ tete Körper eine große Anzahl von Hohlräumen enthält. Daher wird die Ausrichtung der Pulverteilchen in der Richtung der Orientierung des Magnetfelds durch die Bewegung und Drehung der Pulverteilchen gestört, wodurch die Magneteigenschaften beeinträchtigt werden. Die Erfinder haben herausgefunden, dass der vorverdichtete Körper in den durch den unmagneti­ schen Abschnitt umgebenen Raum verschoben werden kann, ohne dass eine Bewegung und Drehung der Pulverteilchen hervorge­ rufen wird, wenn die Dichte des vorverdichteten Körpers 3,1 g/cm³ oder mehr beträgt.

Wenn die Dichtedifferenz zwischen dem vorverdichteten Körper und dem abschließend verdichteten Körper klein ist, besteht die Tendenz, dass während des Sinterschritts Rissbildung im Verbindungsabschnitt auftritt. Die Erfinder haben herausge­ funden, dass die Rissbildung dann wirkungsvoll vermieden werden kann, wenn die Dichte des abschließend verdichteten Körpers 0,2 g/cm³ oder mehr größer als diejenige des vorver­ dichteten Körpers ist.

Die Erfindung wurde aufgrund der obigen Erkenntnisse bewerk­ stelligt. Sie ist hinsichtlich eines Herstellverfahrens durch die Lehre des beigefügten Anspruchs 1 gegeben, während die hinsichtlich rSE-Sintermagneten durch die Lehren der beigefügten unabhängigen Ansprüche 5 und 7 gegeben ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Verdichtungsvor­ richtung zum Erzeugen eines zylindrischen Stapels ungebrann­ ter Körper zeigt;

Fig. 2A ist eine graphische Wiedergabe, die die Beziehung zwischen dem Verbindungsabschnitt eines erfindungsgemäßen rSE-Magneten und der Verteilung der Oberflächen-Magnetfluss­ dichte zeigt;

Fig. 2B ist ein schematisches Diagramm, das die radiale ma­ gnetische Ausrichtung des in Fig. 2A dargestellten rSE-Ma­ gneten, gesehen aus der axialen Richtung, zeigt;

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die Teststücke zeigt, wie sie beim Bestimmen des Ausrichtungsgrads verwendet wer­ den;

Fig. 4 ist eine graphische Wiedergabe, die die Abhängigkeit des Auftretens von Rissbildung in einem rSE-Magneten von der Dichte des vorverdichteten Körpers zeigt;

Fig. 5 ist eine graphische Wiedergabe, die die Abhängigkeit des magnetischen Gesamtflusses des rSE-Magneten von der Dichte des vorverdichteten Körpers zeigt; und

Fig. 6 ist eine graphische Wiedergabe, die die Abhängigkeit des magnetischen Gesamtflusses des rSE-Magneten von der Überlappungslänge zeigt.

Gemäß der Erfindung wird ein rSE-Magnet dadurch hergestellt, dass ein Stapel ungebrannter Körper gesintert wird, der durch ein mehrstufiges Verdichtungsverfahren unter Verwen­ dung einer Verdichtungsvorrichtung, wie sie z. B. in Fig. 1 dargestellt ist, hergestellt wurde. Es wird eine Menge an Ausgangspulver in den Hohlraum 10 eingefüllt, während der untere Stempel 5 fixiert ist, so dass der durch die Innen­ fläche der Pressform 9, die Außenfläche des Kerns 3 und die Oberseite des unteren Stempels 5 gebildete Hohlraum 10 eine axiale Länge aufweist, die mit der axialen Länge (Lm) des ferromagnetischen Abschnitts 1 übereinstimmt oder geringfü­ gig kleiner als diese ist. Dann wird der obere Stempel 4 nach unten verstellt, um das Ausgangspulver im Hohlraum 10 zu verdichten, um einen ersten vorverdichteten Körper herzustellen, während ein Ausrichtungsmagnetfeld angelegt wird, das durch einen durch die Spule 6, 7 fließenden impulsförmi­ gen Strom erzeugt wird. Die Dichte des vorverdichteten Kör­ pers beträgt 3,1 g/cm³ oder mehr, vorzugsweise 3,1 bis 4,2 g/cm³, und das Ausrichtungsmagnetfeld wird so angelegt, dass die Intensität desselben im Hohlraum 10 magnetischer Sätti­ gung entspricht.

Dann wird der erste verdichtete Körper dadurch in den durch den unmagnetischen Abschnitt 2 umgebenen Raum verschoben, dass der obere und der untere Stempel 4 und 5 nach unten verschoben werden, während die Pressform 9 und der Kern 3 fixiert sind, oder dass die Pressform 9 und der Kern 3 nach oben verschoben werden, während der obere und der untere Stempel 4 und 5 fixiert sind. Wenn die Oberseite des ersten vorverdichteten Körpers tiefer als das untere Ende des fer­ romagnetischen Abschnitts 1 liegt, wird der untere Teil der nächsten Menge an Ausgangspulver im durch den unmagnetischen Abschnitt 2 umgebenen Hohlraum verdichtet. Da das Ausrich­ tungsmagnetfeld im durch den unmagnetischen Abschnitt 2 um­ gebenen Hohlraum ziemlich schwach ist, wird das Ausgangspul­ ver im Hohlraum kaum ausgerichtet, um einen schwach ausge­ richteten Abschnitt zu bilden, was die magnetischen Eigen­ schaften des sich ergebenden rSE-Magneten beeinträchtigt.

