JP2007327102A - 潤滑剤の除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、成形体から効率よく潤滑剤を除去し、かつ焼結体の変形を抑制することのできる潤滑剤の除去方法を提供することを目的とする。
【解決手段】有機物を構成要素とする潤滑剤と所定組成を有する合金粉末とを含む組成物を加圧成形して成形体を得る工程と、成形体を、不活性ガスを含む雰囲気ガスの下で加熱処理することにより潤滑剤を除去する工程とを備え、加熱処理時に、雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更することを特徴とする潤滑剤の除去方法である。
【選択図】図１１

Description

本発明は、希土類焼結磁石の製造に適用することが好ましい潤滑剤の除去方法に関し、特に磁場中成形時の成形性、配向性を確保するために添加される潤滑剤を効率よく除去することのできる潤滑剤の除去方法に関するものである。

希土類元素（Ｒ）、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする少なくとも１種以上の遷移金属元素（Ｔ）及びホウ素（Ｂ）を主成分とするＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、所定粒度を有する合金粉末を磁場中成形した後に、焼結して製造される。磁気特性の高いＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得るために、磁場中成形により得られる成形体の配向性を向上することが求められる。また、磁場中成形に供される合金粉末は、例えばジェットミルによって平均粒径２〜６μｍ程度まで微粉砕して得られるが、このときの粉砕性が高いことが求められる。これらの要望に応えるために、従来、微粉砕の前にオレイン酸アミド等の有機物を構成要素とする潤滑剤を添加することが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。添加された潤滑剤は、真空あるいは不活性ガス雰囲気中において、１００〜５００℃で成形体を加熱することにより除去する（以下、潤滑剤除去処理と称す）ことが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、真空あるいは不活性ガス雰囲気中の加熱処理を行っても、潤滑剤を十分に除去することができないか、除去するための加熱処理を長時間行わなければならない。潤滑剤が成形体に多量に残留していると、成形体の収縮率が不均一になり、成形体、ひいては焼結体に変形が生ずることがある。

特開平７−２４０３２９号公報 特開平８−１１１３０８号公報

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、成形体から効率よく潤滑剤を除去し、かつ焼結体の変形を抑制することのできる潤滑剤の除去方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、成形体から効率よく潤滑剤を除去するべく、加熱処理の条件について検討を行ったところ、不活性ガスを含む雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更すると、一定の圧力下で加熱処理を行った場合に比べて成形体から効率よく潤滑剤を除去できること、これに伴って得られる焼結体の変形を低減できることを見出した。

したがって、本発明は、有機物を構成要素とする潤滑剤と所定組成を有する合金粉末とを含む組成物を加圧成形して成形体を得る工程と、成形体を、不活性ガスを含む雰囲気ガスの下で加熱処理することにより潤滑剤を除去する工程とを備え、加熱処理時に、雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更することを特徴とする潤滑剤の除去方法である。

本発明の潤滑剤の除去方法において、雰囲気ガスの圧力を、変更前の圧力と変更後の圧力の差が３０〜１１０ｋＰａであるように２回以上変更することが好ましい。
また本発明の潤滑剤の除去方法において、加熱処理が、あらかじめ加熱された雰囲気ガスで成形体を加熱することができる。
本発明の潤滑剤の除去方法は、合金粉末が希土類焼結磁石製造用の合金粉末に適用することができる。
また、本発明は、成形体が外部との通気が確保された容器内に収容された状態で、潤滑剤の除去が行われる場合に、その効果が顕著となる。

以上説明したように、本発明によれば、成形体から効率よく潤滑剤を除去するとともに、焼結体の変形を低減することができる。

以下、本発明を実施の形態を希土類焼結磁石の製造方法を例にして詳細に説明する。
希土類焼結磁石は、通常、原料合金作製、原料合金の粉砕、粉砕された粉末の磁場中成形、成形体の焼結という基本的な工程を経て作製される。以下、本発明の特徴部分である潤滑剤除去処理工程を含め、工程順にその製造方法を説明する。

