JP3357421B2

JP3357421B2 - 磁石用粉末の磁場成形方法および磁石の製造方法

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Publication number: JP3357421B2
Application number: JP14004093A
Authority: JP
Inventors: 確竹渕; 和生佐藤; 弘一矢島
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 2002-12-16
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JPH06330102A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は希土類磁石の成形方法お
よび希土類磁石の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高性能を有する希土類磁石としては、粉
末冶金法によるＳｍ−Ｃｏ系磁石でエネルギー積３２Ｍ
ＧＯｅのものが量産されている。また、近年Ｎｄ−Ｆｅ
−Ｂ磁石やＮｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ磁石等のＲ−Ｔ−Ｂ系
磁石（Ｒは、Ｙを含む希土類元素の少なくとも１種であ
り、Ｔは、ＦｅまたはＦｅおよびＣｏである）が開発さ
れ、特開昭５９−４６００８号公報には焼結磁石が開示
されている。また、さらに近年、Ｒ−Ｔ−Ｎ系の磁石等
も開発が盛んに行われるようになっている。

【０００３】これらの異方性磁石を製造する際、成形方
法として磁場成形方法が行われる。このとき異方性磁石
の残留磁束密度を向上させるためには、磁場成形の際の
配向度を向上させることが重要である。配向度が高くな
れば角形性が向上して着磁率も改善される。

【０００４】配向度を向上させるために、磁場成形の際
に印加磁界強度を大きくする方法がとられる。しかし、
磁界発生コイルの発熱が大きくなるため、極端に大きな
磁界を印加することは難しい。このため、磁界印加時間
の短いパルス磁界を利用して高い磁界を印加する方法が
提案されている（特開昭６１−２０８８０９号等）。前
記パルス磁界のような高い磁界を印加するような場合、
一般には用いるパンチやダイス等は非磁性材で構成し、
これを空芯コイル内に配置する。

【０００５】本発明者らは、特願平４−７２５８１号
で、配向のために高いパルス磁界を印加する方法におい
て、磁石粉末の成形体の相対密度が２５〜５５％の範囲
内にあるときに少なくとも３回のパルス磁界を印加する
方法を提案した。この方法により、配向度が向上し、高
い残留磁束密度を有する磁石が得られる。しかし、空芯
コイル内にダイスと上下パンチを配置し、パンチ軸方向
に磁界を印加して磁場成形を行なういわゆる縦磁場成形
に際し、このような高いパルス磁界の印加を行っても、
上下パンチ軸方向に厚さの薄い成形体を得ようとする
と、残留磁束密度等の磁気特性がきわめて低くなり、実
用化できないことが判明した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
Ｒおよび遷移元素を含有する磁石粉末を上下パンチ間
で、上下パンチ軸方向成分を有する磁界中で磁場成形す
る際、特に上下パンチ軸方向に薄い希土類磁石用の成形
体を得る際に、配向不良等による磁気特性の低下が防止
された成形方法と、その成形方法を用いた磁石の製造方
法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（８）の本発明により達成される。（１）Ｒ（Ｒは、Ｙを含む希土類元素の少なくとも１種
である。）および遷移元素を含有する磁石粉末を上下パ
ンチ間で、この上下パンチ軸方向成分を有する磁界中で
磁場成形する際に、上パンチおよび／または下パンチの
パンチ面に、前記軸方向の総厚Ｌｍが、（ＣＬ−Ｌｃ）≧Ｌｍ≧１mmでありかつＣＬ≧（Ｌｍ＋Ｌｃ）＞２０mm （ＣＬは磁界を印加するために用いるコイルの有効長で
あり、Ｌｃは磁石粉末の成形後の前記軸方向の厚さであ
る。）である強磁性体を配置し、磁界を印加して上下パ
ンチで押圧し、２０mm≧Ｌｃ≧１mmの成形体を得る磁石
粉末の磁場成形方法。（２）前記強磁性体は、飽和磁化Ｂｓが１００００G 以
上である上記（１）の磁石用粉末の磁場成形方法。（３）前記磁界は、印加方向が成形圧力印加方向とほぼ
一致している上記（１）または（２）の磁石用粉末の磁
場成形方法。（４）前記磁界は、強度が２０kOe 以上である上記
（１）〜（３）のいずれかの磁石用粉末の磁場成形方
法。（５）前記磁界は、持続時間が１０μs 〜０．５sec の
パルス磁界である上記（１）〜（４）のいずれかの磁石
用粉末の磁場成形方法。（６）前記パルス磁界は、前記磁石粉末の成形体の相対
密度が２５〜５５％の範囲内にあるときに、少なくとも
３回のパルス磁界を前記成形体に印加する上記（５）の
磁石用粉末の磁場成形方法。（７）前記磁石粉末が、Ｒ−Ｔ−Ｂ系の磁石粉末（Ｔ
は、ＦｅまたはＦｅおよびＣｏである。）、Ｒ−Ｃｏ系
の磁石粉末またはＲ−Ｔ−Ｎ系の磁石粉末のいずれかで
ある上記（１）〜（６）のいずれかの磁石用粉末の磁場
成形方法。（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の方法によ
り成形された磁石の製造方法。