Um dieses Problem zu überwinden, sollte die Oberseite des verschobenen, vorverdichteten Körpers mit demselben Niveau wie das untere Ende des ferromagnetischen Abschnitts 1 oder höher liegen. Bei der Erfindung wird ein Abschnitt des ver­ schobenen, vorverdichteten Körpers, der im durch den ferro­ magnetischen Abschnitt 1 umgebenen Hohlraum verblieben ist, als "Überlappungsabschnitt" bezeichnet, und die Länge des Überlappungsabschnitts in axialer Richtung (Verdichtungs­ richtung) wird als "Überlappungslänge" bezeichnet. Eine übermäßig große Überlappungslänge verhindert es, dass die nächste Menge an Ausgangspulver ausreichend in radialer Richtung ausgerichtet wird, da der Magnetfluss leichter durch den ausgerichteten Überlappungsabschnitt als durch das Ausgangspulver läuft, wodurch die effektive Stärke des Aus­ richtungsmagnetfelds zum Ausrichten des Ausgangspulvers ver­ ringert wird. Wie es beim Beispiel 3 beschrieben wird, zeig­ te es sich, dass eine Überlappungslänge von bis zu 20% von Lm (axiale Länge des ferromagnetischen Abschnitts 1) die ma­ gnetischen Eigenschaften des rSE-Magneten nicht beeinträch­ tigt.

Nach dem Verschieben des ersten vorverdichteten Körpers, wie oben beschrieben, wird eine zweite Menge an Ausgangspulver in den Hohlraum 10, auf den ersten vorverdichteten Körper, gefüllt, und diese wird durch den oberen und unteren Stempel 4 und 5 verdichtet, um auf dem ersten vorverdichteten Körper einen zweiten vorverdichteten Körper mit einer Dichte von 3,1 g/cm³ oder mehr herzustellen. Dann wird der vorverdich­ tete Körper aus dem ersten und zweiten vorverdichteten Kör­ per so verschoben, wie dies oben beschrieben ist. Der Abfol­ geprozess des Einfüllens, Verdichtens und Verschiebens wird die gewünschte Anzahl von Malen auf dieselbe Weise wie oben angegeben wiederholt, um einen Stapel vorverdichteter Körper herzustellen. Im abschließenden Verdichtungsschritt, nach dem Verschieben des Stapels vorverdichteter Körper auf die­ selbe Weise wie oben angegeben, wird die abschließende Menge an Ausgangspulver in den Hohlraum 10 auf den Stapel vorver­ dichteter Körper gegeben und durch den oberen und unteren Stempel 4 und 5 verdichtet, um einen abschließend verdichte­ ten Körper mit einer Dichte herzustellen, die um 0,2 g/cm³, bevorzugter um 0,2 bis 1,5 g/cm³ über der des vorverdichte­ ten Körpers liegt. Alternativ kann der abschließende Ver­ dichtungsschritt dadurch ausgeführt werden, dass lediglich der Stapel vorverdichteter Körper weiter verdichtet wird, ohne dass eine abschließende Menge an Ausgangspulver eingefüllt wird, um den abschließend verdichteten Körper mit der oben definierten Dichte auszubilden. Der abschließend ver­ dichtete Körper ist vorzugsweise ein Stapel aus mindestens zwei verdichteten Körpern, d. h. ein Stapel mit mindestens einem Verbindungsabschnitt.

Dann wird der abschließend verdichtete Körper der Verdich­ tungsvorrichtung 11 entnommen und durch ein Verfahren gesin­ tert, wie es allgemein bei der Herstellung von Seltenerd- Sintermagneten verwendet wird. Z. B. erfolgt das Sintern in einem Inertgas wie Ar, He usw., in Vakuum oder Wasserstoff bei 1000 bis 1200°C für 1 bis 7 Stunden. Nach dem Sintern kann der Sinterkörper für einige Stunden wärmebehandelt wer­ den, z. B. in einer Inertatmosphäre bei 550 bis 950°C. Nach der Wärmebehandlung, Bearbeitung, Beschichtung (Ni-Beschich­ tung, Beschichtung mit Epoxidharz usw.) wird der Sinterkör­ per abschließend in derselben Richtung wie der Ausrichtungs­ richtung magnetisiert, um den erfindungsgemäßen rSE-Magneten zu erhalten.

