JPH0339415A - リング状磁石合金にラジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法 - Google Patents
リング状磁石合金にラジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法Info
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- JPH0339415A JPH0339415A JP1175059A JP17505989A JPH0339415A JP H0339415 A JPH0339415 A JP H0339415A JP 1175059 A JP1175059 A JP 1175059A JP 17505989 A JP17505989 A JP 17505989A JP H0339415 A JPH0339415 A JP H0339415A
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ＰＭ型ステッピングモータ等の電気機器に
用いられるリング状ラジアル異方性磁石、特にアルニコ
系またはＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系合金からなるリング状
ラジアル異方性磁石を製造するための磁場中熱処理方法
に関するものである。
用いられるリング状ラジアル異方性磁石、特にアルニコ
系またはＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系合金からなるリング状
ラジアル異方性磁石を製造するための磁場中熱処理方法
に関するものである。
一般に、アルニコ系またはＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系合金
磁石は、優れた磁気特性を有し、またその磁気特性の熱
的安定性も良好なため、広く電気機器に用いられている
。
磁石は、優れた磁気特性を有し、またその磁気特性の熱
的安定性も良好なため、広く電気機器に用いられている
。
これら合金磁石は、溶解・鋳造法または粉末・焼結法に
よって作られた所定組成の合金に、単相化のための溶体
化処理を施した後、急冷し、次に強磁性相と非磁性相の
２相構造とするための熱処理を行い、ついで上記２相間
の組成差を拡大するための時効処理を施して製造される
。上記２相構造とするための熱処理を行うとき、上記合
金の特定の一方向に外部より磁場を印加することにより
、その方向に強磁性相が伸長し、その強磁性相の形状異
方性により磁場印加方向の磁気特性が優れたいわゆる一
軸異方性の合金磁石が得られることは良く知られている
。
よって作られた所定組成の合金に、単相化のための溶体
化処理を施した後、急冷し、次に強磁性相と非磁性相の
２相構造とするための熱処理を行い、ついで上記２相間
の組成差を拡大するための時効処理を施して製造される
。上記２相構造とするための熱処理を行うとき、上記合
金の特定の一方向に外部より磁場を印加することにより
、その方向に強磁性相が伸長し、その強磁性相の形状異
方性により磁場印加方向の磁気特性が優れたいわゆる一
軸異方性の合金磁石が得られることは良く知られている
。
このようにして得られた合金磁石は、−旦消磁され、再
び着磁されて電気機器用磁石部品として使用される。
び着磁されて電気機器用磁石部品として使用される。
近年、ＰＭ型ステッピングモータのロータ磁石用として
、第４図の斜視図に示されるように、あらゆる径方向２
の磁気特性が等しくかつ径方向２の磁気特性が他の方向
（例えば、厚さ方向および周方向）の磁気特性よりも優
れたリング状ラジアル異方性磁石１０の需要が高まって
おり、アルニコ系およびＣｒ −Ｃｏ −Ｆｅ系合金か
らなるリング状ラジアル異方性磁石の開発が望まれてい
る。
、第４図の斜視図に示されるように、あらゆる径方向２
の磁気特性が等しくかつ径方向２の磁気特性が他の方向
（例えば、厚さ方向および周方向）の磁気特性よりも優
れたリング状ラジアル異方性磁石１０の需要が高まって
おり、アルニコ系およびＣｒ −Ｃｏ −Ｆｅ系合金か
らなるリング状ラジアル異方性磁石の開発が望まれてい
る。
最近、Ｆｅ −２５％Ｃｒ −１２％Ｃｏ −０，５％
Ｔｉなる組成を有する溶製合金から切り出して得た円盤
状試料に溶体化処理を施した後、その円盤状試料をその
径方向に印加された外部磁場中で回転させながら熱処理
を行うことにより、円盤状ラジアル異方性Ｆｅ −Ｃｒ
−Ｃｏ系合金磁石を作る試みがなされ、以下の結果を
得たことが報告されている。
Ｔｉなる組成を有する溶製合金から切り出して得た円盤
状試料に溶体化処理を施した後、その円盤状試料をその
径方向に印加された外部磁場中で回転させながら熱処理
を行うことにより、円盤状ラジアル異方性Ｆｅ −Ｃｒ
−Ｃｏ系合金磁石を作る試みがなされ、以下の結果を
得たことが報告されている。
（１） 上記熱処理中に径方向に印加される磁場の強
さが２０００ｅ以下のとき、ラジアル異方性磁石が得ら
れ、径方向の磁気特性は、印加磁場強度が１ｏｏｏｅの
とき最高値となり、（ＢＨ）ｓａｘ −３ＭＧＯｅ 、
Ｈｅ ＝６０００ｅであった。
さが２０００ｅ以下のとき、ラジアル異方性磁石が得ら
れ、径方向の磁気特性は、印加磁場強度が１ｏｏｏｅの