【０００８】

【作用および効果】前記空芯コイルタイプの成形装置を
用い、コイルにより磁界を印加すると、コイル内の磁石
粉末に生じた反磁界が、印加した磁界による磁石粉末の
配向効果を低下させ、得られた磁石の磁気特性が低下す
る。

【０００９】反磁界によるこのような影響は、パンチ、
ダイス間のキャビティの形状により異なり、一般にはパ
ンチ間のキャビティ厚、すなわち成形体の上下パンチ軸
方向の厚さが薄いものほど大きい。そこで、本発明で
は、使用するパンチの少なくとも一方のパンチ面に強磁
性体を配置し、キャビティ内の磁性体の厚さをみかけ上
厚くする。そのため、磁石粉末に発生する反磁界が磁石
粉末の配向に及ぼす影響を低下させることができ、配向
不良による磁気特性の低下を防止できる。

【００１０】なお、特開昭６１−２７２９１５号公報に
は、異方性永久磁石の製造の際、パルス磁場の存在下
で、上下のうち少なくとも片方が強磁性体のパンチを用
いてプレス成形する方法が開示されている。強磁性体の
パンチを用いる目的は、印加したパルス磁場による磁気
的吸引力により、前記強磁性体製のパンチを移動・加圧
し、成形することにある。しかし、このようなパンチ吸
引が行われると、成形圧力のコントロールが難しく、成
形密度が一定にできず、焼結後の形状バラツキが大きく
なる等の不都合が生じることになるため好ましくない。

【００１１】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１２】本発明の磁場成形方法は、Ｒ（Ｒは、Ｙを
含む希土類元素の少なくとも１種である。）および遷移
元素を含有する磁石粉末に適用される。

【００１３】磁石粉末の組成は特に限定されず、希土類
元素および遷移元素を含むものであれば特に制限はない
が、本発明は特に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁石（Ｔは、Ｆｅまた
はＦｅおよびＣｏである。）、Ｒ−Ｃｏ系磁石あるいは
Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石の製造に好適である。

【００１４】Ｒ−Ｔ−Ｂ系の磁石粉末は、通常、Ｒを２
７〜３８重量％、Ｔを５１〜７２重量％、Ｂを０．５〜
４．５重量％含有することが好ましい。Ｒ含有量が少な
すぎると鉄に富む相が析出して高保磁力が得られなくな
り、Ｒ含有量が多すぎると高残留磁束密度が得られなく
なる。Ｂ含有量が少なすぎると高保磁力が得られなくな
り、Ｂ含有量が多すぎると高残留磁束密度が得られなく
なる。なお、Ｔ中のＣｏ量は３０重量％以下とすること
が好ましい。さらに、保磁力を改善するために、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｗ、
Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏなどの元素を添加してもよいが、
添加量が６重量％を超えると残留磁束密度が低下してく
る。