Wie oben angegeben, beträgt die Überlappungslänge des ver­ schobenen vorverdichteten Körpers im ferromagnetischen Ab­ schnitt 10 bis 20% der axialen Länge Lm des ferromagneti­ schen Abschnitts 1. Dies bedeutet, dass die Tiefe des Hohl­ raums 10 den Wert 0,8 × Lm bis 1 × Lm aufweist. Da die axia­ le Länge zwischen benachbarten Verbindungsabschnitten (Zwi­ schenverbindungsabschnitt) des rSE-Magneten proportional zur Tiefe des eingefüllten Ausgangspulvers ist, die 0,8 × Lm bis 1 × Lm beträgt, reicht die axiale Länge jedes Zwischenver­ bindungsabschnitts von 80 bis 100% der maximalen axialen Länge des Zwischenverbindungsabschnitts. Die Zwischenverbin­ dungsabschnitte des Magneten entsprechen den verdichteten Körpern, wie sie im zweiten Verdichtungsschritt bis zum Ver­ dichtungsschritt vor dem abschließenden Verdichtungsschritt hergestellt wurden. Die Abschnitte an den beiden axialen Enden des rSE-Magneten, die den verdichteten Körpern ent­ sprechen, wie sie im ersten Verdichtungsschritt und im ab­ schließenden Verdichtungsschritt hergestellt wurden, werden bearbeitet, um die axiale Länge L des rSE-Magneten innerhalb einer für den praktischen Gebrauch erwünschten Länge einzu­ stellen. Daher beträgt beim erfindungsgemäßen rSE-Magneten jede Länge der Zwischenverbindungsabschnitte, d. h. die axiale Länge zwischen einem Verbindungsabschnitt und dem nächsten benachbarten Verbindungsabschnitt, wie durch die Bezugszahl 21 in Fig. 2A gekennzeichnet, 80 bis 100% der maximalen Länge des Zwischenverbindungsabschnitts, wodurch gewährleistet ist, dass sich ausreichende Magneteigenschaf­ ten zeigen.

Wie oben angegeben, wird zwar die Stärke des Ausrichtungs­ magnetfelds dadurch erhöht, dass die axiale Länge Lm verrin­ gert wird, jedoch zeigt der durch das herkömmliche Verfahren hergestellte rSE-Magnet im Zustand mit kleinem Wert Lm kei­ nen erhöhten magnetischen Gesamtfluss, der der Zunahme der Stärke des Ausrichtungsmagnetfelds entsprechen würde.

Die Oberflächen-Magnetflussdichte eines durch das mehrstufi­ ge Verdichtungsverfahren hergestellten rSE-Magneten zeigt eine Verteilung in axialer Richtung (Richtung L) wie in Fig. 2A dargestellt. Die Einschnitte in der Verteilungskurve ent­ sprechen den durch gestrichelte Linien veranschaulichten Verbindungsabschnitten 20. Ein Verbindungsabschnitt ist ein Abschnitt, an dem ein vorverdichteter Körper während des ab­ schließenden Verdichtungsschritts und/oder während des Sin­ terprozesses einstückig mit dem benachbarten vorverdichteten Körper verbunden wird, und er kann leicht als Einschnitt in der Verteilungskurve der Oberflächen-Magnetflussdichte er­ kannt werden.

Unter Verwendung derselben Pressform wurden, während die Anzahl der Vorverdichtungsschritte geändert wurde, mehrere rSE-Magnete mit verschiedenen Anzahlen von Zwischenverbin­ dungsabschnitten hergestellt. Der Magnetfluss pro Einheits­ länge in der Richtung L jedes so hergestellten rSE-Magneten wurde gemessen. Im Ergebnis zeigte es sich, dass der Magnet­ fluss pro Einheitslänge bei zunehmender Anzahl der Verdich­ tungsschritte (Anzahl der Zwischenverbindungsabschnitte) ab­ nahm.

Im Verlauf weiterer Untersuchungen haben die Erfinder be­ merkt, dass ein magnetischer Gesamtfluss, der vergleichbar mit dem ist, wie er bei einem rSE-Magneten erhalten werden kann, der aus einer erhöhten Anzahl von Zwischenverbindungs­ abschnitten besteht, selbst dann erzielt werden kann, wenn die Anzahl der Verdichtungsschritte, d. h. die Anzahl der Zwischenverbindungsabschnitte des rSE-Magneten dadurch ver­ ringert wird, dass die axiale Länge des ferromagnetischen Abschnitts (Lm) der Pressform erhöht wird. D. h., es zeigte sich, dass ein rSE-Magnet mit ausreichenden Magneteigen­ schaften selbst dann hergestellt werden kann, wenn Lm größer als die durch die Gleichung (2) vorgegebene Begrenzung ist.

Auch zeigte es sich als Ergebnis einer Messung der B-H-Cha­ rakteristik durch einen B-H-Gleichspannungsfühler, dass Lm und der Ausrichtungsgrad des rSE-Magneten in enger Beziehung zueinander stehen.

Der Ausrichtungsgrad eines rSE-Magneten in radialer Richtung ist durch die folgende Gleichung (3) definiert:

Ausrichtungsgrad (%) = Br(r)/(Br(r) + Br(c)) × 100 (3),

wobei Br(r) die Restmagnetflussdichte in radialer Richtung ist und Br(c) die Rest-Magnetflussdichte in Umfangsrichtung ist.