原料合金は、真空又は不活性ガス、好ましくはＡｒ雰囲気中でストリップキャスト法、その他公知の溶解法により作製することができる。ストリップキャスト法は、原料金属をＡｒガス雰囲気などの非酸化性雰囲気中で溶解して得た溶湯を回転するロールの表面に噴出させる。ロールで急冷された溶湯は、薄板または薄片（鱗片）状に急冷凝固される。この急冷凝固された合金は、結晶粒径が１〜５０μｍの均質な組織を有している。原料合金は、ストリップキャスト法に限らず、高周波誘導溶解等の溶解法によって得ることができる。

原料合金は粉砕工程に供される。粉砕工程には、粗粉砕工程と微粉砕工程とがある。まず、原料合金を、粒径数百μｍ程度になるまで粗粉砕する。粗粉砕は、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、不活性ガス雰囲気中にて行なうことが好ましい。粗粉砕に先立って、原料合金に水素を吸蔵させた後に排出させることにより粉砕を行なうことが効果的である。この水素粉砕を粗粉砕と位置付けて、機械的な粗粉砕を省略することもできる。この場合、例えばストリップキャスト法で得られた原料合金は、数ｍｍ〜数十ｍｍのサイズに切断された状態で水素粉砕に供される。

粗粉砕工程後、微粉砕工程に移る。微粉砕には主にジェットミルが用いられ、粒径数百μｍ程度の粗粉砕粉末を、平均粒径２．５〜６μｍ、好ましくは３〜５μｍとする。ジェットミルは、高圧の不活性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粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲット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。

微粉砕前後又はその両方にて、有機物を構成要素とする潤滑剤を０．０１〜０．５ｗｔ％程度添加することにより、次の磁場中成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。また、微粉砕前に潤滑剤を添加した場合には、微粉砕工程において所望の粒径の微粉砕粉末を効率よく製造することができる。この潤滑剤としては、脂肪酸又は脂肪酸の誘導体、例えばステアリン酸系やオレイン酸系であるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等を用いることができる。

以上のようにして得られた微粉砕粉末は、乾式または湿式での磁場中成形に供される。乾式での磁場中成形は、８００〜１３６０ｋＡ／ｍ（１０〜１７ｋＯｅ）の磁場中で、５０〜２００ＭＰａ（０．５〜２ｔｏｎ／ｃｍ^２）前後の圧力で行なえばよい。湿式での磁場中成形は、微粉砕粉末を鉱物油等に混合した後、８００〜１６００ｋＡ／ｍ（１０〜２０ｋＯｅ）の磁場中で、１０〜２００ＭＰａ（０．１〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ^２）前後の圧力で行なえばよい。また、印加する磁場は、静磁場に限らずパルス状の磁場を用いることができる。さらに、印加する磁場の方向は、加圧方向と平行な方向、加圧方向と直交する方向のいずれであってもよい。

以上で得られた成形体は、前述した潤滑剤を含んでいる。この潤滑剤を多く含んでいると焼結時の収縮が焼結体中で不均一となり焼結後に変形する。また、焼結時に潤滑剤が希土類元素であるＮｄと反応すると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石として希土類元素の量が不足することにより磁気特性の劣化を招くおそれがある。
そこで、本発明では、潤滑剤を除去する工程において、不活性ガスを含む雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更し、加熱処理を行う。これにより、一定の圧力下で加熱処理を行った場合に比べて、成形体に残留する潤滑剤を効率的に除去することができる。

この理由について本発明者らは、以下のように推測している。潤滑剤除去処理は、密封構造ではないが蓋付きのトレー内に成形体を載置し、その蓋付きのトレーを加熱炉内に積み重ねて加熱処理する。一定の圧力下で雰囲気ガスをフローした場合、トレー外に排出された潤滑剤や潤滑剤から発生したＣ（炭素）を含む汚染ガス（以下、汚染ガスと記す）は、加熱炉から排出されるが、蓋付きトレーの内部までは雰囲気ガスが入り込みにくく、蓋付きトレーの内部は汚染ガスの濃度が蓋付きトレーの外部より高い状態となる。本発明では、雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更するため、密封構造ではない蓋付きトレー内部の圧力も加熱炉内部の圧力に同調して変化し、蓋付きトレーの内外で雰囲気ガスが循環する。雰囲気ガスの圧力を低い圧力から高い圧力へと変更すると、ヒーターに暖められた雰囲気ガスが蓋付きトレー内に侵入し熱伝達を図る。一方、高い圧力から低い圧力へと変更すると汚染ガスが雰囲気ガスとともに蓋付きトレーの外に排出される。これにより、蓋付きトレー内部の汚染ガスの濃度が下がるため、成形体に残留する潤滑剤を低減することができるものと解される。

