JPH07169632A - 異方性磁石の製造方法 - Google Patents
異方性磁石の製造方法Info
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- JPH07169632A JPH07169632A JP31331193A JP31331193A JPH07169632A JP H07169632 A JPH07169632 A JP H07169632A JP 31331193 A JP31331193 A JP 31331193A JP 31331193 A JP31331193 A JP 31331193A JP H07169632 A JPH07169632 A JP H07169632A
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- anisotropic
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- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塑性変形における圧力分布や流動速度分布を
一様にして、磁気異方性を均一化することができ、その
生産性を向上することができる異方性磁石の製造方法を
提供するものである。 【構成】 急冷凝固させて作製したアモルファス粉末
を、水平から６０°未満の角度θで加圧軸Ｓに対して加
圧面Ｆを傾斜させた上下パンチ１３ａ，１３ｂを有する
成形型１１内で剪断力を付加しつつ熱間加圧成形して、
塑性変形により磁気異方性を生じさせるようにしたもの
である。
一様にして、磁気異方性を均一化することができ、その
生産性を向上することができる異方性磁石の製造方法を
提供するものである。 【構成】 急冷凝固させて作製したアモルファス粉末
を、水平から６０°未満の角度θで加圧軸Ｓに対して加
圧面Ｆを傾斜させた上下パンチ１３ａ，１３ｂを有する
成形型１１内で剪断力を付加しつつ熱間加圧成形して、
塑性変形により磁気異方性を生じさせるようにしたもの
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は異方性磁石の製造方法に
係り、特にアモルファス粉末の成形体を熱間圧縮して塑
性変形により磁気異方性化する異方性磁石の製造方法の
改良に関するものである。
係り、特にアモルファス粉末の成形体を熱間圧縮して塑
性変形により磁気異方性化する異方性磁石の製造方法の
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂ系磁石等の希土
類系異方性磁石は、焼結結晶質の異方性磁石とアモルフ
ァス質の熱間加圧式異方性磁石とに大別される。
類系異方性磁石は、焼結結晶質の異方性磁石とアモルフ
ァス質の熱間加圧式異方性磁石とに大別される。
【０００３】焼結結晶質の異方性磁石は、所定の原料金
属元素を所望の組成で混合溶解して合金化し、固化させ
た合金を粉砕して、この粉体を磁場中において成形した
後、この成形体を炉内で焼結・熱処理して結晶調整する
ことにより、磁気異方性化して製造される。
属元素を所望の組成で混合溶解して合金化し、固化させ
た合金を粉砕して、この粉体を磁場中において成形した
後、この成形体を炉内で焼結・熱処理して結晶調整する
ことにより、磁気異方性化して製造される。
【０００４】一方、アモルファス質の熱間加圧式異方性
磁石は、図７に示すような工程で製造される。即ち、ま
ず（ａ）に示すように、アトマイズ法等により急冷凝固
させて作製したアモルファス粉末を加熱炉１内に設けた
成形型２内で加圧成形する。次に、（ｂ）に示すよう
に、離型して成形体３を取り出した後、（ｃ）に示すよ
うに、加熱炉４内に設けた台５ａ上に成形体３を載置
し、ラム５ｂを降下させて成形体３を熱間加圧により塑
性変形させる。すると、粉体内部に微小の異方性結晶が
晶出することにより、（ｄ）に示すように、磁石６には
塑性変形方向に対して垂直方向に磁気異方性が生じるも
のである。この製造方法の関連技術については、特開昭
６４−６９００６号公報及び特開平４−６８１１号公報
等に開示されている。
磁石は、図７に示すような工程で製造される。即ち、ま
ず（ａ）に示すように、アトマイズ法等により急冷凝固
させて作製したアモルファス粉末を加熱炉１内に設けた
成形型２内で加圧成形する。次に、（ｂ）に示すよう
に、離型して成形体３を取り出した後、（ｃ）に示すよ
うに、加熱炉４内に設けた台５ａ上に成形体３を載置
し、ラム５ｂを降下させて成形体３を熱間加圧により塑
性変形させる。すると、粉体内部に微小の異方性結晶が
晶出することにより、（ｄ）に示すように、磁石６には
塑性変形方向に対して垂直方向に磁気異方性が生じるも
のである。この製造方法の関連技術については、特開昭
６４−６９００６号公報及び特開平４−６８１１号公報
