JP2005060833A - Production method and sintering method for magnetostriction element - Google Patents

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誠吾 野老
Shiro Tomizawa
史郎 富沢
Teruo Mori
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method and a sintering method for a magnetostriction element by which the generation of cavities is prevented, and yield can be improved. <P>SOLUTION: In a sintering stage for a compact finally made into a magnetostriction element, when the inside of a furnace is heated-up, in a temperature region where a hydride included in the compact is thermally decomposed and gaseous hydrogen is dissipated, the atmosphere in the furnace is sucked with a vacuum pump, the pressure in the furnace is held to the negative one, and the dissipation of hydrogen from the compact is promoted. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁歪素子の製造方法、水素化物を含む焼結対象物の焼結方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a magnetostrictive element and a method for sintering a sintered object including a hydride.

従来より、リニアアクチュエータ、振動子、圧力トルクセンサ、振動センサ、ジャイロセンサ等に磁歪素子が用いられている。
この磁歪素子は、リニアアクチュエータ、振動子等に用いる場合、付与する磁界を変化させることで、磁歪素子の寸法を変化させて駆動力を発生している。
また、磁歪素子を圧力トルクセンサ、振動センサ、ジャイロセンサ等に用いる場合は、外部から加わった圧力によって磁歪素子の寸法が変化し、これに伴って変化する透磁率を検出することで、センシングを行っている。
Conventionally, magnetostrictive elements have been used for linear actuators, vibrators, pressure torque sensors, vibration sensors, gyro sensors, and the like.
When this magnetostrictive element is used for a linear actuator, a vibrator, or the like, a driving force is generated by changing the size of the magnetostrictive element by changing the magnetic field to be applied.
When a magnetostrictive element is used for a pressure torque sensor, vibration sensor, gyro sensor, etc., the dimension of the magnetostrictive element changes due to externally applied pressure, and sensing is performed by detecting the magnetic permeability that changes accordingly. Is going.

このような磁歪素子は、所定の組成の合金粉を磁場中成形することで成形体を形成した後、この成形体を不活性ガス雰囲気中で焼結することで製造されている(例えば、特許文献1参照)。   Such a magnetostrictive element is manufactured by forming a molded body by molding an alloy powder having a predetermined composition in a magnetic field, and then sintering the molded body in an inert gas atmosphere (for example, patents). Reference 1).

特開2003−3203号公報(第4頁)JP 2003-3203 A (page 4)

その磁歪素子の焼結工程では、磁歪素子となる成形体が焼結中に酸化しやすく、また焼結の熱源となるヒータの輻射熱の影響により変色等を生じやすいため、成形体を密閉容器内に収容している。   In the sintering process of the magnetostrictive element, the molded body that becomes the magnetostrictive element is easily oxidized during the sintering, and discoloration or the like is likely to occur due to the radiant heat of the heater that is a heat source for sintering. Is housed in.

しかしながら、上記したような従来の技術では、以下に示すような問題が存在する。
磁歪素子となる成形体が原料に水素化物を含んでいる場合、焼結工程において成形体を加熱すると、水素化物が熱分解して水素が発生し、これが成形体から放散する。磁歪素子となる成形体を密閉容器内に収容した状態で水素が発生すると、密閉容器内に水素が充満して蒸気圧が高まり、最終的には、成形体内で発生した水素が成形体外に放散されにくくなる。加えて、焼結工程が進むにつれ、成形体の表面から組織の固相反応が始まり、これによって成形体内で発生した水素は益々外部に出にくくなる。
その結果、最終的に得られる磁歪素子には、ガス化した水素の気泡によって巣が発生し、磁歪素子の強度低下、磁気特性の低下等を招き、歩留まりを低下させる要因となる。このような傾向は、成形体が大径であるほど顕著になる。
However, the conventional techniques as described above have the following problems.
In the case where a molded body to be a magnetostrictive element contains a hydride as a raw material, when the molded body is heated in the sintering process, the hydride is thermally decomposed to generate hydrogen, which is diffused from the molded body. If hydrogen is generated in a state where the molded body to be a magnetostrictive element is housed in a sealed container, the sealed container is filled with hydrogen and the vapor pressure increases, and eventually the hydrogen generated in the molded body is diffused out of the molded body. It becomes difficult to be done. In addition, as the sintering process proceeds, the solid phase reaction of the tissue starts from the surface of the molded body, which makes it more difficult for hydrogen generated in the molded body to go out.
As a result, in the finally obtained magnetostrictive element, a nest is generated due to gasified hydrogen bubbles, which causes a decrease in the strength of the magnetostrictive element, a decrease in magnetic characteristics, and the like, which is a factor of decreasing the yield. Such a tendency becomes more prominent as the molded body has a larger diameter.

本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、巣の発生を防止し、歩留まりを向上させることのできる磁歪素子の製造方法、焼結方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a magnetostrictive element and a method of sintering capable of preventing the formation of nests and improving the yield.

従来は、焼結を行うために成形体を炉内で昇温する過程で、炉内を不活性ガス等の非酸化性ガス雰囲気に置換していた。ところが、本発明者らは、ある一定の温度領域まで炉内の圧力を低減させ、略真空状態とすることで、成形体からの水素ガスの放散が促進されることを見出した。
この知見に基づいてなされた本発明の磁歪素子の製造方法は、水素化物を含む原料合金粉を磁場中成形し、成形体を得る工程と、この成形体を、雰囲気を所定圧力以下に低減させた状態で第一の温度まで上昇させる工程と、第一の温度に到達した後、所定の雰囲気を供給し、雰囲気温度を第二の温度まで上昇させ、成形体を焼結する工程と、を含むことを特徴とする。
Conventionally, in the process of raising the temperature of the molded body in the furnace for sintering, the inside of the furnace is replaced with a non-oxidizing gas atmosphere such as an inert gas. However, the present inventors have found that the release of hydrogen gas from the molded body is promoted by reducing the pressure in the furnace to a certain temperature range and making it a substantially vacuum state.
The manufacturing method of the magnetostrictive element of the present invention based on this knowledge includes a step of forming a raw material alloy powder containing a hydride in a magnetic field to obtain a formed body, and reducing the atmosphere to a predetermined pressure or lower. A step of increasing the temperature to the first temperature, and a step of supplying a predetermined atmosphere after reaching the first temperature, increasing the atmosphere temperature to the second temperature, and sintering the compact. It is characterized by including.