本発明において、不活性ガスを含む雰囲気ガスは、熱伝導率の向上と、潤滑剤や潤滑剤から発生したＣを含む汚染ガスを排気する役割を果たす。不活性ガスとしては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石との反応性が低いＡｒ、Ｈｅ等が好ましく、これらの混合ガスを用いても良い。また、不活性ガスとＨ_２等との混合ガスを用いることもできる。
雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更することにより、効率よく汚染ガスが排出される。雰囲気ガスの圧力の変更とは、高い圧力から低い圧力への変更、低い圧力から高い圧力への変更、低い圧力からより低い圧力への変更、高い圧力からより高い圧力への変更、を少なくとも包含する。

雰囲気ガスの圧力の変更は、変更前の圧力と変更後の圧力の差が大きい方が汚染ガスを排出する効果は大きい。しかし、圧力差が１１０ｋＰａを超えると圧力を変更するための時間がかかり、変更回数が減ってしまうため１１０ｋＰａ以下とすることが好ましい。また、圧力差が３０ｋＰａ未満であると、圧力の変更による汚染ガスの排出の効果を得るために変更回数の増加が必要となり効率的ではないので、３０ｋＰａ以上となるようにすることが好ましい。したがって、変更前の圧力と変更後の圧力差は、３０〜１１０ｋＰａとすることが好ましく、４０〜７０ｋＰａとすることがより好ましい。

雰囲気ガスの変更前後の圧力は、３０〜１１０ｋＰａの圧力差が得られれば良いが、圧力が低い方が潤滑剤の蒸発、分解性が高いため、低圧側の圧力は７０ｋＰａ以下とすることが好ましく、１０ｋＰａ以下とすることがより好ましく、１ｋＰａ以下とすることがさらに好ましい。高圧側は、低圧側との圧力差を確保できるよう設定すれば良いが、高圧に対する耐久性が高い加熱炉は高価であるので、高圧側の圧力を２０３ｋＰａ以下とすることが好ましく、１０１ｋＰａ以下とすることがより好ましい。

雰囲気ガスの圧力の変更は、繰り返し行う。１回の圧力変更では、汚染ガスを排出する効果が十分ではなく、２回以上行うことが好ましいが、圧力変更の回数は汚染ガスが排出されるよう圧力差を考慮し適宜設定すればよい。圧力差が小さい場合は回数を増やすことが好ましく、圧力差が大きい場合は回数が少なくても十分に効果が得られる。

本発明の潤滑剤除去処理の圧力変更パターンの形態を図１〜図３に示す。図１に示すように、雰囲気ガスを高い圧力と低い圧力との間で繰り返し変更することができる。また図２に示すように、高い圧力から低い圧力へと変更して一定時間保持し、また高い圧力へと変更して一定時間保持するパターンを繰り返してもよい。さらに図３に示すように、階段状に圧力下げた後、階段状に圧力上げるよう変更してもよい。なお、図１〜図３の圧力変更パターンの組み合わせや、図１〜図３以外の例えば不規則な圧力変更パターン等であっても、雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更すれば、成形体から効率よく潤滑剤を除去するという本発明の効果を得ることができる。

潤滑剤除去処理のための加熱処理は、１００〜６００℃の温度範囲にすることが好ましい。１００℃未満では潤滑剤除去の効果を十分得ることができないためであり、一方、６００℃を超えると効果が飽和するためである。ここで、１００〜６００℃の温度範囲、とは当該温度範囲の一定温度に成形体を保持する場合に限らず、所定時間だけ当該温度範囲のいずれかの温度に成形体が加熱されていればよい。したがって、１００〜６００℃にかけて連続的に昇温する形態、１００〜６００℃の範囲において段階的に温度を上昇させる形態等、種々の形態を包含する。
Ｒ−Ｔ−Ｂの反応性を考慮すると、好ましい加熱処理の温度は６００℃以下、より好ましい加熱処理の温度は３００℃以下、さらに好ましい加熱処理の温度は２００℃以下である。

加熱処理の保持時間が短いと潤滑剤除去の効果が不十分であり、一方保持時間が長すぎても潤滑剤除去の効果が飽和してしまう。したがって、加熱処理の保持時間は、０．５〜１０時間とすることが好ましく、さらには１〜３時間とすることが好ましい。

