JPH02247307A - Manufacture of nd alloy flake - Google Patents

Manufacture of nd alloy flake

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JPH02247307A
JPH02247307A JP6697989A JP6697989A JPH02247307A JP H02247307 A JPH02247307 A JP H02247307A JP 6697989 A JP6697989 A JP 6697989A JP 6697989 A JP6697989 A JP 6697989A JP H02247307 A JPH02247307 A JP H02247307A
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alloy
cooling drum
molten
flakes
atmosphere
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Rikuhiro Komiya
小宮 陸紘
Kazuyuki Tashiro
和幸 田代
Kiyousuke Okita
沖田 協介
Hiroshi Kawasaki
河崎 溥
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Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To stably manufacture Nd alloy flakes having excellent quality by making treating atmosphere the reduced pressure atmosphere of inert gas adjusted to the prescribed value of oxygen partial pressure at the time of manufacturing the flakes by injecting the molten Nd alloy on surface of a rotated cooling drum. CONSTITUTION:The molten Nd alloy 44 is injected on the outer surface of the cooling drum 47 rotating at high speed as injecting stream 54 from injecting hole of an injecting nozzle 41 under inert gas atmosphere of Ar, etc., and rapidly cooled on surface of the cooling drum 47, and after forming paddles 48, they are discharged as the flakes 49. In this case, as the molten Nd alloy is easily oxidized, sheath-like oxide film 55 is generated at outer face of the injecting stream 54 and supplying rate of the molten Nd alloy to the cooling drum 47 comes to imbalance. In order to prevent this, the pressure P of Ar gas atmo sphere on the surface of cooling drum 47 is controlled to 0.5 - 0.05atm. and also the partial pressure Po2 of O2 in Ar atmosphere is controlled to <=1.2X10<-5>atm. and by keeping the relation of Po2<=(26.3P-1.0)X10<-6> between Po2 and P, the Nd alloy flake having excellent quality is stably manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルゴンガス等の不活性雰囲気内でNd合金
溶湯を冷却ドラムの外周面に供給し、急冷・凝固によっ
てNd合金フレークを製造する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention involves supplying molten Nd alloy to the outer peripheral surface of a cooling drum in an inert atmosphere such as argon gas, and producing Nd alloy flakes by rapid cooling and solidification. Regarding the method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

溶融金属を急冷凝固して金属薄帯を製造する方法は、非
晶質合金の開発を契機として利点が注目され、新しい材
料の開発のための手段として脚光を浴びている。この急
冷凝固法による金属薄帯の製造技術は、高温の溶融物質
を高速回転している冷却ドラムの外周面に吹き付けて急
冷し、非晶質或いはそれに近い結晶質の材料を製造する
ものである。この技術によるとき、機械加工が困難な、
たとえば冷間圧延が不可能な材料の薄帯を溶融金属から
直接的に得ることができる。また、通常の冷却手段では
不可能な高温相の非晶質化を室温で実現することができ
る。
BACKGROUND ART The method of producing metal ribbon by rapidly solidifying molten metal has attracted attention for its advantages following the development of amorphous alloys, and is now in the spotlight as a means for developing new materials. This technology for producing metal ribbon using the rapid solidification method involves spraying a high-temperature molten material onto the outer surface of a cooling drum that is rotating at high speed and rapidly cooling it to produce an amorphous or near-crystalline material. . When using this technology, machining is difficult.
For example, ribbons of materials that cannot be cold rolled can be obtained directly from molten metal. Furthermore, it is possible to transform a high-temperature phase into an amorphous state at room temperature, which is impossible with ordinary cooling means.

他方、Nd−Fe−B系永久磁石を急冷凝固法に゛よっ
て製造する技術として、特開昭57−210934号公
報、特開昭60−9852号公報等で紹介された方法が
ある。また、同様な方法が、大学、企業等の研究成果と
して多数報告されている。しかし、従来の技術は、いず
れも少量の合金を石英坩堝中で溶解し、急冷凝固させる
実験室規模のものである。
On the other hand, as a technique for manufacturing Nd-Fe-B permanent magnets by the rapid solidification method, there are methods introduced in Japanese Patent Application Laid-open No. 57-210934, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-9852, etc. In addition, many similar methods have been reported as research results by universities, companies, etc. However, all of the conventional techniques are laboratory-scale, in which a small amount of the alloy is melted in a quartz crucible and rapidly solidified.