ここで、原料合金粉としては、式(1)RTy(ここで、Rは1種類以上の希土類金属(但し、希土類金属はYを含む概念である。)、Tは1種類以上の遷移金属であり、yは1<y<4。)で示す組成のものを用いるのが好ましい。Rは、Tb及びDyであることが好ましく、さらにRは、式(2)TbaDy(1-a)で示す組成であって、aが、0.27<a≦0.50の範囲にあるのが好ましい。
また、TとしてFeを選択することが望ましい。Tの一部を、Co及び/又はNiで置換してもよい。
合金粉に水素化物が含まれている成形体を焼結させると、その過程で、水素化物が熱分解し、水素ガスが成形体から放散される。このとき、炉内の圧力が所定圧力以下に低減されていることで、放散された水素ガスが充満することもなく、成形体からの水素の放散が妨げられることがない。
Here, as the raw material alloy powder, the formula (1) RT y (where R is one or more kinds of rare earth metals (however, the rare earth metal is a concept including Y), and T is one or more kinds of transition metals) And y is preferably 1 <y <4). R is preferably Tb and Dy, and R is a composition represented by the formula (2) Tb a Dy (1-a) , and a is in the range of 0.27 <a ≦ 0.50. Preferably there is.
Further, it is desirable to select Fe as T. A part of T may be substituted with Co and / or Ni.
When a compact in which the hydride is contained in the alloy powder is sintered, in the process, the hydride is thermally decomposed and hydrogen gas is released from the compact. At this time, since the pressure in the furnace is reduced to a predetermined pressure or less, the diffused hydrogen gas is not filled, and the diffusion of hydrogen from the molded body is not hindered.

成形体を、雰囲気を所定圧力以下に低減させた状態で第一の温度まで上昇させる工程では、雰囲気を略真空状態とするのが好ましい。ここで、略真空状態とは、圧力が2×10-5Torr(1Torr≒133.322Pa)以下であることを意味する。
また、第一の温度は、450〜750℃に設定するのが好ましく、さらには550〜750℃に設定するのが好ましい。
成形体に含まれる水素化物は、650℃近辺で熱分解し水素ガスを発生する。このため、雰囲気を所定圧力以下に維持する上限温度となる第一の温度を450℃を下回る値とすると、水素ガスの放散を促進させることができず、また、750℃を上回る値とすると、焼結体密度が低下してしまう。
第一の温度に到達した後に供給する所定の雰囲気としては、非酸化性ガスであることが好ましい。例えば、不活性ガスである。さらに、水素ガス、または水素ガス及び不活性ガスを供給することも、最終的に得られる焼結体密度を向上させるのに有効である。水素ガス及び不活性ガスを供給する場合、昇温過程の少なくとも650℃以上で水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気とするのが好ましい。これは、残留する微量の酸素による酸化を防止するためである。
また、雰囲気温度を第二の温度まで上昇させ、成形体を焼結する工程では、雰囲気温度をほぼ一定に保持するのが好ましい。この、ほぼ一定に保持する安定温度は、1150〜1230℃の範囲が好ましい。安定温度が1150℃未満では、内部歪みを除去するために長時間の保持が必要であり効率的ではない。一方、安定温度が1230℃を超えると、RTyで表される合金の融点に近くなるために焼結体が溶融することがあり、また、他のRT3相等の異相が析出することがあるからである。
In the step of raising the molded body to the first temperature in a state where the atmosphere is reduced to a predetermined pressure or lower, it is preferable that the atmosphere is in a substantially vacuum state. Here, the substantially vacuum state means that the pressure is 2 × 10 −5 Torr (1 Torr≈133.322 Pa) or less.
The first temperature is preferably set to 450 to 750 ° C., and more preferably set to 550 to 750 ° C.
The hydride contained in the molded body is thermally decomposed around 650 ° C. to generate hydrogen gas. For this reason, if the first temperature, which is the upper limit temperature for maintaining the atmosphere at a predetermined pressure or less, is a value below 450 ° C., it is not possible to promote the diffusion of hydrogen gas, and if the value exceeds 750 ° C., Sintered body density will fall.
The predetermined atmosphere supplied after reaching the first temperature is preferably a non-oxidizing gas. For example, an inert gas. Furthermore, supplying hydrogen gas or hydrogen gas and inert gas is also effective for improving the density of the sintered body finally obtained. When supplying hydrogen gas and an inert gas, it is preferable to set it as the mixed atmosphere of hydrogen gas and an inert gas at least 650 degreeC or more of a temperature rising process. This is to prevent oxidation due to a small amount of residual oxygen.
In addition, it is preferable to keep the atmospheric temperature substantially constant in the step of raising the atmospheric temperature to the second temperature and sintering the compact. The stable temperature which is kept substantially constant is preferably in the range of 1150 to 1230 ° C. When the stable temperature is lower than 1150 ° C., it is necessary to hold for a long time in order to remove internal strain, which is not efficient. On the other hand, when the stable temperature exceeds 1230 ° C., the sintered body may be melted because it is close to the melting point of the alloy represented by RT y , and other phases such as other RT 3 phases may precipitate. Because.

本発明は、水素化物を含む焼結対象物の焼結方法として捉えることもできる。この方法は、焼結対象物を炉に入れ、炉内を負圧にした状態で炉内の温度を第一の温度まで上昇させることで、焼結対象物に含まれる水素化物の熱分解により発生した水素ガスを焼結対象物から放散させる工程と、第一の温度に到達した後、炉内に所定の雰囲気を供給し、炉内の温度を第二の温度まで上昇させ、成形体を焼結する工程と、を含むことを特徴とする。
第一の温度を、水素化物の熱分解が始まる温度以上とすることは、焼結体中の巣の発生率を低減する上で有効である。
また第一の温度に到達した後、炉内に所定の雰囲気を供給する温度は、650℃以上であることが望ましい。
成形体を焼結する工程では、炉内の温度を所定時間、所定の温度領域内に維持するのが好ましい。また、この工程では、炉内に水素ガス雰囲気または水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気を供給するのが好ましい。
このような焼結対象物は、水素化物を含むのであれば、磁歪素子の材料に限るものではないが、Tb、Dy、Feを含み、焼結により磁歪素子となる成形体とすることができる。
The present invention can also be understood as a method for sintering a sintered object containing a hydride. In this method, the object to be sintered is placed in a furnace, and the temperature in the furnace is increased to the first temperature in a state where the furnace is at a negative pressure, so that the hydride contained in the object to be sintered is thermally decomposed. The process of dissipating the generated hydrogen gas from the object to be sintered, and after reaching the first temperature, supplying a predetermined atmosphere in the furnace, raising the temperature in the furnace to the second temperature, And a step of sintering.
Setting the first temperature to be equal to or higher than the temperature at which thermal decomposition of the hydride begins is effective in reducing the incidence of nests in the sintered body.
Further, after reaching the first temperature, the temperature at which the predetermined atmosphere is supplied into the furnace is preferably 650 ° C. or higher.
In the step of sintering the molded body, it is preferable to maintain the temperature in the furnace within a predetermined temperature range for a predetermined time. In this step, it is preferable to supply a hydrogen gas atmosphere or a mixed atmosphere of hydrogen gas and inert gas into the furnace.
Such a sintered object is not limited to a material of a magnetostrictive element as long as it contains a hydride, but can include a Tb, Dy, and Fe, and can be formed into a molded body that becomes a magnetostrictive element by sintering. .