Zwei verschiedenen mehrstufigen rSE-Magnete mit derselben Größe und nahezu dem gesamten magnetischen Gesamtfluss, die sich jedoch hinsichtlich der Anzahl der Verdichtungsschritte (Anzahl der Zwischenverbindungsabschnitte) voneinander un­ terschieden, wurden ein rechteckiges, massives Teststück, wie durch X in Fig. 3 dargestellt, und ein anderes recht­ eckiges, massives Teststück, wie durch Y in Fig. 3 darge­ stellt, entnommen. Wie es aus Fig. 3 erkennbar ist, enthält das Teststück X keinen Verbindungsabschnitt, und die axiale Länge des Teststücks Y stimmt mit der axialen Länge (L) des rSE-Magneten überein. Aus den Messergebnissen zur B-H-Cha­ rakteristik ergab sich, dass das Teststück X aus dem rSE- Magneten mit einer größeren Anzahl von Zwischenverbindungs­ abschnitten (kürzerer Wert von Lm) einen Wert Br(r) und einen Ausrichtungsgrad zeigte, die jeweils höher als die beim Teststück X aus dem anderen rSE-Magneten waren. Jedoch waren der Wert Br(r) und der Ausrichtungsgrad bei den Test­ stücken Y aus den beiden rSE-Magneten nahezu gleich. Ferner zeigte es sich als Ergebnis einer weiteren Untersuchung an Teststücken X von mehreren rSE-Magneten, die durch Ändern von Lm und der Anzahl der Verdichtungsschritte hergestellt wurden, dass ein Teststück X mit einem Ausrichtungsgrad von 83 bis 93% starke Magneteigenschaften zeigt und dass insbe­ sondere die Anzahl von Verdichtungsschritten verringert wer­ den kann, während gute Magneteigenschaften beibehalten wer­ den, wenn der Ausrichtungsgrad 83 bis 88% beträgt. Aus wie­ derholten Messungen wurde klargestellt, dass der Ausrich­ tungsgrad im Zwischenverbindungsabschnitt zwischen benach­ barten Verbindungsabschnitten eines rSE-Magneten, der dem Teststück X entspricht, dadurch innerhalb des Bereichs von 83 bis 88% eingestellt werden kann, dass Lm geeignet so ge­ wählt wird, dass die Beziehung: d²/D < Lm ≦ 2,5 × d²/D er­ füllt ist. Wenn Lm den Wert 2,5 d²/D überschreitet, nehmen der Ausrichtungsgrad und der magnetische Gesamtfluss deut­ lich ab. So kann beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Wert Lm verwendet werden, der größer als der herkömmlicherweise verwendete ist, weswegen die Anzahl von Verdichtungsschrit­ ten verringert werden kann, was seinerseits die Herstellkos­ ten verringert.

Bei der Erfindung betragen der Innendurchmesser D der Press­ form und der Außendurchmesser d vorzugsweise 10 bis 200 mm bzw. 7 bis 150 mm. Die axiale Länge des ferromagnetischen Abschnitts ist durch die Werte von d und D begrenzt, und vorzugsweise gilt 0,2 × d²/D ≦ Lm ≦ 2,5 × d²/D (mm), wenn ein Ausrichtungsgrad von 83 bis 93% vorgesehen ist, während d²/D < Lm ≦ 2,5 × d²/D (mm) gilt, wenn ein Ausrichtungsgrad von 83 bis 88% vorgesehen ist.

Der Außendurchmesser Φ des erfindungsgemäßen rSE-Magneten beträgt vorzugsweise 10 bis 150 mm, bevorzugter 10 bis 100 mm. Es ist sehr schwierig, ein Ausrichtungsmagnetfeld Bg mit ausreichender Stärke zum Gewährleisten magnetischer An­ isotropie in industriellem Maßstab zu erzielen, wenn der Außendurchmesser kleiner als 10 mm ist. Wenn der Außendurch­ messer 150 mm übersteigt, wird die Handhabung der Magneten schwierig. Das Verhältnis L/Φ zwischen der axialen Länge L und dem Außendurchmesser Φ eines rSE-Magneten beträgt vor­ zugsweise 1/3 oder mehr, bevorzugter 1/3 bis 10.

Der erfindungsgemäße rSE-Magnet ist ein Magnet auf SE-Fe-B- Basis, vorzugsweise ein Magnet auf SE-Fe(Co)-B-M-Basis. SE ist mindestens ein Seltenerdelement einschließlich Y, und es kann mit 25 bis 35 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Magneten vorhanden sein. B (Bor) kann mit 0,8 bis 1,2 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Magneten vor­ handen sein. M ist mindestens ein Element, das aus der aus Al, Nb, Ti, V, Zr, Mo, W, Ga, Cu, Zn, Ge und Sn bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und es kann mit 5 Gewichts-% oder we­ niger bezogen auf das Gesamtgewicht des Magneten enthalten sein. Ein Teil des Rests in Form von Fe kann durch Co ersetzt sein. Zu bevorzugten Ausführungsbeispielen gehören Nd-Fe-B-Al-Nb, Nd-Fe-Co-B-Al-Nb, Nd-Fe-B-Al-Ga, Nd-Fe-Co-B- Al-Ga, Nd-Dy-Fe-B-Al-Nb, Nd-Dy-Fe-Co-B-Al-Nb, Nd-Dy-Fe-B-Al- Ga, Nd-Fe-Dy-Co-B-Al-Ga usw.

