JP2892012B2 - 希土類極異方性永久磁石の製造方法 - Google Patents
希土類極異方性永久磁石の製造方法Info
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- JP2892012B2 JP2892012B2 JP63170457A JP17045788A JP2892012B2 JP 2892012 B2 JP2892012 B2 JP 2892012B2 JP 63170457 A JP63170457 A JP 63170457A JP 17045788 A JP17045788 A JP 17045788A JP 2892012 B2 JP2892012 B2 JP 2892012B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高磁気特性をもつ筒状磁石、特には極異方性
方向に配向した焼結希土類磁石の製造方法に関するもの
である。
方向に配向した焼結希土類磁石の製造方法に関するもの
である。
（従来の技術と問題点） 近年、工場の自動化におけるロボットやNC機械などの
他、コンピューターやVRTなどにおける電気磁気信号を
拾うための磁気ヘッドに対し、益々高精度の制御が要求
されてきた。そのためにステッピングモーターを用いる
サーボ機構が数多く採り入れられる様になり、多極に配
向した筒状磁石の需要が急増している。
他、コンピューターやVRTなどにおける電気磁気信号を
拾うための磁気ヘッドに対し、益々高精度の制御が要求
されてきた。そのためにステッピングモーターを用いる
サーボ機構が数多く採り入れられる様になり、多極に配
向した筒状磁石の需要が急増している。
従来、この様な筒状磁石の製造には、次の３方法が行
われている。
われている。
イ）等方性磁石に対し、内周又は外周に多極着磁する方
法。（等方性磁石） ロ）半径方向に配向した磁石に対し、内周または外周に
多極着磁する方法。（ラジアル異方性磁石） ハ）多極着磁器内で成形する方法。（極異方性磁石） これらの方法による磁力の大きさは、極異方性磁石＞
ラジアル異方性磁石＞等方性磁石の順である。
法。（等方性磁石） ロ）半径方向に配向した磁石に対し、内周または外周に
多極着磁する方法。（ラジアル異方性磁石） ハ）多極着磁器内で成形する方法。（極異方性磁石） これらの方法による磁力の大きさは、極異方性磁石＞
ラジアル異方性磁石＞等方性磁石の順である。
サーボモーターとしては、慣性力の小さいものが制御
し易く、しかも同じ力を出す為には、小型のものが好ま
しいことから、小型計量化の為には、より大きいトルク
を発生出来る極異方性磁石が望まれている。
し易く、しかも同じ力を出す為には、小型のものが好ま
しいことから、小型計量化の為には、より大きいトルク
を発生出来る極異方性磁石が望まれている。
従来、極異方性磁石の製造は、磁石合金のインゴット
を粉砕した微粉を、極異方性方向に配向させ、圧縮成形
し、1000〜1250℃の温度で焼結溶体化し、400〜900℃で
時効処理する方法によって行われているが、この方法で
は、焼結の際、クラックが発生し、歩留まりが非常に悪
いため、製造が極めて困難であるという問題があった。
を粉砕した微粉を、極異方性方向に配向させ、圧縮成形
し、1000〜1250℃の温度で焼結溶体化し、400〜900℃で
時効処理する方法によって行われているが、この方法で
は、焼結の際、クラックが発生し、歩留まりが非常に悪
いため、製造が極めて困難であるという問題があった。
このクラック発生の原因は、 １）極異方性磁場により圧縮成形の際、密度の疎密が生
じる。
じる。
２）磁化容易方向とその垂直方向の熱膨張率に差があ
り、歪を生じる。
り、歪を生じる。
ためであると考えられる。
本発明は上記焼結の際に、クラックが発生せず、歩留
まり低下のない極異方性筒状磁石を提供することを目的
としている。
まり低下のない極異方性筒状磁石を提供することを目的
としている。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者等は、鋭意検討を
重ねた結果、本発明に到達したのであって、粒径の異な
る磁石粉を組み合せて、極異方性方向に配向した圧縮成
形体の密度を高くし、熱収縮率の減少を図ることを基本
思想とするもので、その要旨とするところは、 式R(Co1-x-y-zFexCuyMz)u（式中Ｒは希土類元素、Ｍ
はZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１種または２種以上、ｘは0.