そこで、本発明者等は、第5図に示す設備構成をもった
装置を開発し、注湯容器に関する提案を特願昭63−3
33289号で行った。この装置においては、装置本体
31の内部を溶解室32とフレーク化室33とに区分し
、それぞれを真空排気装置34に接続している。溶解室
32には、高周波コイル35を備えた溶解容器36が傾
動可能に配置されている。
Therefore, the inventors of the present invention developed an apparatus having the equipment configuration shown in Fig. 5, and submitted a proposal regarding a pouring container in a patent application filed in 1986-3.
I went with No. 33289. In this device, the inside of the device main body 31 is divided into a melting chamber 32 and a flaking chamber 33, each of which is connected to a vacuum evacuation device 34. A melting container 36 equipped with a high-frequency coil 35 is tiltably arranged in the melting chamber 32 .

溶解室32とフレーク化室33とを仕切る仕切り壁37
にはベローズ38が装着されており、このベローズ38
に漏斗39及び注湯容器40が取り付けられる。
A partition wall 37 that partitions the melting chamber 32 and the flaking chamber 33
A bellows 38 is attached to the bellows 38.
A funnel 39 and a pouring container 40 are attached to.

注湯容器40の下端には噴射ノズル41が設けられてお
り、注湯容器40本体及び噴射ノズル41それぞれを所
定温度に保持するための高周波コイル42が周囲に配置
されている。なお、高周波コイル42による注湯容器4
0の加熱を効率良く行うため、注湯容器40と高周波コ
イル42との間に黒鉛ブロック43が介在されている。
An injection nozzle 41 is provided at the lower end of the pouring container 40, and a high-frequency coil 42 for maintaining the main body of the pouring container 40 and the injection nozzle 41 at a predetermined temperature is arranged around them. In addition, the pouring container 4 by the high frequency coil 42
A graphite block 43 is interposed between the pouring container 40 and the high-frequency coil 42 in order to efficiently heat the melt.

また、黒鉛ブロック43と高周波コイル42との間に外
坩堝45を配置して、注湯容器40を支持する。
Furthermore, an outer crucible 45 is disposed between the graphite block 43 and the high-frequency coil 42 to support the pouring container 40.

溶解容器36で所定量のNd−Fe−B系合金原料を溶
解した後、溶解容器36を傾動させることによって、N
d合金の溶71h44を溶解容器36から漏斗39を介
して注湯容器40に移し替える。なお、溶解室32の内
部は、溶解室扉46の開閉によって開放又は封止される
After melting a predetermined amount of Nd-Fe-B alloy raw material in the melting container 36, by tilting the melting container 36, the Nd-Fe-B alloy raw material is melted.
The d-alloy melt 71h44 is transferred from the melting container 36 to the pouring container 40 via the funnel 39. Note that the inside of the dissolution chamber 32 is opened or sealed by opening and closing the dissolution chamber door 46.

注湯容器40に供給された溶!44は、注湯容器40底
部にある噴射ノズル41から冷却ドラム47の外周面に
吹き付けられる。溶湯44は、冷却ドラム47の外周面
上でパドル48を形成し、冷却ドラム47を介した抜熱
によってフレーク49として飛翔する。このフレーク4
9が、ダクト50を経てフレーク室51に集められる。
The melt supplied to the pouring container 40! 44 is sprayed onto the outer peripheral surface of the cooling drum 47 from the spray nozzle 41 located at the bottom of the pouring container 40. The molten metal 44 forms a puddle 48 on the outer circumferential surface of the cooling drum 47, and flies off as flakes 49 by removing heat through the cooling drum 47. This flake 4
9 are collected in a flake chamber 51 via a duct 50.

なお、冷却ドラム47による溶844の冷却を均一に行
うため、バドル48形成位置の上流側に研暦ロール52
及びブラシロール53を設けている。
In order to uniformly cool the melt 844 by the cooling drum 47, a Kenreki roll 52 is installed upstream of the position where the paddle 48 is formed.
and a brush roll 53.