Das Ausgangspulver wird durch ein in der Technik bekanntes Verfahren hergestellt. Z. B. wird eine in Inertatmosphäre oder im Vakuum hergestellte SE-Fe-B-Legierung im allgemeinen durch zwei Schritte einer Grobpulverisierung und einer Fein­ pulverisierung in nicht-oxidierender Atmosphäre so pulveri­ siert, dass eine mittlere Teilchengröße von 4,0 bis 5,0 µm (F.S.S.S.) vorliegt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die fol­ genden Bezugsbeispiele und Beispiele beschrieben, die dahin­ gehend gelesen werden sollen, dass sie verschiedene bevor­ zugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen.

BEISPIEL 1

Es wurde ein Barren mit einer chemischen Zusammensetzung mit 32 Gewichts-% Nd, 1,1 Gewichts-% B und Fe als Rest mecha­ nisch pulverisiert, um ein Ausgangspulver mit einer mittle­ ren Teilchengröße von 4,5 µm (F.S.S.S.) herzustellen. Unter Verwendung einer Pressform 9 mit einem Innendurchmesser von 30 mm und einem Wert Lm von 16 mm sowie einem Kern 3 mit einem Außendurchmesser von 22 mm wurden die Vorverdichtungs­ schritte vier Mal wiederholt, während das Ausgangspulver mit einer Tiefe von 15 mm für jeden Vorverdichtungsschritt in den Hohlraum 10 gegeben wurde, um einen vorverdichteten Kör­ per in Form eines Vierfachstapels herzustellen. Nach dem Verschieben des Stapels vorverdichteter Körper in den durch den unmagnetischen Abschnitt 2 umschlossenen Raum wurde eine abschließende Menge des Ausgangspulvers mit einer Tiefe von 15 mm in den Hohlraum 10 gefüllt und durch den oberen Stempel 4 verdichtet, um einen abschließend verdichteten Körper herzustellen. Bei jedem Lauf des Herstellens des abschlie­ ßend verdichteten Körpers wurde die Dichte der vorverdichte­ ten Körper im Bereich von 2,9 g/cm³ bis 4,2 g/cm³ ausge­ wählt. Die Dichte des abschließend verdichteten Körpers be­ trug für jeden Lauf 4,2 g/cm³. Während der Verdichtungs­ schritte wurde ein Ausrichtungsmagnetfeld für magnetische Sättigung an das Ausgangspulver angelegt.

Die so erhaltenen abschließend verdichteten Körper (100 Kör­ per bei jedem Lauf) wurden bei 1100°C für 2 Stunden in einem Vakuum von 5 × 10^-4 bis 7 × 10^-4 Torr (1 Torr = 1,33 hPa) gesintert. Nach dem Sintern wurde das Auftreten von Rissbil­ dung an den Verbindungsabschnitten für jedes Sintererzeugnis untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt. Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass Rissbildung dann nicht auftritt, wenn die Dichte des vorverdichteten Körpers 4,0 g/cm² oder weniger beträgt, d. h., dass Rissbildung dann nicht auf­ tritt, wenn die Dichtedifferenz zwischen dem abschließend verdichteten Körper und dem vorverdichteten Körper 0,2 g/cm³ oder mehr beträgt. Wenn die Dichte des vorverdichteten Kör­ pers 4,0 g/cm³ überschreitet, d. h., wenn die Dichtediffe­ renz kleiner als 0,2 g/cm³ ist, nimmt das Auftreten von Ris­ sen stark zu. Insbesondere traten Risse bei 80% der Sinter­ erzeugnisse auf, wenn die Dichte des vorverdichteten Körpers und die Dichte des abschließend verdichteten Körpers gleich waren. Aus den Ergebnissen wurde klargestellt, dass Rissbil­ dung während des Sinterprozesses wirkungsvoll verhindert werden kann, wenn die Dichte des abschließend verdichteten Körpers mindestens 0,2 g/cm³ höher als die Dichte des vor­ verdichteten Körpers ist.

BEISPIEL 2

Jedes von Sintererzeugnissen, wie es auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 erhalten wurde, wurde anschließend bei 900°C für 2 Stunden sowie 600°C für 2 Stunden jeweils in Ar-Atmo­ sphäre wärmebehandelt, geschliffen und durch eine Harzbe­ schichtung oberflächenbehandelt. Die so behandelten Erzeug­ nisse wurden magnetisiert, um rSE-Magnete (Außendurchmesser 25 mm, Innendurchmesser 19 mm, axiale Länge 30 mm) mit 8 Po­ len an ihrer Außenumfangsfläche zu erhalten. Für jeden Ma­ gneten wurde der magnetische Gesamtfluss gemessen, und die Messergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt. Wie es aus den Ergebnissen erkennbar ist, zeigt ein rSE-Magnet hohen magne­ tischen Gesamtfluss, wenn die Dichte des vorverdichteten Körpers 3,1 g/cm³ oder mehr beträgt, d. h., wenn sich die Dichte im durch die Erfindung spezifizierten Bereich befin­ det. Wenn die Dichte kleiner als 3,1 g/cm³ war, war die ma­ gnetische Gesamtflussdichte extrem niedrig, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.