とき最高値となり、（ＢＨ）ｓａｘ −３ＭＧＯｅ 、
Ｈｅ ＝６０００ｅであった。
（２）上記熱処理中に径方向に印加される磁場の強さが
２０００ｅを越えると周方向の磁気特性が径方向の磁気
特性よりも高くなり、ラジアル異方性磁石は得られなか
った。（Ｍ、 ０ｋａｄａ、 Ｒ，Ｔｏｇａｓｈｌ。
２０００ｅを越えると周方向の磁気特性が径方向の磁気
特性よりも高くなり、ラジアル異方性磁石は得られなか
った。（Ｍ、 ０ｋａｄａ、 Ｒ，Ｔｏｇａｓｈｌ。
Ｓ、 Ｓｕｇｌｍｏｔｏ、 ａｎｄ Ｍ、 Ｈｏａｎａ
、 ｒＪ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、。
、 ｒＪ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、。
Ｖｏｌ、 ８４． Ｎｏ、 １０．１５ Ｎｏｖｅｍｂ
ｅｒ １９８Ｌ 第５７３２〜５７３４頁参照） 〔発明が解決しようとする課題〕 円盤状磁石合金をその径方向に印加した外部磁場中で回
転させながら熱処理し、その径方向に均等にラジアル磁
気異方性を発現させる従来方法では、外部磁場強度：２
０００ｅ以下の範囲でラジアル異方性磁石が得られるも
のの、その磁気特性は、従来から工業生産されている一
軸異方性磁石の磁気特性（（ＢＨ） −７，８ＭＧ
Ｏｃ、Ｈｃ −８２０ａＸ Ｏｅ）に比べてかなり低い値であり、この従来方法で得
られた円盤状ラジアル異方性磁石の中心に穴あけ加工し
てリング状ラジアル異方性磁石電気機器部品、例えばＰ
Ｍステッピングモータのロータ磁石などを製造しても、
ラジアル磁気異方性が弱く、実用に供するに十分な強さ
のリング状ラジアル異方性磁石を得ることができないと
いう問題点があった。
ｅｒ １９８Ｌ 第５７３２〜５７３４頁参照） 〔発明が解決しようとする課題〕 円盤状磁石合金をその径方向に印加した外部磁場中で回
転させながら熱処理し、その径方向に均等にラジアル磁
気異方性を発現させる従来方法では、外部磁場強度：２
０００ｅ以下の範囲でラジアル異方性磁石が得られるも
のの、その磁気特性は、従来から工業生産されている一
軸異方性磁石の磁気特性（（ＢＨ） −７，８ＭＧ
Ｏｃ、Ｈｃ −８２０ａＸ Ｏｅ）に比べてかなり低い値であり、この従来方法で得
られた円盤状ラジアル異方性磁石の中心に穴あけ加工し
てリング状ラジアル異方性磁石電気機器部品、例えばＰ
Ｍステッピングモータのロータ磁石などを製造しても、
ラジアル磁気異方性が弱く、実用に供するに十分な強さ
のリング状ラジアル異方性磁石を得ることができないと
いう問題点があった。
さらに、上記従来の径方向の印加した外部磁場中で回転
させながら熱処理する方法を、そのままリング状磁石合
金に適用して磁場中熱処理を施しても、第５図に示され
るように、磁力線３は主としてリング状磁石合金の周方
向に沿って流れるために、強磁性相を伸長させ磁気異方
性を誘導する磁場は周方向成分が径方向成分を上回って
しまい、ラジアル異方性よりも周方向異方性が強く発現
され、リング状磁石合金にラジアル異方性を付与するこ
とができないという問題点があった。
させながら熱処理する方法を、そのままリング状磁石合
金に適用して磁場中熱処理を施しても、第５図に示され
るように、磁力線３は主としてリング状磁石合金の周方
向に沿って流れるために、強磁性相を伸長させ磁気異方
性を誘導する磁場は周方向成分が径方向成分を上回って
しまい、ラジアル異方性よりも周方向異方性が強く発現
され、リング状磁石合金にラジアル異方性を付与するこ
とができないという問題点があった。
〔３題を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、リング状磁石合金を径方向に印
加される外部磁場中で回転させながら熱処理することに
より優れたラジアル異方性磁石を製造すべく研究を行っ
た結果、 溶体化処理したリング状磁石合金の内径に、磁場中熱処
理温度において上記磁石合金よりも高い飽和磁束密度を
有する合金からなる鉄芯を挿入し、上記リング状磁石合
金をその径方向に印加した外部磁場中において回転させ
ながら熱処理すると、優れたラジアル異方性磁石を製造
することができるという知見を得たのである。
加される外部磁場中で回転させながら熱処理することに
より優れたラジアル異方性磁石を製造すべく研究を行っ
た結果、 溶体化処理したリング状磁石合金の内径に、磁場中熱処
理温度において上記磁石合金よりも高い飽和磁束密度を
有する合金からなる鉄芯を挿入し、上記リング状磁石合
金をその径方向に印加した外部磁場中において回転させ
ながら熱処理すると、優れたラジアル異方性磁石を製造
することができるという知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、リング状磁石合金の内径に、磁場中熱処理温度に
おいて上記磁石合金よりも高い飽和磁束密度を有する合
金でつくられた鉄芯を挿入すると、第１図に示されるよ
うに、リング状磁石合金１をそのリング状磁石合金の径
方向２に印加した外部磁場により生じた磁力線３は、大
部分が鉄芯４の内部を通り、上記リング状磁石合金１の
周方向にまわり込むことは少なく、たとえ周方向にまわ
り込む磁力線３′が存在してもその量は極めて少ない。
って、リング状磁石合金の内径に、磁場中熱処理温度に
おいて上記磁石合金よりも高い飽和磁束密度を有する合
金でつくられた鉄芯を挿入すると、第１図に示されるよ
うに、リング状磁石合金１をそのリング状磁石合金の径
方向２に印加した外部磁場により生じた磁力線３は、大
部分が鉄芯４の内部を通り、上記リング状磁石合金１の
周方向にまわり込むことは少なく、たとえ周方向にまわ
り込む磁力線３′が存在してもその量は極めて少ない。
そのため径方向２に強磁性相を充分に伸長させることが
でき、もって優れた磁気特性を有するリング状ラジアル
異方性磁石を得ることができるのである。
でき、もって優れた磁気特性を有するリング状ラジアル
異方性磁石を得ることができるのである。
この発明で用いる磁石材料は、Ｆｅ−ＡＮ−Ｎｌ−Ｃｏ
系磁石合金（一般にアルニコ系磁石合金と呼ばれている
）およびＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系磁石合金を用いるのが
好ましく、これに対する鉄芯材料は、ＦｅまたはＦｅ−
Ｃｏ系合金を用いるのが好ましい。
系磁石合金（一般にアルニコ系磁石合金と呼ばれている
）およびＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系磁石合金を用いるのが
好ましく、これに対する鉄芯材料は、ＦｅまたはＦｅ−
Ｃｏ系合金を用いるのが好ましい。
この発明によりリング状磁石合金にラジアル磁気異方性
を発現させるためには、第２図に示されるように、非磁
性耐火物からなる炉芯管７の周囲にヒーター８を取付け
た加熱炉を用意し、この加熱炉内に非磁性材料でつくら
れたワーク回転軸５により回転可能な非磁性材料からな
るワーク支持治具６を設け、このワーク支持治具６の上
に鉄芯４を挿入したリング状磁石合金１を固定し、ヒー
ター８を加熱することにより炉芯管７内を熱処理温度に
保持し、電磁石ポールピース９により磁場をかけながら
上記リング状磁石合金１および挿入鉄芯４を回転せしめ
ることにより上記リング状磁石合金にラジアル異方性を
付与するものである。
を発現させるためには、第２図に示されるように、非磁
性耐火物からなる炉芯管７の周囲にヒーター８を取付け
た加熱炉を用意し、この加熱炉内に非磁性材料でつくら
れたワーク回転軸５により回転可能な非磁性材料からな
るワーク支持治具６を設け、このワーク支持治具６の上
に鉄芯４を挿入したリング状磁石合金１を固定し、ヒー
ター８を加熱することにより炉芯管７内を熱処理温度に
保持し、電磁石ポールピース９により磁場をかけながら
上記リング状磁石合金１および挿入鉄芯４を回転せしめ
ることにより上記リング状磁石合金にラジアル異方性を
付与するものである。
この場合、第３図に示されるように、
リング状磁石合金１の外径：Ｉ）ｇ（ａｍ）、リング状
磁石合金１の内径：ｄ−（ｃｍ）、リング状磁石合金１
および鉄芯４の厚み：ｈ（ｃｏ＋）、 リング状磁石合金１の磁場中熱処理温度における飽和磁
束密度： Ｂｓ（ｍ） （Ｇａｕｓｓ）、とし、さら
に、 鉄芯４の径： ｄ （ｃｍ）、 鉄芯４の磁場中熱処理温度における飽和磁束密度： Ｂ
ｓ（Ｇａｕｓｓ） ｓ とすると、第３図における■のように、鉄芯４を通る最
大磁束はＢｓ−ｄ ＊ ｈ。
磁石合金１の内径：ｄ−（ｃｍ）、リング状磁石合金１
および鉄芯４の厚み：ｈ（ｃｏ＋）、 リング状磁石合金１の磁場中熱処理温度における飽和磁
束密度： Ｂｓ（ｍ） （Ｇａｕｓｓ）、とし、さら
に、 鉄芯４の径： ｄ （ｃｍ）、 鉄芯４の磁場中熱処理温度における飽和磁束密度： Ｂ
ｓ（Ｇａｕｓｓ） ｓ とすると、第３図における■のように、鉄芯４を通る最
大磁束はＢｓ−ｄ ＊ ｈ。
第３図における■のように、
鉄芯４を通らずにリング状磁石合金１の周方向を通る最
大磁束はＢｓ（ｍ）（Ｄａ−ｄｓ）・ｈｓとなり、ラジ
アル異方性を付与するためには、ＢＳ−ｄａｈ＞ＢＳ（
ｍ）（Ｄｍ−ｄｌ）◆ｈなる関係をみたす必要がある。
大磁束はＢｓ（ｍ）（Ｄａ−ｄｓ）・ｈｓとなり、ラジ
アル異方性を付与するためには、ＢＳ−ｄａｈ＞ＢＳ（
ｍ）（Ｄｍ−ｄｌ）◆ｈなる関係をみたす必要がある。
したがって、上記関係を満たすように鉄芯材料を選択す
る必要がある。反対に、Ｂｓ ＊ｄ−ｈ＜Ｂｓ（ｍ）（
Ｄｍ−ｄｍ）ｈの関係にあるときは、磁力線は主とじて
リング状磁石合金１の周方向に流れ、鉄芯４への磁場集
中が起こらず、リング状磁石合金１の周方向異方性が発
現される。
る必要がある。反対に、Ｂｓ ＊ｄ−ｈ＜Ｂｓ（ｍ）（
Ｄｍ−ｄｍ）ｈの関係にあるときは、磁力線は主とじて
リング状磁石合金１の周方向に流れ、鉄芯４への磁場集
中が起こらず、リング状磁石合金１の周方向異方性が発
現される。
鉄芯４とリング状磁石合金１の内径との空隙長：（ｄａ
−ｄ）／２は、可能な限り短い方が好ましく、０．０１
（２）以下となることが好ましい。上記空隙長が０．０
１ｃｍを越えると、鉄芯４とリング状磁石合金１の間の
磁気抵抗が大きくなり、このため鉄芯４の磁場集中効果
が低減し、所望の効果が得られなくなる。したがって、 （ｄｌｌ−ｄ）／２≦０．０１ とした。
−ｄ）／２は、可能な限り短い方が好ましく、０．０１
（２）以下となることが好ましい。上記空隙長が０．０
１ｃｍを越えると、鉄芯４とリング状磁石合金１の間の
磁気抵抗が大きくなり、このため鉄芯４の磁場集中効果
が低減し、所望の効果が得られなくなる。したがって、 （ｄｌｌ−ｄ）／２≦０．０１ とした。
この発明の磁場中熱処理に際して印加する磁場強度は、
２５０００ｅ以下が好ましい。２５０ＱＯｅを越えると
鉄芯４が磁気飽和の状態に近づきその磁場集中効果が失
われるため、ラジアル異方性の磁気特性は低下する。
２５０００ｅ以下が好ましい。２５０ＱＯｅを越えると
鉄芯４が磁気飽和の状態に近づきその磁場集中効果が失
われるため、ラジアル異方性の磁気特性は低下する。
第２図に示されるように、加熱された炉芯管７内のワー
ク支持治具６にセットされたリング状磁石合金１の磁場
中回転数は、８０ｒ、ｐ、ｓ、以上が好ましい。ＧＯｒ
、ｐ、＋ｇ、未満では磁場印加開始時に電磁石ポールピ
ース９の近傍にあった部分のラジアル方向の磁気特性の
みが高くなり、他のラジアル方向の磁気特性が低くなり
、ラジアル異方性の均一度が悪くなる。
ク支持治具６にセットされたリング状磁石合金１の磁場
中回転数は、８０ｒ、ｐ、ｓ、以上が好ましい。ＧＯｒ
、ｐ、＋ｇ、未満では磁場印加開始時に電磁石ポールピ
ース９の近傍にあった部分のラジアル方向の磁気特性の
みが高くなり、他のラジアル方向の磁気特性が低くなり
、ラジアル異方性の均一度が悪くなる。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
実施例 １〜２
原料粉末として、カーボニル鉄粉（−８５０メツシユ）
、Ｆｅ５０％ＡｆＩ合金粉（−２５０メツシユ）、カー
ボニルＮｉ粉（−３５０メツシユ）、還元Ｃｏ粉（−４
００メツシユ）、電解Ｃｏ粉（−２５０メツシユ）、水
素化ＴＩ粉（−２００メツシユ）を用いてこれらを秤量
混合して、ＡＤ ；’ｙ、ｏ％、Ｎｌ；１４．０％、Ｃ
ｏ；３７．０％、Ｃｕ；２．５％、Ｔ １．６．０％、
残部；Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成（以上重量
％）を有するＦｅ −Ａｌ −Ｎｉ −Ｃｏ系混合粉末
を用意し、この混合粉末をプレス成形してリング状圧粉
体とし、このリング状圧粉体を、５×１０’Ｔｏｒｒの
真空中、温度： １３００℃、２時間保持の条件で焼結
し、ついでＮＨ３分解ガス中、温度＝１２８０℃、３０
分間保持の条件で溶体化処理したのち風冷することによ
り、外径：ｌＯ，Ｏｍｍ、内径：４．０關、長さ：１３
．Ｏｍｍの寸法をＨするＦｅ −ＡＩ −Ｎｆ−Ｃｏ系
リング状焼結磁石合金を製造した。
、Ｆｅ５０％ＡｆＩ合金粉（−２５０メツシユ）、カー
ボニルＮｉ粉（−３５０メツシユ）、還元Ｃｏ粉（−４
００メツシユ）、電解Ｃｏ粉（−２５０メツシユ）、水
素化ＴＩ粉（−２００メツシユ）を用いてこれらを秤量
混合して、ＡＤ ；’ｙ、ｏ％、Ｎｌ；１４．０％、Ｃ
ｏ；３７．０％、Ｃｕ；２．５％、Ｔ １．６．０％、
残部；Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成（以上重量
％）を有するＦｅ −Ａｌ −Ｎｉ −Ｃｏ系混合粉末
を用意し、この混合粉末をプレス成形してリング状圧粉
体とし、このリング状圧粉体を、５×１０’Ｔｏｒｒの
真空中、温度： １３００℃、２時間保持の条件で焼結
し、ついでＮＨ３分解ガス中、温度＝１２８０℃、３０
分間保持の条件で溶体化処理したのち風冷することによ
り、外径：ｌＯ，Ｏｍｍ、内径：４．０關、長さ：１３
．Ｏｍｍの寸法をＨするＦｅ −ＡＩ −Ｎｆ−Ｃｏ系
リング状焼結磁石合金を製造した。
一方、第１表の実施例１に示されるＦｅ −２０％Ｃｏ
からなる鉄芯材料および実施例２に示されるＦｅ−５０
％Ｃｏからなる鉄芯材料（以上％は重量％）を用意し、
これら鉄芯材料をそれぞれ直径二３．９ ｍｍ、長さ：
１３．Ｏｍｍの寸法となるように加工し、鉄芯を製造
した。
からなる鉄芯材料および実施例２に示されるＦｅ−５０
％Ｃｏからなる鉄芯材料（以上％は重量％）を用意し、
これら鉄芯材料をそれぞれ直径二３．９ ｍｍ、長さ：
１３．Ｏｍｍの寸法となるように加工し、鉄芯を製造
した。
これら鉄芯を上記Ｆ６−ＡＮ −Ｎｉ−Ｃｏ系リング状
焼結磁石合金の内径に挿入し、ｆｆ１２図に示されるよ
うに、炉芯管７内部のワーク支持治具６にセットし、ヒ
ーター８により昇温速度：８０℃／ｓ１ｎで温度＝８３
０℃になるまで加熱し、上記鉄芯を挿入したＦｅ−Ａｆ
Ｉ−Ｎｌ −Ｃｏ系リング状焼結磁石合金を温度二８
３０℃に保持しながら、２００００ｅの印加磁場中、回
転数： ｆ５０ｒ、ｐ、ｓ、で１０分間回転保持の磁場
中熱処理を施したのち放冷した。
焼結磁石合金の内径に挿入し、ｆｆ１２図に示されるよ
うに、炉芯管７内部のワーク支持治具６にセットし、ヒ
ーター８により昇温速度：８０℃／ｓ１ｎで温度＝８３
０℃になるまで加熱し、上記鉄芯を挿入したＦｅ−Ａｆ
Ｉ−Ｎｌ −Ｃｏ系リング状焼結磁石合金を温度二８
３０℃に保持しながら、２００００ｅの印加磁場中、回
転数： ｆ５０ｒ、ｐ、ｓ、で１０分間回転保持の磁場
中熱処理を施したのち放冷した。
上記磁場中熱処理後放冷したＦｅ−ＡｌＮｉ−Ｃｏ系リ
ング状焼結磁石合金は、さらに、温度二６８０℃に１２
０分間保持されたのち、４．５℃／時の冷却速度で４９
０℃に徐冷する時効処理が施された。
ング状焼結磁石合金は、さらに、温度二６８０℃に１２
０分間保持されたのち、４．５℃／時の冷却速度で４９
０℃に徐冷する時効処理が施された。
かかる処理が施されたＦｅ −Ａｌ −Ｎｉ −Ｃｏ
系リング状焼結磁石合金から、１辺が２１１ｍの立方体
を切り出し、これに振動型磁力計を用いて最大ＩＱＫＯ
ｃの磁場を印加し、径方向および周方向の減磁曲線を測
定して磁気特性を測定し、それらの測定結果を第１表に
示した。
系リング状焼結磁石合金から、１辺が２１１ｍの立方体
を切り出し、これに振動型磁力計を用いて最大ＩＱＫＯ
ｃの磁場を印加し、径方向および周方向の減磁曲線を測
定して磁気特性を測定し、それらの測定結果を第１表に
示した。
比較例 １
比較のために上記実施例１〜２で製造したＦｅ −ＡＩ
！ −Ｎｌ −Ｃｏ系リング状焼結磁石合金の内径に
鉄芯を押入することな〈実施例１および２と全く同一条
件で磁場中熱処理し、ついで時効処理を施した後、上記
Ｆｅ −ＡＮ −Ｎｌ −Ｃｏ系リング状焼結磁石合
金かＬ９１辺が２關の立方体を切り出し、上記実施例１
および２と同一条件で径方向および周方向の磁気特性を
測定し、それらの測定結果を第１表に示した。
！ −Ｎｌ −Ｃｏ系リング状焼結磁石合金の内径に
鉄芯を押入することな〈実施例１および２と全く同一条
件で磁場中熱処理し、ついで時効処理を施した後、上記
Ｆｅ −ＡＮ −Ｎｌ −Ｃｏ系リング状焼結磁石合
金かＬ９１辺が２關の立方体を切り出し、上記実施例１
および２と同一条件で径方向および周方向の磁気特性を
測定し、それらの測定結果を第１表に示した。
実施例 ３〜４
大気中で溶解し鋳造することにより、
ＡｆＩ：８．０％、 Ｎｉ：１４．０％、Ｃｏ：
２４．０％、 Ｃｕ：３．０％、ＴＩ：９．２％
、 残部二Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成（以上、重
量％）を有し、 外径： １０．０＋ｕｍ、内径： ４．Ｏｍ＋ｓ、長さ
： １３．Ｏｍ＋ｓの寸法を有するＦｅ −Ａｆｌ −
Ｎｌ −Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金を製造し、この
Ｆｅ −／Ｊ −ＮＩＣｏ系リングす鋳造磁石合金にＡ
ｒガス中で温度：１２５０℃、３０分間保持の条件で溶
体化処理を施した。
２４．０％、 Ｃｕ：３．０％、ＴＩ：９．２％
、 残部二Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成（以上、重
量％）を有し、 外径： １０．０＋ｕｍ、内径： ４．Ｏｍ＋ｓ、長さ
： １３．Ｏｍ＋ｓの寸法を有するＦｅ −Ａｆｌ −
Ｎｌ −Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金を製造し、この
Ｆｅ −／Ｊ −ＮＩＣｏ系リングす鋳造磁石合金にＡ
ｒガス中で温度：１２５０℃、３０分間保持の条件で溶
体化処理を施した。
上記溶体化処理したＦｅ −ＡＩ −Ｎｌ −Ｃｏ系
リング状鋳造磁石合金の内径に、上記実施例１〜２で加
工し製造したＦｅ−２０％ＣｏおよびＦｅ −５０％Ｃ
ｏの成分組成を有し、それぞれ直径：３．９１１１１％
長さ二し３．０ｍｔａの寸法を有する鉄芯を挿入し、こ
れを第２図に示されるように、炉芯管７内のワーク支持
治具６にセットし、昇温速度二り０℃／ａ＋Ｉｎで９０
０℃に至るまで昇温せしめ、ついで９００℃から降温速
度＝１℃／ｓｉｎで降温しながら８００℃に至るまでの
間に印加磁場強度： ２００００ｅ 、回転数：１５０
ｒ、ｐ、ｍ、の磁場中回転熱処理を施し、放冷した。
リング状鋳造磁石合金の内径に、上記実施例１〜２で加
工し製造したＦｅ−２０％ＣｏおよびＦｅ −５０％Ｃ
ｏの成分組成を有し、それぞれ直径：３．９１１１１％
長さ二し３．０ｍｔａの寸法を有する鉄芯を挿入し、こ
れを第２図に示されるように、炉芯管７内のワーク支持
治具６にセットし、昇温速度二り０℃／ａ＋Ｉｎで９０
０℃に至るまで昇温せしめ、ついで９００℃から降温速
度＝１℃／ｓｉｎで降温しながら８００℃に至るまでの
間に印加磁場強度： ２００００ｅ 、回転数：１５０
ｒ、ｐ、ｍ、の磁場中回転熱処理を施し、放冷した。
上記磁場中回転熱処理放冷したＦｅ −Ａｌ −Ｎｉ−
Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金に、さらに温度：６５０℃
、１２０分間保持したのち、５．６”Ｃ／時の冷却速度
で５６０℃になるまで徐冷して時効処理を施した。
Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金に、さらに温度：６５０℃
、１２０分間保持したのち、５．６”Ｃ／時の冷却速度
で５６０℃になるまで徐冷して時効処理を施した。
かかる処理を施したＦｅ −ＡＮ −Ｎｌ −Ｃｏ系リ
ング状鋳造磁石合金から、１辺が２ｍ＋ｓの立方体を切
り出し、これに振動型磁力計を用いて最大１０ＫＯｃの
磁場を印加し、径方向および周方向の減磁曲線を測定し
て磁気特性を測定し、それらの測定結果を第２表に示し
た。
ング状鋳造磁石合金から、１辺が２ｍ＋ｓの立方体を切
り出し、これに振動型磁力計を用いて最大１０ＫＯｃの
磁場を印加し、径方向および周方向の減磁曲線を測定し
て磁気特性を測定し、それらの測定結果を第２表に示し
た。
比較例 ２
比較のために上記実施例３〜４で製造したＦｅ −Ａｌ
−Ｎｌ −Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金の内径に鉄
芯を挿入することな〈実施例３〜４と全く同一条件で磁
場中回転熱処理し、ついで時効処理を施した後、Ｆｅ
−Ａｌｌ −Ｎｌ −Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金か
ら１辺が２１１１の立方体を切り出し、上記実施例３〜
４と同一条件で径方向および周方向の磁気特性を測定し
、それらの測定結果を第２表に示した。
−Ｎｌ −Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金の内径に鉄
芯を挿入することな〈実施例３〜４と全く同一条件で磁
場中回転熱処理し、ついで時効処理を施した後、Ｆｅ
−Ａｌｌ −Ｎｌ −Ｃｏ系リング状鋳造磁石合金か
ら１辺が２１１１の立方体を切り出し、上記実施例３〜
４と同一条件で径方向および周方向の磁気特性を測定し
、それらの測定結果を第２表に示した。
実施例 ５〜６
大気中で溶解し鋳造することにより、
Ｃｒ：２５．０％、 Ｃｏ：１５．０％、ＴＩ
：１．５％、 残部二Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成（以上、重
量％）を有し、 外径： １０．ｈｕｓ、内径：４．Ｏｔ＋ｍ、長さ：
１３．０＋ｕの寸法を有するＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系リ
ング状鋳造磁石合金を製造し、このＦｅ −Ｃｒ −Ｃ
ｏ系リング状鋳造磁石合金にＡｒガス雰囲気中、温度：
１１００℃、１時間保持の条件で溶体化処理を施した
。
：１．５％、 残部二Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成（以上、重
量％）を有し、 外径： １０．ｈｕｓ、内径：４．Ｏｔ＋ｍ、長さ：
１３．０＋ｕの寸法を有するＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系リ
ング状鋳造磁石合金を製造し、このＦｅ −Ｃｒ −Ｃ
ｏ系リング状鋳造磁石合金にＡｒガス雰囲気中、温度：
１１００℃、１時間保持の条件で溶体化処理を施した
。
上記溶体化処理したＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系リング状鋳造磁
石合金の内径に、共に直径：３．９ｍｍ、長さ： １３
．Ｏｍ＋＊の寸法を有し、それぞれＦｅおよびＦｅ−４
０％Ｃｏの成分組成を有する鉄芯を挿入し、これらを第
２図に示されるように、炉芯管７内のワーク支持治具６
にセットし、昇温速度：８０℃／ｓｉｎで６６０℃にな
るまで昇温せしめ、この８６０℃に保持しながら印加磁
場強度： ２００００ｅ 、回転数：ｆ５０ ｒ、ｐ、
ｍ、の条件を８０分間持続して磁場中熱処理を施したの
ち、放冷した。
石合金の内径に、共に直径：３．９ｍｍ、長さ： １３
．Ｏｍ＋＊の寸法を有し、それぞれＦｅおよびＦｅ−４
０％Ｃｏの成分組成を有する鉄芯を挿入し、これらを第
２図に示されるように、炉芯管７内のワーク支持治具６
にセットし、昇温速度：８０℃／ｓｉｎで６６０℃にな
るまで昇温せしめ、この８６０℃に保持しながら印加磁
場強度： ２００００ｅ 、回転数：ｆ５０ ｒ、ｐ、
ｍ、の条件を８０分間持続して磁場中熱処理を施したの
ち、放冷した。
上記磁場中熱処理後放冷したＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系り
゛ング状鋳造磁石合金を温度二６３５℃、３０分間保持
した後さらに６００℃に１時間保持し、ついで冷却速度
＝５℃／時で５００℃に冷却し、５００℃で１０時間保
持することにより時効処理を施した。
゛ング状鋳造磁石合金を温度二６３５℃、３０分間保持
した後さらに６００℃に１時間保持し、ついで冷却速度
＝５℃／時で５００℃に冷却し、５００℃で１０時間保
持することにより時効処理を施した。
かかる時効処理を施して得られたＦＯ−Ｃｒ−Ｃｏ系リ
ング状鋳造磁石合金から、１辺が２關の立方体を切り出
し、実施例１〜２と全く同様にして磁気特性を測定し、
これらの結果を第３表に示した。
ング状鋳造磁石合金から、１辺が２關の立方体を切り出
し、実施例１〜２と全く同様にして磁気特性を測定し、
これらの結果を第３表に示した。
比較例 ３
磁場中熱処理するに際してＦｅ −Ｃｒ −Ｃｏ系リン
グ状鋳造磁石合金に鉄芯を押入することなく磁場中熱処
理する以外は実施例５〜６と全く同一条件で処理し、同
一条件で磁気特性を測定してそれらの結果を第３表に示
した。
グ状鋳造磁石合金に鉄芯を押入することなく磁場中熱処
理する以外は実施例５〜６と全く同一条件で処理し、同
一条件で磁気特性を測定してそれらの結果を第３表に示
した。
第１〜３表の結果から、この発明の鉄芯を挿入して回転
しながら磁場中熱処理することにより得られた実施例１
〜６のリング状磁石は、径方向の磁気特性が周方向の磁
気特性よりもいずれも優れており、ラジアル磁気異方性
が付与されていることがわかる。一方鉄芯を押入せず回
転しながら磁場中熱処理を施した比較例１〜３のリング
状磁石は、いずれも周方向の磁気特性の方が径方向の磁
気特性よりも優れており、十分なラジアル磁気異方性が
付与されていないことがわかる。
しながら磁場中熱処理することにより得られた実施例１
〜６のリング状磁石は、径方向の磁気特性が周方向の磁
気特性よりもいずれも優れており、ラジアル磁気異方性
が付与されていることがわかる。一方鉄芯を押入せず回
転しながら磁場中熱処理を施した比較例１〜３のリング
状磁石は、いずれも周方向の磁気特性の方が径方向の磁
気特性よりも優れており、十分なラジアル磁気異方性が
付与されていないことがわかる。
この発明の鉄芯を挿入して回転しながら磁場中熱処理す
る方法では、従来よりも優れたラジアル磁気異方性を有
する最終寸法のリング状磁石を得ることができるので、
歩留りの向上および加工工種の削減が計ることができ、
産業上優れた効果を奏するものである。
る方法では、従来よりも優れたラジアル磁気異方性を有
する最終寸法のリング状磁石を得ることができるので、
歩留りの向上および加工工種の削減が計ることができ、
産業上優れた効果を奏するものである。
第１図は、リング状磁石合金の内径に鉄芯を挿入して磁
場中回転した時に生じる磁力線分布を説明するための平
面図、 第２図は、リング状磁石合金を磁場中熱処理している状
態を示す断面概略図、 第３図は、リング状磁石合金にラジアル異方性を付与す
るための条件を説明するための平面図、第４図は、一般
に知られているリング状うジアル冗方性磁石の斜視説明
図、 第５図は、鉄芯を挿入せずに磁場中熱処理する図 時に生ずる磁力線の分布説明等番み。 １・・・リング状磁石合金 ２・・、径方向３・・・
磁力線 ３′・・・周方向に廻り込んだ磁力線 ４・・・鉄 芯 ５・・・ワーク回転軸６
・・・ワーク支持治具 ７・・・炉芯管８・・・ヒ
ーター ９・・・電磁石ボールピース ４ ｊ４も 図 １：リング状磁石合金 ４二鉄芯 ５：ワーク回転軸（非磁ω ６：ワーク支持治具（非磁性） ７：炉芯管（非磁性） ８：ヒーター ９；電磁石ポールピース 図 ■ 第 図 第 図
場中回転した時に生じる磁力線分布を説明するための平
面図、 第２図は、リング状磁石合金を磁場中熱処理している状
態を示す断面概略図、 第３図は、リング状磁石合金にラジアル異方性を付与す
るための条件を説明するための平面図、第４図は、一般
に知られているリング状うジアル冗方性磁石の斜視説明
図、 第５図は、鉄芯を挿入せずに磁場中熱処理する図 時に生ずる磁力線の分布説明等番み。 １・・・リング状磁石合金 ２・・、径方向３・・・
磁力線 ３′・・・周方向に廻り込んだ磁力線 ４・・・鉄 芯 ５・・・ワーク回転軸６
・・・ワーク支持治具 ７・・・炉芯管８・・・ヒ
ーター ９・・・電磁石ボールピース ４ ｊ４も 図 １：リング状磁石合金 ４二鉄芯 ５：ワーク回転軸（非磁ω ６：ワーク支持治具（非磁性） ７：炉芯管（非磁性） ８：ヒーター ９；電磁石ポールピース 図 ■ 第 図 第 図
Claims (3)
- （１）リング状磁石合金に溶体化処理を施した後、磁場
中熱処理を施してラジアル磁気異方性を付与する磁場中
熱処理方法において、 上記リング状磁石合金の内径に、磁場中熱処理温度にお
いて上記リング状磁石合金よりも高い飽和磁束密度を有
する合金からなる鉄芯を挿入し、上記リング状磁石合金
をその径方向に印加した外部磁場中において回転させな
がら熱処理することを特徴とするリング状磁石合金にラ
ジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法。 - （２）上記リング状磁石合金は、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃ
ｏ系磁石合金であり、上記リング状磁石合金よりも高い
飽和磁束密度を有する合金は、Ｆｅ−Ｃｏ系合金である
ことを特徴とする請求項１記載のリング状磁石合金にラ
ジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法。 - （３）上記リング状磁石合金は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁
石合金であり、上記リング状磁石合金よりも高い飽和磁
束密度を有する合金は、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ系合金で
あることを特徴とする請求項１記載のリング状磁石合金
にラジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175059A JPH0339415A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | リング状磁石合金にラジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175059A JPH0339415A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | リング状磁石合金にラジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0339415A true JPH0339415A (ja) | 1991-02-20 |
Family
ID=15989515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1175059A Pending JPH0339415A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | リング状磁石合金にラジアル磁気異方性を付与する磁場中熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0339415A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217672B1 (en) * | 1997-09-24 | 2001-04-17 | Yide Zhang | Magnetic annealing of magnetic alloys in a dynamic magnetic field |
| WO2004021371A1 (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | ラジアル異方性リング磁石及びその製造方法 |
| JP2009239287A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Shenzhen Radimag Technology Co Ltd | ラジアル方向に配向された環状磁石を製造する方法及び装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119702A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Toshiba Corp | 焼結磁石の製造方法 |
| JPS59190338A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-29 | Hitachi Metals Ltd | アルニコ系永久磁石合金の製造方法 |
| JPS61204318A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Nippon Gakki Seizo Kk | 磁石材料の製法 |
-
1989
- 1989-07-06 JP JP1175059A patent/JPH0339415A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119702A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Toshiba Corp | 焼結磁石の製造方法 |
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| JPS61204318A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Nippon Gakki Seizo Kk | 磁石材料の製法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217672B1 (en) * | 1997-09-24 | 2001-04-17 | Yide Zhang | Magnetic annealing of magnetic alloys in a dynamic magnetic field |
| WO2004021371A1 (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | ラジアル異方性リング磁石及びその製造方法 |
| EP1548761A1 (en) * | 2002-08-29 | 2005-06-29 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Radial anisotropic ring magnet and method of manufacturing the ring magnet |
| US7201809B2 (en) | 2002-08-29 | 2007-04-10 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Radial anisotropic ring magnet and method of manufacturing the ring magnet |
| JP2008205498A (ja) * | 2002-08-29 | 2008-09-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ラジアル異方性リング磁石の製造方法 |
| EP1548761A4 (en) * | 2002-08-29 | 2010-03-10 | Shinetsu Chemical Co | RADIAL ANISOTROPER RING MAGNET AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF THE RING MAGNET |
| JP4650643B2 (ja) * | 2002-08-29 | 2011-03-16 | 信越化学工業株式会社 | ラジアル異方性リング磁石の製造方法 |
| JP2009239287A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Shenzhen Radimag Technology Co Ltd | ラジアル方向に配向された環状磁石を製造する方法及び装置 |
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