【００１５】磁石粉末中には、これらの元素の他、不可
避的不純物あるいは微量添加物として、例えば炭素や酸
素が含有されていてもよい。

【００１６】このような組成を有する磁石粉末は、実質
的に正方晶系の結晶構造の主相を有する。そして、通
常、体積比で０．５〜１０％程度の非磁性相を含むもの
である。

【００１７】磁石粉末の製造方法は特に限定されない
が、通常、母合金インゴットを鋳造し、これを粉砕して
製造するか、還元拡散法によって得られた合金粉末を粉
砕して製造する。磁石粉末の平均粒子径は、通常、１〜
１０μm 程度とする。

【００１８】Ｒ−Ｃｏ系の磁石粉末は、Ｒと、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、ＭｎおよびＣｒから選ばれる１種以上の金属と、Ｃ
ｏとを含有する。この場合、好ましくは前記に加えさら
にＣｕまたは、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、ＴｉおよびＶ
から選ばれる１種以上の金属を含有し、特に好ましくは
前記に加えさらにＣｕと、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔ
ｉおよびＶから選ばれる１種以上の金属とを含有する。
これらのうち特に、ＳｍとＣｏとの金属間化合物、好ま
しくはＳｍＣｏ₅ 金属間化合物や、Ｓｍ₂ Ｃｏ₁₇金属間
化合物を主相とするもので、特にＳｍ₂ Ｃｏ₁₇金属間化
合物を主相とし、この主相が実質的にロンボヘドラルの
結晶構造を有するものが好ましい。Ｓｍ₂ Ｃｏ₁₇金属間
化合物を主相とする場合、粒界には、ＳｍＣｏ₅ 系を主
体とする副相が存在する。具体的組成は、製造方法や要
求される磁気特性等に応じて適宜選択すればよいが、例
えばＳｍ₂ Ｃｏ₁₇金属間化合物を主相とする場合の好ま
しい組成例を下記に示す。

【００１９】Ｒ：２０〜３０重量％、特に２２〜２８重
量％程度、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｒの１種以上：１
〜３５重量％程度、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉおよ
びＶの１種以上：０〜６重量％、特に０．５〜４重量％
程度、Ｃｕ：０〜１０重量％、特に１〜１０重量％程
度、Ｃｏ：残部。

【００２０】前記希土類元素の具体例としては、例え
ば、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等を挙げる
ことができ、特に、Ｓｍおよび／またはＣｅを含むこと
が好ましい。

【００２１】また、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｒの１種
以上としては、Ｆｅが好ましく、特に、Ｆｅを含み必要
に応じＮｉ、ＭｎおよびＣｒの１種以上を含むことが好
ましい。

【００２２】また、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉおよ
びＶの１種以上としてはＺｒが好ましく、特に、Ｚｒを
含み必要に応じＮｂ、Ｔａ、Ｈｆ、ＴｉおよびＶの１種
以上を含むことが好ましい。

【００２３】また、必要に応じて前記元素の他、Ｓｉ、
Ｍｏ、Ｃａ、Ｏ、Ｃ等の他の元素の１種以上を全体の３
重量％程度以下添加してもよい。なお、これらは不純物
として全体の３重量％程度以下含まれていてもよい。

【００２４】Ｒ−Ｃｏ系磁石粉末の製造方法は、特に限
定されない。磁石粉末の平均粒子径は、通常、１〜２０
μm 程度とする。

【００２５】Ｒ−Ｔ−Ｎ系の磁石粉末は、Ｒ、Ｎおよび
Ｔを含有する。

【００２６】Ｒは、Ｓｍ単独、あるいはＳｍおよびその
他の希土類元素の１種以上である。Ｓｍ以外の希土類元
素としては、例えばＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ
等が挙げられる。Ｓｍ以外の希土類元素が多すぎると結
晶磁気異方性が低下するため、Ｓｍ以外の希土類元素は
Ｒの７０％以下とすることが好ましい。Ｒの含有率は、
５〜１５原子％、好ましくは７〜１４原子％とする。Ｒ
の含有率が前記範囲未満であると保磁力が低下し、前記
範囲を超えると残留磁束密度が低下してしまう。