雰囲気ガスの圧力の変更は、加熱処理とともに行うが、加熱処理の時間全て変更し続ける必要はなく、汚染ガスが排出されるよう考慮し適宜設定することができる。安定して潤滑剤除去の効果を得るためには、加熱処理の時間の内、少なくとも半分は、圧力を繰り返し変更することが好ましい。

以上の潤滑剤除去処理が施された成形体は、焼結に供される。焼結は、真空又は不活性ガス雰囲気中、好ましくは真空中で行われる。焼結条件は、組成、粉砕方法、平均粒径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、１０００〜１１００℃の温度で１〜１０時間程度保持すれば緻密な焼結体を得ることができる。

焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。この工程は、保磁力を制御する重要な工程である。時効処理を２段に分けて行なう場合には、７５０〜９５０℃、５００〜７００℃での所定時間の保持が有効である。また、５００〜７００℃の熱処理で保磁力が大きく増加するため、時効処理を１段で行なう場合には５００〜７００℃の時効処理を施すとよい。

本発明を適用した希土類焼結磁石の製造方法において、潤滑剤除去処理を焼結と独立して行うことができる。また、本発明において、潤滑剤除去処理を焼結の昇温過程で行うこともできる。後者の形態を図４に示す。図４に示すように、潤滑剤除去のために焼結の昇温過程の所定の温度域（１００〜５５０℃）で焼結炉内の雰囲気を、Ｈ_２を含む雰囲気ガスとすればよい。所定時間経過した後に、焼結炉から雰囲気ガスを排出し、かつ焼結炉内を減圧して所定の真空度にする。この真空度を維持しながら焼結温度まで昇温し、かつ所定時間保持する。なお、図４は潤滑剤除去を一定の温度に保持する例を示しているが、前述したように、図５に示すように連続的に昇温してもよいし、図６に示すように段階的に昇温してもよい。

次に、潤滑剤除去処理を行うための加熱炉について説明する。
図７は、本発明の潤滑剤除去処理を行う加熱炉の一形態を示す模式図である。図７に示す加熱炉Ａは、炉本体１の内部に蓋付きのトレー１０を載せるための台４と加熱用のヒーター２が設けられている。炉本体１内には、雰囲気ガスを導入するガス導入管５と、雰囲気ガスを排出するためのガス排出管６が設けられ、ガスの導入及び排出を制御することにより、炉本体１内の雰囲気ガス圧力を制御する。図７においては、台４上にトレー１０を２列、４段に積み重ねた例を示す。トレー１０の内部は、図８に示す様に、成形体ＧＢが配置される。トレー１０は、上部が開口した箱状のトレー本体１０ａと、前記開口を閉じる蓋１０ｂとから構成される。トレー１０は、蓋１０ｂを有するものの完全な密封構造ではなく、外部との通気が確保されているので、トレー１０内部の圧力は、加熱炉Ａ内部の圧力と同調して変化する。雰囲気ガスの圧力を低い圧力から高い圧力へと変更すると、暖められた雰囲気ガスがトレー１０内に侵入し熱伝達を図る。一方、高い圧力から低い圧力へと変更すると汚染ガスが雰囲気ガスとともにトレー１０外に排出される。
図７に示す加熱炉Ａを用いた場合、潤滑剤除去処理に引き続き焼結を行うことができる。

加熱処理は、加熱炉内Ａに設置されたヒーター２を用いても良いが、雰囲気ガスをあらかじめ加熱し、その加熱した雰囲気ガスにより成形体ＧＢを加熱処理してもよい。図９は、本発明の潤滑剤除去処理を行うガス加熱炉の一形態を示す模式図である。図９に示すガス加熱炉Ｂは、炉本体１１の内部にトレー１０を載せるための台４１と、炉本体１１にガスを導入するガス導入管５１と、ガスを排出するガス排出管６１と、ガス導入管５１の周囲にガス加熱用ヒーター７１を設けて、ガス導入管５１内を流れる雰囲気ガスを加熱する。図９は、台４１上にトレー１０を２列、４段に積み重ねた例を示したものであり、トレー１０の内部には、図８のように成形体ＧＢが配置される。ガス導入管５１を通過して加熱された雰囲気ガスにより、トレー１０内に載置された成形体ＧＢを加熱し、潤滑剤除去処理を行う。雰囲気ガスを加熱して成形体ＧＢを加熱処理する場合、トレー１０に直接面する位置に配置したヒーターにより炉内を加熱する加熱炉（例えば、図7のような加熱炉Ａ）を用いた場合に比し、トレー１０内が必要以上に加熱される恐れがなく、成形体ＧＢと汚染ガスが反応する危険を回避できる。

