JP6668289B2 - Method of manufacturing RTB-based permanent magnet and RTB-based permanent magnet - Google Patents

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Description

本発明は、R−T−B系永久磁石の製造方法およびR−T−B系永久磁石に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an RTB-based permanent magnet and an RTB-based permanent magnet.

従来、機器の小型化、薄型化を実現するための手段として、アキシャルギャップ型のモータがある。特許文献1には、このアキシャルギャップ型のモータに利用される永久磁石およびその製造方法が記載されている。特許文献1に記載された永久磁石の製造方法では、まず、磁石粉末とバインダーとを混合してコンパウンドを生成する。次いで、コンパウンドをシート状に成形してグリーンシートを作製する。このグリーンシートに磁場配向を行い、磁場配向されたグリーンシートを変形させて製品形状に成形する。次いで、これを焼結して永久磁石を製造する。この製造方法で得られる円環状の永久磁石では、磁化容易軸を軸方向に配向させており、軸方向の表面の周方向における磁束密度分布の波形を正弦波形状に近づけている。これにより、トルクリップルを減少させ、回転電機の静音化や低振動化を試みている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been an axial gap type motor as means for realizing miniaturization and thinning of a device. Patent Literature 1 describes a permanent magnet used in the axial gap type motor and a method for manufacturing the same. In the method for manufacturing a permanent magnet described in Patent Document 1, first, a compound is generated by mixing a magnet powder and a binder. Next, the compound is formed into a sheet to form a green sheet. The green sheet is subjected to a magnetic field orientation, and the green sheet subjected to the magnetic field orientation is deformed and formed into a product shape. Next, this is sintered to produce a permanent magnet. In the annular permanent magnet obtained by this manufacturing method, the axis of easy magnetization is oriented in the axial direction, and the waveform of the magnetic flux density distribution in the circumferential direction of the surface in the axial direction is approximated to a sine wave shape. As a result, the torque ripple is reduced, and an attempt is made to reduce noise and vibration of the rotating electric machine.

特開2016−32023号公報JP-A-2006-32023

しかしながら、特許文献1に記載された永久磁石の製造方法は、簡便ではなかった。   However, the method for manufacturing a permanent magnet described in Patent Document 1 is not simple.

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、簡便に、円柱状であって、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化するR−T−B系永久磁石を製造できる方法を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention has been made in view of the above, and has a simple and simple R-T-B system in which the magnetic flux density on the side surface of the cylinder continuously changes along the circumferential direction. It is an object to provide a method for manufacturing a magnet.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るR−T−B系永久磁石の製造方法は、R−T−B系磁石粉末(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)を成形して、多角柱状のビレットを製造するビレット成形工程と、一端に開口を有し他端が閉塞している円筒状のダイスに、前記ビレット成形工程で得られた前記多角柱状のビレットを入れ、該ビレットに対して前記開口側から圧力を印加するとともに、該ビレットを加熱して、前記多角柱状のビレットから円柱状のR−T−B系永久磁石を製造する熱間加工工程とを含み、前記ビレット成形工程において、前記多角柱状のビレットは、該ビレットの底面が多角形となるように成形され、前記熱間加工工程において、前記円柱状のR−T−B系永久磁石は、該R−T−B系永久磁石の底面が円となるように熱間加工される。   In order to solve the above-described problem and achieve the object, a method for manufacturing an RTB-based permanent magnet according to one embodiment of the present invention provides an RTB-based magnet powder (R is Nd and / or A billet forming step of forming a polygonal pillar-shaped billet by forming a rare earth element containing Pr, T representing Fe, or Fe and Co), and forming an opening at one end and closing the other end. The polygonal column-shaped billet obtained in the billet forming step is placed in a cylindrical die, pressure is applied to the billet from the opening side, and the billet is heated to form the polygonal column-shaped billet. And a hot working step of producing a cylindrical R-T-B-based permanent magnet from the above, in the billet forming step, the polygonal column-shaped billet is formed such that the bottom surface of the billet is polygonal, The hot working In the cylindrical R-T-B based permanent magnet, the bottom surface of the the R-T-B-based permanent magnet is hot worked such that the circle.

本発明の一態様によれば、簡便に、円柱状であって、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化するR−T−B系永久磁石を製造できる。   According to one embodiment of the present invention, it is possible to easily manufacture an R-T-B-based permanent magnet having a columnar shape, in which the magnetic flux density on the side surface of the cylinder changes continuously along the circumferential direction.

図1は、実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法の概略を示すフロー図である。FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment. 図2は、図1のフロー図をさらに説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for further explaining the flowchart of FIG. 図3は、実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法で得られたR−T−B系永久磁石を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an RTB-based permanent magnet obtained by the method of manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment. 図4は、ビレットの底面の形状を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the shape of the bottom surface of the billet. 図5は、実施例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the example. 図6は、実施例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the example. 図7は、実施例を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the embodiment. 図8は、実施例で作製したR−T−B系永久磁石(着磁後)について、表面磁束密度の測定結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the measurement results of the surface magnetic flux density of the RTB-based permanent magnet (after magnetization) manufactured in the example. 図9は、実施例で作製したR−T−B系永久磁石(着磁後)について、表面磁束密度の測定結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a measurement result of a surface magnetic flux density of the RTB-based permanent magnet (after magnetization) manufactured in the example. 図10は、実施例5で作製したR−T−B系永久磁石(着磁後)について、磁束密度の測定結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the measurement results of the magnetic flux density of the RTB-based permanent magnet (after magnetization) manufactured in Example 5. 図11は、実施例で作製したR−T−B系永久磁石について、減磁曲線の測定結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing measurement results of demagnetization curves of the RTB-based permanent magnets manufactured in the examples. 図12は、実施例で作製したR−T−B系永久磁石について、熱間加工時間と保磁力との関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the hot working time and the coercive force of the RTB-based permanent magnet manufactured in the example.

以下、実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments will be described in detail. In addition, it is not limited at all by the following embodiments.

<R−T−B系永久磁石の製造方法>
実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法について詳細に説明する。図1は、実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法の概略を示すフロー図である。図2は、図1のフロー図をさらに説明するための図である。図3は、実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法で得られたR−T−B系永久磁石を説明するための図である。
<Method for producing RTB-based permanent magnet>
The method for manufacturing the RTB-based permanent magnet according to the embodiment will be described in detail. FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment. FIG. 2 is a diagram for further explaining the flowchart of FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining an RTB-based permanent magnet obtained by the method of manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment.

実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法は、図1に示すように、磁石粉末調製工程(ST1)、ビレット成形工程(ST2)、熱間加工工程(ST3)および後処理工程(ST4)を含む。   As shown in FIG. 1, the method for manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment includes a magnet powder preparation step (ST1), a billet forming step (ST2), a hot working step (ST3), and a post-treatment. Step (ST4) is included.

実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法は、磁場配向を行う一般的な焼結磁石の製造方法とは異なる。実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法では、熱間加工工程(ST3)における熱間塑性加工によって、磁化容易軸を配向させる。   The method of manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment is different from the method of manufacturing a general sintered magnet that performs magnetic field orientation. In the method of manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment, the easy axis of magnetization is oriented by hot plastic working in the hot working step (ST3).

具体的には、熱間塑性加工では、正四角柱(直角柱)の形状を有するビレットについて、一方の底面から圧力を印加し、円柱(直円柱)の形状を有する永久磁石とする。熱間塑性加工において、正四角柱の高さが低くなるとともに、底面が押し広げられて円柱が形成される。図3は、熱間塑性加工で得られた円柱状のR−T−B系永久磁石を表している。底面上の破線で示した正方形は、熱間塑性加工前の正四角柱状のビレットの断面を表している。   Specifically, in hot plastic working, pressure is applied from one bottom surface to a billet having the shape of a regular quadratic prism (right prism) to obtain a permanent magnet having the shape of a cylinder (right cylinder). In hot plastic working, the height of the square pillar is reduced, and the bottom is pushed out to form a cylinder. FIG. 3 shows a column-shaped RTB-based permanent magnet obtained by hot plastic working. A square indicated by a broken line on the bottom surface represents a cross section of a square pillar-shaped billet before hot plastic working.

図3から分かるように、上記正四角柱の高さ方向の辺部では塑性変形はほとんど生じない。一方、上記正四角柱の側面部で塑性変形が生ずる。高さ方向の辺部から側面部の中央へ向かって塑性変形の量は大きくなり、側面部の中央で塑性変形の量は最大となる。たとえばR2Fe14B結晶(R=Nd、Prなど)の場合は、塑性変形に伴って、該結晶のc軸と垂直方向に結晶粒が異方成長し、扁平形状の結晶粒となる。扁平形状の結晶粒は、c軸方向に積み重なっていく。塑性変形の量が大きい部分ほど、c軸方向の積み重なりの度合は大きくなると考えられる。また、R2Fe14B結晶(R=Nd、Prなど)では、c軸方向は磁化容易軸の方向に一致する。したがって、塑性変形の量が大きい部分ほど、磁化容易軸の配向度合も大きくなると考えられる。また、塑性変形の方向と、磁化容易軸の方向とは対応すると考えられる。 As can be seen from FIG. 3, almost no plastic deformation occurs at the sides of the square prism in the height direction. On the other hand, plastic deformation occurs on the side surface of the square prism. The amount of plastic deformation increases from the side in the height direction to the center of the side surface, and the amount of plastic deformation becomes maximum at the center of the side surface. For example, in the case of an R 2 Fe 14 B crystal (R = Nd, Pr, etc.), the crystal grains grow anisotropically in the direction perpendicular to the c-axis of the crystal due to plastic deformation, and become flat crystal grains. The flat crystal grains are stacked in the c-axis direction. It is considered that the greater the amount of plastic deformation, the greater the degree of stacking in the c-axis direction. In the R 2 Fe 14 B crystal (R = Nd, Pr, etc.), the c-axis direction matches the direction of the easy axis. Therefore, it is considered that the greater the amount of plastic deformation, the greater the degree of orientation of the easy axis. Also, it is considered that the direction of the plastic deformation corresponds to the direction of the axis of easy magnetization.