フレーク室51に集められたフレーク49は、粒鉄を除
去した後、所定のサイズに粉砕されて、磁石材料となる
The flakes 49 collected in the flake chamber 51 are crushed into a predetermined size after removing the iron particles, and become a magnet material.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

このフレーク製造装置において、所定の結晶組織をもつ
フレーク49を製造するために、冷却ドラム47の外周
面上でパドル48を安定に維持し、Nd合金溶湯の冷却
条件を一定にすることが必要である。したがって、注湯
容器40の下部に設けられた噴射ノズル41から流出す
るNd合金溶湯流を、定の太さをもつ整流状書で冷却ド
ラム47の外周面に供給することが要求される。
In this flake manufacturing apparatus, in order to manufacture flakes 49 with a predetermined crystal structure, it is necessary to maintain the paddle 48 stably on the outer peripheral surface of the cooling drum 47 and to keep the cooling conditions of the molten Nd alloy constant. be. Therefore, it is required that the molten Nd alloy flow flowing out from the injection nozzle 41 provided at the lower part of the pouring container 40 be supplied to the outer peripheral surface of the cooling drum 47 in a rectifying shape having a certain thickness.

ところが、溶湯流に含まれているNd は、酸素に対す
る親和力が極めて大きく、噴射ノズル41の噴射口、噴
射ノズル41から冷却ドラム47に至る過程、冷却ドラ
ム41rの外周面等において酸化され易い。このような
酸化が発生すると、冷却ドラム47に対する溶湯の供給
か不均一となる。或いは、酸化物が冷却ドラム喀7とパ
ドル48との間で断熱材として働き、冷却ドラム1了の
抜熱能力を局部的に低下させる。このNd合金溶湯の酸
化を防止するため、アルゴン等の、F、活性雰囲気で置
換した減圧雰囲気でフレーク製造装置を行っている。
However, Nd contained in the molten metal flow has an extremely high affinity for oxygen and is easily oxidized at the injection port of the injection nozzle 41, in the process from the injection nozzle 41 to the cooling drum 47, on the outer peripheral surface of the cooling drum 41r, etc. When such oxidation occurs, the supply of molten metal to the cooling drum 47 becomes uneven. Alternatively, the oxide acts as a heat insulating material between the cooling drum 7 and the paddle 48, locally reducing the heat extraction ability of the cooling drum 1. In order to prevent oxidation of this molten Nd alloy, the flake manufacturing apparatus is operated in a reduced pressure atmosphere substituted with F, such as argon, or an active atmosphere.

しかし、従来の雰囲気制御は、−船釣な金属溶湯に対す
る酸化防止を恨拠としたものであり、Nd合金特有の現
象を考慮に入れたものではない。そのため、噴射ノズル
41から冷却ドラム47に噴出されるNd合金溶湯の酸
化を完全に防止するには至っていない。その結果、依然
として溶湯流が不安定になることが避けられず、また生
成した酸化物が冷却ドラム47の外周面で冷却条件に悪
影響を及ぼすものとなっている。
However, conventional atmosphere control is based on the prevention of oxidation of molten metal, and does not take into account the phenomenon unique to Nd alloys. Therefore, oxidation of the molten Nd alloy jetted from the jet nozzle 41 to the cooling drum 47 cannot be completely prevented. As a result, it is still inevitable that the molten metal flow becomes unstable, and the generated oxides adversely affect the cooling conditions on the outer peripheral surface of the cooling drum 47.

そこで、本発明は、Nd合金の特性を考慮に入れて雰囲
気圧及び酸素分圧を調整することによって、Nd合金の
酸化を抑制し、均一で安定した条件下でNd合金の溶湯
流を冷却ドラム外周面に供給し、優れた品質のNd合金
フレークを製造することを目的とする。
Therefore, the present invention suppresses oxidation of the Nd alloy by adjusting the atmospheric pressure and oxygen partial pressure in consideration of the characteristics of the Nd alloy, and cools the molten Nd alloy flow under uniform and stable conditions. The purpose is to supply Nd alloy flakes to the outer peripheral surface and produce excellent quality Nd alloy flakes.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、その目的を達成するために、冷却ドラムの外
周面に噴射ノズルからNd合金溶湯を噴射させて急冷・
凝固してフレークを製造する際、少なくとも前記Nd合
金の溶湯流及び前記冷却ドラムが接する雰囲気を共に減
圧された不活性雰囲気とし、更に該雰囲気の雰囲気圧を
P1酸素分圧をPO□とすると、P=0.5〜0.05
気圧、  Po、≦・1,2XIO−’気圧(好ましく
は、Pa、≦9. OX 10−’気圧)。
In order to achieve the object, the present invention injects molten Nd alloy onto the outer circumferential surface of the cooling drum from an injection nozzle to rapidly cool and
When solidifying to produce flakes, at least the atmosphere in contact with the molten Nd alloy flow and the cooling drum is both a reduced pressure inert atmosphere, and the atmospheric pressure of the atmosphere is P1, the oxygen partial pressure is PO□, P=0.5~0.05
Atmospheric pressure, Po, ≦·1,2XIO−′ atmosphere (preferably Pa, ≦9. OX 10−′ atmosphere).

po、≦(26,3P−1,0) X 10−’ (好
ましくは、Po、≦(19,5P −0,75) x 
10−’) の関係を維持することを特徴とする。
po,≦(26,3P-1,0) X 10-' (preferably Po,≦(19,5P-0,75) x
10-').