図１０は、本発明の潤滑剤除去処理を行うガス加熱炉の他の形態を示す模式図である。図１０に示すガス加熱炉Ｃは、炉本体１２の内部にトレー１０を載せるための台４２と、加熱用のヒーター２２と、炉本体１２にガスを導入するガス導入管５２と、ガスを排出するガス排出管６２と、ガス導入管５２の外側にガス加熱用ヒーター７２とが設けられている。図１０は、台４２上にトレー１０を２列、４段に積み重ねた例を示したものであり、トレー１０の内部には、図８のように成形体ＧＢが載置される。炉本体１２内部に設置したヒーター２２と、ガス導入管５２周囲に設置したガス加熱用ヒーター７２と、ヒーターを二種類設けることにより、潤滑剤除去処理に続き、成形体ＧＢを焼結することができる。この場合、トレー１０内に載置された成形体ＧＢは、ガス加熱用ヒーター７２によって加熱された雰囲気ガスにより潤滑剤除去処理された後、炉本体１２内部のヒーター２２を用いて焼結される。潤滑剤除去処理時の加熱により炉本体１２内部が温まっているため、潤滑剤除去処理後に炉本体１２内のヒーター２２を用いても、炉本体１２内の温度上昇は速やかである。また、潤滑剤除去処理の後半に炉本体１２内部のヒーター２２の温度を上げはじめ、引き続き焼結を行ってもよい。

本発明はＲ−Ｔ−Ｂ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏ）で示されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石について適用することが好ましい。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、希土類元素（Ｒ）を２５〜３７ｗｔ％含有する。ここで、ＲはＹを含む概念を有しており、したがってＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕの１種又は２種以上から選択される。Ｒの量が２５ｗｔ％未満であると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相となるＲ_２Ｔ_１４Ｂ相の生成が十分ではなく軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力が著しく低下する。一方、Ｒが３７ｗｔ％を超えると主相であるＲ_２Ｔ_１４Ｂ相の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。またＲが酸素と反応し、含有する酸素量が増え、これに伴い保磁力発生に有効なＲリッチ相が減少し、保磁力の低下を招く。したがって、Ｒの量は２５〜３７ｗｔ％とする。好ましいＲの量は２８〜３５ｗｔ％である。

また、本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、ホウ素（Ｂ）を０．５〜４．５ｗｔ％含有する。Ｂが０．５ｗｔ％未満の場合には高い保磁力を得ることができない。一方で、Ｂが４．５ｗｔ％を超えると残留磁束密度が低下する傾向がある。したがって、Ｂの上限を４．５ｗｔ％とする。好ましいＢの量は０．５〜１．５ｗｔ％、さらに好ましいＢの量は０．８〜１．２ｗｔ％である。
本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｃｏを５．０ｗｔ％以下（０を含まず）、好ましくは０．１〜３．０ｗｔ％含有することができる。ＣｏはＦｅと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上などに効果がある。

本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、他の元素の含有を許容する。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等の元素を適宜含有させることができる。一方で、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが好ましい。特に磁気特性を害する酸素は、その量を８０００ｐｐｍ以下、さらには５０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。酸素量が多いと非磁性成分である希土類酸化物相が増大して、磁気特性を低下させるからである。

以上、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石について説明したが、本発明は他の希土類焼結磁石、さらには磁石以外の他の焼結体の製造に適用することができることは、当業者であれば、以上の説明あるいは以下の実施例の説明から明らかである。

ストリップキャスト法により３０．０ｗｔ％Ｎｄ−２．０ｗｔ％Ｄｙ−０．２ｗｔ％Ａｌ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．１ｗｔ％Ｃｕ−１．０ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ.Ｆｅの組成を有する合金を作製した。得られたストリップキャスト合金に室温で水素を吸蔵させた後に６００℃の温度で１時間水素排出する水素処理による粗粉砕粉末を得た。得られた粗粉砕粉末をジェットミルにより微粉砕を行って平均粒径４．５μｍの微粉砕粉末を得た。なお、ジェットミルによる微粉砕を行う際に、オレイン酸アミドを０．１ｗｔ％添加した。

