JPH0552046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

≪産業上の利用分野≫ 本発明は、モータのロータ等に使用されるラジ
アル配向磁石の製造方法に関する。 ≪従来の技術≫ 従来、ラジアル配向磁石は次のような方法で製
造されている。 (1) 磁性材料の粉状体（以下、磁粉）と、バイン
ダーとしての樹脂を混合し、この混合物を磁場
にてラジアル配向させながら加圧成形し、いわ
ゆるボンド磁石を製造する。 (2) 磁粉を磁場にてラジアル配向させながら加圧
成形し、Ar等の不活性ガス雰囲気中で、1000
℃以上の高温で、１〜数時間焼結し、いわゆる
焼結磁石を製造する。 (3) 磁性材料を溶融後、鋳型にて鋳造し、この鋳
造磁石をホツトプレスで押出し加工することに
よりラジアル配向させる。 ≪発明が解決しようとする課題≫ しかし、前記(1)〜(3)の方法においては、各々次
のような欠点がある。 (1)のボンド磁石の場合は、バインダーとしての
樹脂が磁気特性を大幅に低下させる。しかし、磁
石の機械的強度を保持させる上で、ある程度の量
のバインダーを使用しなければならない。 (2)の焼結磁石の場合は、1000℃以上の高温での
焼結の際に、収縮あるいは膨張が生じ、寸法精度
を高精度にすることが困難である。 (3)の鋳造磁石の場合は、ホツトプレス型の製作
が困難で、所望形状のものを製造することが困難
ないしは不可能である。また、この場合、結晶軸
と磁化方向との相対的な関係による異方性の問題
があり、所望のラジアル配向ができないこともあ
る。 さらにまた、(1)と(2)の場合は、上記の欠点の他
に、磁場の関係で大型のものを製造することがで
きない。 本発明は、以上の諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、磁気特性に優れ、
しかも高寸法精度を有し、かつ小型から大型まで
所望形状を有するラジアル方向磁石を容易に製造
することができる方法を提案するにある。 ≪課題を解決するための手段≫ 上記目的を達成するために、本発明はＲ−Fe
−Ｂ−Ａ（Ｒ：Ｙを含む希土類金属のうち少なく
とも１種、Ａ：Ga、Co、Cu、Alのうち少なくと
も１種）系鋳造合金を500〜1000℃で0.5〜２時間
加熱後、0.02〜２時間／ｍの速度で熱間圧延を行
つて配向させた後、プレスして円弧状にし、該円
弧状体を組合せてラジアル配向磁石とすることを
特徴とする。 ≪作用≫ 本発明ではＲ−Fe−Ｂ−Ａ系鋳造合金を用い
るが、この鋳造合金であれば、下記の本発明にお
ける熱間圧延により異方化することができる。 なお、Ｒは3atm％未満では立方晶組織となつ
て異方化が困難となり、30atm％より多いと非磁
性のＲリツチ相が多くなるため、３〜30atm％と
することが好ましい。 Ｂは2atm％未満であると高保磁力を発現でき
ず、28atm％より多いと微細なＲ−Fe−Ｂ−Ａ相
を析出することができず保磁力を低下させるた
め、２〜28atm％とすることが好ましい。 Ａは、Ga、Co、Cu、Alのうち少なくとも１種
であり、GaはiHcを増加させる作用を有し、
0.4atm％未満ではこの作用が発現せず、1.25atm
％より多いとBrが低下するため、0.4〜1.25atm
％とすることが好ましい。 Coは、キユーリー点を増加させる作用を有し、
0.2atm％未満であるとこの作用は発現しないが、
量が増すにつれて保磁力を低下させるため、
20atm％が上限である。 Cuは、加工異方性を向上させる作用を有し、
0.4atm％未満ではこの作用が生ぜず、3atm％よ
り多いとBrが低下するため、0.4〜3atm％とする
ことが好ましい。 Alは、保磁力を増大させる作用があり、
0.4atm％未満ではこの作用が発現しないが、量
が増すにつれて残留磁束密度を低下させるため、
3atm％が上限である。 Feは、残部を構成するものであり、上記のＲ、
Ｂ、Ａの量によつて左右されるが、一般には、40
〜90atm％とすることが好ましい。 上記のＲ−Fe−Ｂ−Ａ系鋳造合金は、温度500
〜1000℃で0.5〜２時間加熱後、速度0.02〜２時
間／ｍの熱間圧延が施工されて配向される。 この時、500℃未満、0.5時間未満の加熱では、
上記鋳造合金の再結晶化が生じないため、圧延が
できなくなり、1000℃より高温で、２時間より長
い加熱であると結晶粒が粗大化し、磁気特性が低
下する。 また、0.02時間／ｍより速いと鋳造合金が割れ
てしまい、２時間／ｍより遅くても配向度は変わ
らないため、磁気特性は変化せず、むしろ温度を
保持することが困難となり、加工がむずかしくな
る。 なお、この熱間圧延の際の加工率（鋳造合金の
圧延前の厚さt1と、圧延後の厚さt2とにおいて、
t1−t2／t1）は、余りに小さいと良好に配向せ
ず、逆に余り大きくても配向度が変わらず、磁気
特性に変化が見られないため、40〜90％程度とす
ることが好ましい。 本発明では、この熱間圧延後にプレス円弧状に
する。この円弧は、半円、1/3円、1/4円等適宜の
円弧状で良いが、半円より大きいとプレス型の製
作が困難になるのみならず、プレス加工性も低下
するため、半円以下の円弧状とすることが好まし
い。 このようにして成形された円弧状体を２個以上
組合せれば、ラジアル配向磁石を得ることができ
る。 ≪実施例≫ 実施例 １ Pr₁₇Fe₇₆B₅Cu₂の鋳造合金（厚さt1＝20mm）１
を、800℃で１時間加熱後、第１図に示すように
800℃に加熱したロール２，２間を速度0.5時間／
ｍで通過させて厚さt2＝４mmに熱間圧延した（加
工率t1−t2／t1＝80％）。 これにより、熱間圧延前乱雑であつた鋳造合金
１中の磁気方向（図中の矢印）が、熱間圧延後の
鋳造合金１ａの厚さ方向に均一に配向した。 次いで、第２図Ａに示すように、熱間圧延後の
鋳造合金１ａを半円形の凹部２を有するダイス３
（800℃）上に載置し、第２図Ｂに示すように、上
部からダイス４（800℃）をプレスして半円状に
成形した。 本例では、上記熱間圧延後直ちにプレスしたた
め、鋳造合金１ａは十分高温となつており、プレ
スに先立つ鋳造合金１ａの加熱は不要であつた
が、熱間圧延とプレスの間が長時間あるときは、
鋳造合金１ａを800〜850℃程度に予め加熱してお
く。 上記プレスの後、第３図に示すように、半円形
鋳造合金１ｂの両端を削除し、寸法精度を確保し
た。 そして、第３図に示す半円形鋳造合金１ｂを２
個組合せて、第４図に示すようなラジアル配向磁
石１ｃを完成した。 このラジアル配向磁石の磁気特性を測定したと
ころ、iHc＝9.2kOe、Br＝12.3kG、（BH）max
＝33.2kOeであつた。 実施例 ２〜５ 実施例１において、熱間圧延前の加熱温度・時
間を下表のようにする以外は、実施例１と全く同
様にしてラジアル配向磁石を製造し、磁気特性を
測定した。この結果を下表にまとめて示す。

