JP2020092167A - 円弧状永久磁石およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献3に記載の方法では、製造可能な円弧形状は分割前のリング形状磁石の形状制約に影響を受けるため、曲率の低い円弧状磁石や厚肉の円弧状磁石を製造する場合、分割前のリング形状磁石の大型化と加工量の不均一化によって成形性および磁気特性が低下する傾向があるという課題がある。
さらに、特許文献4に記載の方法では、矩形の予備成形体から直接円弧状磁石を押出成形するため、押出金型内において変形を制御することが難しく、円弧状磁石の周方向端部における配向を制御しにくいという課題がある。
すなわち、本発明の目的は、残留磁束密度(Br)、保磁力(Hcj)、配合度(Br/Js)等の磁気特性が周方向中心部と周方向端部の両方において同等に優れ、減磁し難い、ラジアル異方性円弧状永久磁石およびその製造方法を提供することにある。
本発明は以下の(1)〜(3)である。
(1)磁石用粉末に少なくとも圧密加工を施して予備成形体を得る成形工程と、前記予備成形体に押出加工を施して、配向度0.90以上のパラレル配向板磁石を得る板磁石形成工程と、前記パラレル配向板磁石に圧縮ひずみ(ε1)が0.5以下、伸長ひずみ(ε2)が0.2以下となるように応力を加えて曲げ加工を行う押出曲げ加工工程と、を備える、ラジアル異方性を有する円弧状永久磁石の製造方法。
(2)前記予備成形体の断面と寸法が一致する矩形の投入口および円弧形状の排出口を有する金型を用意し、前記投入口へ、前記予備成形体を装入し、前記金型にて前記板磁石形成工程および前記押出曲げ加工工程を連続して行う、上記(1)に記載のラジアル異方性を有する円弧状永久磁石の製造方法。
(3)R−T−B構造の主相を有する希土類熱間加工磁石であって、曲率が0.055以下且つ磁石半径方向の厚みが4.5mm以上の円弧形状からなり、周方向中心部および周方向端部における配向度が0.90以上であり、且つ、前記周方向中心部と前記周方向端部との配向度差が絶対値で0.05より小さい、ラジアル異方性円弧状永久磁石。
本発明のラジアル異方性を有する円弧状永久磁石の製造方法は、磁石用粉末に少なくとも圧密加工を施して予備成形体を得る成形工程と、この予備成形体に押出加工を施して、配向度0.90以上のパラレル配向板磁石を得る板磁石形成工程と、このパラレル配向板磁石に圧縮ひずみ(ε1)が0.5以下、伸長ひずみ(ε2)が0.2以下となるように応力を加えて曲げ加工を行う押出曲げ加工工程と、を備える円弧状永久磁石の製造方法である。以下では「本発明の製造方法」ともいう。
具体的には、予備成形体の断面(得ようとするパラレル配向板磁石の配向方向と平行な予備成形体の断面)と寸法が一致する矩形の投入口および円弧形状の排出口を有する金型を用意し、この投入口へ予備成形体を装入し、上記板磁石形成工程および上記押出曲げ加工工程を連続して行う。
なお、図2の(I)〜(II)が板磁石形成工程における断面の形状変化を示し、板磁石が形成されたとき、その配向は、板磁石の短手方向に向かって平行に磁束が配向しているパラレル配向となる。また、図2の(III)〜(IV)が押出曲げ加工工程における断面の形状変化を示し、円弧状磁石が形成されたとき、その配向は、ラジアル異方性となる。このような断面の形状変化および配向変化をして、予備成形体から板磁石を経て円弧状磁石が形成される。
本発明のラジアル異方性円弧状永久磁石は、R−T−B構造の主相を有する希土類熱間加工磁石であり、曲率が0.055以下且つ磁石半径方向の厚みが4.5mm以上の円弧形状からなり、周方向中心部および周方向端部における配向度が0.90以上であり、且つ、周方向中心部と周方向端部との配向度差が絶対値で0.05より小さい円弧状永久磁石である。以下では「本発明の磁石」ともいう。
なお、本発明において「アスペクト比」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察して得られる画像上において、1つの結晶粒の最大径を測定して、その値をdとし、また、その最大径を2等分する点を定め、それに直交する直線がこの結晶粒の外縁と交わる2点を求め、同2点間の距離を測定してtとした時、50個の結晶粒の各々についてd/tを求め、それらを単純平均した値を意味する。
ここで、本発明における「曲率」とは円弧外周半径の逆数を意味し、「磁石半径方向の厚み」とは円弧外周半径と円弧内周半径との差を意味する。また、本発明における「周方向中心部」および「周方向端部」とは、図3および図4に示すように、円弧状磁石の広がり角度(D)を3等分する角度(D/3)の位置により円弧状磁石を3分割した場合において、円弧状磁石の広がり角度(D)をなす磁石側面を含む部分が「周方向端部」であり、広がり角度(D)を2等分する角度(D/2)の位置を含む部分が「周方向中心部」である。
観察倍率:20,000倍
装置:S−4700、日立ハイテクノロジーズ社製
観察条件:2次電子像
観察方向:配向方向に垂直な方向
粒径確認方法:画像処理(winROOF、三谷商事株式会社)
画像処理条件:針状比
画像処理領域:約740nm×640nm
このようにして50個の結晶粒の各々についてアスペクト比を測定し、これを単純平均して得た値をその磁石のアスペクト比とした。
Claims (3)
- 磁石用粉末に少なくとも圧密加工を施して予備成形体を得る成形工程と、
前記予備成形体に押出加工を施して、配向度0.90以上のパラレル配向板磁石を得る板磁石形成工程と、
前記パラレル配向板磁石に圧縮ひずみ(ε1)が0.5以下、伸長ひずみ(ε2)が0.2以下となるように応力を加えて曲げ加工を行う押出曲げ加工工程と、
を備える、ラジアル異方性を有する円弧状永久磁石の製造方法。 - 前記予備成形体の断面と寸法が一致する矩形の投入口および円弧形状の排出口を有する金型を用意し、前記投入口へ、前記予備成形体を装入し、前記金型にて前記板磁石形成工程および前記押出曲げ加工工程を連続して行う、請求項1に記載のラジアル異方性を有する円弧状永久磁石の製造方法。
- R−T−B構造の主相を有する希土類熱間加工磁石であって、
曲率が0.055以下且つ磁石半径方向の厚みが4.5mm以上の円弧形状からなり、
周方向中心部および周方向端部における配向度が0.90以上であり、且つ、前記周方向中心部と前記周方向端部との配向度差が絶対値で0.05より小さい、
ラジアル異方性円弧状永久磁石。
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