1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.0
4、ｕは7.0≦ｕ≦8.0である。）で示される磁石合金微
粉を磁場垂直方向に圧縮成形し、これをアルゴン雰囲気
中で1,100〜1,250℃で焼結、溶体化した後、粗砕して平
均粒度を10〜50μｍが70〜80重量％、３〜９μｍが30〜
20重量％になるように調整し、この調製物を磁場中で極
異方性方向又はラジアル方向に配向させ、圧縮成形し、
この成形体をアルゴン雰囲気下で1100〜1250℃で焼結
後、400〜900℃で時効処理することを特徴とする希土類
極異方性磁石の製造方法にある。
重ねた結果、本発明に到達したのであって、粒径の異な
る磁石粉を組み合せて、極異方性方向に配向した圧縮成
形体の密度を高くし、熱収縮率の減少を図ることを基本
思想とするもので、その要旨とするところは、 式R(Co1-x-y-zFexCuyMz)u（式中Ｒは希土類元素、Ｍ
はZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１種または２種以上、ｘは0.
1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.0
4、ｕは7.0≦ｕ≦8.0である。）で示される磁石合金微
粉を磁場垂直方向に圧縮成形し、これをアルゴン雰囲気
中で1,100〜1,250℃で焼結、溶体化した後、粗砕して平
均粒度を10〜50μｍが70〜80重量％、３〜９μｍが30〜
20重量％になるように調整し、この調製物を磁場中で極
異方性方向又はラジアル方向に配向させ、圧縮成形し、
この成形体をアルゴン雰囲気下で1100〜1250℃で焼結
後、400〜900℃で時効処理することを特徴とする希土類
極異方性磁石の製造方法にある。
本発明の最大の特徴は、従来の製造工程が、１）工程
で磁石合金インゴットを２〜５μｍに微粉砕し、２）工
程で極異方性方向に配向させ、圧縮成形し、1000〜1250
℃で焼結、溶体化し、400〜900℃で時効処理し、３）工
程で切削、切断、研摩等の後加工を施した後、着磁して
製品とするのに対し、上記従来法の１）工程と２）工程
の間に1A）工程として、「この磁石合金微粉を磁場垂直
方向に圧縮成形し、これをアルゴン雰囲気中で1100〜12
50℃で焼結、溶体化し、次に、これを粗砕して平均粒度
を10〜50μｍが70〜80重量％、３〜９μｍが30〜20重量
％になるように粒度調製する」工程を採り入れたことに
ある。２）工程及び３）工程は従来法と同じく、極異方
性磁場中で圧縮成型、焼結、溶体化、時効処理、後加
工、着磁処理すればよい。
で磁石合金インゴットを２〜５μｍに微粉砕し、２）工
程で極異方性方向に配向させ、圧縮成形し、1000〜1250
℃で焼結、溶体化し、400〜900℃で時効処理し、３）工
程で切削、切断、研摩等の後加工を施した後、着磁して
製品とするのに対し、上記従来法の１）工程と２）工程
の間に1A）工程として、「この磁石合金微粉を磁場垂直
方向に圧縮成形し、これをアルゴン雰囲気中で1100〜12
50℃で焼結、溶体化し、次に、これを粗砕して平均粒度
を10〜50μｍが70〜80重量％、３〜９μｍが30〜20重量
％になるように粒度調製する」工程を採り入れたことに
ある。２）工程及び３）工程は従来法と同じく、極異方
性磁場中で圧縮成型、焼結、溶体化、時効処理、後加
工、着磁処理すればよい。
従来の１）工程に1A）工程を付加するこによって、飽
和磁化の高い焼結体を得ることが出来、２）工程でこれ
を粗砕しても、粗粉中の磁極が均一に一方向に配向して
いる為、次の３）工程の磁場中成形の際、粗粉を用いて
も高い配向性が得られる様になる。また、1A）工程で時
効処理を除いたことによって、保持力が抑えられ、配向
