JP2005268668A - Manufacturing method and apparatus of rare earth sintered magnet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、希土類元素を含む希土類焼結磁石の製造方法及び製造装置に関し、特に成形体の切断加工技術の改良に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a rare earth sintered magnet containing a rare earth element, and more particularly to improvement of a cutting processing technique for a molded body.
希土類焼結磁石、例えば希土類硼素系焼結磁石は、磁気特性に優れること等の利点を有することから、近年、その需要は益々拡大する傾向にある。このような状況から、希土類硼素系焼結磁石の磁気特性を向上するための研究開発や、品質の高い希土類焼結磁石を製造するための製造方法の改良等が各方面において進められている。 Rare earth sintered magnets, such as rare earth boron-based sintered magnets, have advantages such as excellent magnetic properties, and in recent years, their demand tends to increase more and more. Under such circumstances, research and development for improving the magnetic properties of rare earth boron-based sintered magnets and improvement of manufacturing methods for producing high-quality rare earth sintered magnets are being promoted in various fields.
希土類焼結磁石の製造方法としては、粉末冶金法が知られており、低コストでの製造が可能なことから広く用いられている。粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造方法は、基本的には、先ず、原料合金インゴットを粗粉砕及び微粉砕し、粒径が数μm程度の原料合金微粉を得る。このようにして得られた原料合金微粉を静磁場中で磁場配向させ、磁場を印加した状態で成形を行う。磁場中成形後、成形体を真空中、または不活性ガス雰囲気中で焼結を行う。 As a method for producing a rare earth sintered magnet, powder metallurgy is known and widely used because it can be produced at low cost. In the manufacturing method of rare earth sintered magnets by powder metallurgy, first, a raw material alloy ingot is roughly pulverized and finely pulverized to obtain a raw material alloy fine powder having a particle size of about several μm. The raw material alloy fine powder thus obtained is magnetically oriented in a static magnetic field, and is molded in a state where a magnetic field is applied. After molding in a magnetic field, the compact is sintered in a vacuum or in an inert gas atmosphere.
前述の粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造においては、得られる希土類焼結磁石を所定の形状とするための輪郭加工が必要である。そして、具体的な加工方法として、原料合金微粉をプレスしてブロックを成形し、成形体を焼結した後に、ダイヤモンド砥石やカッター等を用いて切断加工を行い、1つのブロック状の焼結体から複数個の製品を切り出す方法が知られている。 In manufacturing the rare earth sintered magnet by the above-described powder metallurgy method, it is necessary to perform contour processing for making the obtained rare earth sintered magnet into a predetermined shape. Then, as a specific processing method, after pressing the raw material alloy fine powder to form a block and sintering the formed body, it is cut using a diamond grindstone or a cutter, etc., and then one block-shaped sintered body A method of cutting out a plurality of products from a product is known.
しかしながら、前記加工方法を採用した場合、製造コストの点で問題が多い。例えば、輪郭加工により焼結体から多量の切粉が生じるが、この切粉は既に焼結されているため、再利用することは極めて困難であり、加工の仕方によっては焼結体のロスが多くなり、材料歩留まりの低下を招く。希土類焼結磁石を構成する材料は高価であるため、材料歩留まりの低下は、コストに対して致命的な欠陥となる。また、希土類焼結磁石の焼結体は、極めて硬く脆いうえに、加工負荷が大きいため、高精度な加工が困難であり、加工時間を長時間要するという問題もある。このように、焼結体の加工に要するコストが、製造コスト増加の大きな原因となっている。 However, when the said processing method is employ | adopted, there are many problems at the point of manufacturing cost. For example, a large amount of swarf is generated from the sintered body by contour processing, but since this swarf has already been sintered, it is extremely difficult to reuse, and depending on the processing method, the loss of the sintered body may occur. This increases the yield of the material. Since the material which comprises a rare earth sintered magnet is expensive, the fall of a material yield becomes a fatal defect with respect to cost. In addition, a sintered body of a rare earth sintered magnet is extremely hard and brittle and has a large processing load. Therefore, there is a problem that high-precision processing is difficult and a long processing time is required. Thus, the cost required for processing the sintered body is a major cause of an increase in manufacturing cost.
また、前記のような焼結体を加工することによる問題を解消する手法としては、焼き上がり形状が最終製品に近い形状及び寸法になるようにプレス金型を設計し、これを用いて成形体を成形し、これを焼結する方法も考えられる。この場合、僅かな表面研削により最終製品の形状及び寸法に仕上げることができ、切粉の発生が僅かなもので済み、成形体の加工も不要である。 Moreover, as a technique for solving the problems caused by processing the sintered body as described above, a press mold is designed so that the baked shape becomes a shape and size close to that of the final product, and a molded body using this is designed. A method of forming and sintering this can also be considered. In this case, the shape and dimensions of the final product can be finished by slight surface grinding, and only a small amount of chips are generated, and processing of the molded body is unnecessary.
しかしながら、例えば弓形状等の異形状の成形体を作製する場合、焼き上がり形状が最終製品に近い形状及び寸法になるように成形体を作製すると、圧縮比の相違から成形体内部における材料密度にばらつきが生じ、成形体にクラックが入るという問題がある。クラックが入ると、その方向によっては焼結体の大部分が不良品となり、歩留まりを大きく低下させる原因となる。また、複雑な形状の金型は高価になるという問題もある。 However, for example, when producing a molded body having an irregular shape such as a bow shape, if the molded body is produced so that the baked shape becomes a shape and size close to the final product, the material density inside the molded body is reduced due to the difference in compression ratio. There is a problem that variation occurs and cracks are formed in the molded body. When cracks occur, depending on the direction, most of the sintered body becomes defective and causes a significant reduction in yield. Further, there is a problem that a complicatedly shaped mold is expensive.
以上のような状況から、焼結体の製造プロセスにおいて、成形体の段階で何らかの加工を行うことが検討されている。例えば特許文献1には、焼成前の弓形フェライト磁石用成形体の段階で、弓形フェライト磁石用成形体の外周または内周の端縁に回転砥石または回転ブラシにより面取り部を形成する技術が開示されている。特許文献2は、グリーン加工時における成形体の酸化を防止するために、希土類焼結磁石用微粉を成形してなる成形体を鉱物油、合成油、または植物油中に浸漬し、その状態の成形体を回転する加工刃で切断加工する技術が開示されている。特許文献3には、焼結磁石の製造に際し、磁石粉末の成形体を作製する工程と、ワイヤーソーを用いて前記成形体を加工する工程と、前記成形体を焼結する工程とを包含する技術が開示されている。
しかしながら、例えば特許文献1に記載された技術を酸化反応性の高い希土類鉄硼素系磁石用の粉末成形体に適用すると、回転砥石や回転ブラシと成形体との間で摩擦熱が発生するため、成形体中の希土類元素や鉄が大気雰囲気中の酸素や水分と急激に反応し、最悪の場合、成形体が発火するおそれがある。また、そのような事態に陥らない場合でも、得られる磁石の磁気特性が劣化してしまう。 However, for example, when the technique described in Patent Document 1 is applied to a powder compact for a rare earth iron boron-based magnet having high oxidation reactivity, frictional heat is generated between the rotating grindstone or the rotating brush and the compact, Rare earth elements and iron in the molded body react rapidly with oxygen and moisture in the air atmosphere, and in the worst case, the molded body may ignite. Moreover, even if it does not fall into such a situation, the magnetic characteristics of the obtained magnet will deteriorate.