ここで、熱間塑性加工で得られた円柱状のR−T−B系永久磁石(具体的には永久磁石における円柱の外周縁部)について、磁化容易軸の配向度合および磁化容易軸の方向を矢印で表すと、たとえば図3の矢印のようになると考えられる。具体的には、上記正四角柱の側面部の中央が塑性変形した部分では、磁化容易軸の配向度合が最も大きくなる。また、この部分では、圧力を印加した方向に磁化容易軸が配向する。さらに、円柱状のR−T−B系永久磁石において、熱間塑性加工前に上記正四角柱の高さ方向の辺部であった部分に向かって、磁化容易軸の配向度合は連続的に小さくなる。   Here, the degree of orientation of the axis of easy magnetization and the direction of the axis of easy magnetization for the columnar RTB-based permanent magnet obtained by hot plastic working (specifically, the outer peripheral edge of the column in the permanent magnet). Is represented by an arrow, for example, it is considered as shown by an arrow in FIG. Specifically, in the portion where the center of the side surface of the square prism is plastically deformed, the degree of orientation of the axis of easy magnetization becomes the largest. In this portion, the axis of easy magnetization is oriented in the direction in which the pressure is applied. Further, in the cylindrical RTB-based permanent magnet, the degree of orientation of the axis of easy magnetization continuously decreases toward the portion that was the side in the height direction of the square prism before hot plastic working. Become.

また、熱間塑性加工で得られた円柱状のR−T−B系永久磁石では、円柱の側面(具体的には円柱の外周縁部)の磁束密度を測定すると、磁束密度は、円周方向に沿って連続的に変化する。この連続的な変化は、磁化容易軸の配向度合に対応していると考えられる。このような永久磁石は、アキシャルギャップ型のモータに適用可能である。磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化するため、低コギング化および低トルクリップル化を実現しうる。   In the case of a cylindrical R-T-B permanent magnet obtained by hot plastic working, when the magnetic flux density of the side surface of the cylinder (specifically, the outer peripheral edge of the cylinder) is measured, the magnetic flux density becomes It changes continuously along the direction. It is considered that this continuous change corresponds to the degree of orientation of the easy axis. Such a permanent magnet can be applied to an axial gap type motor. Since the magnetic flux density changes continuously along the circumferential direction, low cogging and low torque ripple can be realized.

このように、熱間塑性加工を利用することにより、特許文献1の製造方法よりも、簡便に、低コストで、円柱状であって、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化するR−T−B系永久磁石を製造できる。   As described above, by using the hot plastic working, the magnetic flux density on the side surface of the column can be more easily and continuously reduced at a lower cost than the manufacturing method of Patent Literature 1 along the circumferential direction. Can be manufactured.

なお、特開平2−276210号公報には、Nd-Fe-B系磁石粉末を予備成形した後、熱間加工(熱間押出し成形)を行う希土類永久磁石の製造方法が記載されている。この製造方法により、ラジアル方向に異方性を有する異方性リング磁石が得られる。また、特開平7−161523号公報には、希土類磁石粉末を円柱状カプセルに入れ、熱間押出し成形した後、円弧状形状に加工して着磁する希土類永久磁石の製造方法が記載されている。この製造方法により、ラジアル方向に正弦波形状の表面磁束密度波形を有する円弧状磁石が得られる。このように、上記特許文献の希土類永久磁石の製造方法では、ラジアル方向に異方性を有する希土類永久磁石が得られる。これら希土類永久磁石は通常ラジアルギャップ型のモータに利用され、アキシャルギャップ型のモータには利用されない。   JP-A-2-276210 discloses a method for producing a rare-earth permanent magnet in which Nd-Fe-B-based magnet powder is preformed and then hot-worked (hot extrusion). According to this manufacturing method, an anisotropic ring magnet having anisotropy in the radial direction can be obtained. JP-A-7-161523 describes a method of manufacturing a rare-earth permanent magnet in which a rare-earth magnet powder is placed in a cylindrical capsule, hot-extrusion-molded, processed into an arc shape, and magnetized. . With this manufacturing method, an arc-shaped magnet having a sinusoidal surface magnetic flux density waveform in the radial direction can be obtained. As described above, according to the method for manufacturing a rare earth permanent magnet described in the above patent document, a rare earth permanent magnet having anisotropy in the radial direction can be obtained. These rare-earth permanent magnets are usually used for radial gap type motors, but are not used for axial gap type motors.

〔磁石粉末調製工程(ST1)〕
磁石粉末調製工程(ST1)では、ビレット成形工程(ST2)で用いるR−T−B系磁石粉末(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)を調製する。なお、R−T−B系磁石粉末を構成するR−T−B系磁石については、ビレット成形工程(ST2)において詳述する。
[Magnetic powder preparation step (ST1)]
In the magnet powder preparing step (ST1), the RTB-based magnet powder (R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr used in the billet forming step (ST2), and T is Fe, or Fe and Co Is prepared.) Note that the RTB-based magnet constituting the RTB-based magnet powder will be described in detail in the billet forming step (ST2).

磁石粉末調製工程(ST1)では、図2に示すように、まず、原料を秤量し(ST1−1)、減圧下またはアルゴン雰囲気中で、高周波誘導溶解させる(ST1−2)。次に、溶解させた原料を回転ロール上に注いで急冷し、薄帯とする。次いで、この薄帯を粉砕する(ST1−3)。たとえば、薄帯を数mmから数十mm程度に破断した後、粉砕機などで粉砕することが好ましい。この磁石粉末調製工程(ST1)により、フレーク状の形状を有し、かつ磁気的等方性を示すR−T−B系磁石粉末(薄帯片)が得られる。   In the magnet powder preparation step (ST1), as shown in FIG. 2, first, the raw materials are weighed (ST1-1), and high-frequency induction melting is performed under reduced pressure or in an argon atmosphere (ST1-2). Next, the melted raw material is poured on a rotating roll and rapidly cooled to form a ribbon. Next, the ribbon is pulverized (ST1-3). For example, it is preferable to break the ribbon into several millimeters to several tens of millimeters and then pulverize it with a pulverizer or the like. By this magnet powder preparation step (ST1), an RTB-based magnet powder (a thin strip) having a flake shape and exhibiting magnetic isotropy is obtained.

〔ビレット成形工程(ST2)〕
ビレット成形工程(ST2)では、R−T−B系磁石粉末(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)を成形して、正四角柱(直角柱)状のビレットを製造する。具体的には、磁石粉末調製工程(ST1)で得られたR−T−B系磁石粉末を用いる。
[Billet forming process (ST2)]
In the billet forming step (ST2), RTB-based magnet powder (R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr, and T represents Fe, or Fe and Co) is formed. Manufactures billets in the shape of a square prism (right prism). Specifically, the RTB-based magnet powder obtained in the magnet powder preparation step (ST1) is used.

ここで、R−T−B系磁石粉末を構成するR−T−B(ホウ素)系磁石について説明する。R−T−B系磁石は、三元系正方晶化合物であるR214B相(たとえばNd2Fe14B型化合物相)を主相として含む。また、R−T−B系磁石は、通常Rリッチ相などをさらに含む。 Here, the RTB (boron) -based magnet constituting the RTB-based magnet powder will be described. The RTB-based magnet includes an R 2 T 14 B phase (for example, an Nd 2 Fe 14 B-type compound phase) that is a ternary tetragonal compound as a main phase. Further, the RTB-based magnet usually further includes an R-rich phase and the like.

Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表す。いいかえると、Rは、Ndおよび/またはPrを必須成分として含む。希土類元素としては、ネオジム(Nd)およびプラセオジム(Pr)の他、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)およびルテチウム(Lu)が挙げられる。NdおよびPr以外の希土類元素は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr. In other words, R contains Nd and / or Pr as essential components. Rare earth elements include neodymium (Nd) and praseodymium (Pr), as well as scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), cerium (Ce), promethium (Pm), samarium (Sm), and europium (Eu). ), Gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) and lutetium (Lu). As the rare earth elements other than Nd and Pr, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

具体的には、Rとしては、Ndのみを用いてもよく、Prのみを用いてもよく、NdおよびPrのみを用いてもよい。また、Ndと、NdおよびPr以外の希土類元素を用いてもよく、Prと、NdおよびPr以外の希土類元素を用いてもよく、NdおよびPrと、NdおよびPr以外の希土類元素とを用いてもよい。Rとして、少なくともNdを用いることが好ましい。   Specifically, as R, only Nd may be used, only Pr may be used, or only Nd and Pr may be used. Further, Nd and a rare earth element other than Nd and Pr may be used, Pr and a rare earth element other than Nd and Pr may be used, and Nd and Pr and a rare earth element other than Nd and Pr may be used. Is also good. It is preferable to use at least Nd as R.

Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。このように、Tは、Feのみであってもよく、一部がCoで置換されていてもよい。Tの合計量を100原子%としたときに、Feを50原子%以上の量で含むことが好ましい。   T represents Fe, or Fe and Co. As described above, T may be Fe alone or may be partially substituted with Co. When the total amount of T is 100 atomic%, it is preferable that Fe is contained in an amount of 50 atomic% or more.

R−T−B系磁石は、その他の元素を含んでいてもよい。その他の元素としては、チタン、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、タングステン(W)が挙げられる。その他の元素は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The RTB-based magnet may include other elements. Other elements include titanium, zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), hafnium (Hf), tantalum (Ta), and tungsten (W). As the other elements, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

R−T−B系磁石において、Rは、12原子%以上15原子%以下の量で含まれることが好ましい。Bは、6原子%以上8原子%以下の量で含まれることが好ましい。また、上述したその他の元素を含むときは、その他の元素は、合計で0原子%を超え3原子%以下の量で含まれることが好ましい。なお、ここで、残部は、Tと、不可避的に含まれる元素との合計量である。   In the RTB-based magnet, R is preferably contained in an amount of 12 atomic% or more and 15 atomic% or less. B is preferably contained in an amount of 6 atomic% or more and 8 atomic% or less. In addition, when the above-mentioned other elements are contained, it is preferable that the other elements are contained in an amount of more than 0 atomic% and 3 atomic% or less in total. Here, the balance is the total amount of T and the elements unavoidably included.

R−T−B系磁石粉末としては、より具体的には、商品名:MQP−C、MQP−14−12、MQP−AA14−12、MQP−14−13、MQP−AA14−13、MQP−13−14(マグネクエンチ社製)が好適に用いられる。これらのR−T−B系磁石粉末は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   More specifically, as the RTB-based magnet powder, trade names: MQP-C, MQP-14-12, MQP-AA14-12, MQP-14-13, MQP-AA14-13, MQP- 13-14 (manufactured by Magnequench) is preferably used. One of these RTB-based magnet powders may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

ビレット成形工程(ST2)では、図2のように、R−T−B系磁石粉末を放電プラズマ焼結(SPS:Spark Plasma Sintering)装置で成形して、正四角柱(直角柱)状のビレットを製造する(ST2−1)。なお、得られた正四角柱状のビレットは、立方体であってもよい。成形は、ビレットとして形が保持できる状態になる条件で行えばよい。成形は、たとえば10MPa以上100MPa以下の圧力を印加して行うことが好ましい。また、成形は、たとえば500℃以上800℃以下に加熱しながら行ってもよい。   In the billet forming step (ST2), as shown in FIG. 2, the RTB-based magnet powder is formed by a spark plasma sintering (SPS) apparatus to form a billet having a square prism (right prism) shape. It is manufactured (ST2-1). In addition, the obtained square pillar-shaped billet may be a cube. The molding may be performed under the condition that the form can be maintained as a billet. The molding is preferably performed by applying a pressure of, for example, 10 MPa or more and 100 MPa or less. The molding may be performed while heating, for example, to 500 ° C. or more and 800 ° C. or less.

ビレット成形工程(ST2)において、正四角柱状のビレットは、熱間加工工程(ST3)に用いる円筒状のダイスに該ビレットを入れたときに、該ビレットの底面が、該ダイスの内周円を等分する点に頂点を有する正方形となるように成形されている。正四角柱状のビレットの底面を上記大きさに成形しておくと、熱間塑性加工後に、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化するR−T−B系永久磁石を製造できる。また、ダイスの内周円を等分する点に頂点を有すると、円柱の側面の磁束密度の波形が調整しやすい利点がある。   In the billet forming step (ST2), when the billet is placed in a cylindrical die used for the hot working step (ST3), the bottom surface of the billet forms an inner circumferential circle of the die. It is shaped to be a square having vertices at equally dividing points. If the bottom surface of the square prism-shaped billet is formed in the above size, the R-T-B permanent magnet in which the magnetic flux density on the side surface of the cylinder continuously changes along the circumferential direction after hot plastic working. Can be manufactured. In addition, having a vertex at a point that equally divides the inner circumferential circle of the die has an advantage that the waveform of the magnetic flux density on the side surface of the cylinder can be easily adjusted.

ここで、上記ビレットは直角柱であり、上記ダイスの空間は直円柱である。このため、上記ビレットでは、いずれの横断面(角柱の高さと垂直な断面)も、該ダイスの内周円を等分する点に頂点を有する正方形となるように成形されている。また、本明細書において、「内周円を等分する点に頂点を有する」とは、上記等分する点と頂点とが一致している場合に限らず、実質的に一致している場合も含む。また、本明細書において、「直角柱」とは、実質的に直角柱である場合も含む。   Here, the billet is a right prism, and the space of the die is a right cylinder. For this reason, in the above billet, any transverse section (a section perpendicular to the height of the prism) is formed into a square having a vertex at a point equally dividing the inner circumferential circle of the die. Further, in the present specification, “having a vertex at a point that equally divides the inner circumference circle” means that not only does the above-mentioned equally dividing point coincide with the vertex, but also that it substantially coincides Including. Further, in the present specification, the term “right prism” includes a case where the right prism is substantially a right prism.

〔熱間加工工程(ST3)〕
熱間加工工程(ST3)では、一端に開口を有し他端が閉塞している円筒状のダイスに、ビレット成形工程(ST2)で得られた正四角柱(直角柱)状のビレットを入れ、該ビレットに対して上記開口側から圧力を印加するとともに、該ビレットを加熱して、正四角柱状のビレットから円柱(直円柱)状のR−T−B系永久磁石を製造する。
[Hot working process (ST3)]
In the hot working step (ST3), the square quadrangle (right prism) billet obtained in the billet forming step (ST2) is put into a cylindrical die having an opening at one end and the other end closed. A pressure is applied to the billet from the opening side, and the billet is heated to produce a columnar (rectangular) RTB-based permanent magnet from a square prism-shaped billet.

熱間加工工程(ST3)では、具体的には、正四角柱状のビレットを入れた円筒状のダイスをSPS装置にセットする。上記ビレットに対して上記開口側から圧力を印加する。この際、正四角柱状のビレットの上面(上側の底面)に均等に圧力をかけることが好ましい。熱間加工は、たとえば1MPa以上90MPa以下の圧力を印加して行うことが好ましい。熱間加工は、圧力を印加した後、加熱を開始し、たとえば600℃以上700℃以下に加熱しながら行う。加熱の際には、具体的には、正四角柱状のビレットに対してON−OFF直流パルス通電を行う。電流密度は、たとえば100A/cm2以上1000A/cm2以下に設定する。室温から上記加熱温度まで、たとえば昇温速度10℃/min以上100℃/min以下で加熱する。熱間加工中は、熱間加工速度が大きくならないよう、好ましくは熱間加工速度が一定になるよう、圧力を調整することが望ましい。また、熱間加工は、減圧下またはアルゴン雰囲気中で行うことも好ましい。 In the hot working step (ST3), specifically, a cylindrical die containing a square pillar-shaped billet is set in the SPS device. Pressure is applied to the billet from the opening side. At this time, it is preferable to apply pressure evenly to the upper surface (upper bottom surface) of the square pillar-shaped billet. The hot working is preferably performed by applying a pressure of, for example, 1 MPa or more and 90 MPa or less. The hot working is performed while heating is started at, for example, 600 ° C. or more and 700 ° C. or less after applying pressure. At the time of heating, specifically, an ON-OFF DC pulse is applied to the billet in the shape of a square prism. The current density is set, for example, to 100 A / cm 2 or more and 1000 A / cm 2 or less. Heating is performed from room temperature to the above-mentioned heating temperature, for example, at a heating rate of 10 ° C./min to 100 ° C./min. During hot working, it is desirable to adjust the pressure so that the hot working speed does not increase, preferably so that the hot working speed becomes constant. The hot working is also preferably performed under reduced pressure or in an argon atmosphere.

熱間加工は、変位をモニターしながら、変位が始まってから変位が完了するまで行うことが好ましい。通常100秒以上500秒以下行う。ここで、変位のモニターについては、通常、圧力制御しているサーボモータの、変位量をモニタリングしている。   The hot working is preferably performed from the start of the displacement to the completion of the displacement while monitoring the displacement. Usually, it is performed for 100 seconds or more and 500 seconds or less. Here, as for the displacement monitor, the displacement amount of the servomotor that is under pressure control is usually monitored.

熱間加工工程(ST3)によって、図2のように、正四角柱状のビレットが塑性変形して円柱(直円柱)状のR−T−B系永久磁石が得られる(ST3−1)。熱間加工工程(ST3)において、得られた円柱状のR−T−B系永久磁石は、該R−T−B系永久磁石の底面が、上記円筒状のダイスの内周円に接する円となるように熱間加工されている。R−T−B系永久磁石の底面が上記大きさに塑性変形されると、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化する。このようなR−T−B系永久磁石は、アキシャルギャップ型のモータに好適に用いられる。なお、得られたR−T−B系永久磁石は、磁気的等方性を示す。   By the hot working step (ST3), as shown in FIG. 2, the billet in the shape of a regular quadrangular prism is plastically deformed to obtain a columnar (rectangular) RTB-based permanent magnet (ST3-1). In the hot working step (ST3), the obtained cylindrical RTB-based permanent magnet has a bottom surface of the RTB-based permanent magnet in contact with the inner circumferential circle of the cylindrical die. It has been hot worked so that When the bottom surface of the RTB-based permanent magnet is plastically deformed to the above size, the magnetic flux density on the side surface of the cylinder continuously changes along the circumferential direction. Such an RTB-based permanent magnet is suitably used for an axial gap type motor. The obtained RTB-based permanent magnet shows magnetic isotropy.

