JPH05287307A - 希土類ボンド磁石用合金の製造方法 - Google Patents
希土類ボンド磁石用合金の製造方法Info
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- JPH05287307A JPH05287307A JP4095521A JP9552192A JPH05287307A JP H05287307 A JPH05287307 A JP H05287307A JP 4095521 A JP4095521 A JP 4095521A JP 9552192 A JP9552192 A JP 9552192A JP H05287307 A JPH05287307 A JP H05287307A
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- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金を双ロール連続
鋳造する際に、組成のばらつきをなくし、高性能ボンド
磁石の安定生産を可能とする。 【構成】Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金を双ロール連続
鋳造機による合金鋳造の際に、一気圧以上の不活性ガス
雰囲気中で鋳造する。また合金溶解坩堝中に、蒸発によ
り失われる相当量の希土類元素をを連続的に補充する。 【効果】高性能Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石の安定生産によ
り、モーターおよびそれを搭載した電子機器の小型化、
高性能化が可能になる。
鋳造する際に、組成のばらつきをなくし、高性能ボンド
磁石の安定生産を可能とする。 【構成】Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金を双ロール連続
鋳造機による合金鋳造の際に、一気圧以上の不活性ガス
雰囲気中で鋳造する。また合金溶解坩堝中に、蒸発によ
り失われる相当量の希土類元素をを連続的に補充する。 【効果】高性能Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石の安定生産によ
り、モーターおよびそれを搭載した電子機器の小型化、
高性能化が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モーター等の電子部品
に使用される永久磁石、中でも樹脂バインダーで磁石合
金粉末を結合させたボンド磁石用合金の製造方法に関す
る。
に使用される永久磁石、中でも樹脂バインダーで磁石合
金粉末を結合させたボンド磁石用合金の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】希土類ボンド磁石用合金は、従来例えば
特公平１−２５８１９に記載されているように、Ｒ2Ｔ
Ｍ17系異方性ボンド磁石合金インゴットは、そのマクロ
組織を柱状晶とする事により、高い磁気特性が得られる
事が知られていた。更に高い磁気特性を得るためには合
金の鋳造偏析を微細化する事が必要であり、このために
はインゴットを薄肉化して溶湯の冷却速度を速め、鋳造
組織を微細化する必要がある。このためには、合金鋳造
時に用いる鋳型の厚みを小さくする、あるいは鋳型その
ものを水冷するといった方法が試みられてきた。しかし
ながら、薄肉鋳型の方法では、薄くすればするほど合金
の一回あたりの溶解量が減ってしまい製造コストを上昇
させるという問題があった。また、水冷鋳型では鋳壁か
ら離れたインゴット中心部での冷却速度の大きな改善は
期待できない等の問題があった。他方、例えば特開平２
−２３６２２７に示されているようにステンレス鋼薄片
の鋳造に双ロール連続鋳造が用いられている。この方法
は圧延工程を経ないで、溶湯から直接厚み１０ｍｍ以下
の薄片を鋳造でき、省エネルギー、低コスト化の面から
注目されている他、１０００℃／秒程度の速い冷却速度
による微細鋳造組織を持つ合金を大量に生産できるとい
う特徴を持っている。この鋳造法を希土類ボンド磁石用
合金に応用した、Ｒ2ＴＭ17系磁石合金の製造方法が特
開平３−２４７７２９に示されていた。
特公平１−２５８１９に記載されているように、Ｒ2Ｔ
Ｍ17系異方性ボンド磁石合金インゴットは、そのマクロ
組織を柱状晶とする事により、高い磁気特性が得られる
事が知られていた。更に高い磁気特性を得るためには合
金の鋳造偏析を微細化する事が必要であり、このために
はインゴットを薄肉化して溶湯の冷却速度を速め、鋳造
組織を微細化する必要がある。このためには、合金鋳造
時に用いる鋳型の厚みを小さくする、あるいは鋳型その
ものを水冷するといった方法が試みられてきた。しかし
ながら、薄肉鋳型の方法では、薄くすればするほど合金