本発明によれば、焼結時での昇温過程で、炉内圧力を低く保つことで、焼結時に成形体からの水素の放散を抑制することもなく、最終的に得られる磁歪素子等の焼結対象物に巣が生じるのを防止することができ、その歩留まりを向上させることができる。   According to the present invention, by keeping the furnace pressure low during the temperature rising process during sintering, it is possible to finally obtain a magnetostrictive element or the like without suppressing hydrogen dissipation from the compact during sintering. It is possible to prevent the formation of nests in the sintered object and to improve the yield.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
ここでまず、本実施の形態における磁歪素子の製造方法について説明する。
本実施の形態においては、式(1)RTy(ここで、Rは1種類以上の希土類金属、Tは1種類以上の遷移金属であり、yは1<y<4を表す。)で示す組成の合金粉を焼結して磁歪素子を得る。
ここで、Rは、ランタノイド系列、アクチノイド系列の希土類金属から選択される1種以上を表しており、希土類金属はYを含む概念である。これらの中で、Rとしては、特に、Nd、Pr、Sm、Tb、Dy、Hoの希土類金属が好ましく、Tb、Dyがより一層好ましく、これらを混合して用いることができる。Tは、1種以上の遷移金属を表している。これらの中で、Tとしては、特に、Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Mo等の遷移金属が好ましく、Fe、Co、Niが一層好ましく、これらを混合して用いることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
First, a method for manufacturing a magnetostrictive element in the present embodiment will be described.
In the present embodiment, it is represented by the formula (1) RT y (where R is one or more rare earth metals, T is one or more transition metals, and y represents 1 <y <4). A magnetostrictive element is obtained by sintering the alloy powder having the composition.
Here, R represents one or more selected from lanthanoid series and actinoid series rare earth metals, and the rare earth metal is a concept including Y. Among these, as R, in particular, rare earth metals such as Nd, Pr, Sm, Tb, Dy, and Ho are preferable, and Tb and Dy are more preferable. These can be used in combination. T represents one or more transition metals. Among these, as T, transition metals such as Fe, Co, Ni, Mn, Cr, and Mo are particularly preferable, Fe, Co, and Ni are more preferable, and these can be mixed and used.

式(1)RTyで表す合金で、yは、1<y<4を表す。RTyは、y=2で、RとTとが形成するRT2ラーベス型金属間化合物は、キュリー温度が高く、磁歪値が大きいため、磁歪素子に適する。ここで、yが1以下では、焼結後の熱処理でRT相が析出して磁歪値が低下する。また、yが4以上では、RT3相又はRT5相が多くなり、磁歪値が低下する。このため、RT2相を多くするために、yは、1<y<4の範囲が好ましい。Rは、希土類金属を混合してもよく、特に、TbとDyを混合して用いることが好ましい。この場合、式(2)TbaDy(1-a)で表される合金で、aは0.27<a≦0.50の範囲にあることが一層好ましい。これにより、(TbaDy(1-a))Tyの合金で、飽和磁歪定数が大きく、大きな磁歪値が得られる。ここで、aが0.27以下では室温以下では十分な磁歪値を示さず、0.50を超えると室温付近では十分な磁歪値を示さない。Tは、特に、Feが好ましく、FeはTb、Dyと(Tb、Dy)Fe2金属間化合物を形成して、大きな磁歪値を有し磁歪特性の高い焼結体が得られる。このときに、Feの一部をCo、Niで置換するものであってもよい。但し、Coは磁気異方性を大きくするが透磁率を低下させる。また、Niはキュリー温度を下げ、結果として常温・高磁場での磁歪値を低下させる。よって、Tに占めるFeの割合は70wt%以上、一層好ましくは80wt%以上が良い。 In the alloy represented by the formula (1) RT y , y represents 1 <y <4. RT y is y = 2, and the RT 2 Laves type intermetallic compound formed by R and T is suitable for a magnetostrictive element because it has a high Curie temperature and a large magnetostriction value. Here, when y is 1 or less, the RT phase is precipitated by the heat treatment after sintering, and the magnetostriction value is lowered. When y is 4 or more, the RT 3 phase or the RT 5 phase increases and the magnetostriction value decreases. For this reason, in order to increase the RT 2 phase, y is preferably in the range of 1 <y <4. R may be mixed with rare earth metals, and it is particularly preferable to mix Tb and Dy. In this case, in the alloy represented by the formula (2) Tb a Dy (1-a) , a is more preferably in the range of 0.27 <a ≦ 0.50. Thereby, an alloy of (Tb a Dy (1-a) ) T y has a large saturation magnetostriction constant and a large magnetostriction value can be obtained. Here, when a is 0.27 or less, a sufficient magnetostriction value is not exhibited at room temperature or less, and when it exceeds 0.50, a sufficient magnetostriction value is not exhibited near room temperature. T is particularly preferably Fe, and Fe forms a Tb, Dy and (Tb, Dy) Fe 2 intermetallic compound, and a sintered body having a large magnetostriction value and high magnetostriction characteristics is obtained. At this time, a part of Fe may be substituted with Co or Ni. However, Co increases the magnetic anisotropy but decreases the magnetic permeability. Ni lowers the Curie temperature, and as a result, lowers the magnetostriction value at room temperature and high magnetic field. Therefore, the proportion of Fe in T is 70 wt% or more, more preferably 80 wt% or more.

また、合金粉の一部又は全部が水素吸蔵処理される原料であることが好ましい。合金粉に水素を吸蔵させることにより、合金粉を構成する粒子に歪みが生じ、その内部応力によって割れが生ずる。このために、混合される合金粉は、成形体を形成する時に圧力を受け、混合した状態の内部で粉砕されて細かくなり、焼結したときに緻密な高密度焼結体を得ることができる。さらに、Tb、Dyの希土類は酸化されやすいために、わずかな酸素があっても表面に融点の高い酸化膜を形成し、焼結の進行を抑制するが、水素を吸蔵することで、酸化されにくくなる。したがって、合金粉の一部を水素吸蔵処理することで高密度焼結体を製造することができる。
ここで、水素を吸蔵する原料は、式(3)Dyb(1-b)で、bが0.37≦b≦1.00で表される組成であることが好ましい。TはFe単独でも、Feの一部をCo、Niで置換されたものでもよい。これにより、原料の合金粉の焼結体密度を高くすることができる。
Moreover, it is preferable that a part or all of the alloy powder is a raw material to be subjected to hydrogen storage treatment. By occluding hydrogen in the alloy powder, the particles constituting the alloy powder are distorted and cracked due to the internal stress. For this reason, the alloy powder to be mixed is subjected to pressure when forming a compact, and is pulverized inside the mixed state to become fine, and when it is sintered, a dense high-density sintered body can be obtained. . Furthermore, since rare earths of Tb and Dy are easily oxidized, an oxide film having a high melting point is formed on the surface even if there is a slight amount of oxygen, and the progress of sintering is suppressed, but it is oxidized by occlusion of hydrogen. It becomes difficult. Therefore, a high-density sintered body can be manufactured by hydrogen storage treatment of a part of the alloy powder.
Here, the raw material for occluding hydrogen preferably has a composition represented by the formula (3) Dy b T (1-b) and b is 0.37 ≦ b ≦ 1.00. T may be Fe alone, or a part of Fe may be substituted with Co or Ni. Thereby, the sintered compact density of the alloy powder of a raw material can be made high.