一方、特許文献2記載の技術では、切断後、焼結前に成形体から鉱物油等を除去する脱脂工程が不可欠であり、脱脂が不十分な場合には油に含まれる炭素が焼結過程で不純物として機能し、磁石特性を劣化させてしまう。また、上記のブレードソーを用いた加工方法では、成形体の切断代を大きめに確保する必要があり、材料歩留まりが悪いという問題もある。 On the other hand, in the technique described in Patent Document 2, a degreasing step for removing mineral oil and the like from the molded body after cutting and before sintering is indispensable. When degreasing is insufficient, carbon contained in the oil is sintered. It functions as an impurity and deteriorates the magnet characteristics. Moreover, in the processing method using the above blade saw, it is necessary to secure a large cutting allowance for the molded body, and there is a problem that the material yield is poor.
これら技術と比較すると、特許文献3に記載されるワイヤーソーによるワイヤー加工では、摩擦熱の発生も少なく、加工代も少なくて済む等の利点を有する。ただし、このワイヤー加工に限らず、成形体を切断する際には、成形体をどのように支持するかが大きな問題となる。 Compared with these techniques, the wire processing by the wire saw described in Patent Document 3 has advantages such as less generation of frictional heat and less processing cost. However, it is not limited to this wire processing, but when the molded body is cut, how to support the molded body becomes a big problem.
先ず、加工後の成形体の厚さが薄い場合、切断後の成形体が相互に倒れかかり、破損するという問題がある。このような問題は、加工方向が重力方向に平行であっても、直角であっても生ずる。特に、例えば特許文献3に記載されるように水平方向に切断した場合、加工終了時に加工後の薄板状の成形体が加工代分だけ重力で落下するという問題があるが、特許文献3記載の発明では、この点については何ら考慮されていない。また、仮に落下しないように切断を途中で止めたとしても、加工後の成形体の重量によって折れ曲がる危険性があり、薄く長い形状への加工は困難である。 First, when the molded body after processing is thin, there is a problem that the molded bodies after cutting are overturned and damaged. Such a problem occurs regardless of whether the machining direction is parallel or perpendicular to the direction of gravity. In particular, for example, when it is cut in the horizontal direction as described in Patent Document 3, there is a problem that the thin plate-shaped molded body after processing falls due to gravity by the machining allowance at the end of processing. The invention does not consider this point at all. Further, even if cutting is stopped halfway so as not to fall, there is a risk of bending due to the weight of the molded body after processing, and processing into a thin and long shape is difficult.
加工時に成形体を固定する例としては、特許文献2には、スペーサによって成形体を固定する実施例が開示されている。しかしながら、密度が低く脆い成形体を底面のみで固定することは、現実的には不可能に近い。 As an example of fixing a molded body at the time of processing, Patent Document 2 discloses an embodiment in which the molded body is fixed by a spacer. However, it is practically impossible to fix a brittle molded body having a low density only at the bottom surface.
さらに、特許文献3に記載されるように、筐体状のケースに収めて切断加工を行うことも考えられるが、成形体が固定されるわけではないので、安定して切断加工を行うことは難しい。成形体が固定されていないと、例えば加工中の加工力によって成形体が動いてしまい、加工代の増大、すなわち切削屑の増大に繋がる。加工代が大きくなり、切削屑が増えると、材料歩留まりを低下する要因となる。 Furthermore, as described in Patent Document 3, it is conceivable to perform cutting processing in a casing-like case, but since the molded body is not fixed, it is possible to stably perform cutting processing. difficult. If the molded body is not fixed, for example, the molded body moves due to the processing force during processing, leading to an increase in machining allowance, that is, an increase in cutting waste. When the machining allowance increases and the amount of cutting waste increases, it becomes a factor of reducing the material yield.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、切断加工後の成形体を損傷することがなく、少ない加工代で安定に切断加工を行うことが可能な希土類焼結磁石の製造方法を提供することを目的とし、さらには、係る切断加工を実現することが可能な製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and rare earth sintering that can stably perform a cutting process with a small processing cost without damaging a formed body after the cutting process. It aims at providing the manufacturing method of a magnet, and also aims at providing the manufacturing apparatus which can implement | achieve such a cutting process.
前述の目的を達成するために、本発明の希土類焼結磁石の製造方法は、希土類元素を含む原料合金粉を成形し、成形した成形体を所定の形状に切断加工するに際し、前記成形体の切断面と略直交する2方向の面のうち少なくとも1方向の面を加圧支持することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the method for producing a rare earth sintered magnet according to the present invention forms a raw material alloy powder containing a rare earth element, and cuts the formed compact into a predetermined shape. It is characterized by pressure-supporting at least one of the two surfaces substantially orthogonal to the cut surface.
切断加工に際して、切断面と略直交する2方向の面のうち少なくとも1方向の面を加圧支持することで、例えば成形体を薄板状に切断した場合にも、切断後の薄板状の成形体が固定され、倒れかかりや落下による損傷が解消される。また、前記加圧支持を行うことで、成形体が固定状態となり、切断加工時に成形体が不用意に動くことがなく、安定した切断加工が実現され、加工代が小さくなる。さらに、成形体の加圧支持は成形体の強度の向上をもたらし、例えば加圧力を成形体の成形圧の1%〜20%とすることで、加圧による加工時の成形体強度向上が実現される。成形体の強度を高めるために成型圧力を高めることが知られているが、高圧での成形は、かじりの発生や配向度の低下を招くので好ましくない。 At the time of cutting, by pressing and supporting at least one of the two directions substantially orthogonal to the cut surface, for example, when the formed body is cut into a thin plate shape, the thin plate-shaped formed body after cutting Is fixed, and the damage caused by falling or dropping is eliminated. Further, by performing the pressure support, the molded body is in a fixed state, the molded body does not move carelessly during the cutting process, a stable cutting process is realized, and the machining cost is reduced. Furthermore, the pressure support of the molded body brings about an improvement in the strength of the molded body. For example, by increasing the pressure to 1% to 20% of the molding pressure of the molded body, it is possible to improve the strength of the molded body during processing by pressing. Is done. It is known to increase the molding pressure in order to increase the strength of the molded body, but molding at a high pressure is not preferable because it causes galling and a decrease in the degree of orientation.