得られた微粉砕粉末を印加磁場：１２００ｋＡ/ｍ、成形圧力：１００ＭＰａの条件で磁場中成形して、７０×２０×４０ｍｍの寸法の成形体を得た。なお、この成形体の配向方向（磁場印加方向）は、７０ｍｍの方向である。以上の成形体を、４００ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍのサイズのトレーに６４個載置し、トレー８個分を２列、４段に積み重ねた状態で、図７に示す加熱炉Ａを用いて、潤滑剤除去処理を行った。なお、成形体は、２０ｍｍ×４０ｍｍの面が底面になるようにトレーに載置された。

潤滑剤除去処理は、加熱温度２００℃で９０分保持した。その時の雰囲気ガスとしてＡｒを用い、図１１の実施例１に示すように、１０分毎にＡｒガスの圧力１００ｋＰａとＡｒガスの圧力１００Ｐａとを繰り返し変更した。

潤滑剤除去処理を行った成形体に対して続けて焼結及び時効処理を行って焼結体を得た。焼結は真空中、１０３０℃で４時間保持する条件とし、時効処理はＡｒ雰囲気中、９００℃で１時間保持後、５３０℃で１時間保持する２段時効処理とした。得られた焼結体の炭素量、変形量の測定を行った。
炭素量は、トレー中心の焼結体の中心部分を測定し、その結果を表１に示した。
変形量は、得られた焼結体の４０ｍｍの幅における中間部のふくらみ値を図１３に示すように測定した。各トレーの焼結体（６４個）中の最大の変形量を図１２に示した。

潤滑剤除去処理の工程において、雰囲気ガスとしてＡｒガスを用い、図１１の実施例２に示すように、５分毎にＡｒガス圧力５０ｋＰａとＡｒガス圧力１００Ｐａを繰り返し変更した以外は、実施例１と同様の方法で焼結体を作製し、実施例１と同様の方法で炭素量および変形量を測定した。結果を表１及び図１２に示す。

潤滑剤除去処理を図９に示すガス加熱炉Ｂを用いた以外は、実施例１と同様の方法で焼結体を作製した。潤滑剤除去処理は、ガス導入管５１に設けられたガス加熱用ヒーター７１により雰囲気ガスを加熱して行った。
実施例１と同様の方法で炭素量および変形量を測定した。結果を表１および図１２に示す。
［比較例１］

潤滑剤除去処理の工程において、雰囲気ガスとしてＡｒガスを用い、図１１の比較例に示すように、Ａｒガス圧力１００ｋＰａで一定に保持した以外は、実施例１と同様の方法で焼結体を作製し、実施例１と同様の方法で炭素量および変形量を測定した。結果を表１及び図１２に示す。

表１より、本発明例である実施例１〜３は、比較例１に比べ、焼結体の炭素量が低いことがわかる。また、実施例１〜３、比較例１の結果を示した図１２を見ると、比較例１に比べ、実施例１〜３は変形量が低減していることが確認できる。

ストリップキャスト法により３０．０ｗｔ％Ｎｄ−２．０ｗｔ％Ｄｙ−０．２ｗｔ％Ａｌ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．１ｗｔ％Ｃｕ−１．０ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ.Ｆｅの組成を有する合金を作製した。得られたストリップキャスト合金に室温で水素を吸蔵させた後に６００℃の温度で１時間水素排出する水素処理による粗粉砕粉末を得た。得られた粗粉砕粉末をジェットミルにより微粉砕を行って平均粒径４．５μｍの微粉砕粉末を得た。なお、ジェットミルによる微粉砕を行う際に、オレイン酸アミドを０．１ｗｔ％添加した。

得られた微粉砕粉末を鉱物油に混合し、印加磁場：１０００ｋＡ/ｍ、成形圧力：５０ＭＰａの条件で磁場中湿式成形して、７０×２０×４０ｍｍの寸法の成形体を得た。なお、この成形体の配向方向（磁場印加方向）は、７０ｍｍの方向である。以上の成形体を、４００ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍのサイズのトレーに６４個載置した状態で潤滑剤除去処理を行った。なお、成形体は、２０ｍｍ×４０ｍｍの面が底面になるようにトレーに載置された。