〔作用〕[Effect]

Nd合金の溶湯流が冷却ドラムの外周面に送られて、そ
二で急冷・凝固してフレークとなる過程を、アルゴン等
の不活性ガスで置換された減圧雰囲気で行うとき、Nd
合金溶湯が酸化される割合は少なくなる。また、作業雰
囲気の減圧により、冷却ドラム外周面に形成されるパド
ルと冷却ドラムとの間に、エアポケットの原因となる雰
囲気ガスが巻き込まれることも少なくなる。このような
ことから、雰囲気圧Pを0.5〜0.05気圧に維持し
ている。この雰囲気圧Pが0.5気圧を超えると、溶湯
の酸化やガス巻込みが見られる。逆に、0.05気圧よ
り減圧にすることは、設備構成や作業性等の面から問題
がある。更に、アルゴンガスに含まれる微量酸素、耐火
物等の設ma材から放出される微量の酸素に起因した酸
素分圧を、噴射流に酸化被膜の出ない範囲に抑えること
が困難になる。
When a flow of molten Nd alloy is sent to the outer peripheral surface of a cooling drum, where it is rapidly cooled and solidified into flakes in a reduced pressure atmosphere substituted with an inert gas such as argon, Nd
The rate of oxidation of the molten alloy decreases. Further, by reducing the pressure of the working atmosphere, atmospheric gas that causes air pockets is less likely to be drawn in between the paddle formed on the outer circumferential surface of the cooling drum and the cooling drum. For this reason, the atmospheric pressure P is maintained at 0.5 to 0.05 atm. When this atmospheric pressure P exceeds 0.5 atm, oxidation of the molten metal and gas entrainment are observed. On the other hand, reducing the pressure below 0.05 atm poses problems in terms of equipment configuration, workability, etc. Furthermore, it becomes difficult to suppress the oxygen partial pressure caused by trace amounts of oxygen contained in argon gas and trace amounts of oxygen released from construction materials such as refractories to a range that does not cause an oxide film to appear in the jet stream.

しかし、雰囲気圧Pを単に0.5〜0.05気圧の範囲
に維持しただけでは、依然としてNd合金溶湯の酸化を
防止することができない。本発明者などの研究によると
、この減圧雰囲気下での酸化は、酸素親和力の大きなN
d合金に特有の問題であることを突き止めた。
However, simply maintaining the atmospheric pressure P in the range of 0.5 to 0.05 atm still does not prevent oxidation of the molten Nd alloy. According to research by the present inventors, oxidation under reduced pressure is caused by nitrogen, which has a large affinity for oxygen.
It was discovered that this problem is unique to d alloys.

第6図は、この減圧雰囲気下における酸化状態を説明す
るための図である。噴射ノズル41から噴射されたNd
合金溶湯44は、噴射流54となって冷却ドラム47の
外周面に達する。このとき、噴射流54の周囲に鞘状の
酸化被膜55が形成されることがある。鞘状の酸化被膜
55が形成されると、その内部を流下する噴射流54の
流通抵抗が増大し、しかもNd合金溶湯が粘性の高いこ
とと相俟って、噴射流54の流量や太さが減少し、正常
なパドルは形成されない。また、鞘状の酸化被膜55が
更に成長し、極端な場合には冷却ドラム47の外周面に
達することもあり、パドルが全く形成されないことにな
り、健全なフレークができない。
FIG. 6 is a diagram for explaining the oxidation state under this reduced pressure atmosphere. Nd injected from the injection nozzle 41
The molten alloy 44 becomes a jet stream 54 and reaches the outer peripheral surface of the cooling drum 47 . At this time, a sheath-like oxide film 55 may be formed around the jet stream 54 . When the sheath-shaped oxide film 55 is formed, the flow resistance of the jet flow 54 flowing down inside the sheath increases, and combined with the high viscosity of the molten Nd alloy, the flow rate and thickness of the jet flow 54 are increased. decreases and a normal paddle is not formed. Furthermore, the sheath-like oxide film 55 grows further and in extreme cases may reach the outer circumferential surface of the cooling drum 47, resulting in no puddles being formed at all and no healthy flakes being produced.

