JP2002540595A - 複合部品及びその製造方法 - Google Patents

複合部品及びその製造方法

Info

Publication number
JP2002540595A
JP2002540595A JP2000607232A JP2000607232A JP2002540595A JP 2002540595 A JP2002540595 A JP 2002540595A JP 2000607232 A JP2000607232 A JP 2000607232A JP 2000607232 A JP2000607232 A JP 2000607232A JP 2002540595 A JP2002540595 A JP 2002540595A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
support
magnetic body
magnetic
powder
rare earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000607232A
Other languages
English (en)
Inventor
レッペル、ゲオルク‐ヴェルナー
ツェルマン、フォルカー
Original Assignee
バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2002540595A publication Critical patent/JP2002540595A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
    • B22F7/064—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts using an intermediate powder layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008—Soldering within a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0557—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205—Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/0221—Mounting means for PM, supporting, coating, encapsulating PM

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 支持体（１）と磁性体（２）とからなる複合部品を製造する方法において、支持体（１）を、鉄を含む合金をベースとする粉末から粉末冶金法で作り、その上に希土類元素に富んだ合金をベースとする磁性体（２）を置き、次いで両者を炉（３）において焼結する。焼結時、支持体内に侵入する溶融液相が生じ、これが冷却後支持体内に埋め込んだアンカーとしての機能を果たすため、支持体（１）と磁性体（２）との間に強固な結合が生ずる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この発明は、希土類元素に富んだ合金からなる磁性体を軟磁性の支持体と境界
面に沿って結合した複合部品の製造方法に関する。
【０００２】 さらに、この発明は、希土類元素に富んだ合金をベースとする磁性体と軟磁性
の支持体とを備えた複合部品に関する。
【０００３】 かかる複合部品は、例えば電動機の回転子や固定子として使用される。その場
合、軟磁性の支持体は磁性体のための帰磁路として機能する。この複合部品を製
造するため、先ず磁性体を、希土類元素に富んだ合金をベースとする粉末から加
圧成形し、しかる後焼結する。この磁性体は焼結中に大きく減量するので寸法精
度が悪く、従って焼結後に寸法に合わせて研磨せねばならない。この研磨の後磁
性体を軟磁性の支持体に接着し、電動機の回転子或いは固定子を形成する。
【０００４】 この公知の複合部品とその製造方法の欠点は、磁性体を研磨するために予めそ
れだけ大きなサイズとせねばならないことである。この大き目のサイズを研磨す
る際に大量の研磨屑が発生する。従って、高価な材料が浪費される。その上、研
磨屑にはその処理の問題もある。さらに、磁性体は、研磨コストを限度内に保つ
ため、その遅延を補うべく事前処理せねばならない。そのため、特に複数の面を
研磨せねばならない場合、その研磨コストが磁性体コストの大部分を決める。
【０００５】 このような従来の技術を基本にして、この発明の課題は、磁性体と軟磁性の支
持体とからなり高い強度を持つ、寸法精度の高い複合部品を提供すると共に、そ
の製造のためのコスト的に有利な方法を提供することにある。
【０００６】 この課題は、この発明によれば、境界面に沿って形成した溶融液相を磁性体か
ら支持体内に延ばすことによって解決される。
