JPH0434805B2 - - Google Patents

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JPH0434805B2
JPH0434805B2 JP58168636A JP16863683A JPH0434805B2 JP H0434805 B2 JPH0434805 B2 JP H0434805B2 JP 58168636 A JP58168636 A JP 58168636A JP 16863683 A JP16863683 A JP 16863683A JP H0434805 B2 JPH0434805 B2 JP H0434805B2
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JP
Japan
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billet
alloy
magnet
magnets
hollow
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JP58168636A
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Japanese (ja)
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JPS6059055A (en
Inventor
Akihiko Ibata
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、永久磁石の製造法に関するものであ
る。さらに詳細には、多結晶マンガン−アルミニ
ウム−炭素(Mn−Al−C)系合金磁石の製造法
に関し、特に多極着磁用のMn−Al−C系合金磁
石の製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method of manufacturing a permanent magnet. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a polycrystalline manganese-aluminum-carbon (Mn-Al-C) alloy magnet, and particularly to a method of manufacturing a Mn-Al-C alloy magnet for multipolar magnetization.

従来例の構成とその問題点 Mn−Al−C系磁石用合金は、68〜73重量%
(以下単に%で表す)のMnと(1/10M−6.6)〜
(1/3Mn−22.2)%のCと残部のAlからなり、不
純物以外に添加元素を含まない3元系及び少量の
添加元素を含む4元系以上の多元系磁石用合金が
知られており、これらを総称するものである。同
様に、Mn−Al−C系合金磁石は主として強磁性
相である面心正方晶(τ相、L10型規則格子)の
組織で構成され、Cを必須構成元素として含むも
のであり、不純物以外に添加元素を含まない3元
系及び少量の添加元素を含む4元系以上の多元系
合金磁石が知られており、これらを総称するもの
である。
Structure of conventional example and its problems Mn-Al-C alloy for magnet is 68 to 73% by weight
(hereinafter expressed simply as %) and (1/10M−6.6) ~
Multi-component magnet alloys are known, consisting of (1/3Mn-22.2)% C and the balance Al, including ternary alloys containing no additive elements other than impurities, and quaternary or higher alloys containing small amounts of additive elements. , is a general term for these. Similarly, Mn-Al-C alloy magnets are mainly composed of a face-centered tetragonal (τ phase, L1 0 type regular lattice) structure, which is a ferromagnetic phase, and contain C as an essential constituent element, and do not contain impurities. Multi-component alloy magnets are known, including ternary alloy magnets containing no additional elements and quaternary or higher alloy magnets containing a small amount of additive elements.

Mn−Al−C系磁石合金とは、前記のMn−Al
−C系磁石用合金とMn−Al−C系合金磁石との
総称である。本発明では特に、実施例で詳述する
ように前者は溶解鋳造、熱処理を経たものをい
い、後者はその後さらになんらかの塑性加工を経
たものをいう。
The Mn-Al-C magnetic alloy is the Mn-Al
It is a general term for -C alloy for magnets and Mn-Al-C alloy magnet. In particular, in the present invention, as detailed in the Examples, the former refers to those that have undergone melting and casting and heat treatment, and the latter refers to those that have undergone some kind of plastic working after that.

また、このMn−Al−C系合金磁石の製造法と
しては、鋳造、熱処理によるもの以外に、押出加
工等の塑性加工工程を含むものが知られている。
特に後者は、高い磁気特性、機械的強度、耐候
性、機械加工性等の優れた性質を有する異方性磁
石の製造法として知られている。
In addition, known methods for producing Mn--Al--C alloy magnets include, in addition to casting and heat treatment, a plastic working process such as extrusion.
In particular, the latter method is known as a method for producing anisotropic magnets having excellent properties such as high magnetic properties, mechanical strength, weather resistance, and machinability.

多極着磁用のMn−Al−C系合金磁石の製造法
としては、等方性磁石、圧縮加工によるもの、及
びあらかじめ押出加工等の公知の方法で得た一軸
異方性の多結晶Mn−Al−C系合金磁石に異方性
方向への自由圧縮加工(複合加工法)によるもの
が知られている。
Manufacturing methods for Mn-Al-C alloy magnets for multipolar magnetization include isotropic magnets, compression processing, and uniaxially anisotropic polycrystalline Mn obtained in advance by known methods such as extrusion processing. -Al-C alloy magnets subjected to free compression processing in an anisotropic direction (composite processing method) are known.

圧縮加工によるものでは、径方向に高い磁気特
性が得られているが、比較的大きい加工率が必要
であること、不均一変形が起こる場合があるこ
と、不変形帯の存在が避けられないことなどの問
題点がある。複合加工法によるものでは、小さな
圧縮ひずみで径方向、弦方向を含む平面内の全て
の方向に高い磁気特性が得られている。複合加工
法で得た磁石は、特定の平面に平行に磁化容易方
向を有し、しかも前記平面内では磁気的に等方性
であり、かつ前記平面の垂線と前記平面に平行な
直線を含む平面内では異方性であるという構造で
ある(以下このような磁石を面異方性磁石とい
う)。
Compression processing provides high magnetic properties in the radial direction, but a relatively large processing rate is required, non-uniform deformation may occur, and the presence of undeformed bands is unavoidable. There are problems such as: With the combined processing method, high magnetic properties are obtained in all directions within the plane, including the radial and chordal directions, with small compressive strain. The magnet obtained by the composite processing method has an easy magnetization direction parallel to a specific plane, is magnetically isotropic within the plane, and includes a line perpendicular to the plane and a straight line parallel to the plane. It has a structure that is anisotropic in a plane (hereinafter, such a magnet will be referred to as a plane anisotropic magnet).

一方、多極着磁の分野で用いられる磁石の形状
は、一般には軸対称の形状であり、一例として円
筒体がある。円筒体の磁石の内部の内周に多極着
磁した場合の磁石内部での磁路の形成の模式的に
第1図に示した。第1図において破線が磁路を示
し、一つの径方向(r方向)に対する弦方向(θ
方向)をも示している。円筒の径方向(r方向)
と円筒の軸方向とにそれぞれ直交する方向を弦方
向(θ方向)とする。
On the other hand, the shape of a magnet used in the field of multipolar magnetization is generally an axially symmetrical shape, and an example is a cylindrical shape. FIG. 1 schematically shows the formation of a magnetic path inside a cylindrical magnet when the inner periphery of the magnet is multipole magnetized. In Fig. 1, the broken line indicates the magnetic path, and the chordal direction (θ
direction). Radial direction of cylinder (r direction)
The direction perpendicular to the axial direction of the cylinder and the axial direction of the cylinder is defined as the chordal direction (θ direction).

第1図に示した様に、磁路は内周部ではほぼ径
方向に沿い、それよりも外側の部分では弦方向に
沿い、さらに外側の部分では磁路が通つていな
い。磁石の形状を円筒体とした場合、前述した様
に磁石を三つの部分に分けて考えることができ、
第1は磁路が径方向に沿つている部分(A部)、
第2は磁路が弦方向に沿つている部分(B部)、
第3は磁路が通つていない部分(C部)である。
As shown in FIG. 1, the magnetic path runs approximately in the radial direction at the inner circumferential portion, along the chord direction at the outer portion, and no magnetic path runs at the outer portion. If the shape of the magnet is cylindrical, the magnet can be divided into three parts as mentioned above.
The first is the part where the magnetic path runs along the radial direction (part A),
The second is the part where the magnetic path is along the chord direction (part B),
The third part is a part (C part) through which no magnetic path passes.

前述した面異方性磁石は、径方向と弦方向を含
む平面に平行な任意の方向に磁化容易方向を有す
る磁石であるためこのような内周着磁を施した場
合には優れた磁気特性が得られるが、前述したよ
うに三つの部分に分けてみた場合、各々について
は望ましい異方性構造ではない。つまり、A部で
は弦方向よりも径方向に高い磁気特性を有する方
が良く、B部では径方向よりも弦方向に高い磁気
特性を有する方が良い。一方、径異方性磁石(ま
たは、放射状に磁化容易方向を有する磁石、磁石
の形状を中空体状とすると中空体の軸方向に垂直
な平面上の任意の一点を通る直線に平行に磁化容
易方向を有する磁石をいい、第1図に示す円筒体
であればr方向(径方向)に磁化容易方向を有す
る磁石)では、A部では望ましい異方性構造であ
るがB部では逆に望ましくない異方性構造であ
る。
The above-mentioned plane anisotropic magnet has an easy magnetization direction in any direction parallel to the plane including the radial direction and the chordal direction, so it has excellent magnetic properties when magnetized on the inner circumference in this way. However, when it is divided into three parts as described above, each part does not have a desirable anisotropic structure. That is, it is better for the A part to have higher magnetic properties in the radial direction than in the chordal direction, and it is better for the B part to have higher magnetic properties in the chordal direction than in the radial direction. On the other hand, if a radially anisotropic magnet (or a magnet with a radial direction of easy magnetization) is shaped like a hollow body, it is easy to magnetize parallel to a straight line passing through any point on a plane perpendicular to the axial direction of the hollow body. In the case of a cylindrical magnet shown in Fig. 1, which has an easy magnetization direction in the r direction (radial direction), it has a desirable anisotropic structure in the A part, but it is conversely desirable in the B part. It has no anisotropic structure.

発明の目的 本発明は、高性能な多極着磁に適するMn−Al
−C系合金磁石の製造法を提供することを目的と
する。
Purpose of the Invention The present invention provides an Mn-Al material suitable for high-performance multipole magnetization.
- It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a C-based alloy magnet.

発明の構成 本発明は、金属材料からなる中空体状のビレツ
トの中空部分に、Mn−Al−C系磁石用合金から
なる中空体状のビレツトが存在する状態で、530
〜830℃の温度で、前記Mn−Al−C系磁石用合
金からなる中空体状のビレツトの軸方向に前記二
つのビレツトが接するまでもしくはそれ以上圧縮
加工して一体化することを特徴とする。
Composition of the Invention The present invention provides a 530 mm hollow billet made of a Mn-Al-C based magnet alloy in a hollow portion of a hollow billet made of a metal material.
The method is characterized in that the two billets are compressed in the axial direction of the hollow billet made of the Mn-Al-C magnet alloy at a temperature of ~830°C until the two billets come into contact with each other or further until they are integrated. .

Mn−Al−C系磁石用合金からなる中空体状の
ビレツトの外側に金属材料からなる中空体状のビ
レツトが存在する状態で二つのビレツトが接する
までもしくはそれ以上圧縮加工を行うことによつ
て、放射状に磁化容易方向を有するMn−Al−C
系合金磁石を得ることができ、金属材料からなる
中空体状のビレツトと共に圧縮加工することによ
つて、圧縮加工が効果的(組織の微細化、異方性
化、磁気特性の向上など)にMn−Al−C系磁石
用合金に与えられる。
By compressing the Mn-Al-C alloy for magnets, with a hollow billet made of a metal material on the outside, until the two billets come into contact with each other or further. , Mn-Al-C with radial easy magnetization direction
By compressing it together with a hollow billet made of metal material, compression processing becomes effective (refining the structure, making it anisotropic, improving magnetic properties, etc.) Provided for Mn-Al-C alloys for magnets.

さらに、前記金属材料からなる中空体状のビレ
ツトが、少なくとも内周部が磁性体からなる中空
体状のビレツトであれば、前述した内周着磁に適
する二つの構造を有する磁石を得ることができ
る。
Furthermore, if the hollow billet made of the metal material is a hollow billet with at least the inner periphery made of a magnetic material, it is possible to obtain a magnet having two structures suitable for inner periphery magnetization as described above. can.

Mn−Al−C系磁石用合金からなる中空体状の
ビレツトが圧縮加工後、A部に適する構造を有す
る磁石となり、磁性体の部分が圧縮加工後、B部
に適する構造を有する部分となる。しかも、前記
の二つのビレツトを同時に圧縮加工し、両者を接
触させるため圧縮加工後は二種類以上の構造を有
する磁石を得ることができる。
After compression processing, a hollow billet made of Mn-Al-C alloy for magnets becomes a magnet with a structure suitable for part A, and after compression processing, the magnetic material part becomes a part with a structure suitable for part B. . Moreover, since the two billets are compressed at the same time and brought into contact with each other, it is possible to obtain a magnet having two or more types of structures after the compression process.

実施例の説明 金属材料からなる中空体状のビレツトの中空部
分に、Mn−Al−C系磁石用合金からなる中空体
状のビレツトが存在する状態で、前記Mn−Al−
C系磁石用合金からなる中空体状のビレツトの軸
方向に前記二つのビレツトが接するまでもしくは
それ以上圧縮加工を行うことによつて、放射状に
磁化容易方向を有するMn−Al−C系合金磁石を
得ることができ、金属材料からなる中空体状のビ
レツトと共に圧縮加工を行うため、圧縮加工の効
果(組織の微細化、異方性化、磁気特性の向上な
ど)が効率的にMn−Al−C系磁石用合金に与え
られる。
Description of Examples In a state where a hollow billet made of an Mn-Al-C alloy for magnets is present in the hollow part of the hollow billet made of a metal material, the Mn-Al-
A Mn-Al-C alloy magnet having a radial direction of easy magnetization is produced by compressing a hollow billet made of a C-based magnet alloy until the two billets come into contact with each other in the axial direction or further. Since compression processing is performed together with a hollow billet made of metal material, the effects of compression processing (microstructural refinement, anisotropy, improvement of magnetic properties, etc.) can be efficiently applied to Mn-Al. -Given to C-based magnet alloys.

前記の金属材料とは、Mn−Al−C系磁石用合
金と530〜830℃の温度域で共に圧縮加工できる材
料であればよい。一般にいう金属材料にこだわる
必要はない。換言すると、ある材料からなるビレ
ツトであればよい。しかし、一般には例えば、
鋼、黄銅、銅などがあり、場合によつてはバルク
材に限らず粉末であつてもよい。
The metal material mentioned above may be any material that can be compressed together with the Mn-Al-C alloy for magnets in the temperature range of 530 to 830°C. There is no need to be particular about metal materials in general. In other words, any billet made of a certain material is sufficient. However, in general, for example,
Examples include steel, brass, copper, etc., and in some cases, it may not be limited to bulk materials but may also be powder materials.

また、さらに前記の金属材料からなる中空体状
のビレツトが、少なくとも内周部が磁性体からな
るものであれば、圧縮加工後のビレツトの内周部
(圧縮加工前はMn−Al−C系磁石用合金からな
る中空体状のビレツトにあたる部分)は径方向に
高い磁気特性を有する部分となり、それよりも外
側の部分(磁性体にあたる部分)は内周着磁を施
した場合に磁路が弦方向に沿うのに適した部分と
なる。これによつて、前述した内周着磁を施した
場合の三つに分けたA部とB部が形成され、内周
着磁において優れた磁気特性を示す磁石が得られ
る。
Further, if the hollow billet made of the metal material described above is made of a magnetic material at least in its inner circumference, the inner circumference of the billet after compression processing (before compression processing is Mn-Al-C based). The part (corresponding to the hollow billet made of the magnet alloy) has high magnetic properties in the radial direction, and the part outside of it (the part corresponding to the magnetic material) has a magnetic path when internal magnetization is applied. This is the part suitable for following the string direction. As a result, three divided portions A and B are formed when the inner circumferential magnetization described above is applied, and a magnet exhibiting excellent magnetic properties when inner circumference magnetized is obtained.

前記の磁性体とは、前述した圧縮加工後に弦方
向が磁化困難方向にならない磁性体であればどの
ようなものでも良い。ここで、磁化困難方向とは
外周着磁において問題となる磁化困難方向を意味
し、例えば単結晶のFeの〔111〕方向のようにH
=500Oeでは磁化容易軸の〔100〕方向の磁化の
強さと大差がなくなる場合には、外周着磁におけ
る磁化の困難な方向とはいえない。前記の磁性体
としては、Mn−Al−C系磁石合金、等方性Mn
−Al−C系合金磁石、純鉄、電磁軟鉄、Fe−Co
合金などの高透磁率材料などがある。
The above-mentioned magnetic material may be any magnetic material as long as the chord direction does not become the difficult-to-magnetize direction after the above-described compression process. Here, the difficult magnetization direction means the direction in which magnetization is difficult in outer circumferential magnetization, such as the [111] direction of single crystal Fe.
= 500 Oe, if there is no significant difference in magnetization strength from the [100] direction of the easy axis of magnetization, it cannot be said that it is a difficult direction for magnetization in outer circumference magnetization. Examples of the magnetic material include Mn-Al-C magnetic alloy, isotropic Mn
-Al-C alloy magnet, pure iron, electromagnetic soft iron, Fe-Co
Examples include high permeability materials such as alloys.

前述した圧縮加工は必ずしも連続的な圧縮加工
である必要はなく、複数回に分割して与えても良
い。また、前記の圧縮加工を施したビレツトをさ
らにビレツトの一部分(例えば内周部)に軸方向
に圧縮加工を施してもよい。
The compression process described above does not necessarily have to be continuous compression process, and may be divided into multiple times. Furthermore, the billet which has been subjected to the above-mentioned compression processing may be further subjected to compression processing in the axial direction on a portion (for example, the inner peripheral portion) of the billet.

前述した圧縮加工の一例を二つの中空体状のビ
レツトの形状を共に円筒体とし、金属材料からな
る円筒体状のビレツトをビレツトA1、Mn−Al
−C系磁石用合金からなる円筒体状のビレツトを
ビレツトB2として第2図から第6図に示す。各
図共(a)が圧縮加工前の状態を示し、(b)が圧縮加工
後の状態を模式的に示す。第2図から第6図にお
いて、1がビレツトAであり、2がビレツトBで
ある。3はビレツトA以外の金属材料からなるビ
レツト(ビレツトC)である。4,5はポンチで
あり、軸方向に自由に移動することができ、しか
もある位置で固定することもできる。6が外型で
ある。
As an example of the above-mentioned compression processing, two hollow body-like billets are both made into cylindrical shapes, and the cylindrical billets made of metal material are made into billet A1, Mn-Al.
A cylindrical billet made of a -C alloy for magnets is shown as billet B2 in FIGS. 2 to 6. In each figure, (a) shows the state before compression processing, and (b) schematically shows the state after compression processing. In FIGS. 2 to 6, 1 is billet A and 2 is billet B. 3 is a billet (billet C) made of a metal material other than billet A. 4 and 5 are punches, which can be moved freely in the axial direction and can also be fixed at a certain position. 6 is the outer mold.

まず第2図の例では、ビレツトAの外周を拘束
した状態で(a)に示すようにビレツトBをビレツト
Aに接するように配置させて圧縮加工を行う。圧
縮加工をビレツトAとBの両方に施すことによつ
てビレツトBは圧縮加工後、外径および内径が共
に加工前に比べて小さくなる。第2図に示す例の
ように、1,2が共にMn−Al−C系磁石用合金
からなる一つの円筒ビレツトである場合に比べ
て、前述したビレツトBの外側にビレツトAが存
在する状態で両者を圧縮加工すると、前述したよ
うに圧縮加工が効果的にMn−Al−C系磁石用合
金に施される。
First, in the example shown in FIG. 2, with the outer periphery of billet A restrained, billet B is placed in contact with billet A as shown in (a), and compression processing is performed. By subjecting both billets A and B to compression processing, billet B has both an outer diameter and an inner diameter smaller after compression processing than before processing. As in the example shown in Fig. 2, billets 1 and 2 are both one cylindrical billet made of Mn-Al-C alloy for magnets. When both are subjected to compression processing, the compression processing is effectively applied to the Mn-Al-C alloy for magnets, as described above.

第3図の例では、第2図の場合と異なり、ビレ
ツトAとビレツトBの間にかなりのすき間がある
場合である。圧縮加工後は(b)に示すようにほぼ第
2図の場合と同様である。
In the example of FIG. 3, unlike the case of FIG. 2, there is a considerable gap between billets A and B. After compression processing, as shown in (b), it is almost the same as the case in FIG. 2.

第4図の例では、第2図の場合とビレツトAの
外周が外型6と接していない点が異なる。つま
り、圧縮加工前にはビレツトAの外周は拘束され
ていない。圧縮加工の進行にともなつて両ビレツ
トの系は大きくなつてやがてはビレツトAの外周
が外型と接触するようになり、その後は第2図と
同様の変形が行われる。
The example shown in FIG. 4 differs from the case shown in FIG. 2 in that the outer periphery of the billet A is not in contact with the outer mold 6. In other words, the outer periphery of billet A is not constrained before compression processing. As the compression process progresses, the system of both billets becomes larger, and eventually the outer periphery of billet A comes into contact with the outer mold, and thereafter the same deformation as shown in FIG. 2 takes place.

第5図の例では、第2図の場合でさらに中央に
ビレツトC3が存在する場合である。圧縮加工は
金型内の空間(ポンチ4,5と外型6でかこまれ
た空間)をほぼビレツトで満たされた状態まで行
うことができる。圧縮加工前、図に示した領域内
(特にビレツトの存在する空間とその近傍)がほ
ぼ同一温度であれば、実際にはビレツトの内周面
は曲面となつて中央部(高さ方向、軸方向につい
ての中央部)の内径が最も小さくなるが、ビレツ
トCを入れて共に圧縮加工することによつて曲面
のまがり(内径の変化)を小さくすることができ
る。第5図に例示したビレツトCを用いずに、内
周面を成形する目的でマンドレル等を用いる方法
でもよい。また第5図に限らず第2図から第6図
のすべての例においても、内周面を成形する目的
でマンドレル等を用いてもよい。
In the example of FIG. 5, billet C3 is present in the center of the case of FIG. 2. Compression processing can be performed until the space within the mold (the space surrounded by the punches 4 and 5 and the outer mold 6) is almost filled with billet. Before compression processing, if the temperature in the area shown in the figure (especially the space where the billet exists and its vicinity) is approximately the same, the inner circumferential surface of the billet will actually be a curved surface, and the central part (height direction, axis Although the inner diameter of the center portion (with respect to the direction) is the smallest, by inserting the billet C and compressing it together, the curvature of the curved surface (change in the inner diameter) can be reduced. Instead of using the billet C illustrated in FIG. 5, a mandrel or the like may be used for the purpose of forming the inner peripheral surface. Further, a mandrel or the like may be used not only in FIG. 5 but also in all the examples shown in FIGS. 2 to 6 for the purpose of forming the inner circumferential surface.

第6図の例では、第5図の場合のピレツトCが
円筒形状になつた場合である。
In the example of FIG. 6, the pillar C in FIG. 5 has a cylindrical shape.

以上の例において、第2図のビレツトBの外周
はビレツトAを介して外型6によつて拘束されて
いるが、内周は自由な状態であるとみなせる。一
方、第4図のビレツトBの外周はビレツトAと接
しているが、ビレツトAの外周は外型6と接触し
ていないため自由な状態であるとみなせる。
In the above example, the outer periphery of the billet B in FIG. 2 is restrained by the outer mold 6 via the billet A, but the inner periphery can be considered to be in a free state. On the other hand, although the outer periphery of billet B in FIG. 4 is in contact with billet A, the outer periphery of billet A is not in contact with outer mold 6 and can therefore be considered to be in a free state.

圧縮加工は530〜830℃の温度域で行うため、ビ
レツトA,BまたはおよびCの材質が異なる場
合、加工後室温まで冷却すると、熱膨張率の差に
よつて焼ばね状態になつたり、逆にビレツト間に
すきまが生じたりする。Mn−Al−C系磁石合金
以外の材料を用いる場合には、Mn−Al−C系磁
石合金の熱膨張率との大小関係を考慮する必要が
ある。
Compression processing is performed in a temperature range of 530 to 830°C, so if billets A, B, and C are made of different materials, if they are cooled to room temperature after processing, they may become a frozen spring state due to the difference in coefficient of thermal expansion, or vice versa. There may be gaps between the billets. When using a material other than the Mn-Al-C magnet alloy, it is necessary to consider the magnitude relationship with the coefficient of thermal expansion of the Mn-Al-C magnet alloy.

第2図から第6図の例では、圧縮加工工程の内
で少なくともピレツトBの外周を拘束した状態で
圧縮加工を行う部分が存在している。しかし、必
ずしもこのようなビレツトBの外周を拘束した状
態で圧縮加工を行う部分を有する必要なない。例
えば第4図に示した加工において、外型6が存在
しない場合でもよい。この場合でもMn−Al−C
系磁石用合金からなるビレツトの外側を金属材料
からなるビレツトでおおつた状態で加工すること
によつて、前述した圧縮加工の効果が効率的に
Mn−Al−C系磁石用合金に与えられる。しか
し、前述したビレツトBの外周を拘束した状態で
圧縮加工を行う部分を有する方が、しかもその部
分が多いほどその効果が大きい。
In the examples shown in FIGS. 2 to 6, there is a portion in the compression process in which at least the outer periphery of the pillar B is restrained. However, it is not necessarily necessary to have a portion where the compression process is performed while the outer periphery of the billet B is restrained. For example, in the processing shown in FIG. 4, the outer mold 6 may not exist. Even in this case, Mn-Al-C
By processing the billet made of an alloy for magnets while covering the outside with a billet made of a metal material, the effect of the compression process mentioned above can be efficiently achieved.
Provided for Mn-Al-C alloys for magnets. However, the effect is greater if the billet B has a portion where the compression process is performed while the outer periphery of the billet B is constrained, and the more such portions there are.

また、以上の例ではビレツトA,Bを一つのも
のからなる円筒体としたが、必ずしもその必要は
ない。例えば第2図においてビレツトAまたはビ
レツトBが二つ以上のものから円筒体を形成する
ものからなつていてもよい。極端な場合には、第
2図のビレツトAの占めている部分が粉末であつ
ても良い。
Further, in the above example, the billets A and B are made of one cylindrical body, but this is not necessarily necessary. For example, billet A or billet B in FIG. 2 may be composed of two or more parts forming a cylindrical body. In extreme cases, the portion occupied by billet A in FIG. 2 may be powder.

第2図から第6図の例では、ビレツトAおよび
B(もしくはさらにビレツトC)の圧縮加工前の
高さはほぼ等しいが、各ビレツトの高さが異なつ
ていても良い。例えば第3図において、ビレツト
Aの高さの方がビレツトBより高くても良い。
In the examples of FIGS. 2 to 6, the heights of billets A and B (or even billet C) before compression are approximately equal, but the heights of each billet may be different. For example, in FIG. 3, billet A may be higher than billet B.

また以上の例では、ビレツトB(Mn−Al−C
系磁石用合金磁石からなる中空体状のビレツト)
の全体に圧縮加工を施す例を示したが、局部的に
圧縮加工を施さない領域をもうけて加工前の構造
を保存しても良い。例えば第2図において、ポン
チ5の端面を平面ではなくビレツトB2の内径の
大きさに合つた段付きの形状にして、局部的に内
周の一部を拘束して圧縮加工を施さない領域をも
うける方法などである。
In addition, in the above example, billet B (Mn-Al-C
Hollow body-shaped billet made of alloy magnet for system magnets)
Although we have shown an example in which compression is applied to the entire area, the structure before processing may be preserved by creating a region where compression is not applied locally. For example, in Fig. 2, the end face of the punch 5 is not flat, but has a stepped shape that matches the inner diameter of the billet B2, and a part of the inner circumference is locally restrained to create an area that will not be compressed. How to make money, etc.

また、前述したように圧縮加工後もほぼ円筒形
状のビレツトを得たい場合は、内周面を成形する
目的でマンドレル等を用いてもよい。
Further, as described above, if it is desired to obtain a substantially cylindrical billet after compression processing, a mandrel or the like may be used for the purpose of shaping the inner peripheral surface.

さらに、前記の金属材料からなる円筒体状のビ
レツト(ビレツトA1)が、少なくとも内周部が
磁性体からなるビレツトであれば、ビレツトBが
圧縮加工をうけることによつて放射状に磁化容易
方向を受ける磁石となり、前述した内周着磁にお
けるA部に適する部分となる。磁性体の部分がB
部に適する部分となつて、2種類以上の構造を有
する磁石を得ることができる。例えば第2図にお
いてビレツトA1が高透磁率材料からなり、ビレ
ツトB2がMn−Al−C系磁石用合金からなる場
合である。
Furthermore, if the cylindrical billet (billet A1) made of the metal material described above is a billet whose inner peripheral portion is made of a magnetic material, the billet B can be compressed to radially change the direction of easy magnetization. It becomes a receiving magnet, and becomes a part suitable for the part A in the above-mentioned inner circumferential magnetization. The magnetic part is B
It is possible to obtain a magnet having two or more types of structures depending on the part suitable for the part. For example, in FIG. 2, billet A1 is made of a high magnetic permeability material and billet B2 is made of a Mn--Al--C alloy for magnets.

前述した様な圧縮加工の可能な温度範囲につい
ては、530〜830℃の温度領域について行えたが、
780℃を越える温度では磁気特性がかなり低下し
た。より望ましい温度範囲としては560〜760℃で
あつた。
Regarding the possible temperature range of compression processing as mentioned above, it was possible to perform it in the temperature range of 530 to 830℃, but
At temperatures above 780°C, the magnetic properties deteriorated considerably. A more desirable temperature range was 560 to 760°C.

次に本発明の更に具体的な実施例について説明
する。
Next, more specific embodiments of the present invention will be described.

実施例 1 配合組成で69.4%のMn、29.3%のAl、0.5%の
C、0.7%のNi及び0.1%のTiを溶解鋳造し、外径
35.mm、内径29.1mm、長さ20mmの円筒ビレツト
(ビレツトB)と外径40mm、内径29.1mm、長さ20
mmの円筒ビレツト(ビレツトD)とを作製した。
これらのビレツトを1100℃で2時間保持した後、
600℃まで風冷し、600℃で30分間保持したのち、
室温まで放冷する熱処理を行つた。
Example 1 A mixture of 69.4% Mn, 29.3% Al, 0.5% C, 0.7% Ni and 0.1% Ti was melted and cast, and the outer diameter
Cylindrical billet (Billet B) of 35.mm, inner diameter 29.1mm, length 20mm and outer diameter 40mm, inner diameter 29.1mm, length 20
A cylindrical billet (billet D) with a diameter of 2 mm was prepared.
After holding these billets at 1100℃ for 2 hours,
After air cooling to 600℃ and holding at 600℃ for 30 minutes,
Heat treatment was performed by allowing the sample to cool to room temperature.

次に黄銅の棒材を切削加工して外径40mm、内径
35.3mm、長さ20mmの円筒ビレツト(ビレツトA)
を作製した。以上の工程を経てMn−Al−C系磁
石用合金となる。
Next, we cut a brass bar material to create a shape with an outer diameter of 40 mm and an inner diameter of 40 mm.
Cylindrical billet 35.3mm, length 20mm (billet A)
was created. Through the above steps, a Mn-Al-C alloy for magnets is obtained.

ビレツトAの中空部分にビレツトBを入れて第
2図に示したような状態にセツトして、第2図に
示したような金型を用いて潤滑剤を介して680℃
の温度で長さ10mmまでの圧縮加工を行つた。なお
用いた金型の外型6の40mmである。
Billet B is placed in the hollow part of billet A, set in the state shown in Figure 2, and heated to 680°C using lubricant using a mold as shown in Figure 2.
Compression processing was performed up to 10 mm in length at a temperature of . Note that the outer mold 6 of the mold used is 40 mm.

加工後のビレツトの内周部(加工前、ビレツト
Bにあたる部分)から各辺が径方向、弦方向及び
軸方向に沿うようにして一辺が約4mmの立法体試
料を切り出し、磁気特性を測定した。
A cubic sample with a side of about 4 mm was cut out from the inner periphery of the billet after processing (corresponding to billet B before processing), with each side along the radial, chordal, and axial directions, and the magnetic properties were measured. .

磁気特性は、径方向ではBr=5.2kG、Hc=
2.9k0e、(BH)nax=4.7MG・0e、弦方向ではBr=
3.0kG、Hc=2.1k0e、(BH)nax=1.6MG・0e、軸
方向ではBr=3.3kG、Hc=2.3k0e、(BH)nax
2.0MG・0eであつた。
The magnetic properties are Br = 5.2kG in the radial direction, Hc =
2.9k0e, (BH) nax =4.7MG・0e, Br= in the string direction
3.0kG, Hc = 2.1k0e, (BH) nax = 1.6MG・0e, in the axial direction Br = 3.3kG, Hc = 2.3k0e, (BH) nax =
It was 2.0MG・0e.

さらに詳細に調べたところ、内周部は磁気特性
的に均一性が高く、さらに金属組織的にも均一な
ものであつた。
Further detailed examination revealed that the inner circumference had high uniformity in terms of magnetic properties and was also uniform in terms of metallographic structure.

比較のために、ビレツトDに前記と同様に圧縮
加工を施した。加工後のビレツトの外周部から前
記と同様に一辺4mmの立方体試料を切り出し、磁
気特性を測定した。磁気特性は、径方向ではBr
=5.0kG、Hc=2.4k0e、(BH)nax=3.5MG・0e、
弦方向ではBr=3.1kG、Hc=1.7k0e、(BH)nax
1.5MG・0e、軸方向ではBr=2.8kG、Hc=
1.8k0e、(BH)nax=1.4MG・0eであつた。さらに
前記と同様に詳細に調べたところ、磁気特性的な
均一性は本発明の方法によつて得られたものに比
べて悪く、さらに金属組織的にも不均一なもので
あつた。
For comparison, billet D was compressed in the same manner as above. A cubic sample of 4 mm on a side was cut out from the outer periphery of the processed billet in the same manner as described above, and its magnetic properties were measured. The magnetic properties are Br in the radial direction.
=5.0kG, Hc=2.4k0e, (BH) nax =3.5MG・0e,
In the string direction, Br = 3.1kG, Hc = 1.7k0e, (BH) nax =
1.5MG・0e, Br=2.8kG in the axial direction, Hc=
1.8k0e, (BH) nax = 1.4MG・0e. Furthermore, detailed examination in the same manner as above revealed that the uniformity of the magnetic properties was worse than that obtained by the method of the present invention, and the metallographic structure was also non-uniform.

前述したように、本発明による方法の方が径方
向の磁気特性が高いものを得ることができ、しか
も磁気特性的にも金属組織的にも均一性の高いも
のを得ることができる。
As described above, the method according to the present invention can provide a material with higher magnetic properties in the radial direction, and moreover, a material with higher uniformity in terms of magnetic properties and metallographic structure.

実施例 2 配合組成で69.4%のMn、29.3%のAl、0.5%の
C、0.7%のNi及び0.1%のTiを溶解鋳造し、外径
35mm、内径29mm、長さ20mmの円筒ビレツト(ビレ
ツトB)を数個作製した。これらのビレツトに実
施例1と同じ熱処理を施した。
Example 2 A mixture of 69.4% Mn, 29.3% Al, 0.5% C, 0.7% Ni and 0.1% Ti was melted and cast, and the outer diameter
Several cylindrical billets (billet B) with a diameter of 35 mm, an inner diameter of 29 mm, and a length of 20 mm were prepared. These billets were subjected to the same heat treatment as in Example 1.

次に純鉄の棒材を切削加工して外径40mm、内径
35mm、長さ20mmの円筒ビレツト(ビレツトA)を
数個作製した。
Next, we cut a pure iron bar to create a material with an outer diameter of 40 mm and an inner diameter of 40 mm.
Several cylindrical billets (billet A) each having a length of 35 mm and a length of 20 mm were prepared.

ビレツトAの中空部分にビレツトBを入れて実
施例1と同じ金型を用いて第2図に示したような
状態にセツトして、潤滑剤を介して680℃の温度
で長さ10mmまでの圧縮加工を行つた。
Billet B was placed in the hollow part of billet A, and using the same mold as in Example 1, the billet B was set in the state shown in Fig. 2 and molded using lubricant at a temperature of 680°C to a length of up to 10 mm. Compression processing was performed.

加工後のビレツトを外径39mm、内径22mmに切削
加工した。磁石の内周に12極の多極着磁を施し
た。着磁は2000μFのオイルコンデンサーを用い
て、2000Vでパルス着磁した。内周の表面磁束密
度をホール素子で測定した。表面磁束密度は
2.9kGであつた。
After processing, the billet was cut to an outer diameter of 39 mm and an inner diameter of 22 mm. Multipole magnetization with 12 poles was applied to the inner circumference of the magnet. Magnetization was performed using a 2000 μF oil capacitor and pulsed magnetization at 2000 V. The surface magnetic flux density on the inner circumference was measured using a Hall element. The surface magnetic flux density is
It was 2.9kG.

このように、ビレツトAに純鉄(磁性体)を用
いることによつて圧縮加工後の磁石は、きわめて
高性能な内周着磁に適するものである。
In this way, by using pure iron (magnetic material) for billet A, the magnet after compression processing is suitable for extremely high-performance inner periphery magnetization.

実施例 3 配合組成で71.4%のMn、26.8%のAl、1%の
C、0.7%のNi及び0.1%のTiを溶解鋳造し、外径
34mm、内径28mm、長さ20mmの円筒ビレツト(ビレ
ツトA)を作製した。このビレツトを1150℃で2
時間保持した後、700℃まで平均冷却速度20℃/
分で冷却し700℃で30分間保持する熱処理を行つ
た。
Example 3 A mixture of 71.4% Mn, 26.8% Al, 1% C, 0.7% Ni and 0.1% Ti was melted and cast, and the outer diameter
A cylindrical billet (billet A) with a diameter of 34 mm, an inner diameter of 28 mm, and a length of 20 mm was prepared. This billet was heated to 1150℃ for 2 hours.
After holding for a period of time, the average cooling rate is 20℃/ to 700℃.
Heat treatment was carried out by cooling for 30 minutes and holding at 700°C for 30 minutes.

配合組成で69.4%のMn、29.3%のAl、0.4%の
C、0.7%のNi、0.1%のTi及び0.1%のpを溶解
鋳造し、外径28mm、内径19.6mm、長さ20mmの円筒
ビレツト(ビレツトB)を作製した。このビレツ
トに実施例1と同じ熱処理を施した。
A cylinder with a compound composition of 69.4% Mn, 29.3% Al, 0.4% C, 0.7% Ni, 0.1% Ti, and 0.1% P is melted and cast, and has an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 19.6 mm, and a length of 20 mm. A billet (billet B) was prepared. This billet was subjected to the same heat treatment as in Example 1.

ビレツトAの中空部分にビレツトBを入れて、
実施例1と同じ金型を用いて第4図に示したよう
な状態にセツトして長さ10mmまで圧縮加工を行つ
た。
Insert billet B into the hollow part of billet A,
Using the same mold as in Example 1, the mold was set in the state shown in FIG. 4 and compressed to a length of 10 mm.

加工後のビレツトを外径39mm、内径22mmに切削
加工して、実施例2と同様に8極の内周着磁を行
つた。表面磁束密度は2.7kGであつた。きわめて
高性能な内周着磁に適する磁石であつた。
The billet after processing was cut to an outer diameter of 39 mm and an inner diameter of 22 mm, and the inner circumference was magnetized with 8 poles in the same manner as in Example 2. The surface magnetic flux density was 2.7kG. It was a magnet suitable for extremely high-performance inner circumferential magnetization.

以上の実施例は第2図から第6図に示した例の
内の代表的な具体例であるが、ビレツトA1とビ
レツトB2の圧縮加工前の長さは異なつていても
よい。また、ビレツト全体を圧縮加工するのでは
なく、ビレツトの一部分を変形させずに加工前の
構造を保存す方法でもよい。また場合によつては
ビレツトが二つ以上のものから中空形状を形成す
るものでもよい。さらに、内周面を成形する目的
でマンドレル等を用いてもよい。
Although the above embodiment is a typical example of the examples shown in FIGS. 2 to 6, the lengths of billet A1 and billet B2 before compression processing may be different. Furthermore, instead of compressing the entire billet, a method may be used in which the structure before processing is preserved without deforming a portion of the billet. In some cases, the billet may be formed of two or more billets to form a hollow shape. Furthermore, a mandrel or the like may be used for the purpose of shaping the inner peripheral surface.

発明の効果 以上のように、本発明によれば、多極着磁にお
いて優れた磁気特性を示す磁石を得ることができ
る。また、本発明の方法では、金属材料からなる
ビレツトと共にMn−Al−C系磁石用合金を圧縮
加工するため、圧縮加工が効果的にMn−Al−C
系磁石用合金に施される。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a magnet that exhibits excellent magnetic properties in multipolar magnetization. In addition, in the method of the present invention, since the Mn-Al-C alloy for magnets is compressed together with the billet made of metal material, the compression process effectively
Applied to alloys for magnets.

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

第1図は円筒状磁石の内周に多極着磁を施した
場合の磁石内部での磁路の形成を模式的に示す
図、第2図、第3図、第4図、第5図及び第6図
は本発明の圧縮加工の一例を模式的に示す金型の
一部の断面図である。 1……ビレツトA、2……ビレツトB、3……
ビレツトC、4,5……ポンチ、6……外型。
Figure 1 is a diagram schematically showing the formation of a magnetic path inside the magnet when the inner circumference of a cylindrical magnet is subjected to multipolar magnetization, Figures 2, 3, 4, and 5 and FIG. 6 is a cross-sectional view of a part of a mold schematically showing an example of compression processing of the present invention. 1... Billet A, 2... Billet B, 3...
Billet C, 4, 5... Punch, 6... External mold.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 マンガン−アルミニウム−炭素系磁石用合金
からなる中空体状のビレツトを前記磁石用合金と
は材料が異なる金属材料からなる中空体状のビレ
ツトの中空部分に挿入し、この二つのビレツトを
530〜830℃の温度で、前記磁石用合金からなる中
空体状のビレツトの軸方向に前記二つのビレツト
が互いに接するまでまたはそれ以上圧縮加工して
一体化することを特徴とするマンガン−アルミニ
ウム−炭素系合金磁石の製造法。 2 金属材料からなる中空体状のビレツトが、少
なくとも内周部が磁性体からなつている特許請求
の範囲第1項記載のマンガン−アルミニウム−炭
素系合金磁石の製造法。 3 中空体状が、円筒体状である特許請求の範囲
第1項または第2項記載のマンガン−アルミニウ
ム−炭素系合金磁石の製造法。 4 圧縮加工が、磁石用合金からなる中空体状の
ビレツトの外周を拘束した状態で、しかも少なく
とも内周の一部分を自由にした状態で行う加工で
ある特許請求の範囲第1項または第2項記載のマ
ンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造
法。 5 圧縮加工が、磁石用合金からなる中空体状の
ビレツトの外周および内周の少なくとも一部分を
自由にした状態で行つた後、さらに前記ビレツト
の外周を拘束した状態で、しかも少なくとも内周
の一部分を自由にした状態で行う加工である特許
請求の範囲第1項または第2項記載のマンガン−
アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法。
[Scope of Claims] 1. A hollow billet made of a manganese-aluminum-carbon alloy for magnets is inserted into the hollow part of a hollow billet made of a metal material different from the alloy for magnets, and two billets
Manganese-aluminum, characterized in that the two billets are compressed in the axial direction of the hollow billet made of the magnet alloy at a temperature of 530 to 830° C. until the two billets touch each other or further until they are integrated. Manufacturing method for carbon-based alloy magnets. 2. The method for producing a manganese-aluminum-carbon alloy magnet according to claim 1, wherein the hollow billet made of a metal material has at least an inner peripheral portion made of a magnetic material. 3. The method for manufacturing a manganese-aluminum-carbon alloy magnet according to claim 1 or 2, wherein the hollow body is cylindrical. 4. Claims 1 or 2, wherein the compression process is performed with the outer periphery of a hollow billet made of a magnet alloy being constrained, and at least a portion of the inner periphery being free. A method for manufacturing the manganese-aluminum-carbon alloy magnet described above. 5. After the compression process is performed with at least a portion of the outer periphery and inner periphery of a hollow billet made of a magnetic alloy free, the billet is further compressed with the outer periphery constrained and at least a portion of the inner periphery. Manganese according to claim 1 or 2, which is processed in a state where the manganese is free.
A method for producing an aluminum-carbon alloy magnet.
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JPS56146868A (en) * 1980-04-14 1981-11-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of manganese-aluminum-carbon alloy magnet
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