等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アモルファ
ス質の熱間加圧式異方性磁石の製造方法にあっては、磁
石の塑性変形方向に対して垂直方向から加圧しているた
め、図８に示すような塑性変形方向に山形状の圧力分布
が生じる。従って、この圧力分布によって、図９に示す
ような塑性流動の速度分布が生じ、この塑性状態の分布
がそのまま異方性の分布となって、異方性の均一化を阻
害し、歩留が悪くその生産性を低下させるという問題が
あった。
ス質の熱間加圧式異方性磁石の製造方法にあっては、磁
石の塑性変形方向に対して垂直方向から加圧しているた
め、図８に示すような塑性変形方向に山形状の圧力分布
が生じる。従って、この圧力分布によって、図９に示す
ような塑性流動の速度分布が生じ、この塑性状態の分布
がそのまま異方性の分布となって、異方性の均一化を阻
害し、歩留が悪くその生産性を低下させるという問題が
あった。
【０００６】上記課題に鑑み、本発明の目的は、塑性変
形における圧力分布や流動速度分布を一様にして、磁気
異方性を均一化することができ、その生産性を向上する
ことができる異方性磁石の製造方法を提供するにある。
形における圧力分布や流動速度分布を一様にして、磁気
異方性を均一化することができ、その生産性を向上する
ことができる異方性磁石の製造方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る異方性磁石の製造方法は、急冷凝固させて
作製したアモルファス粉末を、水平から６０°未満の角
度で加圧軸に対して加圧面を傾斜させた上下パンチを有
する成形型内で剪断力を付加しつつ熱間加圧成形して、
塑性変形により磁気異方性を生じさせるようにしたもの
である。
本発明に係る異方性磁石の製造方法は、急冷凝固させて
作製したアモルファス粉末を、水平から６０°未満の角
度で加圧軸に対して加圧面を傾斜させた上下パンチを有
する成形型内で剪断力を付加しつつ熱間加圧成形して、
塑性変形により磁気異方性を生じさせるようにしたもの
である。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、熱間加圧塑性変形させるた
めの上下パンチは、水平から６０°未満の角度で加圧軸
に対して加圧面が傾斜されている。このように加圧面を
傾斜させることにより、塑性変形における流動速度が一
様になり、これに伴って圧力分布も均一化する。従っ
て、塑性状態が一様であれば、緻密化された粉体内部に
微小の異方性結晶が均一に晶出するので、そのまま磁気
異方性も均一化される。その結果、異方性磁石の歩留が
良くなり、その生産性が向上するものである。
めの上下パンチは、水平から６０°未満の角度で加圧軸
に対して加圧面が傾斜されている。このように加圧面を
傾斜させることにより、塑性変形における流動速度が一
様になり、これに伴って圧力分布も均一化する。従っ
て、塑性状態が一様であれば、緻密化された粉体内部に
微小の異方性結晶が均一に晶出するので、そのまま磁気
異方性も均一化される。その結果、異方性磁石の歩留が
良くなり、その生産性が向上するものである。
【０００９】また、上下パンチの加圧面の傾斜角度を水
平から６０°未満に設定したのは、図５に示すように、
傾斜角度θが６０°以上になると、成形体の塑性変形が
一様になり難く、剪断力が局部的に集中し、磁束密度Ｂ
ｒが減少するからである。
平から６０°未満に設定したのは、図５に示すように、
傾斜角度θが６０°以上になると、成形体の塑性変形が
一様になり難く、剪断力が局部的に集中し、磁束密度Ｂ
ｒが減少するからである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係る異方性磁石の製造方法の
好適一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
好適一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】本実施例の異方性磁石の製造方法は、ま
ず、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂ系等の希土類合金をアトマイズ法等
により急冷凝固させて、アモルファス粉末を作製する。
ず、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂ系等の希土類合金をアトマイズ法等
により急冷凝固させて、アモルファス粉末を作製する。
【００１２】次に、図１に示すように、このアモルファ
ス粉末を加熱炉１２内に設けた成形型１１内で熱間加圧
成形する。図示されているように、この成形型１１は加
熱炉１２内に設けられており、アモルファス粉末を加圧
成形する上下パンチ１３ａ，１３ｂと、上下パンチ１３
ａ，１３ｂの周囲を囲繞してその移動を案内する筒体状
のモールド１４とから成っている。
ス粉末を加熱炉１２内に設けた成形型１１内で熱間加圧