の一回あたりの溶解量が減ってしまい製造コストを上昇
させるという問題があった。また、水冷鋳型では鋳壁か
ら離れたインゴット中心部での冷却速度の大きな改善は
期待できない等の問題があった。他方、例えば特開平２
−２３６２２７に示されているようにステンレス鋼薄片
の鋳造に双ロール連続鋳造が用いられている。この方法
は圧延工程を経ないで、溶湯から直接厚み１０ｍｍ以下
の薄片を鋳造でき、省エネルギー、低コスト化の面から
注目されている他、１０００℃／秒程度の速い冷却速度
による微細鋳造組織を持つ合金を大量に生産できるとい
う特徴を持っている。この鋳造法を希土類ボンド磁石用
合金に応用した、Ｒ2ＴＭ17系磁石合金の製造方法が特
開平３−２４７７２９に示されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来行
われているＲ2ＴＭ17系合金の双ロール連続鋳造では、
大量に鋳造する場合には後半に鋳造された鋳片では希土
類元素の蒸発により組成がしだいにずれてくるという問
題があり、これも最終的に製造されるボンド磁石の特性
を低下させる原因の一つとなっていた。
われているＲ2ＴＭ17系合金の双ロール連続鋳造では、
大量に鋳造する場合には後半に鋳造された鋳片では希土
類元素の蒸発により組成がしだいにずれてくるという問
題があり、これも最終的に製造されるボンド磁石の特性
を低下させる原因の一つとなっていた。
【０００４】本発明は、これら従来の双ロール連続鋳造
によるＲ2ＴＭ17系合金製造において、組成のばらつき
を抑え、均質な特性を与える合金を製造する方法を提供
するもので、その目的とするところは、高磁気特性を与
えるボンド磁石合金を安定して供給する事にある。
によるＲ2ＴＭ17系合金製造において、組成のばらつき
を抑え、均質な特性を与える合金を製造する方法を提供
するもので、その目的とするところは、高磁気特性を与
えるボンド磁石合金を安定して供給する事にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるボンド磁石
用合金の製造方法は、Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金を
双ロール連続鋳造装置で鋳造するボンド磁石用合金の製
造方法において、合金鋳造を真空減圧後、１気圧より大
きな不活性ガス雰囲気下で行う事を特徴とする。
用合金の製造方法は、Ｒ2ＴＭ17系ボンド磁石用合金を
双ロール連続鋳造装置で鋳造するボンド磁石用合金の製
造方法において、合金鋳造を真空減圧後、１気圧より大
きな不活性ガス雰囲気下で行う事を特徴とする。
【０００６】また、合金溶解坩堝中に、蒸発により失わ
れる相当量の希土類元素を連続的に補充する事を特徴と
する。
れる相当量の希土類元素を連続的に補充する事を特徴と
する。
【０００７】
【作用】双ロール連続鋳造法により、Ｒ2ＴＭ17系合金
を大量に鋳造する場合、溶湯を高温で坩堝中に保持しな
ければならない。例えば１００ｋｇの合金を１ｍｍの厚
み、３０ｃｍの幅で、１０ｃｍ／秒の速度で鋳造する場
合には、全ての合金を鋳造し終わるのに６分以上の時間
を必要とする。希土類金属、特にサマリウムは蒸気圧が
１６００℃で約３００ｍｍＨｇと高く蒸発しやすいた
め、たとえ不活性雰囲気中で溶解、鋳造する場合に於い
ても溶解後時間を経て鋳造される鋳片ほどサマリウムが
不足した組成になる。これが原因で鋳片の磁気特性にば
らつきを生じる。本発明は、不活性雰囲気圧を一気圧よ
り高くする事により、希土類元素、特にサマリウムの蒸
発を抑制し、溶解後時間が経って冷却された鋳片でも、
溶解直後に冷却された鋳片との組成差を抑制し磁気特性
の低下を抑える事ができる。また蒸発により失われる希
土類元素量を予め測定しておき、それに相当する希土類
元素を溶解坩堝中に連続的に補充する事により組成ズレ
を抑制する事ができる。
を大量に鋳造する場合、溶湯を高温で坩堝中に保持しな
ければならない。例えば１００ｋｇの合金を１ｍｍの厚
み、３０ｃｍの幅で、１０ｃｍ／秒の速度で鋳造する場
合には、全ての合金を鋳造し終わるのに６分以上の時間
を必要とする。希土類金属、特にサマリウムは蒸気圧が
１６００℃で約３００ｍｍＨｇと高く蒸発しやすいた
め、たとえ不活性雰囲気中で溶解、鋳造する場合に於い
ても溶解後時間を経て鋳造される鋳片ほどサマリウムが
不足した組成になる。これが原因で鋳片の磁気特性にば
らつきを生じる。本発明は、不活性雰囲気圧を一気圧よ
り高くする事により、希土類元素、特にサマリウムの蒸
発を抑制し、溶解後時間が経って冷却された鋳片でも、
溶解直後に冷却された鋳片との組成差を抑制し磁気特性
の低下を抑える事ができる。また蒸発により失われる希
土類元素量を予め測定しておき、それに相当する希土類
元素を溶解坩堝中に連続的に補充する事により組成ズレ