上記のような合金粉を得るための具体例は以下の通りである。
まず、原料の一つとして、Tb、Dy、Feを秤量して、Arガスの不活性雰囲気中で溶融して、合金を製造する(以下、これを「原料A」と記す。)。ここでは、原料Aとして、例えばTb0.4Dy0.6Fe1.94の組成にする。この原料Aを、アニールする熱処理を行い、合金製造時の各金属元素の濃度分布を一様にし、また、析出した異相を消滅させてから、例えばアトマイザーで粉砕する。
Specific examples for obtaining the above alloy powder are as follows.
First, as one of raw materials, Tb, Dy, and Fe are weighed and melted in an inert atmosphere of Ar gas to produce an alloy (hereinafter referred to as “raw material A”). Here, the raw material A has a composition of, for example, Tb 0.4 Dy 0.6 Fe 1.94 . This raw material A is subjected to a heat treatment for annealing to make the concentration distribution of each metal element uniform during the manufacture of the alloy, and after annihilating the precipitated foreign phase, it is pulverized by, for example, an atomizer.

また、原料の一つとして、DyH2、Feを秤量して、Arガスの不活性雰囲気中で溶融して、合金を製造する(以下、これを「原料B」と記す。)。ここでは、原料Bとして、焼結過程で水素が消失した後に例えばDy2.0Feの組成になるようにDyH2及びFeの割合を設定する。この原料Bを、同様に、例えばアトマイザーで粉砕する。 Also, as one of the raw materials, DyH 2 and Fe are weighed and melted in an inert atmosphere of Ar gas to produce an alloy (hereinafter referred to as “raw material B”). Here, as the raw material B, the ratio of DyH 2 and Fe is set so that, for example, the composition of Dy 2.0 Fe is obtained after hydrogen disappears during the sintering process. Similarly, the raw material B is pulverized by, for example, an atomizer.

さらに、原料の一つとして、Feを水素ガス雰囲気中で酸素を除去する還元処理を行ってから、例えばアトマイザーで粉砕して用いる(以下、これを「原料C」と記す。)。
還元処理を行うために用いる水素ガスを含む還元性雰囲気としては、水素ガス:アルゴン(Ar)ガス=X:100−Xと表す式(4)で、X(vol%)が、0<X<50であることが好ましい。Arガスは不活性ガスでRを酸化することがないので水素ガスと混合して還元作用を有する雰囲気を得ることができる。このために、還元作用を有するために、X(vol%)は、少なくとも0<Xであることがよい。また、X(vol%)は、50≦Xでは還元作用が飽和するため、X<50であることがよい。
Further, as one of the raw materials, Fe is subjected to a reduction treatment for removing oxygen in a hydrogen gas atmosphere, and then pulverized with, for example, an atomizer (hereinafter referred to as “raw material C”).
As the reducing atmosphere containing hydrogen gas used for the reduction treatment, hydrogen gas: argon (Ar) gas = X: In the formula (4) represented by 100−X, X (vol%) is 0 <X < 50 is preferable. Since Ar gas is an inert gas and does not oxidize R, it can be mixed with hydrogen gas to obtain an atmosphere having a reducing action. For this reason, in order to have a reducing action, X (vol%) is preferably at least 0 <X. Further, X (vol%) is preferably X <50 since the reducing action is saturated when 50 ≦ X.

次いで、得られた原料A、B、Cを秤量した後、粉砕・混合処理することで、組成を例えばTb0.3Dy0.7Fe1.88にした原料合金粉を得ることができる。 Next, after the obtained raw materials A, B, and C are weighed, a raw material alloy powder having a composition of, for example, Tb 0.3 Dy 0.7 Fe 1.88 can be obtained by pulverizing and mixing.

本実施の形態では、上記したような原料合金粉を型に入れ、所定強度、例えば8kOeの磁場中で成形し、成形体を得た後、この成形体を炉中で焼結させる。
この焼結工程では、炉内の温度を、図1に示すような所定のプロファイルで変化させる。焼結を開始する第1過程では、成形体からの水素ガスの放散を促進させるため、炉内を真空ポンプで吸引し、所定以上の真空度に維持する。この真空度としては、例えば2×10-5Torr(1Torr≒133.322Pa)とするのが好ましい。
そして、炉内の温度が、所定温度に到達するまで、前記の真空度を維持したまま、所定の昇温速度で昇温する。ここで、真空度を維持する上限温度(第一の温度)T1は、450〜750℃に設定するのが好ましい。成形体に含まれる水素化物は、650℃近辺で熱分解し水素ガスを発生する。このため、真空度を維持する上限温度T1を450℃を下回る値とすると、水素ガスの放散を促進させることができない。また上限温度T1を750℃を上回る値とすると、焼結体密度が低下してしまう。
この上限温度T1は、焼結対象となる成形体の大きさ(断面積)に応じて設定するのが好ましい。当然、成形体の断面積が大きい程、水素ガスの放散の促進効果を高めるため、上限温度T1を高く設定する。
また、第1過程において、昇温中、炉内の温度は一定温度に維持することなく、所定の昇温速度で継続的に昇温させるのが好ましい。このときの昇温速度は、3〜20℃/minで行うのが好ましい。昇温速度が、3℃/min未満では生産性が低く、昇温速度が20℃/minを超えると炉中で成形した原料粉の温度が均一にならず偏析や異相が生ずる。
In the present embodiment, the raw material alloy powder as described above is put into a mold, molded in a magnetic field of a predetermined strength, for example, 8 kOe, to obtain a molded body, and then the molded body is sintered in a furnace.
In this sintering step, the temperature in the furnace is changed with a predetermined profile as shown in FIG. In the first process of starting the sintering, the inside of the furnace is sucked with a vacuum pump to maintain the degree of vacuum above a predetermined level in order to promote the diffusion of hydrogen gas from the compact. The degree of vacuum is preferably 2 × 10 −5 Torr (1 Torr≈133.322 Pa), for example.
Then, the temperature is increased at a predetermined temperature increase rate while maintaining the degree of vacuum until the temperature in the furnace reaches the predetermined temperature. Here, the upper limit temperature (first temperature) T1 for maintaining the degree of vacuum is preferably set to 450 to 750 ° C. The hydride contained in the molded body is thermally decomposed around 650 ° C. to generate hydrogen gas. For this reason, if the upper limit temperature T1 for maintaining the degree of vacuum is set to a value lower than 450 ° C., it is not possible to promote the diffusion of hydrogen gas. Moreover, if the upper limit temperature T1 is set to a value exceeding 750 ° C., the sintered body density is lowered.
This upper limit temperature T1 is preferably set in accordance with the size (cross-sectional area) of the compact to be sintered. Naturally, the larger the cross-sectional area of the molded body, the higher the upper limit temperature T1 is set in order to enhance the effect of promoting the diffusion of hydrogen gas.
Further, in the first process, it is preferable that the temperature in the furnace is continuously increased at a predetermined temperature increase rate without maintaining a constant temperature during the temperature increase. In this case, the temperature raising rate is preferably 3 to 20 ° C./min. When the rate of temperature rise is less than 3 ° C./min, the productivity is low, and when the rate of temperature rise exceeds 20 ° C./min, the temperature of the raw material powder formed in the furnace is not uniform and segregation or heterogeneous phase occurs.