成形する。図示されているように、この成形型１１は加
熱炉１２内に設けられており、アモルファス粉末を加圧
成形する上下パンチ１３ａ，１３ｂと、上下パンチ１３
ａ，１３ｂの周囲を囲繞してその移動を案内する筒体状
のモールド１４とから成っている。
【００１３】本実施例にあっては、成形型１１の周囲に
加熱炉１２を設けたが、これに限らず、成形体を通電に
よって直接加熱しても良い。塑性変形による流動速度は
速い方が良く、通電による加熱の方が加熱効率が良いの
で、流動速度を速くすることができる。
加熱炉１２を設けたが、これに限らず、成形体を通電に
よって直接加熱しても良い。塑性変形による流動速度は
速い方が良く、通電による加熱の方が加熱効率が良いの
で、流動速度を速くすることができる。
【００１４】その加熱温度は、図３に示すように、５０
０℃以上の温度で塑性変形速度が著しく速くなり、８０
０℃以上ではＦｅ成分が分離してくるので、５００℃以
上８００℃未満であることが好ましい。この場合、５０
〜４００℃／ｍｉｎの速度で昇温し、特に２５０℃／ｍ
ｉｎ程度の昇温速度が好適である。
０℃以上の温度で塑性変形速度が著しく速くなり、８０
０℃以上ではＦｅ成分が分離してくるので、５００℃以
上８００℃未満であることが好ましい。この場合、５０
〜４００℃／ｍｉｎの速度で昇温し、特に２５０℃／ｍ
ｉｎ程度の昇温速度が好適である。
【００１５】また、図２に示すように、上記成形型１１
の上下パンチ１３ａ，１３ｂは、水平から６０°未満の
角度θで加圧軸Ｓに対して加圧面Ｆを傾斜させている。
即ち、上下パンチ１３ａ，１３ｂのそれぞれの加圧面Ｆ
が相対向した状態で同方向に同角度θで傾斜している。
このように上下パンチ１３ａ，１３ｂの加圧面Ｆを傾斜
させると、図４に示すように、傾斜角度θが増加するに
つれて、厚さ方向の各変形率における磁束密度Ｂｒが増
大する。しかし、図５に示すように、傾斜角度θが６０
°以上になると、成形体の塑性変形が一様になり難く、
剪断力が局部（例えば、中央部のみ）に集中し、磁束密
度Ｂｒが減少する。従って、強制的に均一な剪断力は発
生させるためには、傾斜角度θは水平から６０°未満の
範囲であることが好ましく、１０〜５０°の範囲が制御
性から有効であると考える。
の上下パンチ１３ａ，１３ｂは、水平から６０°未満の
角度θで加圧軸Ｓに対して加圧面Ｆを傾斜させている。
即ち、上下パンチ１３ａ，１３ｂのそれぞれの加圧面Ｆ
が相対向した状態で同方向に同角度θで傾斜している。
このように上下パンチ１３ａ，１３ｂの加圧面Ｆを傾斜
させると、図４に示すように、傾斜角度θが増加するに
つれて、厚さ方向の各変形率における磁束密度Ｂｒが増
大する。しかし、図５に示すように、傾斜角度θが６０
°以上になると、成形体の塑性変形が一様になり難く、
剪断力が局部（例えば、中央部のみ）に集中し、磁束密
度Ｂｒが減少する。従って、強制的に均一な剪断力は発
生させるためには、傾斜角度θは水平から６０°未満の
範囲であることが好ましく、１０〜５０°の範囲が制御
性から有効であると考える。
【００１６】その加圧力は、１００〜１５００ｋｇ／ｃ
ｍ2 の範囲で設定できるが、図５に示すように、上記加
熱温度を５００℃以上８００℃未満に設定する関係上、
２５０〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で設定温度に応じて
選択することが好ましい。
ｍ2 の範囲で設定できるが、図５に示すように、上記加
熱温度を５００℃以上８００℃未満に設定する関係上、
２５０〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で設定温度に応じて
選択することが好ましい。
【００１７】これら上下パンチ１３ａ，１３ｂによる熱
間加圧は、具体的には、加熱炉１２内に設けた下パンチ
１３ｂ上に予め作製した成形体１５を載置し、上パンチ
１３ａを降下させて成形体１５を塑性変形させるもので
ある。
間加圧は、具体的には、加熱炉１２内に設けた下パンチ
１３ｂ上に予め作製した成形体１５を載置し、上パンチ
１３ａを降下させて成形体１５を塑性変形させるもので
ある。
【００１８】すると、緻密化された粉体内部に微小の異
方性結晶が均一に晶出することにより、均一な磁気異方
性が生じるものである。
方性結晶が均一に晶出することにより、均一な磁気異方
性が生じるものである。
【００１９】次に、上記実施例における作用を述べる。
【００２０】上述のように、アモルファス粉末の成形体
１５を熱間加圧塑性変形させるための成形型１１に具備
された上下パンチ１３ａ，１３ｂの加圧面Ｆは、水平か
ら６０°未満の角度で加圧軸Ｓに対して傾斜されてい
る。このように加圧面Ｆを傾斜させたのは、塑性変形に
おける流動速度を一様にするためであり、流動速度が一
様になると圧力分布もこれに伴って一様になる。即ち、
塑性状態が一様であれば、緻密化された粉体内部に微小
の異方性結晶が均一に晶出するので、磁気異方性を均一