ここで、上記R−T−B系永久磁石は直円柱であり、上記ダイスの空間は直円柱である。このため、上記永久磁石では、いずれの横断面(円柱の高さと垂直な断面)も、該該ダイスの内周円に接する円となるように塑性変形されている。また、本明細書において、「内周円に接する円」とは、上記内周円と上記円とが接している場合に限らず、実質的に接している場合も含む。また、本明細書において、「直円柱」とは、実質的に直円柱である場合も含む。   Here, the RTB-based permanent magnet is a right cylinder, and the space of the die is a right cylinder. For this reason, in the above permanent magnet, any transverse cross section (a cross section perpendicular to the height of the cylinder) is plastically deformed so as to be a circle in contact with the inner circumferential circle of the die. Further, in the present specification, the “circle in contact with the inner circumference circle” is not limited to the case where the above inner circumference circle is in contact with the above circle, but also includes the case where it is substantially touching. Further, in the present specification, the term “right cylinder” includes a case where the cylinder is substantially a right cylinder.

なお、R−T−B系永久磁石の組成は、R−T−B系磁石粉末を構成するR−T−B系磁石の組成が維持されていると考えられる。   It is considered that the composition of the RTB-based permanent magnet maintains the composition of the RTB-based magnet constituting the RTB-based magnet powder.

熱間加工工程(ST3)において、下記式(1)で定義される熱間加工速度は0.00310(1/s)以上0.00328(1/s)以下であることが好ましい。
熱間加工速度(1/s)=(円柱状のR−T−B系永久磁石の底面積(mm2))/(正四角柱状のビレットの底面積(mm2))/(正四角柱状のビレットが変位を開始してから、円柱状のR−T−B系永久磁石となって変位が終了するまでの変位時間(s)) (1)
In the hot working step (ST3), the hot working speed defined by the following equation (1) is preferably 0.00310 (1 / s) or more and 0.00328 (1 / s) or less.
Hot working speed (1 / s) = (Bottom area of cylindrical R-T-B permanent magnet (mm 2 )) / (Bottom area of square prism-shaped billet (mm 2 )) / (Square prism-shaped Displacement time (s) from the start of displacement of the billet to the end of displacement as a cylindrical RTB-based permanent magnet) (1)

熱間加工速度が上記範囲にあると、円柱の側面において、c軸の配向度合が、円周方向に沿って正弦波形状に近い形状で変化するため好ましい。また、保磁力の観点からも好ましい。したがって、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って正弦波形状に近い形状で変化するため好ましい。具体的には、円周方向に沿って1周する間に、4つの山と4つの谷とを有する形状となる。適切に着磁すれば、高出力、低コギングおよび低トルクリップルを実現しうる4極のR−T−B系永久磁石が得られる。   When the hot working speed is in the above range, the degree of orientation of the c-axis on the side surface of the cylinder changes in a shape close to a sine wave along the circumferential direction, which is preferable. It is also preferable from the viewpoint of coercive force. Therefore, the magnetic flux density on the side surface of the cylinder changes in a shape close to a sine wave along the circumferential direction, which is preferable. Specifically, during one round in the circumferential direction, the shape has four peaks and four valleys. If properly magnetized, a four-pole RTB-based permanent magnet capable of realizing high output, low cogging and low torque ripple can be obtained.

〔後処理工程(ST4)〕
後処理工程(ST4)では、熱間加工工程(ST3)で得られたR−T−B系永久磁石に対して、後処理を行う。たとえば、図2に示すように、表面処理(ST4−1)、検査(ST4−2)、着磁(ST4−3)を行う。具体的には、表面処理では、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)などのめっき処理、アルミ(Al)蒸着および樹脂塗装などが行われる。
[Post-processing step (ST4)]
In the post-processing step (ST4), post-processing is performed on the RTB-based permanent magnet obtained in the hot working step (ST3). For example, as shown in FIG. 2, surface treatment (ST4-1), inspection (ST4-2), and magnetization (ST4-3) are performed. Specifically, in the surface treatment, plating treatment of nickel (Ni), tin (Sn), zinc (Zn) or the like, aluminum (Al) vapor deposition, resin coating, and the like are performed.

上述した実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法において、磁石粉末調製工程(ST1)は、上記工程に限らない。上記組成を有するR−T−B系磁石粉末が得られれば、他の調製工程であってもよい。   In the method of manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the above-described embodiment, the magnet powder preparation step (ST1) is not limited to the above step. Other preparation steps may be performed as long as the RTB-based magnet powder having the above composition is obtained.

ビレット成形工程(ST2)において、ビレットの形状は、正四角柱状に限らない。図4は、ビレットの底面の形状を説明するための図である。ビレットの形状は、図4(a)〜(e)に示す底面を有する多角柱状などであってもよい。具体的には、上述した実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法において、正四角柱状を多角柱状と、正方形を多角形とそれぞれ読み替えた場合である。すなわち、この場合の実施の形態は、R−T−B系磁石粉末(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)を成形して、多角柱状のビレットを製造するビレット成形工程と、一端に開口を有し他端が閉塞している円筒状のダイスに、上記ビレット成形工程で得られた上記多角柱状のビレットを入れ、該ビレットに対して上記開口側から圧力を印加するとともに、該ビレットを加熱して、上記多角柱状のビレットから円柱状のR−T−B系永久磁石を製造する熱間加工工程とを含み、上記ビレット成形工程において、上記多角柱状のビレットは、上記円筒状のダイスに該ビレットを入れたときに、該ビレットの底面が、該ダイスの内周円を等分する点に頂点を有する多角形となるように成形され、上記熱間加工工程において、上記円柱状のR−T−B系永久磁石は、該R−T−B系永久磁石の底面が、上記円筒状のダイスの内周円に接する円となるように熱間加工される。   In the billet forming step (ST2), the shape of the billet is not limited to a square prism. FIG. 4 is a diagram for explaining the shape of the bottom surface of the billet. The shape of the billet may be a polygonal column shape having a bottom surface as shown in FIGS. Specifically, in the method of manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the above-described embodiment, a square prism is read as a polygonal column, and a square is read as a polygon. That is, in this embodiment, the RTB-based magnet powder (R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr, and T represents Fe, or Fe and Co) is formed. A billet forming step of producing a polygonal column-shaped billet, and into a cylindrical die having an opening at one end and a closed end at the other end, put the polygonal column-shaped billet obtained in the billet forming step, Applying a pressure to the billet from the opening side, heating the billet, and manufacturing a cylindrical R-T-B-based permanent magnet from the polygonal pillar-shaped billet; In the billet forming step, the polygonal column-shaped billet is a polygon having a vertex at a point at which the bottom surface of the billet equally divides the inner circumferential circle of the die when the billet is put into the cylindrical die. Become In the hot working step, the cylindrical R-T-B-based permanent magnet is formed as a circle in which the bottom surface of the R-T-B-based permanent magnet is in contact with the inner circumferential circle of the cylindrical die. It is hot-worked to become.

なお、図4(a)、(b)、(d)のように、ビレットの底面は、上記ダイスの内周円を等分する点に頂点を有する正多角形に限らない。たとえば、図4(c)、(e)のように、ビレットの底面が、上記ダイスの内周円を等分する点に頂点を有する多角形であって、上記ダイスの内周円を等分する点の間にも頂点を有する多角形であってもよい。ここで、三角形など頂点が奇数の多角形であってもよい。頂点が奇数の多角形の場合も、着磁を適切に行うことにより、アキシャルギャップ型のモータに適用可能な永久磁石が得られる。   As shown in FIGS. 4A, 4B, and 4D, the bottom surface of the billet is not limited to a regular polygon having vertices at points equally dividing the inner circumferential circle of the die. For example, as shown in FIGS. 4C and 4E, the bottom surface of the billet is a polygon having a vertex at a point that equally divides the inner circumference of the die, and equally divides the inner circumference of the die. It may be a polygon having vertices between the points to be formed. Here, a vertex such as a triangle may be an odd polygon. Even when the vertices are odd polygons, a permanent magnet applicable to an axial gap type motor can be obtained by appropriately performing magnetization.