また、冷却ドラム47の外周面に達しないまでも噴射流
54の流動エネルギーによって鞘状の酸化被膜55の一
部が分離され、Nd合金溶湯と共に冷却ドラム47の外
周面に送り込まれることもある。そして、分離された酸
化被膜の一部は、パドル48と冷却ドラム47との間に
侵入し、冷却ドラム47による抜熱能力を低下させる。
Further, even if it does not reach the outer peripheral surface of the cooling drum 47, a part of the sheath-shaped oxide film 55 may be separated by the flow energy of the jet stream 54 and sent to the outer peripheral surface of the cooling drum 47 together with the molten Nd alloy. A portion of the separated oxide film then enters between the paddle 48 and the cooling drum 47, reducing the ability of the cooling drum 47 to remove heat.

この酸化被膜の侵入によって、冷却ドラム47外周面に
おける冷却条件が不規則に乱されるため、一定した品質
のフレークが得られなくなる。
The penetration of this oxide film irregularly disturbs the cooling conditions on the outer peripheral surface of the cooling drum 47, making it impossible to obtain flakes of consistent quality.

このような鞘状の酸化被膜55が形成される原因を、本
発明者などは、次のように推察した。すなわち、噴射流
54の周囲が減圧の雰囲気圧Pとなっているので、Nd
合金溶湯は蒸発し易い状態にある。この蒸発は、雰囲気
圧Pが真空に近くなるほど活発に行われ、噴射流540
表面が活性な状態になる。しかも、Nd は、酸素親和
力が極めて大きなため、雰囲気中にある酸素と優先的に
反応し、蒸発直後に酸化物となり、噴射流54の周囲に
残留する。この傾向は、たとえば坩堝等にNd合金溶湯
を保持している場合と比較して、噴射流54の表面積が
格段に大きなため、Nd と酸素との反応の機会が増大
していることも原因の一つである。また、次から次にN
d合金溶湯の新生面が形成されるので、反応に与かるN
d合金溶湯の量も大きなものである。その結果、図示す
るような鞘状の酸化被膜55が形成されると推察した。
The inventors of the present invention have inferred the reason why such a sheath-shaped oxide film 55 is formed as follows. That is, since the atmosphere around the jet stream 54 is at a reduced atmospheric pressure P, Nd
The molten alloy is in a state where it easily evaporates. This evaporation occurs more actively as the atmospheric pressure P approaches a vacuum, and the jet flow 540
The surface becomes active. Furthermore, since Nd 2 has an extremely high affinity for oxygen, it preferentially reacts with oxygen in the atmosphere, becomes an oxide immediately after evaporation, and remains around the jet stream 54 . This tendency is also due to the fact that the surface area of the jet stream 54 is much larger compared to, for example, a case where the molten Nd alloy is held in a crucible, etc., which increases the chance of reaction between Nd and oxygen. There is one. Also, one after another, N
As a new surface of the d-alloy molten metal is formed, N that participates in the reaction
The amount of molten d alloy is also large. As a result, it was inferred that a sheath-shaped oxide film 55 as shown in the figure was formed.

そこで、この推察を基1ご、鞘状の酸化被膜55の形成
を抑制するため、雰囲気ガス中に不純物として含まれる
酸素の分圧P〜と雰囲気圧Pとの関係を調べた。その結
果、酸化被膜形成の有無に関して、両者の間に、第1図
に示す関係が成立していることを解明した。すなわち、
酸素分圧Po、が−定であっても、雰囲気圧I)の如何
によって噴射流54の周囲に鞘状の酸化被膜55が形成
される場合と形成されない場合とがある。また、雰囲気
圧Pが一定であっても、酸素分圧PO2が高い場合には
酸化被膜が形成され易く、低い場合には酸化被膜の形成
が見られない。そして、この酸化被膜形成の有無は、P
o、≦(26,3P 、−1,0) X 10−”、好
ましくはPO2≦(1,9,5P −0,75> x 
10”を境として明確に分けられることを突き止めた。
Based on this speculation, the relationship between the partial pressure P~ of oxygen contained as an impurity in the atmospheric gas and the atmospheric pressure P was investigated in order to suppress the formation of the sheath-like oxide film 55. As a result, it was clarified that the relationship shown in FIG. 1 was established between the two regarding the presence or absence of oxide film formation. That is,
Even if the oxygen partial pressure Po is - constant, the sheath-shaped oxide film 55 may or may not be formed around the jet stream 54 depending on the atmospheric pressure I). Further, even if the atmospheric pressure P is constant, an oxide film is likely to be formed when the oxygen partial pressure PO2 is high, and no oxide film is formed when the oxygen partial pressure PO2 is low. The presence or absence of this oxide film formation is determined by P
o, ≦(26,3P , -1,0)
It was found that a clear division can be made with a boundary of 10".