一方、本発明の希土類焼結磁石の製造装置は、希土類元素を含む原料合金粉が成形されてなる成形体を所定の形状に切断加工する際に使用される希土類焼結磁石の製造装置であって、成形体の1面と接して基台に取り付けられ成形体を加圧支持する第1の支持板と、前記第1の支持板と接する面とは反対側の面を支持する第2の支持板とを備え、前記第1の支持板の成形体の切断加工位置にスリットが設けられるとともに、これに対応して前記第2の支持板に逃げ溝が設けられていることを特徴とする。 On the other hand, the rare earth sintered magnet manufacturing apparatus of the present invention is an apparatus for manufacturing a rare earth sintered magnet used when a molded body formed by molding a raw material alloy powder containing rare earth elements is cut into a predetermined shape. The first support plate attached to the base in contact with one surface of the molded body and supporting the molded body under pressure, and the second support plate supporting the surface opposite to the surface in contact with the first support plate. And a slit is provided at a cutting position of the molded body of the first support plate, and a corresponding relief groove is provided in the second support plate. .
前記構成を有する本発明の製造装置では、第1の支持板と第2の支持板によって成形体が加圧支持され、前記安定した切断加工が簡易に実現される。また、各支持板にスリットが設けられているので、これら支持板が切断加工の妨げになることもない。 In the manufacturing apparatus of the present invention having the above configuration, the molded body is pressure-supported by the first support plate and the second support plate, and the stable cutting process is easily realized. Moreover, since each support plate is provided with a slit, these support plates do not hinder cutting.
本発明においては、成形体の段階で切断加工を行うことで、焼結後の加工量を大幅に削減するようにしているので、加工時間の短縮や製造コストの低減を実現することができる。また、切断加工時に成形体が支持されるので、倒れかかりや落下による損傷を解消することができ、加工代も小さくすることができる。また、本発明においては、かじりの発生や配向度の低下を招くことなく、成形体の密度を向上して強度を高めることができるので、割れかけ等の発生を抑制することができる。 In the present invention, by performing the cutting process at the stage of the formed body, the processing amount after sintering is greatly reduced, so that the processing time can be shortened and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the molded body is supported at the time of cutting, it is possible to eliminate the damage due to falling over or dropping, and the processing cost can be reduced. In the present invention, since the density of the molded body can be improved and the strength can be increased without causing galling or a decrease in the degree of orientation, the occurrence of cracking or the like can be suppressed.
以下、本発明を適用した希土類焼結磁石の製造方法及び製造装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a method and apparatus for manufacturing a rare earth sintered magnet to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
先ず、本発明の製造方法により製造される希土類焼結磁石について説明する。希土類焼結磁石、中でも希土類硼素系焼結磁石は、基本的には希土類元素、遷移金属元素及びホウ素を主成分とするものである。磁石組成は、目的に応じて任意に選択すればよい。 First, the rare earth sintered magnet manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described. Rare earth sintered magnets, especially rare earth boron-based sintered magnets, are basically composed of rare earth elements, transition metal elements and boron. What is necessary is just to select a magnet composition arbitrarily according to the objective.
例えば、R−T−B(R=Yを含む希土類元素の1種または2種以上、T=FeまたはFe及びCoを必須とする遷移金属元素の1種または2種以上、B=ホウ素)系希土類焼結磁石とする場合、磁気特性に優れた希土類焼結磁石を得るためには、焼結後の磁石組成において、希土類元素Rが27.0〜32.0重量%、ホウ素Bが0.5〜2.0重量%、残部が実質的に遷移金属元素T(例えばFe)となるような配合組成とすることが好ましい。希土類元素Rの量が27.0重量%未満であると、軟磁性であるα−Fe等が析出し、保磁力が低下する。逆に、希土類元素Rが32.0重量%を越えると、Rリッチ相の量が多くなって耐蝕性が劣化するとともに、主相であるR2T14B結晶粒の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。また、ホウ素Bが0.5重量%未満の場合には、高い保磁力を得ることができない。逆に、ホウ素Bが2.0重量%を越えると、残留磁束密度が低下する傾向がある。 For example, R-T-B (one or more of rare earth elements including R = Y, T = one or more of transition metal elements essential to Fe or Fe and Co, B = boron) system When a rare earth sintered magnet is used, in order to obtain a rare earth sintered magnet having excellent magnetic properties, the sintered magnet composition has a rare earth element R of 27.0 to 32.0 wt% and boron B of 0. It is preferable that the blending composition is 5 to 2.0% by weight and the balance is substantially the transition metal element T (for example, Fe). When the amount of the rare earth element R is less than 27.0% by weight, α-Fe or the like that is soft magnetic precipitates, and the coercive force decreases. Conversely, when the rare earth element R exceeds 32.0% by weight, the amount of the R-rich phase increases and the corrosion resistance deteriorates, and the volume ratio of the R 2 T 14 B crystal grains as the main phase decreases. The residual magnetic flux density is reduced. Further, when boron B is less than 0.5% by weight, a high coercive force cannot be obtained. Conversely, if boron B exceeds 2.0% by weight, the residual magnetic flux density tends to decrease.
ここで、希土類元素Rは、Yを含む希土類元素、すなわちY、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb及びLuから選ばれる1種、または2種以上である。中でも、NdやPrは、磁気特性のバランスが良いこと、資源的に豊富で比較的安価であることから、主成分をNdやPrとすることが好ましい。また、Dy2Fe14BやTb2Fe14B化合物は、異方性磁界が大きく、DyやTbをNdに対する置換元素として採用することは保磁力Hcjを向上させる上で有効である。 Here, the rare earth element R is a rare earth element including Y, that is, one selected from Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, and Lu, or 2 More than a seed. Among these, Nd and Pr are preferably Nd and Pr because the balance of magnetic properties is good and they are abundant and relatively inexpensive. Further, Dy 2 Fe 14 B and Tb 2 Fe 14 B compounds have a large anisotropic magnetic field, and adopting Dy or Tb as a substitution element for Nd is effective in improving the coercive force Hcj.
さらに、希土類焼結磁石は、添加元素Mを加えて、R−T−B−M系希土類焼結磁石とすることも可能である。この場合、添加元素Mとしては、Al、Cr、Mn、Mg、Si、Cu、C、Nb、Sn、W、V、Zr、Ti、Mo等を挙げることができ、これらの1種または2種以上を選択して添加することができる。例えば、高融点金属であるNb、Zr、W等の添加は、結晶粒成長を抑制する効果がある。勿論、これら組成に限らず、希土類焼結磁石の組成として従来公知の組成全般に適用可能であることは言うまでもない。 Furthermore, the rare earth sintered magnet may be an R-TBM type rare earth sintered magnet by adding the additive element M. In this case, examples of the additive element M include Al, Cr, Mn, Mg, Si, Cu, C, Nb, Sn, W, V, Zr, Ti, and Mo. One or two of these may be used. The above can be selected and added. For example, the addition of Nb, Zr, W or the like, which is a refractory metal, has an effect of suppressing crystal grain growth. Of course, it is needless to say that the composition of the rare earth sintered magnet is not limited to these compositions and can be applied to all known compositions.