【０００７】 さらに、この課題は、この発明によれば、 ａ）支持体と磁性体とを粉末から成形し、 ｂ）熱処理によって境界面の範囲に、熱処理の間に支持体内に侵入する溶融液相 を形成する、 工程を備えた方法により解決される。
【０００８】 支持体を粉末冶金法で作ると、支持体に、境界面に沿う多数の透孔や通路が生
じ、これらの中に熱処理中に境界面の範囲にある溶融液相が侵入する。磁性体に
侵入した溶融液相により磁性体を冷却後有効に支持体に固定できる。この磁性体
の支持体における固定は、その場合、非常に強く、支持体と磁性体との結合は互
いに異なる熱膨張係数にも係らず一緒に焼結した後の冷却においても維持される
。支持体の配置に関しては多数の可能性があり、また複合部品の高い寸法精度が
この発明により与えられるので、この発明に従い製造した複合部品は、熱処理後
直ちに研磨工程なしで差し込み或いはクランプによって複雑な電気機械的機器部
品に形成することができる。
【０００９】 この発明の他の実施例及び有利な構成例は、従属請求項に記載してある。
【００１０】 以下に、この発明の実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】 図１は、この発明による複合部品の製造方法の経過を模式的に示す。軟磁性の
支持体１を鉄粉から加圧成形し、次いで焼結する。更に希土類元素に富んだ磁性
体２を粉末、例えばＮｄＦｅＢをベースとする粉末から加圧成形する。この加圧
成形の間、磁性体２に磁化容易軸を形成するために、外部磁界を加える。磁性体
２を支持体１上に置き、両者を炉３で一緒に焼結して複合部品４とする。しかし
、支持体１と磁性体２を共通の加圧工程で成形し、次いで一緒に焼結してもよい
。これらの方法を、以下では簡単に「融着焼結」と称することとする。
【００１２】 図２は融着焼結後の複合部品４の支持体１と磁性体２との間の境界面５の断面
を示す。磁性体２は組成Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂの硬質磁性粒子６とＮｄ−Ｆｅ−ホウ化
物７とから構成され、それらの間に、凡そ６５０℃以上の温度で溶融液状状態に
移行するＮｄに富んだ相８が存在する。このような合金はまた略してＮｄＦｅＢ
ベース合金と称することとする。
【００１３】 鉄粉から加圧成形され、焼結された支持体１は、中実の範囲９の他に孔溝１０
を持っている。この孔溝は、焼結後部分的に磁性体２のＮｄに富んだ相８で満た
される。このＮｄに富む相８で満たされた孔溝１０の他に、Ｎｄに富んだ相８で
満たされない空洞１１も存在する。その他に、個別の亀裂１２も存在する。
【００１４】 Ｎｄに富んだ相８が支持体１の孔溝１０に侵入することで、磁性体２は支持体
１に効果的に固定される。その場合、この結合は強固であり、両物質の異なる焼
結挙動及び異なる熱膨張にも係らず、この結合が熱処理中に壊れることはない。
【００１５】 図３は、破線１３で鉄粉から作った支持体１の長さの変化を百分率で、実線１
４でＮｄＦｅＢ合金をベースにして作った磁性体２の長さの変化を焼結温度に関
連して百分率で示す。この関係は、焼結時の加熱相において重要である。還元性
雰囲気中１１２０℃の焼結温度での鉄からなる支持体１の減量は０．１％に過ぎ
ない。これに対しＮｄＦｅＢ合金では、その減量は典型的には磁化容易軸に対し
垂直に１２％、磁化容易軸に対し平行に２２％であり、これは３空間方向にわた
り平均で１５．４％の減量に相当する。磁性体２の体積減量による寸法の直線的
変化は、明らかに、融着焼結の間支配している高温で、磁性体２が溶融液相の上
をほぼ自由に滑れることにより可能となる。
【００１６】 図４に示す温度変化時の、例えばＮｄＦｅＢベースの磁性体とＦｅ製の磁性体
とを備えた複合部品の、冷却相における温度変化時の異なる膨張特性は遥かに重
大である。図４において、破線１５は温度に関連した支持体１の相対的長さ変化
を示す。図４の実線の曲線１６は、ＮｄＦｅＢ製の磁性体２の磁化容易軸に対し
平行な膨張特性を示し、一方実線１７は、ＮｄＦｅＢ合金製の磁性体２の磁化容
易軸に対し直角方向の膨張特性を表す。図４から明らかなように、支持体１は温
度上昇伴いほぼ直線的に膨張する。これに対しＮｄＦｅＢ合金製の磁性体２は、
磁化容易軸に対し直角の方向に凡そ３７５℃の温度迄収縮し、それより高い温度
で再び膨張する。ただ磁化容易軸に対して平行にのみＮｄＦｅＢ合金から作られ
た磁性体２は連続的に膨張する。しかし５００℃の温度以下で、ＮｄＦｅＢから
成る磁性体２の熱膨張は、鉄粉から成る支持体１の膨張より著しく小さい。支持
体１と磁性体２との間の結合がこの異なる膨張特性にも係らず冷却の際に壊れな
いのは、それ自体既にこの方法で得られる支持体１と磁性体２との間の結合の質
に対する証左と見なされる。あるいは、複合部品４の冷却時に発生する応力が、
支持体２の鉄における塑性変形により抑制されるのかも知れない。
【００１７】 非常に異なる物質特性にも係らず、磁性体２と軟磁性の支持体１との間には、
その境界面５に支持体１と結合する充分な量の溶融液相が存在する限り、強固な
結合が成立する。このことは、一つには磁性体２の合金組成の各々に応じた変化