ナオ、W!素分圧Pa2It、独自テモ1.2810−
’気圧以下、好ましくは9.0XlO−@以下に維持す
ることが必要である。本来の減圧操業の目的は、エアポ
ケットの生成を抑え、均一な冷却の良いフレークを作る
ことにある。しかし、第3図及び第4図に示すように、
フレーク化室の雰囲気圧を下げるにつれて、粗大粒面積
割合が減少し、フレークの磁気特性値が向上する。ここ
で、磁気特性値は、比重6.0のボンド磁石で(BH)
、、、≧10 M G Oeが第1の目標であるが、≧
9.OMGOeでも大きな問題はなく使用可能である。
Nao, W! Elementary partial pressure Pa2It, original Temo 1.2810-
It is necessary to maintain the pressure below the atmospheric pressure, preferably below 9.0XlO-@. The original purpose of reduced pressure operation is to suppress the formation of air pockets and produce flakes that cool evenly. However, as shown in Figures 3 and 4,
As the atmospheric pressure in the flaking chamber is lowered, the coarse grain area ratio decreases and the magnetic property values of the flakes improve. Here, the magnetic property value is (BH) for a bonded magnet with a specific gravity of 6.0.
,,,≧10 M G Oe is the first goal, but ≧
9. OMGOe can also be used without any major problems.

ここで、雰囲気圧が0.5気圧以下であれば、第3図か
ら約9.0MGOeのボンド磁石の製造が可能であるこ
とが判る。この雰囲気圧が0.5気圧のとき、噴射流に
酸化被膜が発生しない条件は、第1図及び第2図から、
P02≦(26,3P −1,0) x、IO−’好ま
しくはPo、≦(19,5P −0,75) x 10
〜6であり、それぞれの酸素分圧は、単独でもPo、≦
1.2 X 10−’気圧、好ましくはPo2≦9. 
OX 10−’気圧となる。
Here, if the atmospheric pressure is 0.5 atm or less, it can be seen from FIG. 3 that a bonded magnet of approximately 9.0 MGOe can be manufactured. When the atmospheric pressure is 0.5 atm, the conditions under which no oxide film is generated in the jet flow are as follows from Figures 1 and 2.
P02≦(26,3P −1,0) x, IO−′ Preferably Po,≦(19,5P −0,75) x 10
~6, and each oxygen partial pressure is Po, ≦
1.2 x 10-' atmospheres, preferably Po2≦9.
OX 10-'atmosphere.

このような知見に基づき、雰囲気圧P及び酸素分圧Po
、を制御しながら、Nd合金溶湯を冷却ドラムの外周面
に供給して急冷・凝固し、フレークを製造するとき、鞘
状の酸化被膜55の形成が認められず、噴射流54の流
量及び太さが安定した。その結果、冷却ドラム47の外
周面における冷却条件が安定し、得られたフレークの品
質が一定したものとなる。
Based on this knowledge, atmospheric pressure P and oxygen partial pressure Po
When producing flakes by supplying the molten Nd alloy to the outer peripheral surface of the cooling drum and rapidly cooling and solidifying it while controlling the It became stable. As a result, the cooling conditions on the outer peripheral surface of the cooling drum 47 are stabilized, and the quality of the obtained flakes becomes constant.

なお、噴射流に悪影響を与えるものとしては、酸素分圧
PO2の外に水蒸気圧がある。この水蒸気は、噴射ノズ
ル41加熱用のコイル42を保持しているコイルセメン
トや注湯容器40等に含まれている水分が蒸発して発生
するものである。そこで、これら機器の予備乾燥を充分
に行っておくことが好ましい。
In addition to the oxygen partial pressure PO2, there is also water vapor pressure that adversely affects the jet flow. This water vapor is generated by evaporation of water contained in the coil cement holding the coil 42 for heating the injection nozzle 41, the pouring container 40, and the like. Therefore, it is preferable to sufficiently pre-dry these devices.