【００２７】Ｎの含有率は、０．５〜２５原子％、好ま
しくは５〜２０原子％とする。本発明では、Ｎの一部に
換えてＣおよび／またはＳｉを含有する構成としてもよ
い。この場合、Ｎの含有率は０．５原子％以上であり、
Ｎ、ＣおよびＳｉの合計含有率は２５原子％以下であ
る。Ｎの含有率が前記範囲未満となると、キュリー温度
の上昇と飽和磁化の向上が不十分であり、Ｎ、Ｃおよび
Ｓｉの合計含有率が前記範囲を超えると残留磁束密度が
低下する。Ｎの一部に換えて含有されるＣおよび／また
はＳｉは、飽和磁化、保磁力およびキュリー温度向上効
果を示す。ＣおよびＳｉの合計含有率の下限は特にない
が、合計含有率が０．２５原子％以上であれば、前記し
た効果は十分に発揮される。

【００２８】なお、磁石のキュリー温度は、組成によっ
て異なるが４３０〜６５０℃程度である。

【００２９】残部は実質的にＴである。ＴはＦｅ、また
はＦｅおよびＣｏであり、Ｔ中のＦｅの含有率は２０原
子％以上、特に３０原子％以上であることが好ましい。
Ｔ中のＦｅの含有率が前記範囲未満となると残留磁束密
度が低下する。なお、Ｔ中のＦｅ含有率の上限は特にな
いが、８０原子％を超えると残留磁束密度が低下する傾
向にある。

【００３０】磁石中には、母合金中に含まれる元素Ｍ
や、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ等の上記以外の元素が含有されて
いてもよく、また、Ｂ、Ｏ、Ｐ、Ｓ等の元素が含有され
ていてもよい。

【００３１】なお、磁石は、Ｔｈ₂ Ｚｎ₁₇型の菱面体晶
系の結晶構造を主相として有する。

【００３２】Ｒ−Ｔ−Ｎ系の磁石粉末の製造方法は、通
常用いられている方法であれば特に限定されない。磁石
粉末の平均粒子径は、通常、１〜１０μm 程度とする。

【００３３】次に、図１を用い、成形工程を説明する。
なお、図１に示す例は本発明を説明する一例であり、そ
の構造等はいわゆる加圧方向と印加磁場方向とがほぼ平
行となる縦磁場成形をおこなうものであれば特に限定さ
れない。

【００３４】本発明は、前記希土類磁石粉末を用いる磁
石の磁場成形時、磁石粉末６の成形後の厚さ（パンチ
４、４押圧方向厚さ）Ｌｃが２０mm≧Ｌｃ≧１mmである
成形体を得るためのものである。Ｌｃは、磁石粉末６の
成形後の体積をパンチ面の面積で除した値であり、この
場合のパンチ面の面積とは投影面積である。Ｌｃがこの
範囲より大きすぎると反磁界等が配向におよぼす影響は
ほとんどなくなり、本発明の効果はほとんどなくなる。
また、前記未満の厚さの成形は実質的に不可能である。

【００３５】本発明では、上または下のパンチ４、４の
少なくとも一方のパンチ面に、強磁性体５を配置したパ
ンチ４、４を具えた成形装置１を用いる。この場合、上
のみあるいは下のみに強磁性体５を有するパンチ４、４
を用いても、上下に強磁性体５、５を有するパンチ４、
４を用いてもよい。

【００３６】配置される強磁性体５、５の総厚Ｌｍは、
成形装置１に設置されている磁界を印加するために用い
るコイル２の有効長をＣＬとすると、（ＣＬ−Ｌｃ）≧
Ｌｍ≧１mmである。

【００３７】Ｌｍは、この範囲であれば反磁界の影響を
うち消すためには充分であり、Ｌｍがこの範囲より短す
ぎると本発明の実効がなくなってくる。また、長すぎて
も得られる磁石の配向性に基づく磁気特性の向上は期待
できず、磁場により生じた強磁性体５、５を吸引する力
により、成形圧力の制御が難しくなり、磁石の形状バラ
ツキが大きくなりやすい。