磁場が弱くても、高い配向性が得られる様になる。
和磁化の高い焼結体を得ることが出来、２）工程でこれ
を粗砕しても、粗粉中の磁極が均一に一方向に配向して
いる為、次の３）工程の磁場中成形の際、粗粉を用いて
も高い配向性が得られる様になる。また、1A）工程で時
効処理を除いたことによって、保持力が抑えられ、配向
磁場が弱くても、高い配向性が得られる様になる。
1A）工程の粉砕を上記の様な理由から従来は１）工程
で２〜５μｍの微粉であったのを平均粒度で３〜50μｍ
までに粒度範囲を広げることが出来、次の粒度調整によ
る圧粉体の高密度化を一段とし易くした。次に、キャビ
ティーに充分粒度調整を行った粉体を入れ、極異方性方
向に磁場を掛け、配向させながら圧縮成形を行う。この
成形体を1100〜1250℃の温度で再焼結、再溶体化処理を
行い、400〜900℃の温度で時効処理をかける。これによ
って磁気特性は、従来法と同等まで出る様になり、更
に、本発明の特徴である1A）工程の特定の粒度範囲を持
つ粗粉を用いて成形体密度を上げ、焼結の際の熱収縮率
を減らすことによって、クラックの発生を防止した極異
方性永久磁石の製造が可能になった。ここで平均粒度３
〜９μｍが30％を越えると焼結の際の熱収縮量が大きく
なり、クラックの発生率が多くなる。また、平均粒度が
50μｍ以上のものを用いると配向が乱れ、高いBrが得ら
れなくなる。
で２〜５μｍの微粉であったのを平均粒度で３〜50μｍ
までに粒度範囲を広げることが出来、次の粒度調整によ
る圧粉体の高密度化を一段とし易くした。次に、キャビ
ティーに充分粒度調整を行った粉体を入れ、極異方性方
向に磁場を掛け、配向させながら圧縮成形を行う。この
成形体を1100〜1250℃の温度で再焼結、再溶体化処理を
行い、400〜900℃の温度で時効処理をかける。これによ
って磁気特性は、従来法と同等まで出る様になり、更
に、本発明の特徴である1A）工程の特定の粒度範囲を持
つ粗粉を用いて成形体密度を上げ、焼結の際の熱収縮率
を減らすことによって、クラックの発生を防止した極異
方性永久磁石の製造が可能になった。ここで平均粒度３
〜９μｍが30％を越えると焼結の際の熱収縮量が大きく
なり、クラックの発生率が多くなる。また、平均粒度が
50μｍ以上のものを用いると配向が乱れ、高いBrが得ら
れなくなる。
この特定の粒度範囲を持つ粗粉を用いたことにより、
焼結後の密度は、微粉のみを用いたものまでには上ら
ず、ポーラスな焼結体になり、残留磁束密度も、少し低
めになるが、このポーラスな部分に熱硬化性樹脂等のバ
インダーを含浸すると機械的強度は増し、生産性が非常
に向上する。
焼結後の密度は、微粉のみを用いたものまでには上ら
ず、ポーラスな焼結体になり、残留磁束密度も、少し低
めになるが、このポーラスな部分に熱硬化性樹脂等のバ
インダーを含浸すると機械的強度は増し、生産性が非常
に向上する。
原料である磁石合金組成は、 式R(Co1-x-y-zFexCuyMz)u（式中Ｒは希土類元素、Ｍ
はZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１種または２種以上、ｘは0.
1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.0
4、ｕは7.0≦ｕ≦8.0である。）で表される公知の希土
類永久磁石であって、Sm(Co72Fe20Cu5.5Zr2.5)7.36、(S
m50Ce50)(Co72.8Fe19.4Cu5.8Zr2)7.27等が例示され、本
発明の製造方法が最も効率良く適用され、高い磁気特性
が得られる。
はZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１種または２種以上、ｘは0.