さらに、実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法は、R−T−B系磁石粉末(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)を成形して、多角柱状のビレットを製造するビレット成形工程と、一端に開口を有し他端が閉塞している円筒状のダイスに、上記ビレット成形工程で得られた上記多角柱状のビレットを入れ、該ビレットに対して上記開口側から圧力を印加するとともに、該ビレットを加熱して、上記多角柱状のビレットから円柱状のR−T−B系永久磁石を製造する熱間加工工程とを含み、上記ビレット成形工程において、上記多角柱状のビレットは、該ビレットの底面が多角形となるように成形され、上記熱間加工工程において、上記円柱状のR−T−B系永久磁石は、該R−T−B系永久磁石の底面が円となるように熱間加工される実施の形態であってもよい。上記熱間加工工程においては、上記ビレットの高さ方向に沿って圧力を印加することが好ましい。この場合も、得られた円柱状のR−T−B系永久磁石では、塑性変形の量に対応して、磁化容易軸の配向度合が変化すると考えられる。また、得られた円柱状のR−T−B系永久磁石では、磁化容易軸の配向度合に対応して、円柱の側面の磁束密度は、円周方向に沿って連続的に変化する。   Further, the method of manufacturing an RTB-based permanent magnet according to the embodiment includes an RTB-based magnet powder (R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr, and T represents Fe or Fe and Co are represented by a billet forming step of forming a polygonal column-shaped billet, and a cylindrical die having an opening at one end and a closed end at the other end. The above-mentioned polygonal column-shaped billet is put, pressure is applied to the billet from the opening side, and the billet is heated to produce a columnar RTB-based permanent magnet from the polygonal column-shaped billet. The billet forming step, the polygonal column-shaped billet is formed so that the bottom surface of the billet is polygonal, and the cylindrical R-T is formed in the hot working step. -B system permanent Stone may be in the form of embodiment which is hot worked to a bottom surface of the the R-T-B-based permanent magnet is circular. In the hot working step, it is preferable to apply pressure along the height direction of the billet. Also in this case, it is considered that the degree of orientation of the axis of easy magnetization changes in the obtained cylindrical RTB-based permanent magnet in accordance with the amount of plastic deformation. Further, in the obtained columnar RTB-based permanent magnet, the magnetic flux density on the side surface of the column continuously changes along the circumferential direction according to the degree of orientation of the axis of easy magnetization.

ビレット成形工程(ST2)では、SPS装置以外の装置によってビレットの成形を行ってもよい。ビレットとして形が保持できるビレットが得られれば、他の装置を用いてもよい。   In the billet forming step (ST2), the billet may be formed by a device other than the SPS device. Other devices may be used as long as a billet that can hold the shape can be obtained.

熱間加工工程(ST3)では、SPS装置以外の装置によって熱間加工を行ってもよい。塑性変形によって、上述したR−T−B系永久磁石が得られれば、他の装置を用いてもよい。速やかに加熱できる観点から、SPS装置が好適に用いられる。また、熱間加工工程(ST3)は、圧力を印加した後加熱を開始する場合に限らない。圧力の印加と加熱を同時に開始する場合であってもよく、加熱を開始した後圧力を印加する場合であってもよい。   In the hot working step (ST3), hot working may be performed by an apparatus other than the SPS apparatus. Other devices may be used as long as the above-mentioned RTB-based permanent magnet is obtained by plastic deformation. From the viewpoint of rapid heating, an SPS device is preferably used. The hot working step (ST3) is not limited to the case where heating is started after applying pressure. The application of pressure and the heating may be started at the same time, or the application of pressure after the start of heating may be used.

<実施の形態に係るR−T−B系永久磁石>
実施の形態に係るR−T−B系永久磁石は、円柱状のR−T−B系永久磁石(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)である。R−T−B系永久磁石の組成については、実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の製造方法での説明と同様である。このR−T−B系永久磁石は、磁気的等方性を示す。
<RTB Permanent Magnet According to Embodiment>
The RTB-based permanent magnet according to the embodiment is a column-shaped RTB-based permanent magnet (R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr, and T represents Fe, or Fe and Co.). The composition of the RTB-based permanent magnet is the same as that described in the method of manufacturing the RTB-based permanent magnet according to the embodiment. This RTB-based permanent magnet shows magnetic isotropy.

実施の形態に係るR−T−B系永久磁石は、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化している。円柱の側面において、c軸の配向度合が、円周方向に沿って連続的に変化していることに対応している。   In the RTB-based permanent magnet according to the embodiment, the magnetic flux density on the side surface of the cylinder changes continuously along the circumferential direction. This corresponds to the fact that the degree of orientation of the c-axis continuously changes along the circumferential direction on the side surface of the cylinder.

実施の形態に係るR−T−B系永久磁石は、扁平形状の結晶粒を含み、該結晶粒の大きさが200nm以上500nm以下である。結晶粒の大きさは、走査型電子顕微鏡を用いて観察できる。扁平形状の結晶粒が積み重なっている部分は、c軸の配向度合が大きいと考えられる。   The RTB-based permanent magnet according to the embodiment includes flat crystal grains, and the size of the crystal grains is 200 nm or more and 500 nm or less. The size of the crystal grains can be observed using a scanning electron microscope. It is considered that the portion where the flat crystal grains are stacked has a large degree of c-axis orientation.

なお、R−T−B系永久磁石は、紛体粉末冶金的な製造方法により焼結磁石として得られることが多い。この焼結磁石においては、結晶粒は通常1μm以上2μm以下の破砕形状である。   In addition, the RTB-based permanent magnet is often obtained as a sintered magnet by a powder metallurgy manufacturing method. In this sintered magnet, the crystal grains are usually in a crushed shape of 1 μm or more and 2 μm or less.

実施の形態に係るR−T−B系永久磁石は、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って正弦波形状に変化していることが好ましい。この場合は、c軸の配向度合が、円周方向に沿って正弦波形状に変化していることに対応している。なお、円周方向に沿って1周する間に、4つの山と4つの谷とを有する形状となっていることが好ましい。適切に着磁すれば、高出力、低コギングおよび低トルクリップルを実現しうる4極のR−T−B系永久磁石が得られる。   In the RTB-based permanent magnet according to the embodiment, it is preferable that the magnetic flux density on the side surface of the cylinder changes in a sinusoidal shape along the circumferential direction. This case corresponds to the fact that the degree of orientation of the c-axis changes in a sine wave shape along the circumferential direction. In addition, it is preferable to have a shape having four peaks and four valleys during one round in the circumferential direction. If properly magnetized, a four-pole RTB-based permanent magnet capable of realizing high output, low cogging and low torque ripple can be obtained.

実施の形態に係るR−T−B系永久磁石は、円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って1周する間に、4つの山と4つの谷とを有する形状以外であってもよい。3つの山と3つの谷とを有する形状、6つの山と6つの谷とを有する形状、8つの山と8つの谷とを有する形状などであってもよい。   The RTB-based permanent magnet according to the embodiment has a shape other than a shape having four peaks and four valleys while the magnetic flux density on the side surface of the cylinder makes one round along the circumferential direction. Good. A shape having three peaks and three valleys, a shape having six peaks and six valleys, a shape having eight peaks and eight valleys, and the like may be used.

実施の形態に係るR−T−B系永久磁石は、上述した製造方法によって得られる。ビレットの形状、熱間加工速度などを適宜変更することで、所望の磁束密度を有するR−T−B系永久磁石が得られる。なお、実施の形態に係るR−T−B系永久磁石の組成は、製造の際に用いるR−T−B系磁石粉末を構成するR−T−B系磁石の組成が維持されていると考えられる。   The RTB-based permanent magnet according to the embodiment is obtained by the above-described manufacturing method. By appropriately changing the shape of the billet, the hot working speed, and the like, an RTB-based permanent magnet having a desired magnetic flux density can be obtained. Note that the composition of the RTB-based permanent magnet according to the embodiment is such that the composition of the RTB-based magnet constituting the RTB-based magnet powder used in the production is maintained. Conceivable.

以下、上記実施の形態による効果を明確にするために行った実施例に基づいて上記実施の形態をより詳細に説明する。なお、上記実施の形態は、以下の実施例および比較例によって何ら制限されない。なお、図5、図6および7は、実施例を説明するための図である。   Hereinafter, the above embodiment will be described in more detail based on an example performed to clarify the effects of the above embodiment. The above embodiment is not limited by the following examples and comparative examples. FIGS. 5, 6 and 7 are diagrams for explaining the embodiment.

[実施例1]
等方性のNd-Fe-B系磁石粉末(MQP−C:マグネクエンチ社製)をホットプレスして、正四角柱状のビレット1を作製した(図6)。ホットプレスは、具体的には、30MPaで加圧しながら、室温から700℃まで加熱して行った。ビレット1は、表1(図5)に示すように、縦7.07mm、横7.07mm、高さ10.42mmの正四角柱であり、重量は3.99gであった。また、表1(図5)には、ビレット1の断面積(S)、体積(V)、密度(D)および相対密度(RD)も合わせて示す。
図7に示すように、中空円筒状のダイス2の中に、ビレット1を配置した。このダイス2をSPS装置にセットした。次いで、パンチで軸方向からビレット1(正方形の底面)に対して90.0MPaで加圧した。次いで、加圧しながら、室温から700℃まで通電加熱した。加圧および通電中、ビレット1の変位量をモニターした。変位が見られ始めたときを熱間加工開始時とし、変位が見られなくなって終了したときを熱間加工終了時とした。熱間加工開始時から熱間加工終了時までの時間(熱間加工時間)は120.00sであった(表1(図5))。この熱間塑性加工後、SPS装置から得られた焼結磁石を取り出した。熱間塑性加工により、Nd-Fe-B系磁石粉末で構成されるビレット1は、円柱状のNd-Fe-B系永久磁石となっていた。円柱状のNd-Fe-B系永久磁石は、表1(図5)に示す物性を有していた。
この円柱状のNd-Fe-B系永久磁石について、アキシャル方向(円柱の高さ方向)に着磁した。
[Example 1]
An isotropic Nd-Fe-B-based magnet powder (MQP-C: manufactured by Magnequench) was hot-pressed to produce a square pillar-shaped billet 1 (FIG. 6). Specifically, the hot press was performed by heating from room temperature to 700 ° C. while applying pressure at 30 MPa. As shown in Table 1 (FIG. 5), the billet 1 was a square prism having a length of 7.07 mm, a width of 7.07 mm, and a height of 10.42 mm, and weighed 3.99 g. Table 1 (FIG. 5) also shows the cross-sectional area (S), volume (V), density (D), and relative density (RD) of the billet 1.
As shown in FIG. 7, a billet 1 was placed in a hollow cylindrical die 2. The die 2 was set in the SPS device. Next, the billet 1 (the bottom surface of the square) was pressed at 90.0 MPa from the axial direction by a punch. Then, while being pressurized, it was electrically heated from room temperature to 700 ° C. The amount of displacement of the billet 1 was monitored during pressurization and energization. The time when the displacement began to be seen was defined as the start of hot working, and the time when the displacement was no longer seen and ended when the hot working was completed. The time from the start of hot working to the end of hot working (hot working time) was 120.00 s (Table 1 (FIG. 5)). After the hot plastic working, the sintered magnet obtained from the SPS device was taken out. Due to the hot plastic working, the billet 1 composed of the Nd-Fe-B-based magnet powder was a cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet. The columnar Nd—Fe—B permanent magnet had the physical properties shown in Table 1 (FIG. 5).
This cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet was magnetized in the axial direction (the height direction of the cylinder).