を抑制する事ができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【０００９】（実施例１）図１に示した双ロール連続鋳
造装置を用いて、溶解直後の組成がＳｍ（Ｃｏ0.599Ｆ
ｅ0.32Ｃｕ0.065Ｚｒ0.016）8.35となるように各原料を
秤量し、１０-2Ｔｏｒｒまで減圧後異なるアルゴンガス
圧のチャンバー内で厚さ１ｍｍのフレイク状の鋳片を鋳
造し、鋳造開始後０、５０、１００秒後にロール間から
放出された鋳片の組成分析を行った。この際双ロールの
ロール径は４０ｃｍ、ロールの接線速度は１０ｃｍ／秒
であった。注湯方法は図１に示すように坩堝の下にスリ
ット状の穴をあけ上から差し込んだストッパ−により流
量を調節している。これらの薄片状合金を、溶体化処理
１１５０℃で２４時間、時効処理８００℃で１２時間施
し、ライカイ機で平均粒径２０μｍに粉砕したのち２重
量％のエポキシ樹脂と混練して１５ｋＯｅの磁場中５ト
ン／ｃｍ2の圧力で成形後キュアーを施しボンド磁石を
作成した。
造装置を用いて、溶解直後の組成がＳｍ（Ｃｏ0.599Ｆ
ｅ0.32Ｃｕ0.065Ｚｒ0.016）8.35となるように各原料を
秤量し、１０-2Ｔｏｒｒまで減圧後異なるアルゴンガス
圧のチャンバー内で厚さ１ｍｍのフレイク状の鋳片を鋳
造し、鋳造開始後０、５０、１００秒後にロール間から
放出された鋳片の組成分析を行った。この際双ロールの
ロール径は４０ｃｍ、ロールの接線速度は１０ｃｍ／秒
であった。注湯方法は図１に示すように坩堝の下にスリ
ット状の穴をあけ上から差し込んだストッパ−により流
量を調節している。これらの薄片状合金を、溶体化処理
１１５０℃で２４時間、時効処理８００℃で１２時間施
し、ライカイ機で平均粒径２０μｍに粉砕したのち２重
量％のエポキシ樹脂と混練して１５ｋＯｅの磁場中５ト
ン／ｃｍ2の圧力で成形後キュアーを施しボンド磁石を
作成した。
【００１０】アルゴンガス圧、鋳造開始からサンプルを
採取した時間、鋳片のｚ値（遷移金属の希土類元素に対
する原子比）、作製したボンド磁石の保磁力ｉＨｃ、最
大エネルギー積と（ＢＨ）ｍａｘを表１に示した。
採取した時間、鋳片のｚ値（遷移金属の希土類元素に対
する原子比）、作製したボンド磁石の保磁力ｉＨｃ、最
大エネルギー積と（ＢＨ）ｍａｘを表１に示した。
【００１１】
【表１】
【００１２】本実施例より、１気圧より大きな不活性ガ
ス雰囲気下で鋳造した鋳片は組成、磁気特性ともばらつ
きを少なくする事ができる。
ス雰囲気下で鋳造した鋳片は組成、磁気特性ともばらつ
きを少なくする事ができる。
【００１３】（実施例２）双ロール連続鋳造装置で溶解
直後の組成がＳｍ0.6Ｎｄ0.4（Ｃｏ0. 609Ｆｅ0.30Ｃｕ
0.075Ｚｒ0.016）7.4となるように秤量した厚さ１．５
ｍｍの薄片状磁石合金を、１０-2Ｔｏｒｒまで減圧後一
気圧のアルゴンガスのもとで鋳造した。その際の鋳片の
鋳造開始を起点としたサンプルの鋳造時刻とｚ値、およ
び最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘの関係を調べた。次
に、同じ組成の合金を秤量し、ｚ値の増加に対応する希
土類元素の蒸発による減少補正するために、鋳造開始後
１０秒おきにサマリウムとネオジウムの混合物を添加し
た。その際の鋳片の鋳造開始を起点としたサンプルの鋳
造時刻とｚ値、および最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
の関係を調べた。溶解後希土類元素を連続添加したもの
が本発明、しなかったものが比較例であり、その結果を
表２に示す。
直後の組成がＳｍ0.6Ｎｄ0.4（Ｃｏ0. 609Ｆｅ0.30Ｃｕ
0.075Ｚｒ0.016）7.4となるように秤量した厚さ１．５
ｍｍの薄片状磁石合金を、１０-2Ｔｏｒｒまで減圧後一
気圧のアルゴンガスのもとで鋳造した。その際の鋳片の
鋳造開始を起点としたサンプルの鋳造時刻とｚ値、およ
び最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘの関係を調べた。次
に、同じ組成の合金を秤量し、ｚ値の増加に対応する希
土類元素の蒸発による減少補正するために、鋳造開始後
１０秒おきにサマリウムとネオジウムの混合物を添加し
た。その際の鋳片の鋳造開始を起点としたサンプルの鋳
造時刻とｚ値、および最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
の関係を調べた。溶解後希土類元素を連続添加したもの
が本発明、しなかったものが比較例であり、その結果を
表２に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】表２に於いて、希土類元素を連続添加した
本発明としなかった比較例を比較すると、連続的な希土