化することができる。従って、異方性磁石を歩留良く製
造することができるので、その生産性を向上させること
ができるものである。
１５を熱間加圧塑性変形させるための成形型１１に具備
された上下パンチ１３ａ，１３ｂの加圧面Ｆは、水平か
ら６０°未満の角度で加圧軸Ｓに対して傾斜されてい
る。このように加圧面Ｆを傾斜させたのは、塑性変形に
おける流動速度を一様にするためであり、流動速度が一
様になると圧力分布もこれに伴って一様になる。即ち、
塑性状態が一様であれば、緻密化された粉体内部に微小
の異方性結晶が均一に晶出するので、磁気異方性を均一
化することができる。従って、異方性磁石を歩留良く製
造することができるので、その生産性を向上させること
ができるものである。
【００２１】また、本発明に係る異方性磁石の製造方法
の作用効果を明確にすべく、関連先行技術と比較検討す
る。まず、特開平１−１３９７３８号公報に開示されて
いる「磁気異方性磁石材料の製造方法及びその装置」と
比較する。
の作用効果を明確にすべく、関連先行技術と比較検討す
る。まず、特開平１−１３９７３８号公報に開示されて
いる「磁気異方性磁石材料の製造方法及びその装置」と
比較する。
【００２２】この先行技術は、ラジアル方向に極異方性
を持たせること、及びリング状に押出しを行うことを主
目的としている。従って、この先行技術ではリング状に
押出しを行うため、中央部にテーパを設けた下パンチが
必要であるが、本発明では上下パンチ１３ａ，１３ｂ共
に加圧面Ｆに傾斜角度θを持たせている。
を持たせること、及びリング状に押出しを行うことを主
目的としている。従って、この先行技術ではリング状に
押出しを行うため、中央部にテーパを設けた下パンチが
必要であるが、本発明では上下パンチ１３ａ，１３ｂ共
に加圧面Ｆに傾斜角度θを持たせている。
【００２３】また、その押出しは、プラスチックスの射
出成形と同様に、成形材料の流れと残留とが問題にな
る。従って、下パンチの先端は、プラスチックスの射出
軸に見られるように、円錐形を採ることが自然な発想に
なる。
出成形と同様に、成形材料の流れと残留とが問題にな
る。従って、下パンチの先端は、プラスチックスの射出
軸に見られるように、円錐形を採ることが自然な発想に
なる。
【００２４】即ち、この先行技術は押出しにおける成形
材料の流動性を重視したものであり、本発明が主眼とす
る強制剪断力の発生とは目的及び作用効果を異にするこ
とは明確である。尚、加熱温度、加圧力及び変形速度等
の類似した条件が開示されているが、これは使用する原
料素材が類似しているからである。
材料の流動性を重視したものであり、本発明が主眼とす
る強制剪断力の発生とは目的及び作用効果を異にするこ
とは明確である。尚、加熱温度、加圧力及び変形速度等
の類似した条件が開示されているが、これは使用する原
料素材が類似しているからである。
【００２５】次に、特開平４−９８８０４号公報に開示
されている「異方性磁石及びその製造方法」と比較す
る。この先行技術では垂直方向を０として傾斜角度を４
５〜８５°に設定しているが、本発明では水平から６０
°未満で加圧面Ｆに傾斜角度θを持たせている。一見同
様の技術と把握されるが、この先行技術はロール圧延を
主目的としたものであり、圧延中における試料のロール
位置を保持する必要から創案されたものである。これに
対し、本発明は強制剪断力の発生により、塑性変形にお
ける圧力分布及び流動速度を一様にして、磁気異方性の
均一化を主目的として創案した点で、その作用効果をも
異にすることは明確である。
されている「異方性磁石及びその製造方法」と比較す
る。この先行技術では垂直方向を０として傾斜角度を４
５〜８５°に設定しているが、本発明では水平から６０
°未満で加圧面Ｆに傾斜角度θを持たせている。一見同
様の技術と把握されるが、この先行技術はロール圧延を
主目的としたものであり、圧延中における試料のロール
位置を保持する必要から創案されたものである。これに
対し、本発明は強制剪断力の発生により、塑性変形にお
ける圧力分布及び流動速度を一様にして、磁気異方性の
均一化を主目的として創案した点で、その作用効果をも
異にすることは明確である。
【００２６】従って、本発明はこれらの先行技術とは異
なり、且つ、目的及び作用効果の明確な相違から充分に
構成の困難性を有するものと確信する。
なり、且つ、目的及び作用効果の明確な相違から充分に
構成の困難性を有するものと確信する。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る異方性
磁石の製造方法によれば、塑性変形における圧力分布や
流動速度分布を一様にして、磁気異方性を均一化するこ
とができ、その生産性を向上することができるという優
れた効果を発揮する。
磁石の製造方法によれば、塑性変形における圧力分布や
流動速度分布を一様にして、磁気異方性を均一化するこ
とができ、その生産性を向上することができるという優