また、前述の希土類焼結磁石では、酸素の含有量を2500ppm以下とすることが好ましい。これは、酸素含有量が2500ppmを越えると、希土類元素が酸化物として存在する量が増加し、主相及び副相に存在すべき磁気的に有効な希土類元素が減少して保磁力が低下するという問題が生ずる。さらに、生成した酸化物は非磁性であり、焼結体の磁化の低下も招く。酸素量と酸化物の生成量の関係は、化合物の化学量論比に従って直線的関係を有するが、近年の磁石応用製品において高性能希土類磁石に要求される保磁力や磁化を満足させるためには、2500ppm以下であることが要求される。本発明においては、原料合金粉末に含まれる酸素量を1000ppm以下、特に400ppm以下とすることが好ましい。 In the rare earth sintered magnet described above, the oxygen content is preferably 2500 ppm or less. This is because when the oxygen content exceeds 2500 ppm, the amount of rare earth elements present as oxides increases, the magnetically effective rare earth elements to be present in the main phase and subphase decrease, and the coercive force decreases. The problem arises. Furthermore, the generated oxide is non-magnetic and causes a decrease in magnetization of the sintered body. The relationship between the amount of oxygen and the amount of oxide produced has a linear relationship according to the stoichiometric ratio of the compounds, but in order to satisfy the coercive force and magnetization required for high performance rare earth magnets in recent magnet applications. It is required to be 2500 ppm or less. In the present invention, the amount of oxygen contained in the raw material alloy powder is preferably 1000 ppm or less, particularly 400 ppm or less.
さらに、希土類焼結磁石は、炭素(C)の含有量が1500ppm以下、窒素(N)の含有量が200〜1500ppmであることが好ましい。炭素の含有量が1500ppmを越えると、炭素は希土類元素の一部と炭化物を形成し、磁気的に有効な希土類元素が減少して保磁力が低下する。また、窒素量を前記範囲とすることによって、優れた耐蝕性と高い磁気特性を両立させることができる。 Furthermore, the rare earth sintered magnet preferably has a carbon (C) content of 1500 ppm or less and a nitrogen (N) content of 200 to 1500 ppm. When the carbon content exceeds 1500 ppm, carbon forms a carbide with a part of the rare earth element, and the magnetically effective rare earth element is reduced and the coercive force is lowered. Further, by setting the nitrogen amount in the above range, both excellent corrosion resistance and high magnetic properties can be achieved.
前述の希土類焼結磁石は、粉末冶金法により製造されるものであり、焼結により焼結体とされる。以下、希土類焼結磁石の粉末冶金法による製造方法について説明する。 The rare earth sintered magnet described above is manufactured by powder metallurgy and is made into a sintered body by sintering. Hereinafter, a method for producing a rare earth sintered magnet by powder metallurgy will be described.
図1は、粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造プロセスの一例を示すものである。この製造プロセスは、基本的には、合金化工程1、粗粉砕工程2、微粉砕工程3、磁場中成形工程4、成形体加工工程5、焼結工程6、時効工程7、加工工程8、及び表面処理工程9とにより構成される。なお、酸化防止のために、焼結後までの各工程は、ほとんどの工程を真空中、あるいは不活性ガス雰囲気中(窒素ガス雰囲気中、Arガス雰囲気中等)で行う。 FIG. 1 shows an example of a process for producing a rare earth sintered magnet by powder metallurgy. This manufacturing process basically includes an alloying step 1, a coarse pulverizing step 2, a fine pulverizing step 3, a magnetic field forming step 4, a molded body processing step 5, a sintering step 6, an aging step 7, a processing step 8, And the surface treatment step 9. In order to prevent oxidation, most of the steps after sintering are performed in a vacuum or in an inert gas atmosphere (in a nitrogen gas atmosphere, an Ar gas atmosphere, etc.).
合金化工程1では、原料となる金属、あるいは合金を磁石組成に応じて配合し、不活性ガス、例えばAr雰囲気中で溶解し、鋳造することにより合金化する。鋳造法としては、溶融した高温の液体金属を回転ロール上に供給し、合金薄板を連続的に鋳造するストリップキャスト法(連続鋳造法)が生産性等の観点から好適である。原料金属(合金)としては、純希土類元素、希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金等を使用することができる。インゴットとして鋳造した場合には、凝固偏析を解消すること等を目的に、必要に応じて溶体化処理を行ってもよい。溶体化処理の条件としては、例えば真空またはAr雰囲気下、700〜1200℃領域で1時間以上保持する。 In the alloying step 1, a metal or alloy as a raw material is blended according to the magnet composition, dissolved in an inert gas, for example, Ar atmosphere, and cast into an alloy. As a casting method, a strip casting method (continuous casting method) in which molten high-temperature liquid metal is supplied onto a rotating roll and an alloy thin plate is continuously cast is preferable from the viewpoint of productivity and the like. As the raw material metal (alloy), pure rare earth elements, rare earth alloys, pure iron, ferroboron, and alloys thereof can be used. When cast as an ingot, solution treatment may be performed as necessary for the purpose of eliminating solidification segregation. As a condition for the solution treatment, for example, it is kept in a 700 to 1200 ° C. region for 1 hour or more under vacuum or Ar atmosphere.
粗粉砕工程2では、先に鋳造した原料合金の薄板、あるいはインゴット等を、粒径数百μm程度になるまで粉砕する。粉砕手段としては、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用いることができる。粗粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させて脆化させた後、粗粉砕を行うことが効果的である。 In the coarse pulverization step 2, the previously cast raw alloy thin plate, ingot or the like is pulverized until the particle size is about several hundreds of micrometers. As the pulverizing means, a stamp mill, a jaw crusher, a brown mill, or the like can be used. In order to improve the coarse pulverization property, it is effective to perform coarse pulverization after occlusion of hydrogen and embrittlement.