【００３８】さらに、ＬｃとＬｍとの和は、ＣＬ≧（Ｌ
ｃ＋Ｌｍ）＞２０mmである。Ｌｃ＋Ｌｍがこの範囲より
短すぎると反磁界の影響により配向不良となりやすく、
また長すぎても得られる磁石の配向性に基づく磁気特性
の向上は期待できない。

【００３９】なお、本明細書中において磁界を印加する
ために用いるコイルの有効長ＣＬとは、コイル２の巻線
部分のパンチ軸方向の一方の端部から他方の端部までの
長さとする。

【００４０】本発明でパンチの一部を構成する強磁性体
５、５に用いる強磁性材料は、飽和磁化Ｂｓが１０００
０G 以上のダイス鋼や超硬合金等を用いることができ
る。強磁性材料としては飽和磁化Ｂｓが高いほど好まし
いが、通常用いられる材料では１５０００G 程度以下で
ある。

【００４１】強磁性体５、５に用いる材料の飽和磁化Ｂ
ｓが前記より低すぎると印加する高い磁界により磁性材
料が磁気的に飽和するため、磁石粉末６に生じた反磁界
の影響を低下させることができない。

【００４２】また、強磁性体５、５はパンチの少なくと
も一部を構成するため、ロックウェル硬さ試験のＣスケ
ールにおける硬さの値がＨＲＣ４０程度以上の強度を有
する強磁性体であることが好ましい。

【００４３】これら強磁性体はパンチ４にロー付け等の
方法で一体化される。

【００４４】また、本発明で用いる成形装置１では、通
常、強磁性体５、５は非磁性材のパンチ４、４のパンチ
面全面に設けられるが、必要に応じてパンチ面の一部の
みを強磁性体とすることもできる。パンチ面の一部のみ
強磁性体とするときの強磁性体５と非磁性材料部分との
面積比や強磁性体５のパンチ面の形状はどのようであっ
てもよい。

【００４５】また、これらパンチ面は印加する磁界によ
り生じる磁束方向に必ずしも垂直である必要はない。す
なわち、これらの面部分や強磁性体を種々の形状とする
ことで、例えば、磁石粉末６への印加磁界の磁束方向を
変化させることができ、配向方向を部分的に変化させる
等の制御も容易に可能となる。また、強磁性体５とパン
チ４との接合面も必ずしも平面でなくてもよい。これら
の場合、強磁性体５、５の厚さＬｍとは、強磁性体の全
体積をパンチ面積で除した値であり、この場合のパンチ
面積とは投影面積である。

【００４６】なお、磁場成形に用いる磁性粉末６は、焼
結磁石とするための成形体を成形するときは、通常、実
質的に前記磁石粉末のみとすることが好ましく、例えば
ボンド磁石とするための成形体を成形するときは、通
常、磁性粉末６にエポキシ系あるいはフェノール系等の
樹脂をあらかじめ混合し、分散させた後に磁場成形を行
なうことが好ましい。なお、これら樹脂の混合量は１〜
５重量％が好ましい。

【００４７】本発明では、印加する磁界の印加方向を、
後述する成形のための圧力印加方向とほぼ平行とするこ
とが好ましい。磁界印加方向と圧力印加方向とがほぼ直
交するいわゆる横磁場成形法では、本発明の強磁性体
５、５をもつパンチ４、４を具えた成形装置では、磁界
印加により生じる反磁界の磁石粉末の配向への影響を防
止できない。

【００４８】本発明では、このような強磁性体５、５を
もつパンチ４、４を使用した成形の際に、配向のために
印加する磁界の強度は、好ましくは２０kOe 以上、より
好ましくは３０kOe 以上である。