潤滑剤除去処理は、加熱温度２００℃で５時間保持した。この時、雰囲気ガスとしてＡｒを用い、１０分毎にＡｒガス圧力１００ｋＰａとＡｒガス圧力１００Ｐａを繰り返し変更した。

潤滑剤除去処理を行った成形体を続けて焼結及び時効処理を行って焼結体を得た。焼結は真空中、１０３０℃で４時間保持する条件とし、時効処理はＡｒ雰囲気中、９００℃で１時間保持後、５３０℃で１時間保持する２段時効処理とした。
得られた焼結体の炭素量、変形量を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表２、図１４に示す。

潤滑剤除去処理の工程において、５分毎にＡｒガス圧力５０ｋＰａとＡｒガス圧力１００Ｐａを繰り返し変更した以外は、実施例４と同様の方法で焼結体を作製した。
得られた焼結体の炭素量、変形量を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表２、図１４に示す。
［比較例２］

潤滑剤除去処理の工程において、雰囲気ガスをＡｒガス圧力１００ｋＰａで一定に保持した以外は、実施例４と同様の方法で焼結体を作製した。
得られた焼結体の炭素量、変形量を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表２、図１４に示す。

表２より、本発明例である実施例４および５は、比較例２に比べ、焼結体の炭素量が低いことがわかる。また、実施例４および５、比較例２の結果を示した図１２を見ると、比較例２に比べ、実施例４および５は変形量が低減していることがわかる。このことから、本発明は、鉱物油を混合して湿式成形を行い焼結体を作製した場合であっても有効であることが確認できた。

本発明の潤滑剤除去処理の圧力変更パターンの一形態を示す図である。 本発明の潤滑剤除去処理の圧力変更パターンの他の形態を示す図である。 本発明の潤滑剤除去処理の圧力変更パターンの他の形態を示す図である。 焼結の昇温過程に本発明の潤滑剤除去処理を行う一形態を示す図である。 焼結の昇温過程に本発明の潤滑剤除去処理を行う他の形態を示す図である。 焼結の昇温過程に本発明の潤滑剤除去処理を行う他の形態を示す図である。 本発明の潤滑剤除去処理を行う加熱炉の一形態を示す模式図である。 成形体を載置した蓋付きトレーを上面から見た図である。 本発明の潤滑剤除去処理を行うガス加熱炉の一形態を示す模式図である。 本発明の潤滑剤除去処理を行うガス加熱炉の他の形態を示す模式図である。 実施例および比較例の潤滑剤除去処理の圧力変更パターンを示す図である。 実施例および比較例の焼結体の変形量を示すグラフである。 変形量の測定方法を示す図である。 実施例および比較例の焼結体の変形量を示すグラフである。

符号の説明

Ａ…加熱炉、Ｂ…ガス加熱炉、Ｃ…ガス加熱炉、ＧＢ…成形体、１，１１，１２…炉本体、２，２２…ヒーター、１０…トレー、１０ａ…トレー本体、１０ｂ…蓋、５，５１，５２…ガス導入管、６，６１，６２…ガス排出管、７１，７２…ガス加熱用ヒーター

Claims (5)

1. 有機物を構成要素とする潤滑剤と所定組成を有する合金粉末とを含む組成物を加圧成形して成形体を得る工程と、
   前記成形体を、不活性ガスを含む雰囲気ガスの下で加熱処理することにより前記潤滑剤を除去する工程と、を備え、
   前記加熱処理時に、前記雰囲気ガスの圧力を繰り返し変更することを特徴とする潤滑剤の除去方法。
2. 前記雰囲気ガスの圧力を、
   変更前の圧力と変更後の圧力の差が３０〜１１０ｋＰａであるように、
   ２回以上変更することを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤の除去方法。
3. 前記加熱処理が、
   あらかじめ加熱された前記雰囲気ガスによって前記成形体を加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑剤の除去方法。
4. 前記合金粉末が希土類焼結磁石製造用の合金粉末であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑剤の除去方法。
5. 前記成形体は、外部との通気が確保された容器内に収容された状態で、前記潤滑剤の除去が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑剤の除去方法。

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