により起こるものであり、これにより溶融液相の量が増大する。もう１つの可能
性は、磁性体２の焼結前に、境界面に特殊なロウ材を施すことである。
【００１８】 以下に詳しく記載する実施例により、良好な永久磁石及び軟磁性の性質が達成
される。一緒の熱処理で得た複合部品４はその寸法精度が良く、一般に後処理を
必要としない。このことは、例えばＮｄＦｅＢベースの成形部品のような、液相
で焼結された成形部品は焼結後に高い歪みを示すが、一方通常の粉末冶金法によ
る鉄ベースの成形部品は、なお非常に正確な加圧許容誤差を維持したままでいる
が故にそれだけ驚異的である。しかし軟磁性支持体１上で磁性体２を一緒に焼結
する際、磁性体２の歪みは全く発生しないか或いは発生したとしても左程重要で
はないので、複合部品４の機械的処理を省略できる。従って、この複合部品４の
組立ては簡単化され、これにより従来の技術に較べてコストを節約できる。
【００１９】 複合部品４の製造について、以下の実施例を参照して説明する。 以下に説明する実施例では、共通に、先ず平均直径１００μｍの粒子の鉄粉か
ら２２．３×６．９×４ｍｍの寸法を持つ支持体１を加圧成形した。このように
成形した支持体１を次に還元性Ｈ2／Ｎ2の雰囲気中で１１２０℃において焼結し
た。加圧及び焼結密度は、選択した加圧力に応じ、６．３２〜７．１３ｇ／ｃｍ 3 の間にあった。これは鉄の理論的密度の８０．５％と９１％に相当する。
【００２０】 以下の例での更なる共通点は、融着焼結を１０８０〜１１４５℃で行った点で
あり、その際高い焼結温度が傾向的により好ましいことが明らかになった。
【００２１】 例１ ３０．５％の希土類元素を含むＮｄＦｅＢ粉末を、３％の水酸化ネオジム粉末
（ＮｄＨ2）と混合し、磁界中で方向付けて直方体状の磁性体２に加圧した。次
いでこの加圧体を同じ大きさの、密度６．９５ｇ／ｃｍ3の鉄からなる、焼結し
た支持体１上に置いた。続いてこの複合体の焼結を、磁性体２に対する普通の方
法で真空及び希ガス中で１１００℃において１時間行った。この融着焼結後、磁
性体２はその磁化容易軸の方向に応じ１０〜２５％消失したが、一方純鉄からな
る支持体１は寸法的に不変であった。磁性体２は、形状的には支持体１に適合し
、それと希土類元素と鉄からなる中間層を介して高いせん断強さを持つ強固な結
合を作った。この磁性体２は、磁化容易軸に対応する厚み方向に歪みを持たず、
複合部品４の厚さは凡そ±０．０５〜±０．１ｍｍの許容誤差で得られたので、
研磨なしで済ますことができた。
【００２２】 なお、従来の方法で焼結した磁性体は、焼結歪みのため凡そ０．５ｍｍの大き
めのサイズを必要とし、これは厚さの約２０％に相当する。この大き目のサイズ
を、次いで研磨により最終厚さに除去せねばならない。
【００２３】 例２ 例１と同様であるが、１％のＮｄＨ2−希土類元素を添加した。 例３ 例１と同様であるが、５％のＮｄＨ2−希土類元素を添加した。 例４ 例１と同様であるが、１０％のＮｄＨ2−希土類元素を添加した。 例５ 比較例であり、例１と同様であるが、希土類元素の添加はない。
【００２４】 磁性体２と、鉄製の支持体１との結合は、石板への衝突によりテストした。 各１０個の複合部品のうち、強固に結合したものの数を判定した。 その結果を以下の表に示す。
【表１】
【００２５】 希土類元素の含有量を上げるにつれ、焼結時の溶融液相の量、従って結合の質
が向上する。希土類元素に富んだ相の量は、種々の溶融及び粉末冶金の手段で制
御できる。希土類元素に富んだ粉末の添加は１つの可能性に過ぎない。以下の例
ではその他の可能性を挙げる。
【００２６】 磁気特性を検討するため、複合部品４を分離し、製造の際に５重量％のＮｄＨ 2 を添加した磁性体２をパーマグラフで測定した。０．９６Ｔの残留磁気は、Ｎ
ｄの比較的大きい濃度により、希土類元素の含有量を上げていない従来の方法で
製造したＮｄＦｅＢ磁性体の残留磁気より２〜３％低かった。
【００２７】 保磁力は、測定した磁性体２において１６ｋＡ／ｃｍ以上であった。付加のな
い合金に較べ、保磁力の改善は小さかった。
【００２８】 鉄からなる支持体１は、最初の状態で１．０５ｋＡ／ｃｍの保磁力を示す。融
着焼結後、この保磁力は１．５２ｋＡ／ｃｍであった。
【００２９】 例６ 例１と類似する。ただ、鉄製の支持体１上に置く前に、加圧した磁性体２にＮ
ｄＨ2のエタノール分散溶液を付加的に塗布した。磁性体２の不完全な消磁は両
者の結合に役立っている。焼結後１０個の部品中９個が衝突テスト後も互いに強
固に結合していた。
【００３０】 例７ 鉄製の焼結した支持体１をプレス工具に配置し、５％ＮｄＨ2粉末を混合した
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ粉末で満たした。粉末の配向後、両材料を一緒に加圧した。この
ようにして得た複合部品４を、次に１１００℃で焼結した。焼結後磁性体２と支
持体１は緊密な結合を形成した。Ｎｄに富んだ溶融液相により支持体１の孔溝１
０は０．５〜１ｍｍの深さ迄Ｎｄに富んだ、焼結温度で溶融している磁性体２の
溶融液相８で満たされた。これにより磁性体２に５０μｍ幅のＮｄの少ない領域