【００４９】このような高い磁界を印加する方法として
は、パルス磁界を用いることが好ましい。また、パルス
磁界を用い、複数回パルス磁界を印加する場合は、少な
くとも１回、好ましくはすべてのパルス磁界を前記範囲
以上とする。印加する磁界の強度が前記範囲未満となる
と磁石粉末６の配向が不十分となる傾向がある。なお、
印加する磁界の強度の上限は特にないが、磁界発生装置
が大型化することや、５０kOe を超える強度としても配
向度の向上は殆どみられないことなどから、通常、５０
kOe 以下とする。

【００５０】パルス磁界を用いる場合、持続時間は通
常、１０μs 〜０．５sec 程度とすることが好ましい。
持続時間が前記範囲未満となると配向が不十分となる傾
向にあり、前記範囲を超えると磁界印加用コイル２の発
熱が大きくなりすぎる傾向にある。なお、本明細書にお
いて持続時間とは磁界印加の開始から終了までの時間で
ある。

【００５１】パルス磁界印加の間隔は特に限定されな
い。

【００５２】成形圧力は、成形開始から終了まで一定で
あってもよく、漸増または漸減してもよく、不規則変化
してもよい。成形圧力に特に制限はない。成形圧力が低
いほど配向性は良好となるが、成形圧力が低すぎると成
形体の強度が不足してハンドリングに問題が生じるた
め、通常、０．５〜４ton/cm² 程度とすることが好まし
い。

【００５３】本発明では、成形に際しパルス磁界を印加
する場合は、前記の条件内であれば特に制限はないが、
以下に示す条件を満足することで、配向の効果が増加す
る。

【００５４】すなわち、磁石粉末６の成形体の相対密度
が２５〜５５％、好ましくは３０〜４５％の範囲内にあ
るときに、少なくとも３回の前記条件のパルス磁界を成
形体に印加する。本明細書において相対密度とは、実測
密度を理論密度で除した値の百分率である。実測密度
は、成形装置１の成形空間内に充填した磁石粉末６の重
量と、成形空間の内容積から算出する。

【００５５】成形体の相対密度が前記範囲以外のときに
印加されたパルス磁界は、磁石粉末６の配向度向上に対
する寄与率が低い。従って、パルス磁界の印加回数が３
回以上であっても、成形体相対密度が前記範囲であると
きに少なくとも３回のパルス磁界が印加されなければ、
十分な配向度が得られない。

【００５６】また、成形体の密度を増加させながら少な
くとも３回のパルス磁界を印加してもよく、成形体の密
度をほぼ一定に保って少なくとも３回のパルス磁界を印
加してもよい。

【００５７】さらに、成形体の相対密度が前記範囲外で
あるときにも磁界を印加してよい。すなわち、前記密度
範囲においてパルス磁界を印加する前および／または印
加した後に、パルス磁界や、定常磁界、断続的な磁界な
どを印加してもよい。

【００５８】なお、成形体の最終的な相対密度、すなわ
ち成形体の相対密度は、通常、５０〜６０％程度であ
る。また、成形体の平面寸法、形状等には制限はない。

【００５９】前記のようにして得られた成形体は、後述
するように焼結されて焼結磁石としたり、あらかじめ前
記樹脂等を混合した後に磁場成形した成形体を、キュア
リング処理等を施してボンド磁石としたりする。

【００６０】焼結磁石とする際の焼結時の各種条件に特
に制限はないが、例えば１０００〜１２５０℃で０．５
〜１２時間、特に１〜５時間程度焼結し、その後、急冷
することが好ましい。なお、焼結雰囲気は、真空中また
はＡｒガス等の非酸化性ガス雰囲気であることが好まし
い。さらに焼結後、時効処理、着磁処理等が必要に応じ
て施される。

【００６１】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００６２】実施例１組成が３１．０Ｎｄ−１．５Ｄｙ−６８．５Ｆｅ−１．
０Ｂ（重量％）の合金インゴットを鋳造により作製し
た。この合金インゴットをジョークラッシャおよびブラ
ウンミルにより−＃３２にまで粗粉砕し、次いで、ジェ
ットミルにより微粉砕し、平均粒子径４μm の磁石粉末
６を得た。