〔実施例〕〔Example〕

温度1430℃に加熱したNd合金(Nd 12原子%
Nd alloy (Nd 12 atomic%) heated to 1430°C
.

Co5原子%、B66原子、SiO,3原子%、  A
l093原子%、  Feバランス量)溶湯を、第5図
に示した装置を使用して噴射ノズル41から冷却ドラム
47に供給した。このとき、冷却ドラム47が配置され
ているフレーク化室33を減圧の雰囲気圧Pに維持した
。また、それぞれの雰囲気圧Pにおける酸素分圧PO□
を種々変更し、酸化被膜の発生状況を調べた。その結果
を、第2!!Iに示す。第2図から明らかなように、雰
囲気圧Pを低くするほど、酸素分圧Pa、を低下させる
ことが、酸化被膜形成を防止する上で必要なことが判る
Co5 atomic%, B66 atomic%, SiO, 3 atomic%, A
The molten metal (1093 atomic %, Fe balance amount) was supplied from the injection nozzle 41 to the cooling drum 47 using the apparatus shown in FIG. At this time, the flaking chamber 33 in which the cooling drum 47 was placed was maintained at a reduced atmospheric pressure P. Also, oxygen partial pressure PO□ at each atmospheric pressure P
We made various changes to investigate the formation of oxide films. The results are part 2! ! Shown in I. As is clear from FIG. 2, it can be seen that the lower the atmospheric pressure P is, the more necessary it is to lower the oxygen partial pressure Pa in order to prevent the formation of an oxide film.

この雰囲気の下でNd合金溶湯44を急冷・凝固して製
造したフレーク49を、樹脂ボンドによって比重6.0
 kg / cdの磁石に成形した。得られた磁石の最
大エネルギー積(BH)、、、を測定したところ、第3
図に示すように雰囲気条件により磁石の磁気特性が変わ
っていることが判明した。すなわち、酸化被膜形成領域
にある雰囲気圧P及び酸素分圧Po2の下で製造された
フレークから得られた磁石に比較して、酸化被膜を形成
しない雰囲気条件下で!i!遺されたフレークから得ら
れた磁石は、格段に最大エネルギー積(B H)、、、
が高いことを示している。
Flakes 49 manufactured by rapidly cooling and solidifying the molten Nd alloy 44 in this atmosphere are bonded to a resin bond with a specific gravity of 6.0.
Molded into a kg/cd magnet. When the maximum energy product (BH) of the obtained magnet was measured, the third
As shown in the figure, it was found that the magnetic properties of the magnet changed depending on the atmospheric conditions. That is, compared to magnets obtained from flakes produced under atmospheric pressure P and oxygen partial pressure Po2 in the oxide film formation region, under atmospheric conditions that do not form an oxide film! i! The magnet obtained from the leftover flakes has a significantly higher maximum energy product (BH)...
It shows that it is high.

また、冷却ドラム47の外周面で形成したフレークを観
察したところ、第4図に示すように雰囲気圧Pの如何に
よって、高い磁気特性を発現しない粗大粒の割合が大き
く変わっている。なお、第4図における粗大粒は、エア
ポケットの上部で生成する粗大な凝固組織をいい、結晶
の大きさではなく、凝固組織の大きさを示す。この粗大
粒は、フレークのフリー面を拡大写真にとった場合に白
色に現れるので、この写真から粗大粒の面積割合を知る
ことができる。この粗大粒部分では測定の結果、保磁力
が他の微細組織部に比較して大きく劣っていることが判
明した。
Furthermore, when observing the flakes formed on the outer circumferential surface of the cooling drum 47, it was found that the proportion of coarse particles that do not exhibit high magnetic properties varies greatly depending on the atmospheric pressure P, as shown in FIG. Incidentally, the coarse grains in FIG. 4 refer to the coarse solidified structure generated above the air pocket, and indicate the size of the solidified structure, not the crystal size. These coarse grains appear white when the free surface of the flake is taken in an enlarged photograph, so the area ratio of the coarse grains can be determined from this photograph. As a result of measurements, it was found that the coercive force in this coarse grained portion was significantly inferior to that in other finely structured portions.