[実施例2]
等方性のNd-Fe-B系磁石粉末(MQP−C:マグネクエンチ社製)をホットプレスして、正四角柱状のビレット1を作製した(図6)。ホットプレスは、具体的には、30MPaで加圧しながら、室温から600℃まで加熱して行った。ビレット1は、表1(図5)に示すように、縦7.14mm、横7.14mm、高さ13.39mmの正四角柱であり、重量は4.00gであった。また、表1(図5)には、ビレット1の断面積(S)、体積(V)、密度(D)および相対密度(RD)も合わせて示す。
図7に示すように、中空円筒状のダイス2の中に、ビレット1を配置した。このダイス2をSPS装置にセットした。次いで、パンチで軸方向からビレット1(正方形の底面)に対して50.0MPaで加圧した。次いで、加圧しながら、室温から680℃まで通電加熱した。加圧および通電中、ビレット1の変位量をモニターした。変位が見られ始めたときを熱間加工開始時とし、変位が見られなくなって終了したときを熱間加工終了時とした。熱間加工開始時から熱間加工終了時までの時間(熱間加工時間)は174.00sであった(表1(図5))。この熱間塑性加工後、SPS装置から得られた焼結磁石を取り出した。熱間塑性加工により、Nd-Fe-B系磁石粉末で構成されるビレット1は、円柱状のNd-Fe-B系永久磁石となっていた。円柱状のNd-Fe-B系永久磁石は、表1(図5)に示す物性を有していた。
この円柱状のNd-Fe-B系永久磁石をアキシャル方向(円柱の高さ方向)に着磁した。
[Example 2]
An isotropic Nd-Fe-B-based magnet powder (MQP-C: manufactured by Magnequench) was hot-pressed to produce a square pillar-shaped billet 1 (FIG. 6). The hot press was specifically performed by heating from room temperature to 600 ° C. while applying a pressure of 30 MPa. As shown in Table 1 (FIG. 5), the billet 1 was a square prism having a length of 7.14 mm, a width of 7.14 mm, and a height of 13.39 mm, and weighed 4.00 g. Table 1 (FIG. 5) also shows the cross-sectional area (S), volume (V), density (D), and relative density (RD) of the billet 1.
As shown in FIG. 7, a billet 1 was placed in a hollow cylindrical die 2. The die 2 was set in the SPS device. Next, the billet 1 (square bottom surface) was pressed at 50.0 MPa from the axial direction with a punch. Next, while being pressurized, it was electrically heated from room temperature to 680 ° C. The amount of displacement of the billet 1 was monitored during pressurization and energization. The time when the displacement began to be seen was defined as the start of hot working, and the time when the displacement was no longer seen and ended when the hot working was completed. The time from the start of hot working to the end of hot working (hot working time) was 174.00 s (Table 1 (FIG. 5)). After the hot plastic working, the sintered magnet obtained from the SPS device was taken out. Due to the hot plastic working, the billet 1 composed of the Nd-Fe-B-based magnet powder was a cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet. The columnar Nd—Fe—B permanent magnet had the physical properties shown in Table 1 (FIG. 5).
This cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet was magnetized in the axial direction (the height direction of the cylinder).

[実施例3]
等方性のNd-Fe-B系磁石粉末(MQP−C:マグネクエンチ社製)をホットプレスして、正四角柱状のビレット1を作製した(図6)。ホットプレスは、具体的には、30MPaで加圧しながら、室温から700℃まで加熱して行った。ビレット1は、表1(図5)に示すように、縦7.07mm、横7.07mm、高さ10.35mmの正四角柱であり、重量は3.99gであった。また、表1(図5)には、ビレット1の断面積(S)、体積(V)、密度(D)および相対密度(RD)も合わせて示す。
図7に示すように、中空円筒状のダイス2の中に、ビレット1を配置した。このダイス2をSPS装置にセットした。次いで、パンチで軸方向からビレット1(正方形の底面)に対して30.0MPaで加圧した。次いで、加圧しながら、室温から680℃まで通電加熱した。加圧および通電中、ビレット1の変位量をモニターした。変位が見られ始めたときを熱間加工開始時とし、変位が見られなくなって終了したときを熱間加工終了時とした。熱間加工開始時から熱間加工終了時までの時間(熱間加工時間)は395.00sであった(表1(図5))。この熱間塑性加工後、SPS装置から得られた焼結磁石を取り出した。熱間塑性加工により、Nd-Fe-B系磁石粉末で構成されるビレット1は、円柱状のNd-Fe-B系永久磁石となっていた。円柱状のNd-Fe-B系永久磁石は、表1(図5)に示す物性を有していた。
この円柱状のNd-Fe-B系永久磁石をアキシャル方向(円柱の高さ方向)に着磁した。
[Example 3]
An isotropic Nd-Fe-B-based magnet powder (MQP-C: manufactured by Magnequench) was hot-pressed to produce a square pillar-shaped billet 1 (FIG. 6). Specifically, the hot press was performed by heating from room temperature to 700 ° C. while applying pressure at 30 MPa. As shown in Table 1 (FIG. 5), the billet 1 was a square prism having a length of 7.07 mm, a width of 7.07 mm, and a height of 10.35 mm, and weighed 3.99 g. Table 1 (FIG. 5) also shows the cross-sectional area (S), volume (V), density (D), and relative density (RD) of the billet 1.
As shown in FIG. 7, a billet 1 was placed in a hollow cylindrical die 2. The die 2 was set in the SPS device. Next, the billet 1 (square bottom surface) was pressed at 30.0 MPa from the axial direction with a punch. Next, while being pressurized, it was electrically heated from room temperature to 680 ° C. The amount of displacement of the billet 1 was monitored during pressurization and energization. The time when the displacement began to be seen was defined as the start of hot working, and the time when the displacement was no longer seen and ended when the hot working was completed. The time from the start of hot working to the end of hot working (hot working time) was 395.00 s (Table 1 (FIG. 5)). After the hot plastic working, the sintered magnet obtained from the SPS device was taken out. Due to the hot plastic working, the billet 1 composed of the Nd-Fe-B-based magnet powder was a cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet. The columnar Nd—Fe—B permanent magnet had the physical properties shown in Table 1 (FIG. 5).
This cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet was magnetized in the axial direction (the height direction of the cylinder).

[実施例4]
等方性のNd-Fe-B系磁石粉末(MQP−C:マグネクエンチ社製)をホットプレスして、正四角柱状のビレット1を作製した(図6)。ホットプレスは、具体的には、30MPaで加圧しながら、室温から600℃まで加熱して行った。ビレット1は、表1(図5)に示すように、縦7.14mm、横7.14mm、高さ13.39mmの正四角柱であり、重量は4.00gであった。また、表1(図5)には、ビレット1の断面積(S)、体積(V)、密度(D)および相対密度(RD)も合わせて示す。
図7に示すように、中空円筒状のダイス2の中に、ビレット1を配置した。このダイス2をSPS装置にセットした。次いで、パンチで軸方向からビレット1(正方形の底面)に対して20.0MPaで加圧した。次いで、加圧しながら、室温から680℃まで通電加熱した。加圧および通電中、ビレット1の変位量をモニターした。変位が見られ始めたときを熱間加工開始時とし、変位が見られなくなって終了したときを熱間加工終了時とした。熱間加工開始時から熱間加工終了時までの時間(熱間加工時間)は468.00sであった(表1(図5))。この熱間塑性加工後、SPS装置から得られた焼結磁石を取り出した。熱間塑性加工により、Nd-Fe-B系磁石粉末で構成されるビレット1は、円柱状のNd-Fe-B系永久磁石となっていた。円柱状のNd-Fe-B系永久磁石は、表1(図5)に示す物性を有していた。
この円柱状のNd-Fe-B系永久磁石をアキシャル方向(円柱の高さ方向)に着磁した。
[Example 4]
An isotropic Nd-Fe-B-based magnet powder (MQP-C: manufactured by Magnequench) was hot-pressed to produce a square pillar-shaped billet 1 (FIG. 6). The hot press was specifically performed by heating from room temperature to 600 ° C. while applying a pressure of 30 MPa. As shown in Table 1 (FIG. 5), the billet 1 was a square prism having a length of 7.14 mm, a width of 7.14 mm, and a height of 13.39 mm, and weighed 4.00 g. Table 1 (FIG. 5) also shows the cross-sectional area (S), volume (V), density (D), and relative density (RD) of the billet 1.
As shown in FIG. 7, a billet 1 was placed in a hollow cylindrical die 2. The die 2 was set in the SPS device. Next, the billet 1 (square bottom surface) was pressed at 20.0 MPa from the axial direction with a punch. Next, while being pressurized, it was electrically heated from room temperature to 680 ° C. The amount of displacement of the billet 1 was monitored during pressurization and energization. The time when the displacement began to be seen was defined as the start of hot working, and the time when the displacement was no longer seen and ended when the hot working was completed. The time from the start of hot working to the end of hot working (hot working time) was 468.00 s (Table 1 (FIG. 5)). After the hot plastic working, the sintered magnet obtained from the SPS device was taken out. Due to the hot plastic working, the billet 1 composed of the Nd-Fe-B-based magnet powder was a cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet. The columnar Nd—Fe—B permanent magnet had the physical properties shown in Table 1 (FIG. 5).
This cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet was magnetized in the axial direction (the height direction of the cylinder).