焼結工程において、第1過程が完了、すなわち炉内の温度が予め設定した上限温度に到達した時点で、真空ポンプによる吸引を停止し、第2過程に移行する。
第2過程では、炉内に水素ガス雰囲気または水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気を供給し、昇温を続行する。ここで、成形体を構成するRTyで表す合金の場合、昇温過程で上限温度T1以上の所定温度T2に到達するまでに、炉内を水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気(所定の雰囲気)にする。この、水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気にする所定温度T2は、少なくとも650℃以上とするのが好ましい。これは、残留する微量の酸素による希土類金属の酸化を防止するためである。なお、水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気とする場合には、水素ガス:アルゴン(Ar)ガス=X:100−Xと表す式(4)におけるXが、0<X<50とするのが好ましい。
第2過程においても、炉内の昇温速度は、3〜20℃/minで行うのが好ましい。昇温速度が、3℃/min未満では生産性が低く、昇温速度が20℃/minを超えると炉中で成形した原料粉の温度が均一にならず偏析や異相が生ずる。
In the sintering process, when the first process is completed, that is, when the temperature in the furnace reaches a preset upper limit temperature, the suction by the vacuum pump is stopped and the process proceeds to the second process.
In the second process, a hydrogen gas atmosphere or a mixed atmosphere of hydrogen gas and inert gas is supplied into the furnace, and the temperature rise is continued. Here, in the case of an alloy represented by RT y constituting the molded body, a mixed atmosphere of hydrogen gas and inert gas (predetermined atmosphere) is reached in the furnace before reaching a predetermined temperature T2 that is equal to or higher than the upper limit temperature T1 in the temperature rising process. ). The predetermined temperature T2 for making the mixed atmosphere of hydrogen gas and inert gas is preferably at least 650 ° C. or higher. This is to prevent oxidation of the rare earth metal by the remaining trace amount of oxygen. In the case of a mixed atmosphere of hydrogen gas and inert gas, X in the formula (4) expressed as hydrogen gas: argon (Ar) gas = X: 100−X is 0 <X <50. preferable.
Also in the second step, it is preferable that the temperature rising rate in the furnace is 3 to 20 ° C./min. When the rate of temperature rise is less than 3 ° C./min, the productivity is low, and when the rate of temperature rise exceeds 20 ° C./min, the temperature of the raw material powder formed in the furnace is not uniform and segregation or heterogeneous phase occurs.

第2過程における昇温は、炉内が予め設定した温度(第二の温度)T3に到達した時点で停止し、第3過程に移行する。
第3過程では、炉内の温度をほぼ一定の温度領域内に保持する安定温度にして行う。この安定温度は、1150〜1230℃の範囲が好ましい。安定温度が1150℃未満では、内部歪みを除去するために長時間が必要であり効率的ではないし、安定温度が1230℃を超えると、RTyで表される合金の融点に近くなるために焼結体が溶融することがあり、また、他のRT3相等の異相が析出することがあるからである。
The temperature rise in the second process stops when the inside of the furnace reaches a preset temperature (second temperature) T3, and shifts to the third process.
In the third process, the temperature in the furnace is set to a stable temperature that is maintained in a substantially constant temperature range. This stable temperature is preferably in the range of 1150-1230 ° C. If the stable temperature is less than 1150 ° C., it takes a long time to remove internal strain, which is not efficient, and if the stable temperature exceeds 1230 ° C., it will be close to the melting point of the alloy represented by RT y , so This is because the aggregate may melt and other phases such as other RT 3 phases may precipitate.

さらに、焼結の第3過程では、水素ガス雰囲気又は水素ガス:アルゴン(Ar)ガス=X:1−Xと表す式(5)におけるXが、0<X<0.5である水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気下で行うのが好ましい。
Rは、酸素と極めて容易に反応し、安定な希土類酸化物を形成する。これらの酸化物は、低い磁性を有し実用上の磁性材料になるような磁気特性を示さない。高温焼結ではわずかな酸素であっても、焼結体の磁気特性を大きく低下させるため、焼結等の熱処理では、特に水素ガスを含む雰囲気が好ましい。また、酸化を防ぐ雰囲気としては、不活性ガスによる雰囲気がある。但し、不活性ガスだけでは完全に酸素を除去することが難しく、酸素と反応性の大きい希土類金属では酸化物を形成するため、希土類金属の酸化を防止するために、水素ガスと不活性ガスの混合ガスの雰囲気が好ましい。
Furthermore, in the third step of sintering, hydrogen gas in which hydrogen gas atmosphere or hydrogen gas: argon (Ar) gas = X: 1 in formula (5) represented by 1−X is such that 0 <X <0.5. It is preferable to carry out in a mixed atmosphere of inert gas.
R reacts very easily with oxygen to form a stable rare earth oxide. These oxides have low magnetic properties and do not exhibit magnetic properties that make them practical magnetic materials. In high-temperature sintering, even a slight amount of oxygen greatly reduces the magnetic properties of the sintered body. Therefore, in heat treatment such as sintering, an atmosphere containing hydrogen gas is particularly preferable. An atmosphere for preventing oxidation includes an atmosphere of an inert gas. However, it is difficult to completely remove oxygen with only an inert gas, and a rare earth metal having a high reactivity with oxygen forms an oxide. Therefore, in order to prevent oxidation of the rare earth metal, hydrogen gas and inert gas A mixed gas atmosphere is preferred.

上記第1〜第3過程を経ることで、成形体を焼結して焼結体を得ることができる。この後、この焼結体に対し時効処理を行い、さらに焼結体を所定サイズに分割することで、磁歪素子を得ることができる。   By passing through the first to third processes, the molded body can be sintered to obtain a sintered body. Thereafter, the magnetostrictive element can be obtained by subjecting this sintered body to an aging treatment and further dividing the sintered body into a predetermined size.