So zeigen die Ergebnisse der Beispiele 1 und 2 deutlich, dass Rissbildung während des Sinterprozesses wirkungsvoll verhindert werden kann und ein hoher magnetischer Gesamt­ fluss erzielt werden kann, wenn die durch die Erfindung spe­ zifizierten Bedingungen erfüllt sind, d. h. eine Dichte des vorverdichteten Körpers von 3,1 g/cm³ oder mehr und eine Dichtedifferenz (Dichte des abschließend verdichteten Kör­ pers - Dichte des vorverdichteten Körpers) von 0,2 g/cm³ oder mehr.

BEISPIEL 3

Es wurde derselbe Ablauf wie beim Beispiel 1 wiederholt, während die Überlappungslänge geändert wurde, um einen end­ gültig verdichteten Körper in Form eines Fünffachstapels herzustellen. Die Dichte der vorverdichteten Körper betrug 3,6 g/cm³, während die des abschließend verdichteten Körpers 4,1 g/cm³ betrug. Jeder abschließend verdichtete Körper wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 2 gesintert, wärme­ behandelt, bearbeitet, oberflächenbehandelt und magneti­ siert, um jeweils einen rSE-Magneten mit einer Größe von 25 mm (Außendurchmesser) × 19 mm (Innendurchmesser × 30 mm (axiale Länge) zu erhalten. Für jeden rSE-Magneten wurde der magnetische Gesamtfluss gemessen, und die zugehörigen Ergeb­ nisse sind in Fig. 6 dargestellt. Ein negativer Wert der Überlappungslänge bedeutet, dass der untere Teil des einge­ füllten Ausgangspulvers im Hohlraum lag, der vom unmagneti­ schen Abschnitt der Pressform umschlossen war. Bei zunehmen­ der Überlappungslänge in negativer Richtung nahm der magne­ tische Gesamtfluss stark ab. Im Bereich, in dem die Überlap­ pungslänge 3,2 mm überschritt, also größer als 20% von Lm (16 mm) war, nahm der magnetische Gesamtfluss allmählich mit zunehmender Überlappungslänge ab. So zeigt das Ergebnis, dass die Überlappungslänge 20% oder weniger von Lm betragen soll, um gute Magneteigenschaften zu erzielen.

BEISPIEL 4

Dasselbe Ausgangspulver wie beim Beispiel 1 wurde einer mehrstufigen Verdichtung unterzogen, wobei ein Pressstempel verwendet wurde, wie er in der Tabelle 1 angegeben ist. Wenn Lm 16 mm betrug, wurde der Verdichtungsschritt fünf Mal wie­ derholt, während die Einfülltiefe des Ausgangspulvers für jeden Verdichtungsschritt 15 mm betrug. Wenn Lm 20 mm be­ trug, wurde der Verdichtungsschritt vier Mal wiederholt, während die Einfülltiefe des Ausgangspulvers für jeden Ver­ dichtungsschritt 19 mm betrug. Die Dichte betrug für jeden vorverdichteten Körper 3,6 g/cm³, während sie für den ab­ schließend verdichteten Körper 4,1 g/cm³ betrug. Jeder ab­ schließend verdichtet Körper wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 2 gesintert, wärmebehandelt, bearbeitet, ober­ flächenbehandelt und magnetisiert, um einen rSE-Magneten A (Lm = 20 mm) und einen rSE-Magneten B (Lm = 16 mm) zu erhalten, die jeweils eine Größe von 25 mm (Außendurchmesser × 19 mm (Innendurchmesser) × 30 mm (axiale Länge) aufwiesen. Für jeden rSE-Magneten wurde der magnetische Gesamtfluss ge­ messen.

Aus dem Zwischenverbindungsabschnitt jedes rSE-Magneten wur­ den ein Teststück X mit einer Größe von 4 mm in axialer Richtung, 6 mm in Umfangsrichtung und 2,5 mm in radialer Richtung sowie ein Teststück Y mit einer Größe von 30 mm in axialer Richtung, 6 mm in Umfangsrichtung sowie 2,5 mm in radialer Richtung entnommen, wie in Fig. 3 dargestellt. Die B-H-Charakteristik jedes Teststücks in radialer Richtung und in Umfangsrichtung wurden durch einen B-H-Gleichspannungs­ fühler gemessen, um den Ausrichtungsgrad zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.

Da Lm (20 mm) größer als d²/D (16,1 mm) war, erfüllte der Pressstempel zum Herstellen des rSE-Magneten A die Gleichung (2) nicht. Jedoch war der magnetische Gesamtfluss des rSE- Magneten A nahezu derselbe wie der des rSE-Magneten B, der mit einer Pressform hergestellt wurde, die die Gleichung (2) erfüllte. Auch war der Ausrichtungsgrad im Zwischenverbin­ dungsabschnitt des rSE-Magneten A kleiner als der im rSE-Ma­ gneten B. Jedoch hatten der rSE-Magnet A und der rSE-Magnet B nahezu denselben Ausrichtungsgrad hinsichtlich der vollen Länge (L). So wurde klargestellt, dass gute Magneteigen­ schaften selbst dann erhalten werden können, wenn Lm größer als die durch die Gleichung (2) spezifizierte Grenze ist.