前述の粗粉砕工程2が終了した後、通常、粗粉砕した原料合金粉に粉砕助剤を添加する。粉砕助剤としては、例えば脂肪酸系化合物等を使用することができるが、特に、脂肪酸アミドを粉砕助剤として用いることで、良好な磁気特性、特に高配向度で高い磁化を有する希土類焼結磁石を得ることができる。粉砕助剤の添加量としては、0.03〜0.4重量%とすることが好ましい。粉砕助剤の添加量が0.03重量%未満であると、潤滑剤の磁気特性に与える効果が十分に得られず、0.4重量%以下の添加量であれば、焼結後の残留炭素の量を効果的に低減することができ、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させる上で有効である。 After the aforementioned coarse pulverization step 2 is completed, a pulverization aid is usually added to the coarsely pulverized raw material alloy powder. As the grinding aid, for example, fatty acid compounds can be used. In particular, by using fatty acid amide as the grinding aid, a rare earth sintered magnet having good magnetic properties, particularly high orientation and high magnetization. Can be obtained. The addition amount of the grinding aid is preferably 0.03 to 0.4% by weight. If the addition amount of the grinding aid is less than 0.03% by weight, the effect on the magnetic properties of the lubricant cannot be sufficiently obtained. If the addition amount is 0.4% by weight or less, the residual after sintering The amount of carbon can be effectively reduced, which is effective in improving the magnetic properties of the rare earth sintered magnet.
粗粉砕工程2の後、微粉砕工程3を行うが、この微粉砕工程3は、例えば気流式粉砕機等を使用して行われる。微粉砕の際の条件は、用いる気流式粉砕機に応じて適宜設定すればよく、原料合金粉を平均粒径が1〜10μm程度、例えば3〜6μmとなるまで微粉砕する。気流式粉砕機としては、ジェットミル等が好適である。ジェットミルは、高圧の不活性ガス(例えば窒素ガス)を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粉体の粒子を加速し、粉体の粒子同士の衝突や、衝突板あるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。ジェットミルは、一般的に、流動層を利用するジェットミル、渦流を利用するジェットミル、衝突板を用いるジェットミル等に分類される。これらのジェットミルのうちでは、流動層を利用するジェットミル、及び渦流を利用するジェットミルが好ましく、特に流動層を利用するジェットミルが好ましい。例えば原料合金粉と粉砕助剤とは比重が大きく異なるが、流動層中及び渦流中では比重の違いに殆ど関係なく良好に粉砕及び混合が行なわれ、特に流動層中では比重の違いは殆ど問題とならないからである。 After the coarse pulverization step 2, a fine pulverization step 3 is performed. The fine pulverization step 3 is performed using, for example, an airflow pulverizer. The conditions for fine pulverization may be appropriately set according to the airflow pulverizer to be used, and the raw material alloy powder is finely pulverized until the average particle size becomes about 1 to 10 μm, for example, 3 to 6 μm. A jet mill or the like is suitable as the airflow pulverizer. A jet mill opens a high-pressure inert gas (for example, nitrogen gas) from a narrow nozzle to generate a high-speed gas flow, accelerates powder particles by this high-speed gas flow, and collides powder particles with each other. Or, it is a method of crushing by generating a collision with a collision plate or a container wall. Jet mills are generally classified into jet mills that use fluidized beds, jet mills that use vortex flow, jet mills that use impingement plates, and the like. Among these jet mills, a jet mill using a fluidized bed and a jet mill using a vortex are preferable, and a jet mill using a fluidized bed is particularly preferable. For example, the specific gravity of the raw material alloy powder and the grinding aid are greatly different, but in the fluidized bed and in the vortex, the grinding and mixing are performed well regardless of the difference in specific gravity. It is because it does not become.
微粉砕工程3の後、磁場中成形工程4において、原料合金微粉を磁場中にて成形する。具体的には、微粉砕工程3にて得られた原料合金微粉を電磁石を配置した金型内に充填し、磁場印加によって結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。磁場中成形は、成形圧力と磁界方向が平行な縦磁場成形、成形圧力と磁界方向が直交する横磁場成形のいずれであってもよい。さらに、磁界印加手段として、パルス電源と空芯コイルも採用することができる。この磁場中成形は、例えば700〜1300kA/mの磁場中で、100〜200MPa前後の圧力で行えばよい。 After the pulverizing step 3, in the forming step 4 in the magnetic field, the raw material alloy fine powder is formed in the magnetic field. Specifically, the raw material alloy fine powder obtained in the fine pulverization step 3 is filled in a mold in which an electromagnet is arranged, and is molded in a magnetic field with a crystal axis oriented by applying a magnetic field. The forming in the magnetic field may be either a vertical magnetic field forming in which the forming pressure and the magnetic field direction are parallel, or a horizontal magnetic field forming in which the forming pressure and the magnetic field direction are orthogonal to each other. Further, a pulse power source and an air-core coil can be employed as the magnetic field applying means. The forming in the magnetic field may be performed at a pressure of about 100 to 200 MPa in a magnetic field of 700 to 1300 kA / m, for example.
この磁場中成形工程4に際しては、後述する成形体加工工程5において成形体の切断加工や輪郭の加工を行うので、成形体形状が最終製品にほぼ一致するような形状及び寸法とする必要はない。例えば、扇型の希土類焼結磁石の製造を考えた場合、成形体は扇型に成形する必要はなく、単純化した例えば直方体形状とすればよい。 In the molding process 4 in the magnetic field, the molded body is cut and contoured in the molded body machining process 5 to be described later. Therefore, it is not necessary to set the shape and size so that the molded body shape substantially matches the final product. . For example, when manufacturing a fan-shaped rare earth sintered magnet is considered, the molded body need not be formed into a fan shape, and may be a simplified rectangular parallelepiped shape, for example.