れた効果を発揮する。
【図１】本発明に係る異方性磁石の製造方法の一実施例
に使用する成形型の全体を示す概略図である。
に使用する成形型の全体を示す概略図である。
【図２】図１の要部を示す概略図である。
【図３】本実施例において、温度と塑性変形速度との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】本実施例において、変形率と磁束密度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】本実施例において、傾斜角度と磁束密度との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図６】本実施例において、温度と塑性変形に必要な圧
力との関係を示すグラフである。
力との関係を示すグラフである。
【図７】従来の異方性磁石の製造方法の一例を示す説明
図である。
図である。
【図８】従来の異方性磁石の製造方法の一例における圧
力分布状況を示す説明図である。
力分布状況を示す説明図である。
【図９】従来の異方性磁石の製造方法の一例における流
れ速度分布状況を示す説明図である。
れ速度分布状況を示す説明図である。
【符号の説明】 １１ 成形型 １２ 加熱炉 １３ａ 上パンチ １３ｂ 下パンチ １４ モールド １５ 成形体 θ 傾斜角度 Ｓ 加圧軸 Ｆ 加圧面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 雅之 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 石山 日出夫 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 小川 誠 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 急冷凝固させて作製したアモルファス粉
末を、水平から６０°未満の角度で加圧軸に対して加圧
面を傾斜させた上下パンチを有する成形型内で剪断力を
付加しつつ熱間加圧成形して、塑性変形により磁気異方
性を生じさせるようにしたことを特徴とする異方性磁石
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31331193A JP3399056B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 異方性磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31331193A JP3399056B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 異方性磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169632A true JPH07169632A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3399056B2 JP3399056B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=18039699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31331193A Expired - Fee Related JP3399056B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 異方性磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399056B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012174986A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Toyota Motor Corp | 希土類磁石の製造方法 |
| CN104001920A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-08-27 | 宁波恒基永昕粉末冶金有限公司 | 一种柱状零件的粉末冶金制备系统 |
| CN107546025A (zh) * | 2017-07-10 | 2018-01-05 | 北京工业大学 | 一种剪切力热变形模具和钕铁硼磁体的制备方法 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP31331193A patent/JP3399056B2/ja not_active Expired - Fee Related
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