[実施例5]
等方性のNd-Fe-B系磁石粉末(MQP−C:マグネクエンチ社製)をホットプレスして、正四角柱状のビレット1を作製した(図6)。ホットプレスは、具体的には、30MPaで加圧しながら、室温から600℃まで加熱して行った。ビレット1は、表1(図5)に示すように、縦7.14mm、横7.14mm、高さ13.42mmの正四角柱であり、重量は3.99gであった。また、表1(図5)には、ビレット1の断面積(S)、体積(V)、密度(D)および相対密度(RD)も合わせて示す。
図7に示すように、中空円筒状のダイス2の中に、ビレット1を配置した。このダイス2をSPS装置にセットした。次いで、パンチで軸方向からビレット1(正方形の底面)に対して10.0MPaで加圧した。次いで、加圧しながら、室温から680℃まで通電加熱した。加圧および通電中、ビレット1の変位量をモニターした。変位が見られ始めたときを熱間加工開始時とし、変位が見られなくなって終了したときを熱間加工終了時とした。熱間加工開始時から熱間加工終了時までの時間(熱間加工時間)は495.00sであった(表1(図5))。この熱間塑性加工後、SPS装置から得られた焼結磁石を取り出した。熱間塑性加工により、Nd-Fe-B系磁石粉末で構成されるビレット1は、円柱状のNd-Fe-B系永久磁石となっていた。円柱状のNd-Fe-B系永久磁石は、表1(図5)に示す物性を有していた。
この円柱状のNd-Fe-B系永久磁石をアキシャル方向(円柱の高さ方向)に着磁した。
[Example 5]
An isotropic Nd-Fe-B-based magnet powder (MQP-C: manufactured by Magnequench) was hot-pressed to produce a square pillar-shaped billet 1 (FIG. 6). The hot press was specifically performed by heating from room temperature to 600 ° C. while applying a pressure of 30 MPa. As shown in Table 1 (FIG. 5), the billet 1 was a square prism having a length of 7.14 mm, a width of 7.14 mm, and a height of 13.42 mm, and weighed 3.99 g. Table 1 (FIG. 5) also shows the cross-sectional area (S), volume (V), density (D), and relative density (RD) of the billet 1.
As shown in FIG. 7, a billet 1 was placed in a hollow cylindrical die 2. The die 2 was set in the SPS device. Then, the billet 1 (square bottom surface) was pressed at 10.0 MPa from the axial direction with a punch. Next, while being pressurized, it was electrically heated from room temperature to 680 ° C. The amount of displacement of the billet 1 was monitored during pressurization and energization. The time when the displacement began to be seen was defined as the start of hot working, and the time when the displacement was no longer seen and ended when the hot working was completed. The time from the start of hot working to the end of hot working (hot working time) was 495.00 s (Table 1 (FIG. 5)). After the hot plastic working, the sintered magnet obtained from the SPS device was taken out. Due to the hot plastic working, the billet 1 composed of the Nd-Fe-B-based magnet powder was a cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet. The columnar Nd—Fe—B permanent magnet had the physical properties shown in Table 1 (FIG. 5).
This cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet was magnetized in the axial direction (the height direction of the cylinder).

[比較例1]
実施例1において、ビレットの作製まで行った。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the steps up to the production of the billet were performed.

[評価]
(熱間加工速度)
熱間加工速度(1/s)は、下記式(1)より求めた。表1(図5)に、実施例1〜5について求めた熱間加工速度(1/s)を示す。
熱間加工速度(1/s)=(円柱状のR−T−B系永久磁石の底面積(mm2))/(正四角柱状のビレットの底面積(mm2))/(正四角柱状のビレットが変位を開始してから、円柱状のR−T−B系永久磁石となって変位が終了するまでの変位時間(s)) (1)
なお、「(円柱状のR−T−B系永久磁石の底面積(mm2))/(正四角柱状のビレットの底面積(mm2))」は、表1(図5)に示した加工度と同じである。「(正四角柱状のビレットが変位を開始してから、円柱状のR−T−B系永久磁石となって変位が終了するまでの変位時間(s))」は、上述した熱間加工開始時から熱間加工終了時までの時間(表1(図5)に示した熱間加工時間)と同じである。
[Evaluation]
(Hot working speed)
The hot working speed (1 / s) was obtained from the following equation (1). Table 1 (FIG. 5) shows the hot working speed (1 / s) obtained for Examples 1 to 5.
Hot working speed (1 / s) = (Bottom area of cylindrical R-T-B permanent magnet (mm 2 )) / (Bottom area of square prism-shaped billet (mm 2 )) / (Square prism-shaped Displacement time (s) from the start of displacement of the billet to the end of displacement as a cylindrical RTB-based permanent magnet) (1)
“(Bottom area of cylindrical RTB-based permanent magnet (mm 2 )) / (Bottom area of square pillar-shaped billet (mm 2 ))” is shown in Table 1 (FIG. 5). Same as the degree of processing. "(Displacement time (s) from the start of the displacement of the square prism-shaped billet to the end of the displacement as a cylindrical RTB-based permanent magnet)" is the above-described hot working start time. It is the same as the time from the time to the end of hot working (the hot working time shown in Table 1 (FIG. 5)).

(磁束密度)
アキシャル方向に着磁した円柱状のNd-Fe-B系永久磁石について、表面磁束密度を測定した。なお、本明細書において、表面磁束密度とは、円柱の側面について円周方向に沿って測定した磁束密度である。具体的には、円柱の外周縁部(半径r=4〜5mm)について、円周方向に沿って360°測定した。
実施例5で得られた円柱状のNd-Fe-B系永久磁石(着磁後)については、磁石の中心部(半径r=0〜1mm)についても磁束密度の測定を行った。
ここで、磁束密度の測定においては、測定素子の厚みが1mm弱であるため、磁束密度は、測定素子の厚みの範囲(すなわち1mm弱の範囲)で測定できる。このため、表面磁束密度は、表面から1mm弱の範囲について測定した値であり、中心部の磁束密度は、中心から1mm弱の範囲について測定した値である。
(Magnetic flux density)
The surface magnetic flux density of the cylindrical Nd-Fe-B permanent magnet magnetized in the axial direction was measured. In this specification, the surface magnetic flux density is a magnetic flux density measured along a circumferential direction on a side surface of a cylinder. Specifically, the outer peripheral edge (radius r = 4 to 5 mm) of the cylinder was measured at 360 ° along the circumferential direction.
With respect to the cylindrical Nd-Fe-B-based permanent magnet (after magnetization) obtained in Example 5, the magnetic flux density was also measured at the center (radius r = 0 to 1 mm) of the magnet.
Here, in the measurement of the magnetic flux density, since the thickness of the measuring element is less than 1 mm, the magnetic flux density can be measured in the range of the thickness of the measuring element (that is, less than 1 mm). Therefore, the surface magnetic flux density is a value measured in a range of less than 1 mm from the surface, and the magnetic flux density at the center is a value measured in a range of less than 1 mm from the center.

(保磁力および減磁曲線)
円柱状のNd-Fe-B系永久磁石について、保磁力および減磁曲線はBHトレーサーを用いて求めた。表1(図5)に、実施例1〜5について求めた保磁力を示す。保磁力については、比較例1のビレットについても測定を行った。
(Coercive force and demagnetization curve)
The coercive force and demagnetization curve of a columnar Nd—Fe—B permanent magnet were determined using a BH tracer. Table 1 (FIG. 5) shows the coercive force determined for Examples 1 to 5. The coercive force was also measured for the billet of Comparative Example 1.

(結果)
図8および図9は、実施例で作製したR−T−B系永久磁石(着磁後)について、表面磁束密度の測定結果を示す図である。より好ましい四極の正弦波波形を得るためには、実施例4の熱間加工速度以下とすることが望ましい。熱間加工速度が正弦波波形発現に関係する理由は、熱間加工速度と配向の乱れ度合とが比例するためと考えられる。配向の乱れが大きいと、熱間加工度合を機械的に制御しがたくなる。したがって、実施例4の熱間加工速度以下とすることが望ましい。
(result)
8 and 9 are diagrams showing the measurement results of the surface magnetic flux density of the RTB-based permanent magnet (after magnetization) manufactured in the example. In order to obtain a more preferable quadrupole sinusoidal waveform, the hot working speed of the fourth embodiment is desirably equal to or lower than that. It is considered that the reason why the hot working speed is related to the appearance of the sinusoidal waveform is that the hot working speed and the degree of orientation disorder are proportional. If the orientation disorder is large, it becomes difficult to mechanically control the degree of hot working. Therefore, the hot working speed of the fourth embodiment is desirably lower than that.