が発生したが、これは磁性体２の磁気特性を何ら損なわない。
【００３１】 これらの試料では、磁性体２と支持体１との結合は加圧後既に強く、融着焼結
後は磁性体２の固着及び台形状の断面が生ずる。
【００３２】 このため、結合の強度は極めて高い。このことは、しばしば亀裂１２が磁性体
２に発生することで証明されている。明らかに磁性体２と支持体１の間の結合は
非常によく、熱膨張の差により生ずる応力が中間層におけるよりは寧ろ磁性体２
において亀裂を生じさせている。
【００３３】 例８ 鉄粉を治具に充填し、３ｔ／ｃｍ2の圧力で予備加圧した。次いでＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ粉末を満たした。この粉末の方向を整えた後、両材料を４ｔ／ｃｍ2で一緒
に加圧した。焼結後磁性体２と支持体１とは緊密な結合を形成した。
【００３４】 これらの実験結果は、高いせん断強さを示す結合を得るには、境界面の範囲に
希土類元素が明らかに充分にあることが重要なことを示している。
【００３５】 例９から１１ 外部磁界を加えつつ、ＮｄＦｅＢ粉末から磁性体２を加圧成形した。次に境界
面５にロウ材を設け、支持体１と磁性体２を１１００℃で焼結した。ロウ材とし
て特にＮｄ金属、Ｎｄの砕片及びＮｄＨ2微細粉末の１ｍｍ厚の円板を用いた。 この実験でも、同様に支持体１と磁性体２間に強固な結合が生じた。
【００３６】 例１２ 例１と類似する。ただし、磁性体２と支持体１の間に、アルミニウム箔を付加
的に挿入した。焼結後１０個の複合部品４のうち５個が、衝突テストの後も強固
に結合していた。アルミニウムは焼結中に溶融液相の量を上げ、かくして両物質
の結合を可能とする。アルミニウムにより、そのほかに、支持体１の軟磁性特性
も磁性体２の磁気特性も本質的には影響されない。
【００３７】 例１３ないし１６ 上記の例と同様に、但しアルミニウム箔に代えて、各々アルミニウム粉末、鉄
・ホウ素粉末、銀粉末及び４２％の希土類元素含有のＮｄＦｅＢ粉末を焼結に先
立ち支持体１に設けた。全ての例で、磁性体２と支持体１の結合が改善した。
【００３８】 例１７ 焼結鉄製の皿状支持体１に、粒径３μｍのカルボニル鉄粉末を散布した。同様
に皿状の、Ｓｍ2（Ｃｕ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｃｏ）17型の永久磁石合金からなる加圧
磁性体２をこの鉄粉層上に置き、複合部品４を１２１０℃で真空下に焼結した。
熱処理及び冷却後、この磁性体２は鉄製の支持体１に強固に結合していた。
【００３９】 例１８ 比較例であり、例１７とほぼ同一である。ただし、鉄粉中間層なし。焼結後、
基礎に軽く衝突させただけで両者は分離した。
【００４０】 Ｓｍ2（Ｃｕ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｃｏ）17は同様に液相の焼結物質である。中間層
に使用した鉄粉はこの磁性材料に拡散し、焼結中の溶融液相の量を増大する。
【００４１】 関連して、支持体１として、純鉄の代わりに、粉末冶金法で作る際に充分な多
孔度を示すその他の鉄合金も使用可能である。この合金としては、例えばリン含
有量が１重量％未満の鉄・リン合金、ニッケル含有量が８５重量％未満の鉄・ニ
ッケル合金、コバルト含有量が５５重量％未満の鉄・コバルト合金並びにケイ素
含有量が７重量％未満の鉄・ケイ素合金が挙げられる。
【００４２】 さらに、ＮｄＦｅＢからなる磁性体２の代わりに、他の希土類元素含有合金も
挙げられる。例えば、ＮｄはＰｒ或いはＤｙのような他の希土類元素で、鉄はＣ
ｏ或いはＮｉのような他の遷移金属で置換可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による方法の工程を概略で示す。
【図２】 磁性体と支持体との間の境界面における断面を示す。
【図３】 ＮｄＦｅＢベースの磁性体と鉄ベースの支持体の長さの変化を百分率で表す。
【図４】 ＮｄＦｅＢベースの磁性体と鉄ベースの支持体の、温度に対する長さの相対変
化を表す。
【符号の説明】
１ 支持体 ２ 磁性体 ３ 炉 ４ 複合部品 ５ 境界面 ６ 磁性粒子 ７ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ８ Ｎｄに富んだ相 ９ 中実相 １０ 孔溝 １１ 空洞 １２ 亀裂 １３ 支持体の長さの変化を示す線 １４ 磁性体の長さの変化を示す線 １５ 支持体の相対長さの変化を示す線 １６ 磁性体の磁化容易軸に平行な膨張特性を表す線 １７ 磁性体の磁化容易軸に垂直な膨張特性を表す線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E040 AA04 AC05 BD01 CA01 HB03 HB11 5E041 AA11 AA19 BD01 CA01 HB11 5H002 AA01 AA09 AB01 AB05 5H615 AA01 BB01 PP01 PP06 SS26 TT04 TT05 5H622 AA03 CA02 CA07 CA10 DD02 PP03 QA02 QA10