なお、上記の焼結工程で、最終的に磁歪素子となる成形体(焼結対象物)100は、図2および図3に示すような焼結用容器10に収められた状態で焼結される。
この図2および図3に示すように、焼結用容器10は、容器本体11、蓋体12、シール部材13、を備えて構成されている。
これら容器本体11、蓋体12は、耐熱性が高く、磁歪素子の原料と反応を生じにくい材料、例えばMoによって形成されている。
また、シール部材13は、容器本体11を蓋体12で塞いだときに、容器本体11と蓋体12を密着させ、焼結用容器10内を密閉空間とするためのもので、耐熱性が高く、かつ柔軟性に富んだ材料、例えばNbによって形成されている。
In the above-described sintering step, a molded body (sintering object) 100 that finally becomes a magnetostrictive element is sintered in a state of being accommodated in a sintering container 10 as shown in FIGS. The
As shown in FIGS. 2 and 3, the sintering container 10 includes a container body 11, a lid body 12, and a seal member 13.
The container body 11 and the lid body 12 are made of a material having high heat resistance and hardly causing a reaction with the raw material of the magnetostrictive element, for example, Mo.
Further, the sealing member 13 is used to close the container main body 11 and the lid body 12 when the container main body 11 is closed with the lid body 12, thereby making the inside of the sintering container 10 a sealed space. It is made of a high and flexible material such as Nb.

成形体100の焼結時には、上記のような構成を有する焼結用容器10の容器本体11内に、成形体100を支持するセッター15を設け、このセッター15上に成形体100を載せ、その上から蓋体12を被せる。
この状態で、焼結用容器10を炉内に入れ、所定の温度プロファイルで炉を加熱することで、焼結用容器10内に収められた成形体100を焼結する。
When the molded body 100 is sintered, a setter 15 that supports the molded body 100 is provided in the container body 11 of the sintering container 10 having the above-described configuration, and the molded body 100 is placed on the setter 15. Cover the lid 12 from above.
In this state, the sintering container 10 is placed in the furnace, and the furnace 100 is heated with a predetermined temperature profile to sinter the molded body 100 housed in the sintering container 10.

本実施の形態では、焼結用容器10内に収められた成形体100の温度上昇により、成形体100の原料に含まれる水素化物が熱分解することでガス化した水素が焼結用容器10内に放散するが、水素ガスが放散される温度領域にて、炉内雰囲気が真空ポンプによって吸引されることで、炉内の圧力、すなわち焼結用容器10内は負圧に維持されているので、成形体100からの水素の放散は妨げられることなく、むしろ促進される。これにより、成形体100の表面の固相反応が始まるまでに水素放出を完了させることができる。その結果、最終的に得られる磁歪素子に巣が生じるのを防止することができ、磁歪素子の強度、磁気特性の低下を抑えるとともに、その歩留まりを向上させることができる。
しかも、焼結時の第1過程では、炉内を略真空状態としているため、成形体100の酸化を防止することができる。
In the present embodiment, as the temperature of the molded body 100 accommodated in the sintering container 10 rises, the hydrogenated gas contained in the hydride contained in the raw material of the molded body 100 is thermally decomposed. In the temperature region where hydrogen gas is diffused, the furnace atmosphere is sucked by the vacuum pump, so that the pressure in the furnace, that is, the inside of the sintering vessel 10 is maintained at a negative pressure. Therefore, the release of hydrogen from the molded body 100 is promoted without being hindered. Thereby, hydrogen release can be completed before the solid-phase reaction of the surface of the molded object 100 starts. As a result, it is possible to prevent a nest from occurring in the finally obtained magnetostrictive element, to suppress a decrease in strength and magnetic characteristics of the magnetostrictive element and to improve its yield.
In addition, in the first process during sintering, the inside of the furnace is in a substantially vacuum state, so that oxidation of the molded body 100 can be prevented.

さて、上記の第1過程(昇温過程)において、炉内を略真空状態とした場合と、炉内を不活性ガス(Arガス)雰囲気とした場合について、水素発生量の違いを調べた。その結果を以下に示す。
まず、原料Aとして、Tb、Dy、Feを秤量して、Arガスの不活性雰囲気中で溶融して、Tb0.4Dy0.6Fe1.94の組成を有する合金を製造した。そして、この原料Aを、アニールする熱処理を行い、合金製造時の各金属元素の濃度分布を一様にし、また、析出した異相を消滅させてから、アトマイザーで粉砕した。原料Bとして、DyH2、Feを所定割合で秤量し、Arガスの不活性雰囲気中で溶融した。DyH2とFeとの割合は、焼結過程で水素が消失した後にDy2.0Feの組成となるように設定した。得られたDy2.0Feの組成を有する合金も、同様に、アトマイザーで粉砕した。原料Cとして、Feを水素ガス雰囲気中で酸素を除去する還元処理を行ってから、アトマイザーで粉砕した。
次いで、得られた原料A、B、Cを秤量した後、粉砕・混合処理して、組成をTb0.3Dy0.7Fe1.88にした合金粉を得た。
得られた合金粉を型に入れ、8kOeの磁場中で成形し、成形体100を得た。成形体100は、直径7mm、長さ100mmのスティック状とした。この状態で、材料中に含まれる水素量は、2.03g(=22.74Nl(ノーマル・リットル:常温での体積))とした。
得られた成形体100を、焼結用容器10(内部寸法:幅170mm×長さ240mm×高さ60mm)に収め、炉中にて、8.5℃/minの昇温速度で20℃から1000℃まで昇温した。
ここで、実施例1としては、昇温時の炉内圧力を2×10-5Torr(1Torr≒133.322Pa)の略真空状態とし、比較例では、炉内をAr雰囲気とし、それぞれにおいて炉内での水素発生量を検出した。
In the first process (temperature raising process), the difference in the amount of hydrogen generated was examined when the furnace was in a substantially vacuum state and when the furnace was in an inert gas (Ar gas) atmosphere. The results are shown below.
First, as raw material A, Tb, Dy, and Fe were weighed and melted in an inert atmosphere of Ar gas to produce an alloy having a composition of Tb 0.4 Dy 0.6 Fe 1.94 . Then, the raw material A was subjected to a heat treatment for annealing, to make the concentration distribution of each metal element uniform during the manufacture of the alloy, and to dissipate the precipitated foreign phase, and then pulverized with an atomizer. As a raw material B, DyH 2 and Fe were weighed at a predetermined ratio and melted in an inert atmosphere of Ar gas. The ratio of DyH 2 and Fe was set so that the composition of Dy 2.0 Fe was obtained after hydrogen disappeared during the sintering process. The obtained alloy having the composition of Dy 2.0 Fe was similarly pulverized with an atomizer. As a raw material C, Fe was subjected to a reduction treatment for removing oxygen in a hydrogen gas atmosphere, and then pulverized with an atomizer.
Subsequently, the obtained raw materials A, B, and C were weighed and then pulverized and mixed to obtain an alloy powder having a composition of Tb 0.3 Dy 0.7 Fe 1.88 .
The obtained alloy powder was put in a mold and molded in a magnetic field of 8 kOe to obtain a molded body 100. The molded body 100 was a stick having a diameter of 7 mm and a length of 100 mm. In this state, the amount of hydrogen contained in the material was 2.03 g (= 22.74 Nl (normal liter: volume at room temperature)).
The obtained molded body 100 is placed in a sintering container 10 (internal dimensions: width 170 mm × length 240 mm × height 60 mm), and the temperature is increased from 20 ° C. at a temperature increase rate of 8.5 ° C./min in a furnace. The temperature was raised to 1000 ° C.
Here, in Example 1, the furnace pressure at the time of temperature rise was set to a substantially vacuum state of 2 × 10 −5 Torr (1 Torr≈133.322 Pa), and in the comparative example, the inside of the furnace was set to an Ar atmosphere. The amount of hydrogen generated inside was detected.