次に、成形体加工工程5において、成形体に加工を施して任意の形状とする。例えば、ワイヤーソーにより所定の厚さに切断し、さらには扇形に切断する。図2は、直方体形状の成形体11に対する加工の一例を示すものであり、切断線Sで所定の厚さにスライスし、切断線Rに沿って輪郭加工する。
Next, in the molded body processing step 5, the molded body is processed into an arbitrary shape. For example, it is cut into a predetermined thickness with a wire saw and further cut into a fan shape. FIG. 2 shows an example of processing on the rectangular parallelepiped shaped
ここで、例えば切断線Sで所定の厚さに切断する場合、特に厚さが薄くなると、切断後の成形体11が相互に倒れかかり、破損したり折れ曲がる危険性がある。また、成形体11が固定されていないと、加工力によって成形体11が動いてしまい、加工代が増大することになる。そこで、本発明では、例えばワイヤーソーでの切断の際に、成形体11を加圧支持し、前記倒れかかりや折れ曲がりを防止し、成形体11が動いてしまうことによる加圧代の増大を防ぐこととする。
Here, for example, when cutting to a predetermined thickness by the cutting line S, when the thickness is particularly reduced, there is a risk that the molded
加圧支持に際しては、成形体11の切断面と略直交する2方向の面のうち少なくとも1方向の面を加圧支持すればよいが、これら2方向の面のうち切断面の長辺に対応する面(すなわち幅の広い方の面)を加圧支持すれば安定に支持することができる。また、切断加工方向と直交する方向の面を加圧支持し、切断加工方向に対して略平行な方向に成形体を加圧することが好ましい。
At the time of pressure support, at least one of the two directions substantially orthogonal to the cut surface of the molded
具体的には、図2に示す成形体11に対して、矢印W方向にワイヤーソーを進めて前記切断線Sでの切断を行う場合、成型体11の上面11aを加圧支持する。実際には、成型体11の底面11bは例えば成型体11を基台の上に置くことにより基台によって支持され、前記のように成型体11の上面11aを加圧支持することにより、上面11a、底面11b間に前記ワイヤーソーの切断方向と平行に加圧力が加わることになる。
Specifically, when the molded
このとき、加える加圧力は、成形体11の成形圧の1%〜20%とすることが好ましい。通常、成形圧は80MPa〜150MPaであるので、好ましい加圧力の範囲は、0.8MPa〜30MPaということになる。前記加圧力を加えることで、成型体11を確実、且つ安定に支持することが可能であり、さらに、加圧力によって成型体強度を向上し、割れかけを防止するという効果を得ることもできる。ただし、加圧力が成型圧の20%を越えると、切断加工された成型体11が加圧力で破損するおそれがある。加圧力が成形圧の1%未満であると、安定、且つ確実な固定が難しくなり、密度向上の効果も期待できなくなる。
At this time, the applied pressure is preferably 1% to 20% of the molding pressure of the molded
勿論、最適な加圧力は、切断加工後の成形体11の厚みと加工長さによって異なり、1%〜15%、あるいは1%〜7%等、小さい数値とすることが望ましい場合もある。切断加工後の厚みが薄いほど、加工長さが長いほど、加圧力は小さい選択となる。
Of course, the optimum pressing force varies depending on the thickness and the processing length of the molded
加圧支持する面は、前記の通り、切断加工方向(矢印W方向)に対して略平行な方向に成形体を加圧することになる成型体11の上面11a及び底面11bが最適であるが、これに限らず、成形体11の側面11c、11dを加圧支持することも可能である。特に、側面11c、11dの幅が上面11a及び底面11bよりも広い場合には、側面11c、11dを加圧支持するのが有利である。
As described above, the surface to be pressed and supported is optimally the
さらに、成形体11の上面11a及び底面11bと、側面11c、11dの両者を加圧支持するようにしてもよい。その場合には、側面11c、11dに対する加圧力を、切断加工方向に対して略平行な方向での加圧力、すなわち上面11aに加える加圧力よりも小とすることが好ましい。成形体11の正面11e及び背面11fについては、この方向に加圧支持すると、切断された成形体11を切断代分だけ押し込むことになり、折れ曲がりや破損の原因となるため、避ける必要がある。
Furthermore, you may make it press-support both the
前述の切断加工に際して、加工法は特に限定されない。例えば、前記のワイヤーソーによる切断加工であってもよいし、ブレードソー等の切断刃を用いた切断加工であってもよい。また、切断加工時の加工雰囲気も限定されないが、酸化し易い希土類合金微粉の成形体11の加工であるので、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中、油中等、非酸化雰囲気中で行うことが好ましい。大気中で行う場合には、加工部分に油や有機溶媒を吹き付けながら行うことが好ましい。
In the cutting process described above, the processing method is not particularly limited. For example, it may be a cutting process using the above-mentioned wire saw, or a cutting process using a cutting blade such as a blade saw. Further, the processing atmosphere at the time of cutting is not limited, but since it is processing of the compacted rare
前記のように成形体11を加圧支持しながら切断加工を行うためには、例えば図3に示すような装置を用いればよい。以下、この製造装置について説明する。
In order to perform cutting while supporting the molded
図3に示す製造装置は、成形体11を加圧支持しながら円滑に切断加工を進めるためのものである。その構成は、成形体11を覆ってこれを加圧支持する加圧カバー12と、成形体11の底面11bを支持するベース板15とを備え、これらで成形体11の上面11a及び底面11b間を加圧支持するというものである。
The manufacturing apparatus shown in FIG. 3 is for smoothly proceeding with cutting while supporting the compact 11 under pressure. The configuration includes a
加圧カバー12は、例えば金属板等を折り曲げ加工することにより形成され、成形体11の上面11aと接してこれを支持する上面板12aを有する。また、上面板12aの両側に連なり、上面板12aに対して直角に折り曲げられ成形体11の側面11c、11dを支持する側面支持板12b、さらには側面支持板12bから外方に直角に折り曲げられ、上面板12aと平行な取り付け板12cとを備えている。
The pressure cover 12 is formed, for example, by bending a metal plate or the like, and has an
加圧カバー12の上面板12a及び側面支持板12bには、切断加工する厚さに応じたピッチでスリット13が形成されており、例えばワイヤーソーによる切断加工の際に、ワイヤーの進行を妨げないようになっている。なお、スリット13の深さは、成形体11の厚さを越えるように設定されているが、取り付け板12cにまでは達しないように形成されており、加圧カバー12の連結状態は保たれている。
The
加圧カバー12の取り付け板12cには、4隅に加圧支持ポイント12dが設けられており、この加圧支持ポイント12dを油圧シリンダーや空圧シリンダー等の加圧シリンダー14で押圧支持することにより、加圧カバー12とベース板15間で成形体11を加圧支持することになる。
The mounting
一方、ベース板15にも前記スリット13に対応して逃げ溝16が設けられている。したがって、ワイヤーソーがこの逃げ溝16まで到達することで、成形体11を所定の厚さにスライスすることが可能である。
On the other hand, the
図4は、前記加圧カバー12及びベース板15による成形体11の加圧支持状態を示すものである。成形体11の加圧支持に際しては、基台17上にベース板15を置き、この上に成形体11を載置する。さらに、成形体11を覆うように加圧カバー12を取り付け、この加圧カバー12を加圧シリンダー14により基台17に加圧固定する。
FIG. 4 shows a pressure support state of the molded
このとき、加圧カバー12の側面支持板12b取り付け板12cの基台17からの高さを、成形体11の厚さとベース板15の厚さの和よりも若干小さく設定しておけば、前記加圧シリンダー14の加圧力により、成形体11は加圧カバー12の上面板12aによって加圧されることになる。また、加圧シリンダー14の加圧力を調節することによって、成形体11に加わる加圧力をコントロールすることも可能である。
At this time, if the height from the
以上のようにして成形体11を加圧カバー12及びベース板15で加圧支持した後、図5に示すように、例えばワイヤーソー18によって成形体11を所定の厚さに切断する。ワイヤーソー18は、切断用のワイヤー18aと、各ワイヤー18aの安定走行のためのガイド溝を設けた一対のガイドローラ18b、18cとから構成されており、ワイヤー18aの走行により被加工物(成形体11)の切断が行われる。
After the molded
本例では、ワイヤー18aによる切断は、成形体11の上面11aから下方に向かって進行する。このとき、成形体11は、加圧カバー12により、前記ワイヤー18aの進行方向とほぼ平行に加圧支持されることになる。
In this example, the cutting | disconnection by the
以上の成形体加工工程5の後、焼結工程6において、所定の形状に加工した成形体に対して焼結処理を実施する。すなわち、前述のように高圧流体で所望の形状に加工した成形体を、真空または不活性ガス雰囲気中(窒素ガス雰囲気中、Arガス雰囲気中等)で焼結する。 After the molded body processing step 5 described above, a sintering process is performed on the molded body processed into a predetermined shape in the sintering step 6. That is, the molded body processed into a desired shape with a high-pressure fluid as described above is sintered in a vacuum or an inert gas atmosphere (such as a nitrogen gas atmosphere or an Ar gas atmosphere).