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】希土類元素に富んだ合金からなる磁性体（２）を境界面（５）
    に沿って軟磁性の支持体（１）と結合した複合部品（４）の製造方法において、 ａ）支持体（１）及び磁性体（２）を粉末から成形し、 ｂ）熱処理により境界面（５）の範囲に、熱処理中に支持体（１）に侵入する溶 融液相（８）を形成する、 工程を備えることを特徴とする複合部品の製造方法。
  2. 【請求項２】支持体（１）を、軟磁性の鉄合金をベースとする粉末から加圧
    成形し、焼結して製造することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】支持体（１）を純鉄粉から加圧成形し、焼結して製造すること
    を特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】磁性体（２）をＮｄＦｅＢベースの合金から作ることを特徴と
    する請求項１から３の１つに記載の方法。
  5. 【請求項５】永久磁性体において、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型の硬質磁性相を備えて
    いない希土類元素に富んだ相の成分量が少なくとも３％であることを特徴とする
    請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】希土類元素に富んだ相の成分量を、少なくとも３５重量％の希
    土類元素成分量を有する粉末を添加することにより高めることを特徴とする請求
    項４記載の方法。
  7. 【請求項７】複合部品（４）の熱処理を磁性体（２）の焼結と同時に行うこ
    とを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】熱処理前に、境界面（５）に沿ってこの熱処理温度以下の融点
    を持つロウ材を設けることを特徴とする請求項１から７の１つに記載の方法。
  9. 【請求項９】ロウ材を、少なくとも３５重量％の希土類元素を含む粉末の形
    で境界面（５）に設けることを特徴とする請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】ロウ材を、熱処理温度以下の融点を持つ箔の形で境界面（５
    ）に設けることを特徴とする請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】磁性体（２）と支持体（１）とを一緒に加圧成形することを
    特徴とする請求項１から７の１つに記載の方法。
  12. 【請求項１２】磁性体（２）がＳｍ2（Ｃｕ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｃｏ）17をベー
    スとする合金から成ることを特徴とする請求項１から３の１つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】ロウ材を、少なくとも５０重量％の鉄を含む粉末の形で境界
    面（５）に設けることを特徴とする請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】希土類元素に富んだ合金をベースとする磁性体（２）と軟磁
    性の支持体（１）とを備え、境界面に沿って形成された溶融液相が磁性体（２）
    から支持体（１）内に延びていることを特徴とする複合部品。
JP2000607232A 1999-03-19 2000-03-08 複合部品及びその製造方法 Pending JP2002540595A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19912470A DE19912470B4 (de) 1999-03-19 1999-03-19 Verbundteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19912470.1 1999-03-19
PCT/DE2000/000726 WO2000057436A1 (de) 1999-03-19 2000-03-08 Verbundteil und verfahren zu dessen herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002540595A true JP2002540595A (ja) 2002-11-26

Family

ID=7901685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000607232A Pending JP2002540595A (ja) 1999-03-19 2000-03-08 複合部品及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6599465B1 (ja)
EP (1) EP1166293B1 (ja)