図10は、実施例5で作製したR−T−B系永久磁石(着磁後)について、磁束密度の測定結果を示す図である。中心部は回転によって表面磁束密度の値が変わらない。一方、外周縁部では、熱間塑性加工による塑性変形量によって表面磁束密度に違いが見られる。すなわち、正弦波形状の表面磁束密度波形が得られている。これは、横断面が正方形のビレットを熱間塑性加工した場合、4つの頂点部の塑性変形量は小さく、4つの辺部の塑性変形量が大きくなり、異方化の度合に相違が生じるためと考えられる。4つの辺部の中央の塑性変形量が最も大きく、異方化の度合も最も大きい。4つの頂点部に近づくにつれて塑性変形量が減少し、異方化の度合も小さくなる。これにより、ほぼ4極の正弦波形状の表面磁束密度波形が得られている。なお、熱間加工速度等の条件調整により、配向の乱れをさらに抑制しうると考えられる。   FIG. 10 is a diagram showing the measurement results of the magnetic flux density of the RTB-based permanent magnet (after magnetization) manufactured in Example 5. At the center, the value of the surface magnetic flux density does not change due to rotation. On the other hand, at the outer peripheral edge, there is a difference in the surface magnetic flux density depending on the amount of plastic deformation caused by hot plastic working. That is, a sinusoidal surface magnetic flux density waveform is obtained. This is because, when a billet having a square cross section is subjected to hot plastic working, the amount of plastic deformation at the four vertices is small, and the amount of plastic deformation at the four sides is large, resulting in a difference in the degree of anisotropic deformation. it is conceivable that. The amount of plastic deformation at the center of the four sides is the largest, and the degree of anisotropy is also the largest. The amount of plastic deformation decreases as approaching the four apexes, and the degree of anisotropy also decreases. As a result, a substantially four-pole sinusoidal surface magnetic flux density waveform is obtained. It is considered that the disorder of the orientation can be further suppressed by adjusting the conditions such as the hot working speed.

図11は、実施例で作製したR−T−B系永久磁石について、減磁曲線の測定結果を示す図である。図12は、実施例で作製したR−T−B系永久磁石について、熱間加工時間と保磁力との関係を示す図である。図11から熱間加工速度が小さい程、保磁力が小さくなっていることが分かる。これは熱の印加時間が長い程、粒成長を引き起こし、磁石内の微細組織が乱れるためと考えられる。熱間加工時間は熱印加時間とほぼ等しいため、熱間加工時間が長い程、保磁力が小さくなると考えられる。図12には、その相関が示されている。保磁力は磁石の耐熱性を示す指標であるため、犠牲にしがたい。したがって、実施例5の熱間加工速度以上とすることが望ましい。   FIG. 11 is a diagram showing measurement results of demagnetization curves of the RTB-based permanent magnets manufactured in the examples. FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the hot working time and the coercive force of the RTB-based permanent magnet manufactured in the example. FIG. 11 shows that the lower the hot working speed is, the smaller the coercive force is. This is presumably because the longer the heat application time, the more grain growth occurs and the fine structure in the magnet is disturbed. Since the hot working time is almost equal to the heat application time, it is considered that the longer the hot working time, the smaller the coercive force. FIG. 12 shows the correlation. Since the coercive force is an index indicating the heat resistance of the magnet, it is difficult to sacrifice it. Therefore, it is desirable to set the hot working speed of the fifth embodiment or higher.

なお、表1(図5)において、「ダイアプセット後」は、円柱状のNd-Fe-B系永久磁石についての物性である。長さは、ビレット1においては底面である正方形の1辺の長さ(縦および横の長さ)であり、ダイアプセット後においては底面である円の直径である。また、「熱間加工開始」および「熱間加工終了」の欄において、長さ[mm]の数値は、モニターに表示される変位値を示している。「熱間加工量」は、熱間加工終了および熱間加工開始の変位値の差から求めた値である。   In Table 1 (FIG. 5), “after diapset” is the physical properties of the columnar Nd—Fe—B permanent magnet. The length is the length of one side (vertical and horizontal lengths) of the square serving as the bottom surface in the billet 1, and the diameter of the circle serving as the bottom surface after diap setting. In addition, in the columns of “start of hot working” and “end of hot working”, the numerical value of the length [mm] indicates a displacement value displayed on the monitor. “Hot working amount” is a value obtained from a difference between displacement values at the end of hot working and at the start of hot working.

1 ビレット
2 ダイス
1 billet 2 dice

Claims (5)

R−T−B系磁石粉末(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)を成形して、多角柱状のビレットを製造するビレット成形工程と、
一端に開口を有し他端が閉塞している円筒状のダイスに、前記ビレット成形工程で得られた前記多角柱状のビレットを入れ、該ビレットに対して前記開口側から圧力を印加するとともに、該ビレットを加熱して、前記多角柱状のビレットから円柱状のR−T−B系永久磁石を製造する熱間加工工程と
前記熱間加工工程で得られた前記円柱状のR−T−B系永久磁石を、前記円柱状のR−T−B系永久磁石の高さ方向に着磁する着磁工程と、
を含み、
前記ビレット成形工程において、前記多角柱状のビレットは、該ビレットの底面が多角形となるように成形され、
前記熱間加工工程において、前記円柱状のR−T−B系永久磁石は、該R−T−B系永久磁石の底面が円となるように熱間加工されて、前記熱間加工による塑性変形量に応じて、前記圧力を印加する方向に前記R−T−B系磁石粉末の磁化容易軸の配向度合が生じる、
R−T−B系永久磁石の製造方法。
A billet for producing a polygonal column-shaped billet by molding an RTB-based magnet powder (R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr, and T represents Fe or Fe and Co). Molding process,
Into a cylindrical die having an opening at one end and the other end closed, put the polygonal column-shaped billet obtained in the billet forming step, and apply pressure to the billet from the opening side, A hot working step of heating the billet to produce a cylindrical RTB-based permanent magnet from the polygonal billet ;
A magnetizing step of magnetizing the columnar RTB-based permanent magnet obtained in the hot working step in a height direction of the columnar RTB-based permanent magnet;
Including
In the billet forming step, the polygonal pillar-shaped billet is formed such that the bottom surface of the billet is polygonal,
In the hot working step, the columnar RTB-based permanent magnet is hot-worked such that the bottom surface of the RTB-based permanent magnet is circular, and the plasticity of the hot working is reduced. Depending on the amount of deformation, the degree of orientation of the axis of easy magnetization of the RTB-based magnet powder occurs in the direction in which the pressure is applied,
A method for producing an RTB-based permanent magnet.
前記ビレット成形工程において、前記多角柱状のビレットは、前記円筒状のダイスに該ビレットを入れたときに、該ビレットの底面が、該ダイスの内周円を等分する点に頂点を有する正方形となるように成形され、
前記熱間加工工程において、前記円柱状のR−T−B系永久磁石は、該R−T−B系永久磁石の底面が、前記円筒状のダイスの内周円に接する円となるように熱間加工される、
請求項1に記載のR−T−B系永久磁石の製造方法。
In the billet forming step, the polygonal pillar-shaped billet is a square having a vertex at a point where the bottom of the billet equally divides an inner circumferential circle of the die when the billet is put in the cylindrical die. Molded to become
In the hot working step, the column-shaped RTB-based permanent magnet is configured such that a bottom surface of the RTB-based permanent magnet is a circle that is in contact with an inner circumferential circle of the cylindrical die. Hot worked,
A method for producing an RTB-based permanent magnet according to claim 1.
下記式(1)で求められる熱間加工速度が0.00310(1/s)以上0.00328(1/s)以下である、
請求項2に記載のR−T−B系永久磁石の製造方法。
熱間加工速度(1/s)=(円柱状のR−T−B系永久磁石の底面積(mm2))/(多角柱状のビレットの底面積(mm2))/(多角柱状のビレットが変位を開始してから、円柱状のR−T−B系永久磁石となって変位が終了するまでの変位時間(s)) (1)
The hot working speed determined by the following equation (1) is 0.00310 (1 / s) or more and 0.00328 (1 / s) or less.
A method for producing an RTB-based permanent magnet according to claim 2.
Hot working speed (1 / s) = (Bottom area of cylindrical RTB-based permanent magnet (mm 2 )) / (Bottom area of polygonal billet (mm 2 )) / (Polygonal billet) Displacement time (s) from the start of the displacement until the end of the displacement as a cylindrical RTB-based permanent magnet (1)
円柱状のR−T−B系永久磁石(Rは、Ndおよび/またはPrを含む希土類元素を表し、Tは、Fe、またはFeおよびCoを表す。)であって、
円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って連続的に変化しており、
扁平形状の結晶粒を含み、該結晶粒の大きさが200nm以上500nm以下である、
R−T−B系永久磁石。
A column-shaped RTB-based permanent magnet (R represents a rare earth element containing Nd and / or Pr, and T represents Fe, or Fe and Co);
The magnetic flux density on the side of the cylinder changes continuously along the circumferential direction,
Including flat crystal grains, wherein the size of the crystal grains is 200 nm or more and 500 nm or less;
RTB-based permanent magnet.
前記円柱の側面の磁束密度が円周方向に沿って正弦波形状に変化している、
請求項4に記載のR−T−B系永久磁石。
The magnetic flux density on the side surface of the cylinder changes in a sine wave shape along the circumferential direction,
The RTB-based permanent magnet according to claim 4.
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