焼結工程6においては、必要に応じて、焼結に先立って脱脂処理を行う。脱脂処理は、例えば温度100〜500℃、圧力10-1Torr以下の条件下で30分以上保持して行う。この処理により、加工屑中に残留した有機溶媒、油等の流体を十分に除去することができる。なお、保持温度は、100〜500℃の温度範囲であれば一点に固定する必要はなく、異なる二点以上の温度に保持するようにしてもよい。また、例えば10-1Torr以下の圧力下で、室温から500℃までの昇温速度を10℃/分以下、好ましくは5℃/分以下とすることによっても、前記処理と同様な効果を得ることができる。 In the sintering process 6, a degreasing process is performed prior to sintering as necessary. The degreasing treatment is performed, for example, by maintaining at a temperature of 100 to 500 ° C. and a pressure of 10 −1 Torr or less for 30 minutes or more. By this treatment, fluids such as organic solvent and oil remaining in the processing waste can be sufficiently removed. The holding temperature does not need to be fixed at one point in the temperature range of 100 to 500 ° C., and may be held at two or more different temperatures. Further, for example, the same effect as the above treatment can be obtained by setting the rate of temperature increase from room temperature to 500 ° C. at 10 ° C./min or less, preferably 5 ° C./min or less under a pressure of 10 −1 Torr or less. be able to.
焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、例えば1000〜1150℃で5時間程度焼結すればよく、焼結後、急冷することが好ましい。 The sintering temperature needs to be adjusted according to various conditions such as composition, pulverization method, difference in particle size and particle size distribution, etc. For example, sintering may be performed at 1000 to 1150 ° C. for about 5 hours, and rapid cooling after sintering. Is preferred.
焼結後、時効工程7において、得られた焼結体に時効処理を施すことが好ましい。この時効処理は、得られる希土類焼結磁石の保磁力Hcjを制御する上で重要な工程であり、例えば不活性ガス雰囲気中あるいは真空中で時効処理を施す。時効処理としては、2段時効処理が好ましく、1段目の時効処理工程では、800℃前後の温度で1〜3時間保持する。次いで、室温〜200℃の範囲内にまで急冷する第1急冷工程を設ける。2段目の時効処理工程では、550℃前後の温度で1〜3時間保持する。次いで、室温まで急冷する第2急冷工程を設ける。600℃近傍の熱処理で保磁力Hcjが大きく増加するため、時効処理を一段で行う場合には、600℃近傍の時効処理を施すとよい。 After sintering, in the aging step 7, it is preferable to subject the obtained sintered body to an aging treatment. This aging treatment is an important step in controlling the coercive force Hcj of the obtained rare earth sintered magnet. For example, the aging treatment is performed in an inert gas atmosphere or in a vacuum. As the aging treatment, a two-stage aging treatment is preferable, and in the first aging treatment step, the temperature is maintained at a temperature of about 800 ° C. for 1 to 3 hours. Next, a first quenching step is provided for quenching to room temperature to 200 ° C. In the second stage aging treatment step, the temperature is maintained at about 550 ° C. for 1 to 3 hours. Next, a second quenching step for quenching to room temperature is provided. Since the coercive force Hcj is greatly increased by heat treatment at around 600 ° C., when aging treatment is performed in a single stage, it is preferable to perform aging treatment at around 600 ° C.
前記時効工程7の後、加工工程8及び表面処理工程9を行う。加工工程8は、所望の形状に機械的に成形する工程であるが、本発明では、高圧流体加工により、製品形状に近い形状に成形体を予め加工してあるため、省略してもよい。また、加工工程8を実施する場合でも、従来の方法に比べて、焼結後の加工量や、焼結後の加工に用いる加工治具への負荷を大幅に低減することができる。表面処理工程9は、得られた希土類焼結磁石の酸化を抑えるために行う工程であり、例えばメッキ被膜や樹脂被膜を希土類焼結磁石の表面に形成する。 After the aging step 7, a processing step 8 and a surface treatment step 9 are performed. The processing step 8 is a step of mechanically forming into a desired shape, but in the present invention, the formed body is processed in advance into a shape close to the product shape by high-pressure fluid processing, and may be omitted. Even when the processing step 8 is performed, the amount of processing after sintering and the load on the processing jig used for processing after sintering can be greatly reduced as compared with the conventional method. The surface treatment step 9 is a step performed to suppress oxidation of the obtained rare earth sintered magnet. For example, a plating film or a resin film is formed on the surface of the rare earth sintered magnet.
次に、本発明の具体的な実施例について、実験結果を基に説明する。 Next, specific examples of the present invention will be described based on experimental results.
<加圧加工>
原料となる金属あるいは合金を所定の組成となるように配合し、アルミナ坩堝中で高周波溶解により溶製された合金を、ストリップキャスト法により1mm以下の厚さの薄板状合金とした。合金組成は、Nd30.7重量%、Dy1.5重量%、Cu0.3重量%、Al0.1重量%、B1.02重量%、Fe残部である。
<Pressure processing>
A metal or alloy as a raw material was blended so as to have a predetermined composition, and an alloy melted by high frequency melting in an alumina crucible was made into a thin plate alloy having a thickness of 1 mm or less by a strip casting method. The alloy composition is Nd 30.7 wt%, Dy 1.5 wt%, Cu 0.3 wt%, Al 0.1 wt%, B 1.02 wt%, and Fe balance.
薄板状合金は、十分に排気された炉内において、室温付近で水素を吸蔵させて脆化させ、そのまま昇温させ、Arフロー若しくは排気によって脱水素を行った。脆化した薄板合金を、窒素雰囲気中で機械的粉砕により数百μmまで粗粉砕し、さらに窒素気流中のジェットミルにより、平均粒径4μmまで微粉砕した。 The thin plate-like alloy was dehydrogenated by Ar flow or evacuation in a fully evacuated furnace by occlusion and embrittlement of hydrogen at around room temperature, followed by heating. The embrittled thin plate alloy was coarsely pulverized to several hundred μm by mechanical pulverization in a nitrogen atmosphere, and further finely pulverized to a mean particle size of 4 μm by a jet mill in a nitrogen stream.