JP (1) JP2002540595A (ja)
DE (2) DE19912470B4 (ja)
WO (1) WO2000057436A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020521316A (ja) * 2017-11-28 2020-07-16 エルジー・ケム・リミテッド 焼結磁石の製造方法および焼結磁石

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19962232B4 (de) * 1999-12-22 2006-05-04 Vacuumschmelze Gmbh Verfahren zur Herstellung stabförmiger Dauermagnete
US6889419B2 (en) 2002-04-16 2005-05-10 Delphi Technologies, Inc. Method of making a composite electric machine component of a desired magnetic pattern
JP2005036929A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Advics:Kk 電磁弁の弁軸付可動鉄心及びその製造方法
WO2007018123A1 (ja) * 2005-08-08 2007-02-15 Hitachi Metals, Ltd. 希土類合金系バインダレス磁石およびその製造方法
DE102006050166A1 (de) * 2006-10-25 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Stator in einem Elektromotor
US8268452B2 (en) * 2007-07-31 2012-09-18 Baker Hughes Incorporated Bonding agents for improved sintering of earth-boring tools, methods of forming earth-boring tools and resulting structures
US10226818B2 (en) * 2009-03-20 2019-03-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Process for joining powder injection molded parts
US20130199831A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-08 Christopher Morris Electromagnetic field assisted self-assembly with formation of electrical contacts
DE102013205442A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Robert Bosch Gmbh Pumpe mit Elektromotor
US9970318B2 (en) 2014-06-25 2018-05-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Shroud segment and method of manufacturing
KR20220107277A (ko) * 2020-01-09 2022-08-02 게이츠 코포레이션 축방향 자속 모터를 위한 영구자석 회전자
DE102020207625A1 (de) 2020-06-05 2021-12-09 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Motor
GB2598103A (en) * 2020-08-14 2022-02-23 Safran Electrical & Power Rotor for a permanent magnet electrical machine

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848608A (ja) * 1981-09-18 1983-03-22 Tohoku Metal Ind Ltd 希土類永久磁石の製造方法
JPS6244665U (ja) * 1985-09-09 1987-03-18
JPS62264609A (ja) * 1986-05-13 1987-11-17 Seiko Epson Corp 円筒状希土類磁石の製造方法
JPS6437811A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Seiko Epson Corp Voice coil type yoke frame and manufacture thereof
JPH01111303A (ja) * 1987-10-24 1989-04-28 Seitetsu Kagaku Co Ltd 希土類磁石の製造方法