【表】 上表から明らかなように、800℃、1hrが最適で
あつた。 なお、600℃、1hrでは、鋳造合金に若干の割れ
が発生して加工がやや困難になり、また変形能が
小さく配向が十分でないため、上表のようによう
にBrがやや低かつた。 1000℃、1hrでは、結晶粒が粗大化する傾向が
見られ、上表のようにBrがやや低かつた。 実施例 ６〜８ 実施例１において、熱間圧延の速度（すなわ
ち、ロール通過速度）を下表のようにする以外は
実施例１と全く同様にしてラジアル配向磁石を製
造し、磁気特性を測定した。この結果を下表にま
とめて示す。

【表】 なお、熱間圧延速度（ロール通過速度）が0.02
時間／ｍと速いと、変形能が小さいため配向がや
や不足気味で、上表のようにBrがやや低かつた。 逆に、0.5時間／ｍを超えても配向度が変わら
ないため、磁気特性は変化しなかつた。 実施例 ９〜12 実施例１において、熱間圧延時の加工率を下表
のようにする以外は実施例１と全く同様にしてラ
ジアル配向磁石を製造し、磁気特性を測定した。 この結果を下表にまとめて示す。

【表】 上表から明らかなように、加工率が大きくなる
程、配向度が良好になるため、Brが増加した。 但し、加工率が90％を超えると、配向度に大き
な変化がなくなるため、Brは変わらなかつた。 ≪発明の効果≫ 以上詳述したように本発明に係る鋳造方法によ
れば、優れた磁気特性を有し、かつ寸法精度の高
いラジアル配向磁石を容易に製造することができ
る。 また、複雑形状のものを、小型から大型のもの
まで容易に製造することができる。 しかも、加工が簡単であり、鋳造、熱間圧延、
プレスのオンライン化が容易に行え、量産に適し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に係るラジアル配向磁
石の製造方法を工程順に示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｒ−Fe−Ｂ−Ａ（Ｒ：Ｙを含む希土類金属の
   うち少なくとも１種、Ａ：Ga、Co、Cu、Alのう
   ち少なくとも１種）系鋳造合金を500〜1000℃で
   0.5〜２時間加熱後、0.02〜２時間／ｍの速度で
   熱間圧延を行つて配向させた後、プレスして円弧
   状にし、該円弧状体を組合せてラジアル配向磁石
   とすることを特徴とするラジアル配向磁石の製造
   方法。