BEISPIEL 5

Dasselbe Ausgangspulver wie beim Beispiel 1 wurde einer mehrstufigen Verdichtung unter Verwendung einer Pressform, wie sie in der Tabelle 1 angegeben ist, unterzogen. Wenn Lm 45 mm betrug, wurde der Verdichtungsschritt drei Mal wiederholt, während die Einfülltiefe des Ausgangspulvers für jeden Verdichtungsschritt 44 mm betrug. Wenn Lm 33 mm betrug, wur­ de der Verdichtungsschritt vier Mal wiederholt, während die Einfülltiefe des Ausgangspulvers für jeden Verdichtungs­ schritt 32 mm betrug. Die Dichte betrug für jeden vorver­ dichteten Körper 3,8 g/cm³, während sie für den abschließend verdichteten Körper 4,1 g/cm³ betrug. Jeder abschließend verdichtete Körper wurde auf dieselbe Weise wie beim Bei­ spiel 2 gesintert, wärmebehandelt, bearbeitet, oberflächen­ behandelt und magnetisiert, um einen rSE-Magneten C (LM = 45 mm) und einen rSE-Magneten D (LM = 33 mm) zu erhalten, von denen jeder eine Größe von 50 mm (Außendurchmesser) × 39 mm (Innendurchmesser) × 46 mm (axiale Länge) aufwies. Für jeden rSE-Magneten wurde der magnetische Gesamtfluss gemes­ sen.

Aus dem Zwischenverbindungsabschnitt jedes rSE-Magneten wur­ den ein Teststück X mit einer Größe von 10 mm in axialer Richtung, 8 mm in Umfangsrichtung und 3 mm in radialer Rich­ tung sowie ein Teststück Y mit einer Größe von 46 mm in axi­ aler Richtung, 8 mm in Umfangsrichtung sowie 3 mm in radia­ ler Richtung entnommen, wie in Fig. 3 dargestellt. Die B-H- Charakteristik jedes Teststücks in radialer Richtung und in Umfangsrichtung wurden durch einen B-H-Gleichspannungsfühler gemessen, um den Ausrichtungsgrad zu bestimmen. Die Ergeb­ nisse sind in der Tabelle 1 angegeben.

Da Lm (45 mm) größer als d²/D (33,75 mm) war, erfüllte der Pressstempel zum Herstellen des rSE-Magneten C die Gleichung (2) nicht. Jedoch war der magnetische Gesamtfluss des rSE- Magneten C nahezu derselbe wie der des rSE-Magneten D, der durch eine Pressform hergestellt wurde, die der Gleichung (2) genügte. Auch war der Ausrichtungsgrad im Zwischenver­ bindungsabschnitt des rSE-Magneten C kleiner als der im rSE- Magneten D. Jedoch hatten der rSE-Magnet C und der rSE-Magnet D nahezu denselben Ausrichtungsgrad hinsichtlich der vollen Länge (L) des Magneten. So wurde klargestellt, dass gute Magnetische Eigenschaften selbst dann erzielt werden können, wenn Lm größer als die durch die Gleichung (2) spe­ zifizierte Grenze ist. Auch kann durch Einstellen von Lm im Bereich, der einen Ausrichtungsgrad von 83 bis 88% für den Zwischenverbindungsabschnitt des Magneten gewährleistet, die Anzahl von Verdichtungsschritten verringert werden, während gute Magneteigenschaften beibehalten bleiben. Daher ist das erfindungsgemäße Herstellverfahren auch hinsichtlich einer Verringerung der Herstellkosten von Vorteil.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Dasselbe Ausgangspulver wie beim Beispiel 1 wurde unter Ver­ wendung derselben Pressform verdichtet, wie sie beim Bei­ spiel 5 (Lm = 33 mm) verwendet wurde, um einen ungebrannten Körper mit einer Dichte von 4,1 g/cm³ herzustellen. Dieser ungebrannte Körper wurde auf dieselbe Weise wie beim Bei­ spiel 2 gesintert, wärmebehandelt, bearbeitet und oberflä­ chenbehandelt, um ein Sintererzeugnis mit einer Größe von 50 mm (Außendurchmesser) × 39 mm (Innendurchmesser) × 11,5 mm (axiale Länge) zu erhalten. Es wurden vier Sintererzeug­ nisse aufeinandergestapelt und unter Verwendung eines Kle­ bers miteinander verbunden, um ein Stapelerzeugnis mit einer axialen Länge von 46 mm herzustellen, und dann wurde das Stapelerzeugnis auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 2 ma­ gnetisiert, um einen Stapelmagneten zu erzeugen. Der am Ma­ gneten gemessene magnetische Gesamtfluss und der an einem Teststück X von 10 mm (axiale Richtung) × 8 mm (Umfangsrich­ tung) × 3 mm (radiale Richtung), wie dem Magneten gemäß Fig. 3 entnommen, gemessen wurden, sind in der Tabelle 1 angege­ ben. Obwohl der Ausrichtungsgrad derselbe wie der beim rSE- Magneten D des Beispiels 5 war, war der magnetische Gesamt­ fluss kleiner als der des rSE-Magneten D.