US4857118A (en) * 1986-10-13 1989-08-15 U.S. Philips Corporation Method of manufacturing a permanent magnet
JPH02206107A (ja) * 1989-02-06 1990-08-15 Daido Steel Co Ltd 薄肉リング磁石の製造方法
JPH04120238A (ja) * 1990-09-11 1992-04-21 Tdk Corp 希土類焼結合金の製造方法および永久磁石の製造方法
JPH0533651U (ja) * 1991-09-30 1993-04-30 株式会社芝浦製作所 モータ
JPH07177712A (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 Hitachi Metals Ltd 磁石部材及びその製造方法
JPH08116633A (ja) * 1994-10-17 1996-05-07 Honda Motor Co Ltd 永久磁石と異材種部材との接合体および接合方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE764867C (de) * 1936-09-11 1954-08-16 Siemens & Halske A G Dauermagnete und Verfahren zur Erhoehung ihrer Festigkeit
DE852585C (de) * 1943-09-04 1952-10-16 Deutsche Edelstahlwerke Ag Gesinterter Dauermagnetkoerper
DE877318C (de) * 1943-09-10 1953-05-21 Deutsche Edelstahlwerke Ag Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Guetewerte bei der Herstellung gesinterter Dauermagnete
DE869835C (de) * 1943-09-24 1953-03-09 Deutsche Edelstahlwerke Ag Verfahren zur Herstellung einstueckig gesinterter Dauermagnetsysteme
US3793705A (en) * 1972-12-11 1974-02-26 Ibm Process for brazing a magnetic ceramic member to a metal member
CH564837A5 (ja) * 1973-06-29 1975-07-31 Bbc Brown Boveri & Cie
CH612287A5 (ja) * 1975-05-22 1979-07-13 Bbc Brown Boveri & Cie
US4643347A (en) * 1984-10-09 1987-02-17 North American Philips Corporation Mounting hard magnetic material permanent magnets
CH674756A5 (ja) * 1988-01-19 1990-07-13 Burckhardt Ag Maschf
US4935080A (en) 1988-01-29 1990-06-19 Kollmorgen Corporation Protection and bonding of neodymium-boron-iron magnets used in the formation of magnet assemblies
US5015536A (en) * 1989-07-14 1991-05-14 North American Philips Corporation Method of mounting permanent magnets without organic adhesives

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848608A (ja) * 1981-09-18 1983-03-22 Tohoku Metal Ind Ltd 希土類永久磁石の製造方法
JPS6244665U (ja) * 1985-09-09 1987-03-18
JPS62264609A (ja) * 1986-05-13 1987-11-17 Seiko Epson Corp 円筒状希土類磁石の製造方法
US4857118A (en) * 1986-10-13 1989-08-15 U.S. Philips Corporation Method of manufacturing a permanent magnet
JPS6437811A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Seiko Epson Corp Voice coil type yoke frame and manufacture thereof