【００６３】用いた成形装置の一部は、図１に示す構成
をもつ。この装置の金型部分は非磁性材料製のダイス３
と、一部に強磁性体５をもち、残り部分が非磁性金属製
のパンチ４、４とから構成され、印加する磁界により生
じる磁束方向と垂直な平面に、３．２cm×３．２cmの面
積の成形空間（キャビティ）を有する。なお、ＣＬ＝１
２０mmである。

【００６４】強磁性体５、５として飽和磁化（Ｂｓ）が
１２kGで厚さが１０mmのダイス鋼を具えたパンチ４、４
（すなわちＬｍは２０mm）と、強磁性体５、５を具えて
いないパンチ４、４とを用い、前記磁石粉末６の成形後
の厚さ（Ｌｃ）を表１になるように磁石粉末６の量を変
化させて前記成形空間内に充填し、以下の条件で磁場成
形を行った。

【００６５】磁場成形条件は、印加圧力を１ton/cm² と
し、前記成形空間の中心におけるパルス磁界の印加強度
を３０kOe として、磁石粉末の相対密度が３０〜４５％
の間に、前記パルス磁界を６回印加した。得られた成形
体の最終密度は相対密度として５３％であった。なお、
実測密度を求めるために、必要な成形空間の内容積は、
パンチ４の移動量から算出した。また、理論密度は７．
６２g/cm² とした。

【００６６】このようにして得られた成形体を、１１０
０℃、２時間真空焼結し、時効処理を施し、焼結磁石を
得た。得られた磁石について、Ｂｓが１２kGのダイス鋼
を具えたパンチ４、４で成形したものを試料番号１〜６
とし、強磁性体を具えていないパンチ４、４で成形した
ものを試料番号７〜１２として、配向方向の残留磁束密
度（Ｂｒ）を測定した。結果を表１にまとめて示す。な
お、表示単位はkGとした。

【００６７】

【表１】

【００６８】表１より、強磁性体５，５としてＢｓが１
２kGのダイス鋼を具えたパンチ４、４を用いた試料番号
１〜６はＬｃ≦２０mmであってもＢｒの低下は認められ
なかった。一方、強磁性体５，５を具えていないパンチ
４、４を用いた試料番号７〜１２では、Ｌｃ≦２０mmで
磁気特性が低下した。そのためＬｃ≦２０mmでは設計上
の磁気特性が得られず、本発明の成形方法を用いない場
合は組成変更等での対応が必要である。

【００６９】比較例１強磁性体５、５の部分に、実施例１で用いたダイス鋼に
かえて飽和磁化Ｂｓが６kGで、厚さが１０mmの磁性超硬
金属を用い、他は実施例１と同様にして磁場成形、焼結
および時効処理を施して焼結磁石を得た。得られた磁石
について、実施例１と同様にＢｒを測定した。その結
果、Ｌｃ≦２０mmの試料では、試料番号７〜１１と同様
に磁気特性が低下した結果が得られた。

【００７０】実施例２組成が２６．０Ｓｍ−１５．０Ｆｅ−７．０Ｃｕ−２．
５Ｚｒ−Ｂａｌ．Ｃｏ（重量％）の合金インゴットを鋳
造により作成した。この合金インゴットをブラウンミル
およびジェットミルを用いて粉砕し、平均粒径４μm の
磁石粉末６を得た。

【００７１】この磁石粉末６を、強磁性体５、５として
Ｂｓが１２kGで厚さが１０mmのダイス鋼を具えたパンチ
４、４（すなわちＬｍは２０mm）と強磁性体５、５を具
えていないパンチ４、４とを用い、実施例１の装置を用
いてＬｃを表２のように変化させ、以下の条件で磁場成
形を行った。

【００７２】磁場成形条件は、印加圧力を３ton/cm² と
し、実施例１と同様の磁場を印加して成形体を得た。こ
の成形体を１２００℃、１時間Ａｒガス雰囲気中で焼結
し、時効処理を施して焼結磁石を得た。得られた磁石に
ついて、Ｂｓが１２kGのダイス鋼を具えたパンチ４、４
を用いたものを試料番号１３、１５とし、強磁性体５，
５を具えていないパンチ４、４を用いたものを試料番号
１４、１６として、Ｂｒを測定した。結果を表２にまと
めて示す。なお、表示単位はkGとした。