類金属の添加により双ロール連続鋳造に於ける希土類磁
石合金の組成ズレを補正する事が可能であり、それによ
り合金から作られるボンド磁石の磁気特性を安定させる
事ができる。
本発明としなかった比較例を比較すると、連続的な希土
類金属の添加により双ロール連続鋳造に於ける希土類磁
石合金の組成ズレを補正する事が可能であり、それによ
り合金から作られるボンド磁石の磁気特性を安定させる
事ができる。
【００１６】（実施例３）双ロール連続鋳造装置で溶解
直後の組成がＳｍ0.6Ｎｄ0.32Ｃｅ0.08（Ｃｏ0.671Ｆｅ
0.22Ｃｕ0.085Ｚｒ0.024）8.35となるように各原料を秤
量し、１００ｋｇの磁石用合金を２．０気圧のアルゴン
雰囲気中で、３０秒毎に５ｇのサマリウムを連続添加し
ながら鋳造した。この鋳片の厚みは１．５ｍｍ、幅３０
ｃｍであり、鋳造時間は約５分であった。また比較例と
して一気圧のアルゴンガス雰囲気中、希土類元素を添加
しないで、同様の合金を双ロール機で鋳造した。これら
二種類の合金を１１６０℃、１時間の溶体化処理、８０
０℃で４時間の時効処理を施した後、それぞれ１００ｋ
ｇ実施例１と同様な方法でボンド磁石を作製し磁気特性
を測定した。ただし本実施例における粉砕は１００ｋｇ
まとめて行い、それぞれの平均の磁気特性が出るように
した。また粉砕後の粉末の組成分析を行いｚ値を調べ
た。結果は、 本発明 （ＢＨ）ｍａｘ １４．３ＭＧＯｅ ｚ＝
８．３４ 比較例 （ＢＨ）ｍａｘ １２．４ＭＧＯｅ ｚ＝
８．６１ であった。本実施例より、不活性雰囲気を１気圧より大
きくし、希土類金属を連続添加する事により、組成変動
を抑え、磁石の特性を安定化させる事ができる事がわか
る。
直後の組成がＳｍ0.6Ｎｄ0.32Ｃｅ0.08（Ｃｏ0.671Ｆｅ
0.22Ｃｕ0.085Ｚｒ0.024）8.35となるように各原料を秤
量し、１００ｋｇの磁石用合金を２．０気圧のアルゴン
雰囲気中で、３０秒毎に５ｇのサマリウムを連続添加し
ながら鋳造した。この鋳片の厚みは１．５ｍｍ、幅３０
ｃｍであり、鋳造時間は約５分であった。また比較例と
して一気圧のアルゴンガス雰囲気中、希土類元素を添加
しないで、同様の合金を双ロール機で鋳造した。これら
二種類の合金を１１６０℃、１時間の溶体化処理、８０
０℃で４時間の時効処理を施した後、それぞれ１００ｋ
ｇ実施例１と同様な方法でボンド磁石を作製し磁気特性
を測定した。ただし本実施例における粉砕は１００ｋｇ
まとめて行い、それぞれの平均の磁気特性が出るように
した。また粉砕後の粉末の組成分析を行いｚ値を調べ
た。結果は、 本発明 （ＢＨ）ｍａｘ １４．３ＭＧＯｅ ｚ＝
８．３４ 比較例 （ＢＨ）ｍａｘ １２．４ＭＧＯｅ ｚ＝
８．６１ であった。本実施例より、不活性雰囲気を１気圧より大
きくし、希土類金属を連続添加する事により、組成変動
を抑え、磁石の特性を安定化させる事ができる事がわか
る。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｒ
2ＴＭ17系ボンド磁石用合金を双ロール連続鋳造装置で
鋳造する希土類ボンド磁石用合金の製造方法において、
合金鋳造を真空減圧後、１気圧より大きな不活性Ａｒガ
ス雰囲気下で行う事により、組成のばらつきが少ない、
高磁気特性を与えるボンド磁石合金を安定して供給でき
る。また、合金溶解坩堝中に、蒸発により失われる相当
量の希土類元素をを連続的に補充する事により組成のば
らつきが少ないボンド磁石合金を安定して供給できる。
このように本発明は高い磁気特性を持つ磁石の安定供給
により、モーター及びモーターを組み込んだ電子機器の
小型化、信頼性向上に多大の効果を有するものである。
2ＴＭ17系ボンド磁石用合金を双ロール連続鋳造装置で
鋳造する希土類ボンド磁石用合金の製造方法において、
合金鋳造を真空減圧後、１気圧より大きな不活性Ａｒガ
ス雰囲気下で行う事により、組成のばらつきが少ない、
高磁気特性を与えるボンド磁石合金を安定して供給でき
る。また、合金溶解坩堝中に、蒸発により失われる相当
量の希土類元素をを連続的に補充する事により組成のば
らつきが少ないボンド磁石合金を安定して供給できる。
このように本発明は高い磁気特性を持つ磁石の安定供給
により、モーター及びモーターを組み込んだ電子機器の
小型化、信頼性向上に多大の効果を有するものである。
【図１】 本発明に用いたボンド磁石用合金用双ロール
連続鋳造機概念図。
連続鋳造機概念図。
１０１ 不活性ガス雰囲気 １０２ 双ロール １０３ 高周波加熱コイル １０４ 合金溶湯 １０５ 注湯量調節ストッパー １０６ 合金鋳片
フロントページの続き (72)発明者 秋岡 宏治 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 基本組成が希土類元素（但しイットリウ
ムを含む少なくとも一種、以下Ｒで表わす）と遷移金属