JPH01111303A (ja) * 1987-10-24 1989-04-28 Seitetsu Kagaku Co Ltd 希土類磁石の製造方法
JPH02206107A (ja) * 1989-02-06 1990-08-15 Daido Steel Co Ltd 薄肉リング磁石の製造方法
JPH04120238A (ja) * 1990-09-11 1992-04-21 Tdk Corp 希土類焼結合金の製造方法および永久磁石の製造方法
JPH0533651U (ja) * 1991-09-30 1993-04-30 株式会社芝浦製作所 モータ
JPH07177712A (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 Hitachi Metals Ltd 磁石部材及びその製造方法
JPH08116633A (ja) * 1994-10-17 1996-05-07 Honda Motor Co Ltd 永久磁石と異材種部材との接合体および接合方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020521316A (ja) * 2017-11-28 2020-07-16 エルジー・ケム・リミテッド 焼結磁石の製造方法および焼結磁石
US11657933B2 (en) 2017-11-28 2023-05-23 Lg Chem, Ltd. Manufacturing method of sintered magnet, and sintered magnet

Also Published As

Publication number Publication date
EP1166293B1 (de) 2005-05-18
DE19912470A1 (de) 2000-10-05
DE50010354D1 (de) 2005-06-23
EP1166293A1 (de) 2002-01-02
US6599465B1 (en) 2003-07-29
WO2000057436A1 (de) 2000-09-28
DE19912470B4 (de) 2005-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0418304B1 (en) Method of forming a permanent magnet rotor
JP2002540595A (ja) 複合部品及びその製造方法
KR101548274B1 (ko) 희토류 자석의 제조방법
JP4618553B2 (ja) Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法
US9818513B2 (en) RFeB-based magnet and method for producing RFeB-based magnet
WO2010052862A1 (ja) 希土類焼結磁石製造方法及び希土類焼結磁石製造用粉末充填容器
JP2007180368A (ja) 磁気回路部品の製造方法
JPWO2008132801A1 (ja) Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石およびその製造方法
JP7020051B2 (ja) 磁石接合体
EP1956698B1 (en) Permanent magnet rotor and motor using the same
JP2010098080A (ja) Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法
JP2001355006A (ja) 複合構造体とその製造方法並びにモーター
EP4287226A1 (en) Nd-fe-b multilayer sintered magnet and method for producing same
JP4302498B2 (ja) 等方性磁石の製造方法およびその磁石
JP6513623B2 (ja) 等方性バルク磁石の製造方法
JP2571244B2 (ja) 希土類−Ｆｅ−Ｂ系磁石積層物の製造方法
JP2004296873A (ja) 異方性希土類ボンド磁石と磁界中圧縮成形装置、およびモ−タ
JP7180479B2 (ja) モータコアの製造方法
JP6421551B2 (ja) Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石
JP2004128302A (ja) 希土類焼結磁石
JPH0644526B2 (ja) 希土類磁石の製造方法
JPH08170105A (ja) 樹脂ボンド磁石の成形方法
JPH1055914A (ja) 希土類焼結磁石
JP7477745B2 (ja) 界磁子およびその製造方法
JPH07240307A (ja) 含窒素希土類磁石及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100608