BEISPIEL 6

Auf dieselbe Weise wie bei der Herstellung des rSE-Magneten A des Beispiels 4 wurde ein abschließend verdichteter Körper dadurch hergestellt, dass die Verdichtungsschritte fünf Mal wiederholt wurden, während die Einfülltiefe des Ausgangspul­ vers auf 18,4 mm gehalten wurde, oder die Einfülltiefe wie folgt geändert wurde: 19 mm für den ersten Schritt, 19,8 mm für den zweiten Schritt, 18 mm für den dritten Schritt, 16,2 mm für den vierten Schritt und 19 mm für den fünften Schritt. Dann wurde jeder der abschließend verdichteten Kör­ per auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 2 gesintert, wärme­ behandelt, bearbeitet, oberflächenbehandelt und magneti­ siert, um einen rSE-Magneten E (mit variabler Überlappungs­ länge) bzw. einen rSE-Magneten F (mit fester Überlappungs­ länge) mit jeweils einer Größe von 25 mm (Außendurchmesser) × 19 mm (Innendurchmesser) × 54 mm (axiale Länge) zu erhal­ ten. Der magnetische Gesamtfluss, wie er für jeden Magneten gemessen wurde, ist in der Tabelle 1 angegeben.

Die Länge zwischen benachbarten Verbindungsabschnitten wurde durch die Verteilungskurve der Oberflächen-Magnetflussdichte in axialer Richtung bestimmt. Die Länge jedes Paars benach­ barter Verbindungsabschnitte lag im Bereich von 7,2 bis 5,9 mm. Da die minimale Länge (5,9 mm) 82% der maximalen Länge (7,2 mm) betrug, lag jede Länge zwischen 82 und 100% der maximalen Länge. Obwohl die Länge der benachbarten Ver­ bindungsabschnitte beim rSE-Magneten E variabel war, war der magnetische Gesamtfluss nahezu derselbe wie beim rSE-Magne­ ten F mit konstanter Länge.

Tabelle 1

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines radial anisotropen Sin­ termagneten auf SE-Fe-B-Basis, wobei SE mindestens ein Sel­ tenerdelement einschließlich Y ist, wobei mehrere vorverdich­ tete Körper aufeinander gestapelt und zu einem einstückigen Körper fertig verdichtet werden, der gesintert und an seiner Oberfläche magnetisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vorverdichteten Körper aufeinanderfolgend in einer Pressform (9) dadurch hergestellt werden, daß

• a) eine erste Menge an Ausgangspulver in einen zylindri­ schen Hohlraum (10) eingefüllt wird, der einen ferroma­ gnetischen Abschnitt (1), einen an dessen untere Endflä­ che konzentrisch anschließenden unmagnetischen Abschnitt (2) und einen den ferromagnetischen und den unmagneti­ schen Abschnitt (1, 2) koaxial durchsetzenden Kern (3) aufweist,
• b) die erste Menge an Ausgangspulver in einem radialen Ma­ gnetfeld verdichtet wird,
• c) der so vorverdichtete erste Körper in den unmagnetischen Abschnitt (2) verschoben wird, und
• d) durch Wiederholen der Schritte (a) bis (c) mindestens ein weiterer vorverdichteter Körper auf den ersten vor­ verdichteten Körper gestapelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Körper auf eine Dichte von 3,1 g/cm³ oder mehr vorverdichtet werden und der einstückige Körper auf eine um mindestens 0,2 g/cm³ höhere Dichte fertig verdichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass nach Verschieben mehrerer vorverdichteter Körper in den unmagnetischen Abschnitt (2) eine abschließende Menge des Ausgangspulvers in den Hohlraum (10) eingefüllt und zusammen mit den vorverdichteten Körpern verdichtet wird, um den fer­ tig verdichteten einstückigen Körper herzustellen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des ferromagneti­ schen Abschnitts (1) 2,5 × d²/D oder weniger beträgt, wobei d der Außendurchmesser des Kerns (3) und D der Innendurchmesser der Pressform (9) ist.

5. Radial anisotroper Sintermagnet auf SE-Fe-B-Basis, wobei SE mindestens ein Seltenerdelement einschließlich Y ist, der aus einem Stapel von mindestens zwei ungebrannten Körpern be­ steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt, der keinen der Grenzfläche zwischen benachbarten Körpern entsprechenden Verbindungsabschnitt enthält, einen Ausrichtungsgrad von 83 bis 88%, vorzugsweise bis zu 93%, aufweist, wobei der Aus­ richtungsgrad durch die Gleichung
Ausrichtungsgrad (%) = Br(r)/(Br(r) + Br(c)) × 100,
definiert ist, in der Br(r) die Rest-Magnetflussdichte in ra­ dialer Richtung und Br(c) die Rest-Magnetflussdichte in Um­ fangsrichtung ist.

6. Sintermagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Stapel von mindestens vier verdichteten Körpern besteht und die axiale Länge zwischen jeweils benach­ barten Verbindungsabschnitten 80 bis 100% der maximalen axialen Länge zwischen benachbarten Verbindungsabschnitten beträgt.