（以下ＴＭで表わす）から成るＲ2ＴＭ17系ボンド磁石
用合金を双ロール連続鋳造装置で鋳造する希土類ボンド
磁石用合金の製造方法において、合金鋳造を真空減圧
後、１気圧より大きな不活性ガス雰囲気下で行う事を特
徴とする希土類ボンド磁石用合金の製造方法。 - 【請求項２】 基本組成がＲとＴＭから成るＲ2ＴＭ17
系ボンド磁石用合金を双ロール連続鋳造装置で鋳造する
希土類ボンド磁石用合金の製造方法において、合金溶解
坩堝中に、蒸発により失われる相当量の希土類元素を連
続的に補充する事を特徴とする希土類ボンド磁石用合金
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095521A JPH05287307A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 希土類ボンド磁石用合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095521A JPH05287307A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 希土類ボンド磁石用合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287307A true JPH05287307A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14139873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4095521A Pending JPH05287307A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 希土類ボンド磁石用合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287307A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1203832A2 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-08 | Korea Atomic Energy Research Institute | Fabrication process of uranium foil having fine grains solidified rapidly from melt using roll, and the fabrication apparatus |
| CN116689771A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-05 | 季华实验室 | 真空金属雾化制粉炉、二次加料控制方法及相关设备 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP4095521A patent/JPH05287307A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1203832A2 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-08 | Korea Atomic Energy Research Institute | Fabrication process of uranium foil having fine grains solidified rapidly from melt using roll, and the fabrication apparatus |
| EP1203832A3 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-15 | Korea Atomic Energy Research Institute | Fabrication process of uranium foil having fine grains solidified rapidly from melt using roll, and the fabrication apparatus |
| CN116689771A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-05 | 季华实验室 | 真空金属雾化制粉炉、二次加料控制方法及相关设备 |
| CN116689771B (zh) * | 2023-08-08 | 2023-10-20 | 季华实验室 | 真空金属雾化制粉炉、二次加料控制方法及相关设备 |
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