【００７３】

【表２】

【００７４】表２より、Ｒ−Ｃｏ系磁石においても、本
発明の成形方法を用た磁石ではＬｃ≦２０mmでの磁気特
性の低下がなく、本発明の効果が認められた。

【００７５】実施例３組成が２４．０Ｓｍ−７２．５Ｆｅ−３．５Ｎ（重量
％）で、平均粒径２μmの磁石粉末６を作成した。

【００７６】この磁石粉末６に３重量％となるようにエ
ポキシ樹脂を混合し、強磁性体５、５としてＢｓが１２
kGで厚さが１０mmのダイス鋼を具えたパンチ４、４（す
なわちＬｍは２０mm）と強磁性体５、５を具えていない
パンチ４、４とを用い、実施例１と同じ装置によりＬｃ
を表３のように変化させ、実施例１と同じ条件で磁場成
形を行い、キュアリング処理してボンド磁石を得た。得
られた磁石について、Ｂｓが１２kGのダイス鋼を具えた
パンチ４、４を用いたものを試料番号１７、１９とし、
強磁性体を具えていないパンチ４、４を用いたものを試
料番号１８、２０として、Ｂｒを測定した。結果を表３
にまとめて示す。なお、表示単位はkGとした。

【００７７】

【表３】

【００７８】表３より、Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁石においても、
本発明の成形方法を用た磁石ではＬｃ≦２０mmでの磁気
特性の低下がなく、本発明の効果が認められた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形方法で用いる、好ましいパンチの
一例を有する成形装置の一部を示す断面図である。

【符号の説明】１成形装置（一部）２コイル３ダイス４パンチ５強磁性体６磁石粉末

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22F 3/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｒ（Ｒは、Ｙを含む希土類元素の少なく
とも１種である。）および遷移元素を含有する磁石粉末
を上下パンチ間で、この上下パンチ軸方向成分を有する
磁界中で磁場成形する際に、上パンチおよび／または下パンチのパンチ面に、前記軸
方向の総厚Ｌｍが、（ＣＬ−Ｌｃ）≧Ｌｍ≧１mmでありかつＣＬ≧（Ｌｍ＋Ｌｃ）＞２０mm （ＣＬは磁界を印加するために用いるコイルの有効長で
あり、Ｌｃは磁石粉末の成形後の前記軸方向の厚さであ
る。）である強磁性体を配置し、磁界を印加して上下パ
ンチで押圧し、２０mm≧Ｌｃ≧１mmの成形体を得る磁石
粉末の磁場成形方法。
【請求項２】前記強磁性体は、飽和磁化Ｂｓが１００
００G 以上である請求項１の磁石用粉末の磁場成形方
法。
【請求項３】前記磁界は、印加方向が成形圧力印加方
向とほぼ一致している請求項１または２の磁石用粉末の
磁場成形方法。
【請求項４】前記磁界は、強度が２０kOe 以上である
請求項１〜３のいずれかの磁石用粉末の磁場成形方法。
【請求項５】前記磁界は、持続時間が１０μs 〜０．
５sec のパルス磁界である請求項１〜４のいずれかの磁
石用粉末の磁場成形方法。
【請求項６】前記パルス磁界は、前記磁石粉末の成形
体の相対密度が２５〜５５％の範囲内にあるときに、少
なくとも３回のパルス磁界を前記成形体に印加する請求
項５の磁石用粉末の磁場成形方法。
【請求項７】前記磁石粉末が、Ｒ−Ｔ−Ｂ系の磁石粉
末（Ｔは、ＦｅまたはＦｅおよびＣｏである。）、Ｒ−
Ｃｏ系の磁石粉末またはＲ−Ｔ−Ｎ系の磁石粉末のいず
れかである請求項１〜６のいずれかの磁石用粉末の磁場
成形方法。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の方法に
より成形された磁石の製造方法。