1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.0
4、ｕは7.0≦ｕ≦8.0である。）で表される公知の希土
類永久磁石であって、Sm(Co72Fe20Cu5.5Zr2.5)7.36、(S
m50Ce50)(Co72.8Fe19.4Cu5.8Zr2)7.27等が例示され、本
発明の製造方法が最も効率良く適用され、高い磁気特性
が得られる。
（発明の効果） 本発明の製造方法によって、従来の方法では達成出来
なかった高い磁気特性を持つ極異方性永久磁石が得られ
る。すなはち、本発明は、微粉を成形焼結後、粗粉砕
し、粒度調整後、極異方性方向に配向し、圧縮成形、焼
結、溶体化、時効処理する二段階成形焼結法、特には、
二段目焼結を特定の粒度分布品を使用し、圧縮成形体の
密度を充分に上げたことによって熱収縮量を減少させ、
クラックの発生を防止でき、生産性向上に寄与した。
なかった高い磁気特性を持つ極異方性永久磁石が得られ
る。すなはち、本発明は、微粉を成形焼結後、粗粉砕
し、粒度調整後、極異方性方向に配向し、圧縮成形、焼
結、溶体化、時効処理する二段階成形焼結法、特には、
二段目焼結を特定の粒度分布品を使用し、圧縮成形体の
密度を充分に上げたことによって熱収縮量を減少させ、
クラックの発生を防止でき、生産性向上に寄与した。
次に、実施例を挙げて、具体的に説明するが、本発明
は、これらに限定されるものではない。
は、これらに限定されるものではない。
（実施例１） Sm(Co72Fe20Cu5.5Zr2.5)7.36の組成のインゴットを３
μｍの粉末にし、磁場配向させ、その垂直方向に圧縮成
形する。この圧粉体を1220℃×1Hr（Ar雰囲気中）焼
結、溶体化を行う。次に、これを平均粒度30μｍまで粗
砕する。この粗粉とこの粗粉を粉砕した平均粒度３〜９
μｍの微粉とを8:2の割合で混合し、ステアリン酸0.1重
量％を加える。この粗粉を多極着磁器のヨークを持つ金
型とコアとのキャビティに装填し、着磁し、上下パンチ
でプレスする。次いで、この成形体をアルゴン雰囲気下
で1220℃×1Hrで再焼結、1200℃×30分で再溶体化し、8
00℃×20Hrの時効処理を行った。得られた極異方性永久
磁石の特性値を第１表に示す。この永久磁石は炭素鋼バ
イトで加工が容易で、また、熱収縮による、寸法変化が
少ない為、加工量も非常に少なくて済んだ。更に、ポー
ラスな部分に樹脂を含浸させることによって耐衝撃性も
良くなった。
μｍの粉末にし、磁場配向させ、その垂直方向に圧縮成
形する。この圧粉体を1220℃×1Hr（Ar雰囲気中）焼
結、溶体化を行う。次に、これを平均粒度30μｍまで粗
砕する。この粗粉とこの粗粉を粉砕した平均粒度３〜９
μｍの微粉とを8:2の割合で混合し、ステアリン酸0.1重
量％を加える。この粗粉を多極着磁器のヨークを持つ金
型とコアとのキャビティに装填し、着磁し、上下パンチ
でプレスする。次いで、この成形体をアルゴン雰囲気下
で1220℃×1Hrで再焼結、1200℃×30分で再溶体化し、8
00℃×20Hrの時効処理を行った。得られた極異方性永久
磁石の特性値を第１表に示す。この永久磁石は炭素鋼バ
イトで加工が容易で、また、熱収縮による、寸法変化が
少ない為、加工量も非常に少なくて済んだ。更に、ポー
ラスな部分に樹脂を含浸させることによって耐衝撃性も
良くなった。
（実施例２） (Sm50Ce50)(Co72.8Fe19.4Cu5.8Zr2)7.27の組成のイン
ゴットを３μｍに粉砕し、磁場配向させ、その垂直方向
に圧縮成型する。この圧粉体をアルゴン雰囲気下、1170
℃×1Hr焼結する。次に、これを平均粒度50μｍ以下ま
で再び粗砕する。この粉体を平均粒度３〜９μm30重量
％、10〜50μm70重量％となる様に粒度調整し、更に、
ステアリン酸0.1重量％を加え混合する。以下、実施例
１と同様にして極異方性成形体を得、この成形体をアル
ゴン雰囲気で1170℃×1Hrで焼結、1150℃×0.5Hrで溶体
化、800℃×20Hrで時効処理を行う。得られた極異方性
永久磁石の特性値を第１表に示す。
ゴットを３μｍに粉砕し、磁場配向させ、その垂直方向
に圧縮成型する。この圧粉体をアルゴン雰囲気下、1170
℃×1Hr焼結する。次に、これを平均粒度50μｍ以下ま
で再び粗砕する。この粉体を平均粒度３〜９μm30重量
％、10〜50μm70重量％となる様に粒度調整し、更に、
ステアリン酸0.1重量％を加え混合する。以下、実施例
１と同様にして極異方性成形体を得、この成形体をアル