粉砕した原料合金微粉を、酸素を遮断したまま成形工程に供した。成形工程では、磁場成形機を用い、磁界によって得られた原料合金微粉の粒子の結晶方向が配向された圧粉体(成形体)を得た。成形工程においても、雰囲気中の酸素の量は厳しく制御し、500ppm以下とした。また、成形体の形状は、20mm×50mm×120mmの直方体形状とした。成形圧は120MPaである。 The pulverized raw material alloy fine powder was subjected to a forming process while oxygen was blocked. In the forming step, a green compact (formed product) in which the crystal directions of the particles of the raw material alloy fine powder obtained by the magnetic field were aligned was obtained using a magnetic field forming machine. Also in the molding process, the amount of oxygen in the atmosphere was strictly controlled to 500 ppm or less. The shape of the molded body was a rectangular parallelepiped shape of 20 mm × 50 mm × 120 mm. The molding pressure is 120 MPa.
次に、酸素量を制御した雰囲気中で、図3乃至5に示す装置を用い、図2中線Sで示すように、直方体形状の成形体を表1に示す厚さで薄板状に切断加工した。ここで、ワイヤーソーによる切断方向と同じ方向(平行方向)に加圧支持するようにして実施例1〜3を行った。実施例4では、前記平行方向に加えて直角方向にも加圧力を加えた。比較例では、成形体に加圧力を加えずに切断加工を行った。各実施例、比較例における加圧力、割れ欠けの発生率、加工後厚、加工代を表1に示す。 Next, using a device shown in FIGS. 3 to 5 in an atmosphere in which the amount of oxygen is controlled, as shown by a line S in FIG. 2, a rectangular parallelepiped shaped body is cut into a thin plate with the thickness shown in Table 1. did. Here, Examples 1 to 3 were performed so as to support the pressure in the same direction (parallel direction) as the cutting direction by the wire saw. In Example 4, pressure was also applied in the perpendicular direction in addition to the parallel direction. In the comparative example, cutting was performed without applying pressure to the molded body. Table 1 shows the applied pressure, crack crack occurrence rate, post-processing thickness, and processing allowance in each example and comparative example.
加圧していない比較例では、加工後の厚さ4.5mmと比較的厚いにもかかわらず、割れ欠けが10%近く発生している。また、切断加工時にブレが生ずることから、加工代も大きい。これに対して、加圧力を加えた各実施例では、半分以下の厚さに切断した場合にも、ほとんど割れ欠けは発生していない。加工代も比較例に比べて小さい。 In the comparative example in which no pressure was applied, crack cracks occurred nearly 10% despite the relatively thick thickness after processing of 4.5 mm. Moreover, since a blur occurs at the time of cutting, the machining cost is large. On the other hand, in each Example to which a pressing force was applied, even when cut to a thickness of half or less, almost no cracks occurred. The machining allowance is also small compared to the comparative example.
<加圧力についての検討>
次に、加圧力を変え、他は先の実施例1〜3と同様に、成形体を切断加工した。加工後厚は3.1mmである。成形体の成形圧が120MPaであるので、成形圧に対する百分率と加圧力の関係は表2に示す通りである。表3に、実施例5〜9における加圧力、割れ欠けの発生率、加工後厚、加工代を示す。
<Examination of applied pressure>
Next, the pressure was changed, and the molded body was cut and processed in the same manner as in Examples 1 to 3 above. The thickness after processing is 3.1 mm. Since the molding pressure of the molded body is 120 MPa, the relationship between the percentage with respect to the molding pressure and the applied pressure is as shown in Table 2. Table 3 shows the pressurizing force, crack crack occurrence rate, post-processing thickness, and processing allowance in Examples 5 to 9.
加圧力が大きい方が割れ欠けが少なく、切断代も小さい。例えば、加圧力が成形圧の1%未満である実施例5に比べると、加圧力が成形圧の1%以上である実施例6〜9の方が割れ欠けが少なく、切断代も小さい。ただし、実施例9のように、加圧力が成形圧の20%を越えて大きくなり過ぎると、加圧力による損傷が発生した。 A larger applied pressure results in fewer cracks and a smaller cutting allowance. For example, compared with Example 5 in which the applied pressure is less than 1% of the molding pressure, Examples 6 to 9 in which the applied pressure is 1% or more of the molding pressure have fewer cracks and a smaller cutting allowance. However, as in Example 9, when the applied pressure exceeded 20% of the molding pressure and became too large, damage due to the applied pressure occurred.
1 合金化工程、2 粗粉砕工程、3 微粉砕工程、4 磁場中成形工程、5 成形体加工工程、6 焼結工程、7 時効工程、8 加工工程、9 表面処理工程、11 成形体、11a 上面、11b 底面、11c,11d 側面、12 加圧カバー、13 スリット、14 加圧シリンダー、15 ベース板、16 逃げ溝、18 ワイヤーソー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Alloying process, 2 Coarse grinding | pulverization process, 3 Fine grinding | pulverization process, 4 Forming process in a magnetic field, 5 Molded body processing process, 6 Sintering process, 7 Aging process, 8 Processing process, 9 Surface treatment process, 11 Molded body, 11a Top surface, 11b Bottom surface, 11c, 11d Side surface, 12 Pressure cover, 13 Slit, 14 Pressure cylinder, 15 Base plate, 16 Escape groove, 18 Wire saw
Claims (10)
成形体の1面と接して基台に取り付けられ成形体を加圧支持する第1の支持板と、前記第1の支持板と接する面とは反対側の面を支持する第2の支持板とを備え、
前記第1の支持板の成形体の切断加工位置にスリットが設けられるとともに、これに対応して前記第2の支持板に逃げ溝が設けられていることを特徴とする希土類焼結磁石の製造装置。 An apparatus for producing a rare earth sintered magnet used when a formed body formed by molding a raw material alloy powder containing a rare earth element is cut into a predetermined shape,
A first support plate that is attached to the base in contact with one surface of the molded body and supports the molded body under pressure, and a second support plate that supports a surface opposite to the surface in contact with the first support plate And
A rare earth sintered magnet according to claim 1, wherein a slit is provided at a cutting position of the molded body of the first support plate, and a clearance groove is provided in the second support plate correspondingly. apparatus.
前記第2,第3の面に成形体の厚さに対応する深さのスリットが設けられていることを特徴とする請求項8記載の希土類焼結磁石の製造装置。 The first support plate includes a first surface in contact with one surface of the molded body, second and third surfaces along both side surfaces substantially orthogonal to the first surface of the molded body, and the second surface. , 4th and 5th surfaces that are bent outward substantially perpendicular to the third surface and have a mounting portion to the base,
9. The rare earth sintered magnet manufacturing apparatus according to claim 8, wherein a slit having a depth corresponding to the thickness of the molded body is provided on the second and third surfaces.
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