そのため、優れた磁気特性をもつ磁石を製造する場合、
この粗大粒は磁石用材料から除去されるため、歩留りの
低下を来す。これに対し、本発明で規定した条件下で雰
囲気圧Pを低減させてフレークを製造した場合には、粗
大粒の占める割合が大幅に低下しており、製造されたフ
レークを90%以上の高い歩留りで磁石用材料に使用す
ることができた。
Therefore, when manufacturing magnets with excellent magnetic properties,
These coarse particles are removed from the magnet material, resulting in a decrease in yield. On the other hand, when flakes are produced by reducing the atmospheric pressure P under the conditions specified in the present invention, the proportion of coarse particles is significantly reduced, and the produced flakes have a high The yield was such that it could be used as a material for magnets.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に説明したように、本発明においては、酸素分圧P
O□を雰囲気圧Pとの関連に勿いて制御した雰囲気下で
Nd合金溶湯からフレークを製造することによって、酸
素親和力の大きなNdが雰囲気中に僅かに存在する酸素
と反応することをも抑制している。そのため、噴射ノズ
ルから噴出されたNd合金溶湯は、酸化被膜を生じるこ
となく冷却ドラムの外周面に供給され、安定した冷却条
件下で急冷・凝固してフレークとなる。したがって得ら
れたフレークの品質が安定すると共に、必要とする磁気
特性をもつ磁石を製造するために使用されるフレークの
歩留りも向上する。また、Nd合金の溶湯流も安定した
流れとなるので、ノズル閉塞等のトラブルが発生するこ
となく、作業性も良好なものとなる。
As explained above, in the present invention, the oxygen partial pressure P
By producing flakes from molten Nd alloy in an atmosphere where O ing. Therefore, the molten Nd alloy jetted from the jet nozzle is supplied to the outer peripheral surface of the cooling drum without forming an oxide film, and is rapidly cooled and solidified into flakes under stable cooling conditions. Therefore, the quality of the obtained flakes is stabilized, and the yield of flakes used to manufacture magnets with required magnetic properties is also improved. Furthermore, since the flow of the molten Nd alloy is stable, troubles such as nozzle clogging do not occur, and workability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は酸化被膜形成に影響を及ぼす雰囲気圧P及び酸
素分圧PO2の関係を示し、第2図〜第4図は本発明の
効果を具体的に表したグラフ、第5図はNd合金フレー
ク製造設備の全体構造を示し、第6図はフレーク製造時
の問題を説明するための図である。 41:噴射ノズル     44: Nd合金溶湯47
:冷却ドラム     48:パドル4嵯フレーク  
    54:噴射流55:鞘状の酸化被膜
Figure 1 shows the relationship between atmospheric pressure P and oxygen partial pressure PO2 that affect oxide film formation, Figures 2 to 4 are graphs specifically showing the effects of the present invention, and Figure 5 shows the relationship between atmospheric pressure P and oxygen partial pressure PO2 that affect the formation of an oxide film. FIG. 6 shows the overall structure of the flake production equipment, and is a diagram for explaining problems during flake production. 41: Injection nozzle 44: Nd alloy molten metal 47
: Cooling drum 48: Paddle 4 flakes
54: Jet flow 55: Sheath-shaped oxide film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 冷却ドラムの外周面に噴射ノズルからNd合金溶湯
を噴射させて急冷・凝固してフレークを製造する際、少
なくとも前記Nd合金の溶湯流及び前記冷却ドラムが接
する雰囲気を共に減圧された不活性雰囲気とし、更に該
雰囲気の雰囲気圧をP、酸素分圧をPo_2とするとき
、P=0.5〜0.05気圧、Po_2≦1.2×10
^−^5気圧、Po_2≦(26.3P−1.0)×1
0^−6の関係を維持することを特徴とするNd合金フ
レーク製造方法。
1. When producing flakes by injecting molten Nd alloy from an injection nozzle onto the outer peripheral surface of the cooling drum and rapidly cooling and solidifying it, at least the molten Nd alloy flow and the atmosphere in contact with the cooling drum are both in a depressurized inert atmosphere. Further, when the atmospheric pressure of the atmosphere is P and the oxygen partial pressure is Po_2, P=0.5 to 0.05 atm, Po_2≦1.2×10
^-^5 atm, Po_2≦(26.3P-1.0)×1
A method for producing Nd alloy flakes, characterized by maintaining a relationship of 0^-6.
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