図4がその結果を示すものである。
この図4に示すように、Ar雰囲気とした比較例では、500〜900℃にわたる広い温度範囲で水素を発生しているのに対し、略真空状態とした実施例1では、500〜750℃の温度範囲で、より大量の水素を発生しており、特に600℃近辺で非常に大量の水素発生量となっているのがわかる。
FIG. 4 shows the result.
As shown in FIG. 4, in the comparative example in which the Ar atmosphere is used, hydrogen is generated in a wide temperature range ranging from 500 to 900 ° C., whereas in Example 1 in a substantially vacuum state, the temperature is 500 to 750 ° C. It can be seen that a larger amount of hydrogen is generated in the temperature range, and that a particularly large amount of hydrogen is generated around 600 ° C.

また、上記したような焼結用容器10を用い、磁歪素子における巣の発生状況を確認したので、その結果を以下に示す。
まず、上記と同様、原料粉合金の原料Aとして、Tb0.4Dy0.6Fe1.94を773g、後述する原料Bを101g、原料CとしてFeを46gを用いた。これら原料A、B、Cを粉砕・混合処理することで、組成をTb0.3Dy0.7Fe1.88にした原料合金粉を得た後、得られた合金粉を型に入れ、8kOeの磁場中で成形し、成形体100を得た。成形体100は、直径7mm、長さ100mmのスティック状とした。なお、実施例1と同様に、原料Bは、焼結過程で水素が消失した後にDy2.0Feの組成となるようにDyH2、Feを所定割合で秤量して得たものである。
得られた成形体100を、焼結用容器10に収めて炉中にて図1に示したような温度プロファイルで昇温した。
このとき、焼結用容器10の容器本体11は、その内部寸法を、幅170mm×長さ240mm×高さ60mmとした。
In addition, using the sintering container 10 as described above, the occurrence of nests in the magnetostrictive element was confirmed, and the results are shown below.
First, as described above, 773 g of Tb 0.4 Dy 0.6 Fe 1.94 , 101 g of raw material B described later, and 46 g of Fe as raw material C were used as the raw material A of the raw material powder alloy. By pulverizing and mixing these raw materials A, B, and C, a raw material alloy powder having a composition of Tb 0.3 Dy 0.7 Fe 1.88 was obtained, and the obtained alloy powder was put into a mold and molded in a magnetic field of 8 kOe. As a result, a molded body 100 was obtained. The molded body 100 was a stick having a diameter of 7 mm and a length of 100 mm. As in Example 1, the raw material B is obtained by weighing DyH 2 and Fe at a predetermined ratio so that the composition of Dy 2.0 Fe is obtained after hydrogen disappears during the sintering process.
The obtained molded body 100 was placed in a sintering container 10 and heated in a furnace with a temperature profile as shown in FIG.
At this time, the internal dimensions of the container body 11 of the sintering container 10 were 170 mm wide × 240 mm long × 60 mm high.

ここで、図1に示した温度プロファイルの第1過程において、所定以上の真空度を維持しつづける上限温度T1を、
条件1:T1=600℃、
条件2:T1=650℃、
条件3:T1=660℃、
条件4:T1=700℃、
条件5:T1=750℃、
の5通りとした。
第3過程において、維持する安定温度を1230℃とした。
Here, in the first step of the temperature profile shown in FIG. 1, an upper limit temperature T1 that continues to maintain a vacuum degree equal to or higher than a predetermined value,
Condition 1: T1 = 600 ° C.
Condition 2: T1 = 650 ° C.
Condition 3: T1 = 660 ° C.
Condition 4: T1 = 700 ° C.
Condition 5: T1 = 750 ° C.
The 5 types were as follows.
In the third step, the stable temperature to be maintained was 1230 ° C.

このようにして、条件1〜5で各80個の成形体100を焼成し、得られた焼結体において、巣が発生した焼結体を計数した。
その結果が、図5に示すものである。
この図5に示すように、巣発生率(=巣が発生した焼結体の個数/80個)は、T1=600℃とした条件1では4%、T1=650℃とした条件2では1.5%、T1=660℃とした条件3では1%、T1=700℃とした条件4およびT1=750℃とした条件5では0%、となった。
これにより、昇温しながら所定以上の真空度を維持しつづける上限温度T1を、水素化物の熱分解が始まる温度T1=650℃近傍以上とすることで、巣の発生率が低減し、さらに、温度T1=700℃近傍以上とすることで、巣の発生率が一層低減することが明らかである。
In this manner, 80 molded bodies 100 were fired under conditions 1 to 5, and the number of sintered bodies in which nests were generated was counted in the obtained sintered bodies.
The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the nest generation rate (= number of sintered bodies with nests / 80) is 4% under the condition 1 where T1 = 600 ° C., and 1 under the condition 2 where T1 = 650 ° C. 5%, 1% for Condition 3 with T1 = 660 ° C., 0% for Condition 4 with T1 = 700 ° C. and Condition 5 with T1 = 750 ° C.
Thereby, the upper limit temperature T1 that continues to maintain a vacuum level higher than a predetermined value while raising the temperature is set to a temperature T1 = 650 ° C. or higher at which thermal decomposition of the hydride starts, so that the incidence of nests is reduced. It is apparent that the nest generation rate is further reduced by setting the temperature T1 to around 700 ° C. or higher.

なお、上記実施の形態では、焼結用容器10は、焼結時に成形体100を収容することができ、焼結前後に成形体100を出し入れできる構造であれば、他のいかなる構成であってもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above embodiment, the sintering container 10 can have any other configuration as long as it can accommodate the molded body 100 during sintering and can be inserted and removed before and after sintering. Also good.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

本実施の形態における焼結工程での温度プロファイルを示す図である。It is a figure which shows the temperature profile in the sintering process in this Embodiment. 焼結工程で用いる焼結用容器の構成を示す斜視展開図である。It is a perspective developed view which shows the structure of the container for sintering used at a sintering process. 焼結用容器の断面図である。It is sectional drawing of the container for sintering. 略真空状態とした場合と、不活性ガス雰囲気とした場合の成形体からの水素発生量の違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in the amount of hydrogen generation from a molded object when it is set as a substantially vacuum state, and when it is set as inert gas atmosphere. 略真空状態を維持する上限温度と、巣の発生率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the upper limit temperature which maintains a substantially vacuum state, and the incidence of a nest.

符号の説明Explanation of symbols

10…焼結用容器、11…容器本体、12…蓋体、100…成形体(焼結対象物)、T1…上限温度(第一の温度)、T3…温度(第二の温度) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sintering container, 11 ... Container main body, 12 ... Cover body, 100 ... Molded object (sintering object), T1 ... Upper limit temperature (first temperature), T3 ... Temperature (second temperature)

Claims (15)

水素化物を含む原料合金粉を磁場中成形し、成形体を得る工程と、
前記成形体を、雰囲気を所定圧力以下に低減させた状態で第一の温度まで上昇させる工程と、
前記第一の温度に到達した後、所定の雰囲気を供給し、雰囲気温度を第二の温度まで上昇させ、前記成形体を焼結する工程と、
を含むことを特徴とする磁歪素子の製造方法。
Forming a raw material alloy powder containing hydride in a magnetic field to obtain a formed body;
Raising the molded body to a first temperature in a state where the atmosphere is reduced below a predetermined pressure;
After reaching the first temperature, supplying a predetermined atmosphere, raising the atmosphere temperature to a second temperature, sintering the molded body,
A method of manufacturing a magnetostrictive element comprising:
前記第一の温度は、450℃以上750℃未満であることを特徴とする請求項1に記載の磁歪素子の製造方法。   2. The method of manufacturing a magnetostrictive element according to claim 1, wherein the first temperature is not lower than 450 ° C. and lower than 750 ° C. 3. 前記第一の温度まで上昇させる工程において、前記雰囲気は略真空状態であることを特徴とする請求項1に記載の磁歪素子の製造方法。   2. The method of manufacturing a magnetostrictive element according to claim 1, wherein in the step of raising the temperature to the first temperature, the atmosphere is in a substantially vacuum state. 前記第一の温度に到達した後に供給される前記所定の雰囲気は、非酸化性ガス雰囲気であることを特徴とする請求項1に記載の磁歪素子の製造方法。   The method of manufacturing a magnetostrictive element according to claim 1, wherein the predetermined atmosphere supplied after reaching the first temperature is a non-oxidizing gas atmosphere. 前記第二の温度は、1150℃以上1230℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の磁歪素子の製造方法。   2. The method of manufacturing a magnetostrictive element according to claim 1, wherein the second temperature is 1150 ° C. or more and 1230 ° C. or less. 前記原料合金粉は、式(1)RTy(ここで、Rは1種類以上の希土類金属(但し、希土類金属はYを含む概念である。)、Tは1種類以上の遷移金属であり、yは1<y<4を表す。)で示す組成を有することを特徴とする請求項1に記載の磁歪素子の製造方法。 The raw material alloy powder is represented by the formula (1) RT y (where R is one or more rare earth metals (wherein the rare earth metal is a concept including Y), and T is one or more transition metals, 2. The method of manufacturing a magnetostrictive element according to claim 1, wherein y has a composition represented by 1 <y <4). 前記Rが、Tb及びDyであることを特徴とする請求項6に記載の磁歪素子の製造方法。   The method for manufacturing a magnetostrictive element according to claim 6, wherein R is Tb and Dy. 前記Rは、式(2)TbaDy(1-a)で示す組成であって、aが、0.27<a≦0.50の範囲にあることを特徴とする請求項7に記載の磁歪素子の製造方法。 The R is a composition represented by the formula (2) Tb a Dy (1-a) , wherein a is in a range of 0.27 <a ≦ 0.50. A method of manufacturing a magnetostrictive element. 前記TはFeであることを特徴とする請求項6に記載の磁歪素子の製造方法。   The method of manufacturing a magnetostrictive element according to claim 6, wherein the T is Fe. 水素化物を含む焼結対象物の焼結方法であって、
前記焼結対象物を炉に入れ、当該炉内を負圧にした状態で当該炉内の温度を第一の温度まで上昇させることで、前記焼結対象物に含まれる水素化物の熱分解により発生した水素ガスを当該焼結対象物から放散させる工程と、
前記第一の温度に到達した後、前記炉内に所定の雰囲気を供給し、当該炉内の温度を第二の温度まで上昇させ、前記焼結対象物を焼結する工程と、
を含むことを特徴とする焼結方法。
A method for sintering a sintered object including a hydride,
By putting the sintering object in a furnace and raising the temperature in the furnace to the first temperature with the inside of the furnace at a negative pressure, by thermal decomposition of the hydride contained in the sintering object Dissipating the generated hydrogen gas from the object to be sintered;
After reaching the first temperature, supplying a predetermined atmosphere in the furnace, raising the temperature in the furnace to a second temperature, and sintering the object to be sintered;
A sintering method comprising:
前記第一の温度は、前記水素化物の熱分解が始まる温度以上であることを特徴とする請求項10に記載の焼結方法。   The sintering method according to claim 10, wherein the first temperature is equal to or higher than a temperature at which thermal decomposition of the hydride starts. 前記第一の温度に到達した後、前記炉内に所定の雰囲気を供給する温度は、650℃以上であることを特徴とする請求項10に記載の焼結方法。   11. The sintering method according to claim 10, wherein after reaching the first temperature, a temperature at which a predetermined atmosphere is supplied into the furnace is 650 ° C. or more. 前記成形体を焼結する工程では、前記炉内の温度を所定時間、所定の温度領域内に維持することを特徴とする請求項10に記載の焼結方法。   The sintering method according to claim 10, wherein in the step of sintering the molded body, the temperature in the furnace is maintained in a predetermined temperature range for a predetermined time. 前記成形体を焼結する工程では、前記炉内に水素ガス雰囲気または水素ガス及び不活性ガスの混合雰囲気を供給することを特徴とする請求項10に記載の焼結方法。   The sintering method according to claim 10, wherein in the step of sintering the molded body, a hydrogen gas atmosphere or a mixed atmosphere of hydrogen gas and inert gas is supplied into the furnace. 前記焼結対象物は、Tb、Dy、Feを含み、焼結により磁歪素子となる成形体であることを特徴とする請求項10に記載の焼結方法。   The sintering method according to claim 10, wherein the object to be sintered includes Tb, Dy, and Fe, and is a molded body that becomes a magnetostrictive element by sintering.
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