ゴン雰囲気で1170℃×1Hrで焼結、1150℃×0.5Hrで溶体
化、800℃×20Hrで時効処理を行う。得られた極異方性
永久磁石の特性値を第１表に示す。
（比較例） 実施例１と同様組成のインゴットを平均粒度３μｍに
粉砕し、この微粉を多極着磁器のヨークを持つ金型とコ
アとのキャビティに装填し、磁場配向させ、上下パンチ
でプレスする。この成形体を1220℃×1Hrで焼結、1200
℃×30分の溶体化、800℃×20Hrの時効処理を行った。
しかし、焼結の際に割れてしまったため、これを接着剤
で補修して特性を測定し、その結果を第１表に示す。
粉砕し、この微粉を多極着磁器のヨークを持つ金型とコ
アとのキャビティに装填し、磁場配向させ、上下パンチ
でプレスする。この成形体を1220℃×1Hrで焼結、1200
℃×30分の溶体化、800℃×20Hrの時効処理を行った。
しかし、焼結の際に割れてしまったため、これを接着剤
で補修して特性を測定し、その結果を第１表に示す。
Claims (1)
- 【請求項１】式R(Co1-x-y-zFexCuyMz)u （式中Ｒは希土類元素、ＭはZr、Ti、Mn、Mo、Al、の１
種または２種以上、ｘは0.1≦ｘ≦0.3、ｙは0.03≦ｙ≦
0.1、ｚは0.005≦ｚ≦0.04、ｕは7.0≦ｕ≦8.0であ
る。） で示される合金粉末微粉を磁場垂直方向に圧縮成形し、
これをアルゴン雰囲気中で1,100〜1,250℃で焼結、溶体
化し、次いでこれを粗砕して平均粒度を10〜50μｍが70
〜80重量％、３〜９μｍが30〜20重量％になるように粒
度調整し、この調製物を磁場中で極異方性方向又はラジ
アル方向に配向させ、圧縮成形し、この成形体をアルゴ
ン雰囲気下に1,100〜1,250℃で焼結後、400〜900℃で時
効処理することを特徴とする希土類極異方性磁石の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170457A JP2892012B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 希土類極異方性永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170457A JP2892012B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 希土類極異方性永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220001A JPH0220001A (ja) | 1990-01-23 |
| JP2892012B2 true JP2892012B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=15905294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170457A Expired - Fee Related JP2892012B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 希土類極異方性永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2892012B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53132425A (en) * | 1977-04-26 | 1978-11-18 | Fujitsu Ltd | Production of rare earth elements-cobalt magnet |
| JPS5935647A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 永久磁石合金 |
| JPS6377361A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Hitachi Ltd | 永久磁石形回転子 |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63170457A patent/JP2892012B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220001A (ja) | 1990-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |