JPH05186805A - 強磁性粉末成形金型及び強磁性粉末成形方法 - Google Patents
強磁性粉末成形金型及び強磁性粉末成形方法Info
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- JPH05186805A JPH05186805A JP15517091A JP15517091A JPH05186805A JP H05186805 A JPH05186805 A JP H05186805A JP 15517091 A JP15517091 A JP 15517091A JP 15517091 A JP15517091 A JP 15517091A JP H05186805 A JPH05186805 A JP H05186805A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】強磁性粉末の成形過程でパルス磁場を印加する
ことにより効率よく強磁性粉末を配向させて得られる成
形体に高い磁気異方性をもたせることができる強磁性粉
末の成形金型を提供する。 【構成】 Ｓｉ3Ｎ4粉末、Ｙ2Ｏ3粉末、ＡＩＮ固溶体粉
末、Ａｌ2Ｏ3粉末に対し、ＴｉＮ粉末を添加して成形焼
結加工された導電性サイアロン焼結体からなる外径８０
ｍｍ高さ１００ｍｍの強磁性粉末成形用のダイス１を用
いて強磁性粉末を１．５ｔ／ｃｍ2にて加圧すると共に
粉末の圧縮方向に１０ｋＯｅのパルス磁場を加えること
により圧縮成形した。以上により得られた焼結体を着磁
し、得られたサンプルに付き磁気特性の評価を行った。
ことにより効率よく強磁性粉末を配向させて得られる成
形体に高い磁気異方性をもたせることができる強磁性粉
末の成形金型を提供する。 【構成】 Ｓｉ3Ｎ4粉末、Ｙ2Ｏ3粉末、ＡＩＮ固溶体粉
末、Ａｌ2Ｏ3粉末に対し、ＴｉＮ粉末を添加して成形焼
結加工された導電性サイアロン焼結体からなる外径８０
ｍｍ高さ１００ｍｍの強磁性粉末成形用のダイス１を用
いて強磁性粉末を１．５ｔ／ｃｍ2にて加圧すると共に
粉末の圧縮方向に１０ｋＯｅのパルス磁場を加えること
により圧縮成形した。以上により得られた焼結体を着磁
し、得られたサンプルに付き磁気特性の評価を行った。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、強磁性粉末を圧縮成
形する強磁性粉末の成形金型及び成形方法に関するもの
であり、特に磁場中成形によって圧縮方向もしくは径方
向に異方性を与えるために用いられる強磁性粉末成形金
型と強磁性粉末の成形過程で大きな異方性を与える強磁
性粉末の成形方法に関するものである。
形する強磁性粉末の成形金型及び成形方法に関するもの
であり、特に磁場中成形によって圧縮方向もしくは径方
向に異方性を与えるために用いられる強磁性粉末成形金
型と強磁性粉末の成形過程で大きな異方性を与える強磁
性粉末の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から永久磁石を製造する場合にはＳ
ｍＣｏ系合金、ＮｄＦｅＢ系合金等のの強磁性粉末を所
定の形状に圧縮成形し、その成形体を焼結し更に着磁す
るという方法が一般に行われている。その際強磁性粉末
を圧縮成形する過程で、得られる成形体に磁気異方性を
与え着磁後の磁気特性を高めることを目的として、磁場
中成形が行われている。この磁場中成形における磁界の
方向は目的とする永久磁石製品に求められる機能に基づ
き、圧縮方向と平行とする或いは圧縮方向と垂直に成形
体の径方向に磁界をかける等適宜に設定することができ
る。しかしいずれの場合であっても、成形体に充分に磁
気異方性を与えるべく強磁性粉末の配向性を高めるため
には大電流によるパルス磁場を印加することが行われて
いる（特開平２−１３０８１１）。
ｍＣｏ系合金、ＮｄＦｅＢ系合金等のの強磁性粉末を所
定の形状に圧縮成形し、その成形体を焼結し更に着磁す
るという方法が一般に行われている。その際強磁性粉末
を圧縮成形する過程で、得られる成形体に磁気異方性を
与え着磁後の磁気特性を高めることを目的として、磁場
中成形が行われている。この磁場中成形における磁界の
方向は目的とする永久磁石製品に求められる機能に基づ
き、圧縮方向と平行とする或いは圧縮方向と垂直に成形
体の径方向に磁界をかける等適宜に設定することができ
る。しかしいずれの場合であっても、成形体に充分に磁
気異方性を与えるべく強磁性粉末の配向性を高めるため
には大電流によるパルス磁場を印加することが行われて
いる（特開平２−１３０８１１）。
【０００３】ところで一般に以上の強磁性粉末の成形に
用いる強磁性粉末成形金型のパンチ若しくはダイスに
は、耐熱性、耐摩耗性、耐熱衝撃性等の特性が要求さ
れ、そのような観点から従来これらのパンチ若しくはダ
イスには、超硬合金やダイス鋼からなるものが用いられ
ていた。
用いる強磁性粉末成形金型のパンチ若しくはダイスに
は、耐熱性、耐摩耗性、耐熱衝撃性等の特性が要求さ
れ、そのような観点から従来これらのパンチ若しくはダ
イスには、超硬合金やダイス鋼からなるものが用いられ
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上の従来の
強磁性粉末の成形金型には次のような問題があった。す
なわち従来の強磁性粉末の成形金型に用いられるパンチ
若しくはダイスは、超硬合金、ダイス鋼いずれの場合で
あっても、高い導電性を有し、そのため前述したように
強磁性粉末の圧縮過程で大電流によるパルス磁場を印加
する場合には、そのパルス磁場による電磁誘導によりパ
ンチ若しくはダイス内に渦電流が発生していた。かかる
渦電流は外部から加えられるパルス磁場を打ち消す方向
の逆磁場を生じることから、その結果として外部から加
えられるパルス磁場の大きさが減殺されてしまい、した
がって、従来そのようにパルス磁場を印加しても充分に
効率よく圧縮成形過程での強磁性粉末の配向性を向上す
ることができないという問題があった。
強磁性粉末の成形金型には次のような問題があった。す
なわち従来の強磁性粉末の成形金型に用いられるパンチ
若しくはダイスは、超硬合金、ダイス鋼いずれの場合で
あっても、高い導電性を有し、そのため前述したように
強磁性粉末の圧縮過程で大電流によるパルス磁場を印加
する場合には、そのパルス磁場による電磁誘導によりパ
ンチ若しくはダイス内に渦電流が発生していた。かかる
渦電流は外部から加えられるパルス磁場を打ち消す方向
の逆磁場を生じることから、その結果として外部から加
えられるパルス磁場の大きさが減殺されてしまい、した
がって、従来そのようにパルス磁場を印加しても充分に
効率よく圧縮成形過程での強磁性粉末の配向性を向上す
ることができないという問題があった。
【０００５】一方、近時広範な分野でその適用が検討さ
れているニューセラミックス材料は絶縁体であることか
ら、強磁性粉末の圧縮成形金型のパンチ若しくはダイス
として用いる場合には、圧縮成形過程で粉末の配向性を
効率よく高めることを目的としてパルス磁場を印加して
も、パンチ若しくはダイス内における渦電流の発生に起
因する逆磁場の発生という問題はなく、その点でパンチ
若しくはダイスとして用いる場合には超硬合金等に比べ
磁気特性の良好な永久磁石が得られるという極めて優れ
た利点がある。
れているニューセラミックス材料は絶縁体であることか
ら、強磁性粉末の圧縮成形金型のパンチ若しくはダイス
として用いる場合には、圧縮成形過程で粉末の配向性を
効率よく高めることを目的としてパルス磁場を印加して
も、パンチ若しくはダイス内における渦電流の発生に起
因する逆磁場の発生という問題はなく、その点でパンチ
若しくはダイスとして用いる場合には超硬合金等に比べ
磁気特性の良好な永久磁石が得られるという極めて優れ
た利点がある。
【０００６】しかもかかるセラミックス材料は超硬合
金、ダイス鋼に比べ、高い耐熱性、耐摩耗性を有してお
り、なかでもβサイアロン固溶体を主体とする焼結体
（以下、「サイアロン焼結体」という）は、その優れた
強度、硬度、靱性、耐熱衝撃性、耐酸化性、耐摩耗性等
により、パンチ若しくはダイスとして用いた場合、その
長寿命化が実現し、その点からも超硬合金等を用いる場
合に比べ有利となる。しかし、サイアロン焼結体は、高
硬度、高靱性であるがゆえに機械加工が極めて難しく、
また絶縁体であるがために放電加工も不可能なため、通
常ダイヤモンド砥石による研削加工しか行えず、最終形
状まで仕上げるための加工工程に膨大な時間を要すると
いう不都合があった。特に、強磁性粉末成形金型のパン
チ若しくはダイスの形状は、目的とする磁石製品の形状
に応じて決定され、その形状によっては加工が難しく、
特に上下のパンチと接触する部分は精密な加工が求めら
れ、その点からも膨大な加工時間を必要とするという問
題があった。
金、ダイス鋼に比べ、高い耐熱性、耐摩耗性を有してお
り、なかでもβサイアロン固溶体を主体とする焼結体
（以下、「サイアロン焼結体」という）は、その優れた
強度、硬度、靱性、耐熱衝撃性、耐酸化性、耐摩耗性等
により、パンチ若しくはダイスとして用いた場合、その
長寿命化が実現し、その点からも超硬合金等を用いる場
合に比べ有利となる。しかし、サイアロン焼結体は、高
硬度、高靱性であるがゆえに機械加工が極めて難しく、
また絶縁体であるがために放電加工も不可能なため、通
常ダイヤモンド砥石による研削加工しか行えず、最終形
状まで仕上げるための加工工程に膨大な時間を要すると
いう不都合があった。特に、強磁性粉末成形金型のパン
チ若しくはダイスの形状は、目的とする磁石製品の形状
に応じて決定され、その形状によっては加工が難しく、
特に上下のパンチと接触する部分は精密な加工が求めら
れ、その点からも膨大な加工時間を必要とするという問
題があった。
【０００７】したがってこの発明は以上の従来の強磁性
粉末のパンチ若しくはダイスにおける問題を解消し、強
磁性粉末の成形過程でパルス磁場を印加することにより
効率よく強磁性粉末を配向させて得られる成形体に高い
磁気異方性をもたせることができ、しかも比較的容易に
短時間で精密加工することができるパンチ若しくはダイ
スを備えた強磁性粉末の成形金型及びかかる成形金型を
用いる強磁性粉末の成形方法を提供することを目的とす
る。
粉末のパンチ若しくはダイスにおける問題を解消し、強
磁性粉末の成形過程でパルス磁場を印加することにより
効率よく強磁性粉末を配向させて得られる成形体に高い
磁気異方性をもたせることができ、しかも比較的容易に
短時間で精密加工することができるパンチ若しくはダイ
スを備えた強磁性粉末の成形金型及びかかる成形金型を
用いる強磁性粉末の成形方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等はサイアロン
焼結体に導電性を付与し、放電加工を可能にすることに
よってサイアロンを用いて各種の形状のパンチ若しくは
ダイスを得る方法について種々検討してきた。その結
果、Ｓｉ3Ｎ4とＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、２１Ｒ、ＡＩＮから
なる焼結助剤と周期率表の4a族、5a族または6a族の元素
の炭化物、ホウ化物または窒化物からなる非酸化物系導
電材とを含有したサイアロン焼結体で、電気抵抗率が
１．５×１０-2Ω・ｃｍ以下であるサイアロン焼結体
は、優れた放電加工性を有するため、複雑形状の加工が
可能となり、かつ、優れたパンチ若しくはダイスとして
の特性を有することを見いだし、この発明をなすに至っ
た。
焼結体に導電性を付与し、放電加工を可能にすることに
よってサイアロンを用いて各種の形状のパンチ若しくは
ダイスを得る方法について種々検討してきた。その結
果、Ｓｉ3Ｎ4とＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、２１Ｒ、ＡＩＮから
なる焼結助剤と周期率表の4a族、5a族または6a族の元素
の炭化物、ホウ化物または窒化物からなる非酸化物系導
電材とを含有したサイアロン焼結体で、電気抵抗率が
１．５×１０-2Ω・ｃｍ以下であるサイアロン焼結体
は、優れた放電加工性を有するため、複雑形状の加工が
可能となり、かつ、優れたパンチ若しくはダイスとして
の特性を有することを見いだし、この発明をなすに至っ
た。
【０００９】すなわちこの発明によれば、一対のパンチ
と、この一対のパンチとの間に成形空間を形成するべく
配置されるダイスとを有してなる強磁性粉末成形金型で
あって、前記一対のパンチと前記ダイスとのすくなくと
も一方が導電性サイアロンにより形成されてなる強磁性
粉末成形金型が提供される。またこの発明によれば、前
記導電性サイアロンがＳｉ3Ｎ4とＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、２
１Ｒ、ＡＩＮからなる焼結助剤と非酸化物系導電材とを
含有したサイアロン焼結体である強磁性粉末成形金型が
提供される。
と、この一対のパンチとの間に成形空間を形成するべく
配置されるダイスとを有してなる強磁性粉末成形金型で
あって、前記一対のパンチと前記ダイスとのすくなくと
も一方が導電性サイアロンにより形成されてなる強磁性
粉末成形金型が提供される。またこの発明によれば、前
記導電性サイアロンがＳｉ3Ｎ4とＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、２
１Ｒ、ＡＩＮからなる焼結助剤と非酸化物系導電材とを
含有したサイアロン焼結体である強磁性粉末成形金型が
提供される。
【００１０】さらにこの発明によれば前記導電性サイア
ロンの電気抵抗率が１．５×１０-2Ω・ｃｍ以下とされ
る強磁性粉末成形金型が提供される。またさらに、この
発明によれば前記非酸化物系導電材が周期率表の4a族、
5a族または6a族の元素の炭化物、ホウ化物または窒化物
である強磁性粉末成形金型が提供される。加えてこの発
明によれば、一対のパンチと、この一対のパンチとの間
に成形空間を形成するようにダイスを配置し、前記パン
チと前記ダイスとによって強磁性粉末を磁場中成形する
強磁性粉末の成形方法において、前記一対のパンチと前
記ダイスとのすくなくとも一方を導電性サイアロンによ
り形成し、前記強磁性粉末の成形過程で少なくとも１回
以上のパルス磁場を印加する強磁性粉末の成形方法が提
供される。
ロンの電気抵抗率が１．５×１０-2Ω・ｃｍ以下とされ
る強磁性粉末成形金型が提供される。またさらに、この
発明によれば前記非酸化物系導電材が周期率表の4a族、
5a族または6a族の元素の炭化物、ホウ化物または窒化物
である強磁性粉末成形金型が提供される。加えてこの発
明によれば、一対のパンチと、この一対のパンチとの間
に成形空間を形成するようにダイスを配置し、前記パン
チと前記ダイスとによって強磁性粉末を磁場中成形する
強磁性粉末の成形方法において、前記一対のパンチと前
記ダイスとのすくなくとも一方を導電性サイアロンによ
り形成し、前記強磁性粉末の成形過程で少なくとも１回
以上のパルス磁場を印加する強磁性粉末の成形方法が提
供される。
【００１１】
【作用】次にこの発明の内容をその作用と共にさらに詳
しく説明する。Ｓｉ3Ｎ4とＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、２１Ｒ、
ＡＩＮからなる焼結助剤を含有するサイアロン固溶体に
対し、非酸化物系導電材を添加し、導電性を有する第２
のセラミックス相を形成せしめることにより、放電加工
が可能なサイアロン焼結体が得られる。したがってかか
るサイアロン焼結体によれば、粉末成形金型の各種形状
のパンチ若しくはダイスを容易に得ることができ、かか
るパンチ若しくはダイスを用いて粉末の圧縮成形をすれ
ば、その過程でパルス磁場を印加しても、パンチ若しく
はダイス内に誘起される渦電流に起因する逆磁場が発生
することはなく、得られた強磁性粉末成形体は極めて配
向性の良好なものとなる。
しく説明する。Ｓｉ3Ｎ4とＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、２１Ｒ、
ＡＩＮからなる焼結助剤を含有するサイアロン固溶体に
対し、非酸化物系導電材を添加し、導電性を有する第２
のセラミックス相を形成せしめることにより、放電加工
が可能なサイアロン焼結体が得られる。したがってかか
るサイアロン焼結体によれば、粉末成形金型の各種形状
のパンチ若しくはダイスを容易に得ることができ、かか
るパンチ若しくはダイスを用いて粉末の圧縮成形をすれ
ば、その過程でパルス磁場を印加しても、パンチ若しく
はダイス内に誘起される渦電流に起因する逆磁場が発生
することはなく、得られた強磁性粉末成形体は極めて配
向性の良好なものとなる。
【００１２】ここで、前記導電性サイアロンの電気抵抗
率は好ましくは５．０×１０-2Ω・ｃｍ以上１．５×１
０-2Ω・ｃｍ以下とするのが良く、さらに好ましくは
９．０×１０-2Ω・ｃｍ以上１×１０-2Ω・ｃｍ以下と
するのが良い。ここで電気抵抗が５．０×１０-2Ω・ｃ
ｍ未満になると、成形手段内部に渦電流が発生し、外部
から印加されるパルス電圧に対する逆磁場が生じるよう
になり好ましくない。逆に１．５×１０-2Ω・ｃｍを越
えると事実上放電加工ができなくなる。さらに９．０×
１０-2Ω・ｃｍ未満では、渦電流の影響を完全になくす
ことはできず、成形体の配向性を充分に向上することが
できず、一方１．０×１０-2Ω・ｃｍを越える場合に
は、成形手段の厚さが３０ｍｍを越えるとワイヤーカッ
ト放電加工による加工速度が著しく小さくなり好ましく
ない。なお、渦電流損と電気抵抗率とは反比例すること
が知られている。
率は好ましくは５．０×１０-2Ω・ｃｍ以上１．５×１
０-2Ω・ｃｍ以下とするのが良く、さらに好ましくは
９．０×１０-2Ω・ｃｍ以上１×１０-2Ω・ｃｍ以下と
するのが良い。ここで電気抵抗が５．０×１０-2Ω・ｃ
ｍ未満になると、成形手段内部に渦電流が発生し、外部
から印加されるパルス電圧に対する逆磁場が生じるよう
になり好ましくない。逆に１．５×１０-2Ω・ｃｍを越
えると事実上放電加工ができなくなる。さらに９．０×
１０-2Ω・ｃｍ未満では、渦電流の影響を完全になくす
ことはできず、成形体の配向性を充分に向上することが
できず、一方１．０×１０-2Ω・ｃｍを越える場合に
は、成形手段の厚さが３０ｍｍを越えるとワイヤーカッ
ト放電加工による加工速度が著しく小さくなり好ましく
ない。なお、渦電流損と電気抵抗率とは反比例すること
が知られている。
【００１３】さらに非酸化物系導電材の添加量は３０体
積％以上７０体積％未満とするのが良く、好ましくは４
０％以上６０％未満とするのがよい。３０体積％未満で
は導電性が不十分で放電加工が困難となり、一方７０体
積％以上では高温強度の低下が著しくなる。また４０％
未満では放電加工による加工速度が実用的でないという
問題が生じ、逆に６０％を越えると成形手段内に渦電流
が発生し、それに起因する逆磁場の発生により得られる
成形体の配向性が不十分となる。このように非酸化物導
電材の添加量が７０体積％以下であれば、従来のサイア
ロン焼結体固有の高強度、高硬度、高靱性等々の特性を
損なわれることが殆どないため、パンチ若しくはダイス
として使用した場合、従来の超硬合金やダイス鋼を用い
る場合に比べ、極めて有利となる。また、６０％以下で
あれば強磁性粉末の圧縮成形過程においてパルス磁場を
印加してもパンチ若しくはダイス等の成形手段の内部に
渦電流に起因する逆磁場が生じるようなことはなく、得
られる成形体は極めて配向性の良いものとなる。また、
このようにして得られた導電性のサイアロン焼結体は、
放電加工を行うことにより複雑な形状の加工を行うこと
も可能であるため、種々な形状のパンチ若しくはダイス
等の成形手段を得ることができる。
積％以上７０体積％未満とするのが良く、好ましくは４
０％以上６０％未満とするのがよい。３０体積％未満で
は導電性が不十分で放電加工が困難となり、一方７０体
積％以上では高温強度の低下が著しくなる。また４０％
未満では放電加工による加工速度が実用的でないという
問題が生じ、逆に６０％を越えると成形手段内に渦電流
が発生し、それに起因する逆磁場の発生により得られる
成形体の配向性が不十分となる。このように非酸化物導
電材の添加量が７０体積％以下であれば、従来のサイア
ロン焼結体固有の高強度、高硬度、高靱性等々の特性を
損なわれることが殆どないため、パンチ若しくはダイス
として使用した場合、従来の超硬合金やダイス鋼を用い
る場合に比べ、極めて有利となる。また、６０％以下で
あれば強磁性粉末の圧縮成形過程においてパルス磁場を
印加してもパンチ若しくはダイス等の成形手段の内部に
渦電流に起因する逆磁場が生じるようなことはなく、得
られる成形体は極めて配向性の良いものとなる。また、
このようにして得られた導電性のサイアロン焼結体は、
放電加工を行うことにより複雑な形状の加工を行うこと
も可能であるため、種々な形状のパンチ若しくはダイス
等の成形手段を得ることができる。
【００１４】このため、従来一般的に用いられている、
超硬合金、ダイス鋼等からなるパンチ若しくはダイス等
の成形金型を導電性サイアロン焼結体からなる成形金型
とすることにより、得られる粉末成形体の配向性の向上
ひいては磁石製品の磁気特性の向上のみならず、成形金
型としての加工の高精度化、金型の長寿命化が実現でき
るものである。またこの発明は、複雑形状を有するパン
チ若しくはダイスに限定されるものではなく、円形状等
の単純形状のパンチ若しくはダイスにも適用でき、放電
加工することにより大幅な加工時間の短縮が可能とな
る。
超硬合金、ダイス鋼等からなるパンチ若しくはダイス等
の成形金型を導電性サイアロン焼結体からなる成形金型
とすることにより、得られる粉末成形体の配向性の向上
ひいては磁石製品の磁気特性の向上のみならず、成形金
型としての加工の高精度化、金型の長寿命化が実現でき
るものである。またこの発明は、複雑形状を有するパン
チ若しくはダイスに限定されるものではなく、円形状等
の単純形状のパンチ若しくはダイスにも適用でき、放電
加工することにより大幅な加工時間の短縮が可能とな
る。
【００１５】この発明では以上のようにして得られた導
電性サイアロン金型により強磁性粉末を圧縮成形し、そ
の過程でパルス磁場を印加する。この発明に用いられる
強磁性粉末としては、例えばＳｍＣｏ系合金粉末、Ｎｄ
ＦｅＢ系合金、フェライト粉末、ＦｅＣｒＣｏ系合金粉
末等がある。また強磁性粉末を成形するにあたっては、
粉末の成形過程において複数回以上のパルス磁場を印加
するのが好ましく、特にはパルス磁場を４回以上印加す
るのが好ましい。すなわちこのように粉末の圧縮過程に
おいて粉末の低密度時から高密度時にわたって重ねてパ
ルス磁場を印加することにより、各粉末粒子の磁化容易
方向を重畳的に極めて高い精度で均一化することができ
る。
電性サイアロン金型により強磁性粉末を圧縮成形し、そ
の過程でパルス磁場を印加する。この発明に用いられる
強磁性粉末としては、例えばＳｍＣｏ系合金粉末、Ｎｄ
ＦｅＢ系合金、フェライト粉末、ＦｅＣｒＣｏ系合金粉
末等がある。また強磁性粉末を成形するにあたっては、
粉末の成形過程において複数回以上のパルス磁場を印加
するのが好ましく、特にはパルス磁場を４回以上印加す
るのが好ましい。すなわちこのように粉末の圧縮過程に
おいて粉末の低密度時から高密度時にわたって重ねてパ
ルス磁場を印加することにより、各粉末粒子の磁化容易
方向を重畳的に極めて高い精度で均一化することができ
る。
【００１６】更にその際、パルス磁場を発生するための
電流は圧縮当初から圧縮終了となる過程で、順次大きく
していくようにしてもよい。このようにすることによ
り、未だ強磁性粉末の密度が小さい圧縮当初は比較的小
電流として電力コストを節約することができ、圧縮が進
み強磁性粉末の密度が大きくなる圧縮後半には大電流と
して、効率よく粉末の配向性を向上することができる。
電流は圧縮当初から圧縮終了となる過程で、順次大きく
していくようにしてもよい。このようにすることによ
り、未だ強磁性粉末の密度が小さい圧縮当初は比較的小
電流として電力コストを節約することができ、圧縮が進
み強磁性粉末の密度が大きくなる圧縮後半には大電流と
して、効率よく粉末の配向性を向上することができる。
【００１７】
【実施例】以下にこの発明の一実施例を説明する。Ｓｉ
3Ｎ4粉末（粒度０．７μm、α化率９３％）８７重量
％、Ｙ2Ｏ3粉末（粒度１μm）５重量％、ＡＩＮ固溶体
粉末（結晶型２１Ｒ、粒度２μm）３重量％、Ａｌ2Ｏ3
粉末（粒度０．５μm）５重量％の組成に調整した粉末
に対し、ＴｉＮ粉末（粒度２μm）を４５体積％添加し
た後、有機溶剤で２日以上混合し、乾燥後、冷間静水圧
プレスにより１．５ｔ／ｃｍ2の圧力を持って成形し
た。その後、その導電性サイアロン成形体を１８００゜
Ｃで３時間、Ｎ2中１気圧雰囲気下で焼結を行い、更に
ダイヤモンド砥石により直径８０ｍｍ×３０ｍｍｌの円
板形状に加工を行った。更に、そのようにして加工され
た導電性サイアロン成形体について放電加工機により、
電極に直径０．２ｍｍのＣｕワイヤーを用い、印加電圧
１１０Ｖ、印加電流１．２Ａ、加工速度２ｍｍ／ｍｉｎ
の加工条件により、ワイヤーカット放電加工を行い、図
１に示すような中央部に直径１２ｍｍの穴を有する、導
電性サイアロン焼結体からなる外径８０ｍｍ高さ１００
ｍｍの強磁性粉末成形用のダイス１を製造した。
3Ｎ4粉末（粒度０．７μm、α化率９３％）８７重量
％、Ｙ2Ｏ3粉末（粒度１μm）５重量％、ＡＩＮ固溶体
粉末（結晶型２１Ｒ、粒度２μm）３重量％、Ａｌ2Ｏ3
粉末（粒度０．５μm）５重量％の組成に調整した粉末
に対し、ＴｉＮ粉末（粒度２μm）を４５体積％添加し
た後、有機溶剤で２日以上混合し、乾燥後、冷間静水圧
プレスにより１．５ｔ／ｃｍ2の圧力を持って成形し
た。その後、その導電性サイアロン成形体を１８００゜
Ｃで３時間、Ｎ2中１気圧雰囲気下で焼結を行い、更に
ダイヤモンド砥石により直径８０ｍｍ×３０ｍｍｌの円
板形状に加工を行った。更に、そのようにして加工され
た導電性サイアロン成形体について放電加工機により、
電極に直径０．２ｍｍのＣｕワイヤーを用い、印加電圧
１１０Ｖ、印加電流１．２Ａ、加工速度２ｍｍ／ｍｉｎ
の加工条件により、ワイヤーカット放電加工を行い、図
１に示すような中央部に直径１２ｍｍの穴を有する、導
電性サイアロン焼結体からなる外径８０ｍｍ高さ１００
ｍｍの強磁性粉末成形用のダイス１を製造した。
【００１８】以上のようにして製造した図１に示す導電
性サイアロンダイスを用いて強磁性粉末を圧縮成形し
た。圧縮成形の対象となる強磁性粉末は次のようにして
製造した。先ず、純度９９．９％の電解鉄、Ｂとしてフ
ェロボロン合金（１９．３８ｗｔ％Ｂ（以下同様にｗｔ
％として記載する）、５．３２％Ａｌ、０．７４％Ｓ
ｉ、０．０３％Ｃ、残部Ｆｅ）、Ｒとして純度９９．７
％以上（不純物は主として他の希土類金属）を出発原料
として使用した６６Ｆｅ−１４Ｂ−２０Ｎｄ合金を高周
波溶解し、水冷銅鋳型に鋳造した。次に鋳造後の合金を
スタンプミルにより３５メッシュスルーまで粗粉砕し、
次いでボールミルにより３時間微粉砕（平均粒径３〜１
０μm）した。
性サイアロンダイスを用いて強磁性粉末を圧縮成形し
た。圧縮成形の対象となる強磁性粉末は次のようにして
製造した。先ず、純度９９．９％の電解鉄、Ｂとしてフ
ェロボロン合金（１９．３８ｗｔ％Ｂ（以下同様にｗｔ
％として記載する）、５．３２％Ａｌ、０．７４％Ｓ
ｉ、０．０３％Ｃ、残部Ｆｅ）、Ｒとして純度９９．７
％以上（不純物は主として他の希土類金属）を出発原料
として使用した６６Ｆｅ−１４Ｂ−２０Ｎｄ合金を高周
波溶解し、水冷銅鋳型に鋳造した。次に鋳造後の合金を
スタンプミルにより３５メッシュスルーまで粗粉砕し、
次いでボールミルにより３時間微粉砕（平均粒径３〜１
０μm）した。
【００１９】圧縮成形は図１に示すように前記ダイス
１、上パンチ２、下パンチ３、コイル４を備えた圧縮成
形機を用い、１．５ｔ／ｃｍ2にて加圧すると共に粉末
の圧縮方向に１０ｋＯｅのパルス磁場を加えることによ
り行った。次に以上により得られた焼結体を着磁し、得
られたサンプル（直径１０ｍｍ、高さ７ｍｍ）に付き磁
気特性の評価を行った。また比較例として従来から一般
的に用いられている超鋼合金ダイスを用いてこの実施例
のサイアロンダイスを用いた場合と同一の条件で焼結磁
石を製造し、これについても磁気特性の評価を行った。
磁気特性の評価結果について表１に示す。
１、上パンチ２、下パンチ３、コイル４を備えた圧縮成
形機を用い、１．５ｔ／ｃｍ2にて加圧すると共に粉末
の圧縮方向に１０ｋＯｅのパルス磁場を加えることによ
り行った。次に以上により得られた焼結体を着磁し、得
られたサンプル（直径１０ｍｍ、高さ７ｍｍ）に付き磁
気特性の評価を行った。また比較例として従来から一般
的に用いられている超鋼合金ダイスを用いてこの実施例
のサイアロンダイスを用いた場合と同一の条件で焼結磁
石を製造し、これについても磁気特性の評価を行った。
磁気特性の評価結果について表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１に示されるように、この発明の実施例
である導電性サイアロンダイスを用いて得られたサンプ
ルは、従来の超鋼合金ダイスを用いて得られたサンプル
に比較して明らかに良好な磁気特性を示す。尚、この発
明の実施例は以上に限られるものではなく、例えばパン
チを導電性サイアロンにより形成することができ、この
場合もパルス電流により生じる磁場の乱れを防止するこ
とができる。また、パルス電流により生じる磁場の方向
が粉末の圧縮方向と垂直となるように、ダイスに対して
コイルを取り付け、それにより成形体の径方向に強磁性
粉末を配向することもできる。その場合にもダイスを導
電性サイアロンにより形成することにより、強磁性粉末
成形体の配向性を高めて、磁気特性の優れた焼結体を得
ることができる。
である導電性サイアロンダイスを用いて得られたサンプ
ルは、従来の超鋼合金ダイスを用いて得られたサンプル
に比較して明らかに良好な磁気特性を示す。尚、この発
明の実施例は以上に限られるものではなく、例えばパン
チを導電性サイアロンにより形成することができ、この
場合もパルス電流により生じる磁場の乱れを防止するこ
とができる。また、パルス電流により生じる磁場の方向
が粉末の圧縮方向と垂直となるように、ダイスに対して
コイルを取り付け、それにより成形体の径方向に強磁性
粉末を配向することもできる。その場合にもダイスを導
電性サイアロンにより形成することにより、強磁性粉末
成形体の配向性を高めて、磁気特性の優れた焼結体を得
ることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のようにこの発明の強磁性粉末成形
金型によれば、一対のパンチとダイスとのすくなくとも
一方が導電性サイアロンにより形成されてなるようにし
たので、この強磁性粉末成形金型を用いて強磁性粉末を
圧縮成形することによって得られる成形体は極めて優れ
た配向性を備え、かかる成形体を焼結・着磁して得られ
る磁石製品の磁気特性は極めて優れたものとなるという
優れた効果が奏される。またこの発明の強磁性粉末成形
方法によれば、パンチ若しくはダイスを導電性サイアロ
ンを用いて形成し、強磁性粉末の成形過程でパルス磁場
を印加するようにしたので、印加されたパルス磁場によ
ってパンチ若しくはダイス内部に逆磁場を発生させる渦
電流が誘起されるようなことはなく、したがって得られ
る強磁性粉末成形体は極めて配向性の良好なものとなる
という優れた効果が奏される。
金型によれば、一対のパンチとダイスとのすくなくとも
一方が導電性サイアロンにより形成されてなるようにし
たので、この強磁性粉末成形金型を用いて強磁性粉末を
圧縮成形することによって得られる成形体は極めて優れ
た配向性を備え、かかる成形体を焼結・着磁して得られ
る磁石製品の磁気特性は極めて優れたものとなるという
優れた効果が奏される。またこの発明の強磁性粉末成形
方法によれば、パンチ若しくはダイスを導電性サイアロ
ンを用いて形成し、強磁性粉末の成形過程でパルス磁場
を印加するようにしたので、印加されたパルス磁場によ
ってパンチ若しくはダイス内部に逆磁場を発生させる渦
電流が誘起されるようなことはなく、したがって得られ
る強磁性粉末成形体は極めて配向性の良好なものとなる
という優れた効果が奏される。
【００２３】さらにこの発明の強磁性粉末成形金型によ
れば、強磁性粉末成形金型のパンチ若しくはダイスを導
電性サイアロンにより形成するようにしたので、従来一
般的に用いられている、超硬合金、ダイス鋼等からなる
パンチ若しくはダイス等の成形手段を用いる場合に比較
して、成形金型の加工の高精度化、成形金型の長寿命化
が実現できるという利点がある。加えてこの発明によれ
ば、パンチ若しくはダイス等の成形手段を放電加工によ
り製造することができ、加工時間を大幅に短縮すること
が可能であるという利点がある。
れば、強磁性粉末成形金型のパンチ若しくはダイスを導
電性サイアロンにより形成するようにしたので、従来一
般的に用いられている、超硬合金、ダイス鋼等からなる
パンチ若しくはダイス等の成形手段を用いる場合に比較
して、成形金型の加工の高精度化、成形金型の長寿命化
が実現できるという利点がある。加えてこの発明によれ
ば、パンチ若しくはダイス等の成形手段を放電加工によ
り製造することができ、加工時間を大幅に短縮すること
が可能であるという利点がある。
【図１】実施例１に記した強磁性粉末成形用ダイスを示
す部分断面側面図である。
す部分断面側面図である。
【図２】この発明の実施例により得られた強磁性粉末焼
結体を磁化方向と垂直な方向に切断して得られる切断形
状サンプルの斜視図である。
結体を磁化方向と垂直な方向に切断して得られる切断形
状サンプルの斜視図である。
２ ダイス ３ コイル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】削除 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １ ダイス ４ コイル
Claims (6)
- 【請求項１】 一対のパンチと、この一対のパンチとの
間に成形空間を形成するべく配置されるダイスとを有し
てなる強磁性粉末成形金型において、前記一対のパンチ
と前記ダイスとのすくなくとも一方が導電性サイアロン
により形成されてなることを特徴とする強磁性粉末成形
金型。 - 【請求項２】 前記導電性サイアロンはＳｉ3Ｎ4とＡｌ
2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＡＩＮ、及びＳｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ
Ｎの固溶体を粉砕してなる２１Ｒ（以下２１Ｒとい
う）、からなる焼結助剤と非酸化物系導電材とを含有し
たサイアロン焼結体である請求項１に記載した強磁性粉
末成形金型。 - 【請求項３】 前記導電性サイアロンは電気抵抗率が
１．５×１０-2Ω・ｃｍ以下である請求項１または請求
項２記載の強磁性粉末成形金型。 - 【請求項４】 前記非酸化物系導電材が周期率表の4a
族、5a族または6a族の元素の炭化物、ホウ化物または窒
化物である請求項２に記載した強磁性粉末成形金型。 - 【請求項５】 一対のパンチと、この一対のパンチとの
間に成形空間を形成するようにダイスを配置し、前記パ
ンチと前記ダイスとによって強磁性粉末を磁場中成形す
る強磁性粉末の成形方法において、前記一対のパンチと
前記ダイスとのすくなくとも一方を導電性サイアロンに
より形成し、前記強磁性粉末の成形過程でパルス磁場を
印加することを特徴とする強磁性粉末の成形方法。 - 【請求項６】 前記パルス磁場は複数回印加されること
を特徴とする請求項５に記載した強磁性粉末の成形方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517091A JPH05186805A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 強磁性粉末成形金型及び強磁性粉末成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517091A JPH05186805A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 強磁性粉末成形金型及び強磁性粉末成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05186805A true JPH05186805A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=15600036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15517091A Pending JPH05186805A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 強磁性粉末成形金型及び強磁性粉末成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05186805A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080904A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金型及び樹脂磁石の製造方法 |
| KR100987499B1 (ko) * | 2010-07-26 | 2010-10-13 | 한국기계연구원 | 자성을 보유하는 사이알론 및 그 제조방법 |
| CN104174843A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-12-03 | 北京京磁强磁材料有限公司 | 一种烧结钕铁硼的取向压制成型方法 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP15517091A patent/JPH05186805A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080904A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金型及び樹脂磁石の製造方法 |
| KR100987499B1 (ko) * | 2010-07-26 | 2010-10-13 | 한국기계연구원 | 자성을 보유하는 사이알론 및 그 제조방법 |
| CN104174843A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-12-03 | 北京京磁强磁材料有限公司 | 一种烧结钕铁硼的取向压制成型方法 |
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