JPS5914532B2 - 合金磁石 - Google Patents
合金磁石Info
- Publication number
- JPS5914532B2 JPS5914532B2 JP51102934A JP10293476A JPS5914532B2 JP S5914532 B2 JPS5914532 B2 JP S5914532B2 JP 51102934 A JP51102934 A JP 51102934A JP 10293476 A JP10293476 A JP 10293476A JP S5914532 B2 JPS5914532 B2 JP S5914532B2
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- alloy
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C22/00—Alloys based on manganese
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- 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
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明ぱ永久磁石、詳しくはマンガン−アルミニウム−
炭素(Mn−At−C)系合金磁石を改良したマンガン
−アルミニウム−炭素一銅(Mn−Aι−C−Cu)系
合金磁石に関する。
炭素(Mn−At−C)系合金磁石を改良したマンガン
−アルミニウム−炭素一銅(Mn−Aι−C−Cu)系
合金磁石に関する。
Mn68〜73重量%(以下単に%で示す)、炭素0.
2〜(1/3Mn−22.2)%(数式内のMnはマン
ガン成分俤を示す)、残部アルミニウムの組成からなV
)かつ530〜830℃の温度領域で温間塑性加工され
たMn−Aι−C合金は、最大磁気エネルギー積(BH
)max値が5×106ガウス・エルステッド(G、O
e)以上の優れた磁気特性を有する異方性磁石として知
られている(特開昭50−46508|特開昭50一5
6306)。
2〜(1/3Mn−22.2)%(数式内のMnはマン
ガン成分俤を示す)、残部アルミニウムの組成からなV
)かつ530〜830℃の温度領域で温間塑性加工され
たMn−Aι−C合金は、最大磁気エネルギー積(BH
)max値が5×106ガウス・エルステッド(G、O
e)以上の優れた磁気特性を有する異方性磁石として知
られている(特開昭50−46508|特開昭50一5
6306)。
また上記組成範囲内にあつて特殊5 な熱処理を施した
後温間塑性加工されたMn−At−C合金は、(BH)
max値が(2.0〜2.5)×106G−0eの磁気
特性を有する特方性磁石として知られている(特開昭5
0−67213)。これらの温間塑性加工されたMn−
Aを−C果合?0 金磁石は、熱処理のみによつて作成
されたMn−Aι−C系合金磁石の磁気特性(BH)m
ax=(1.0〜1.5)×106G・ 0ej、Vも
極めて大きく、また機械的性質も優れていて既に実用に
供されている。15しかしながら、このような温間塑性
加工されたMn−At−C系合金磁石を製造する上にお
いて、Mn−Aを−C系合金ぱ可塑性が十分でないため
530−830℃の温間塑性加工時に可塑性のより良い
比較的高温での加工や高い加工圧力での加工ク0 が必
要であわ、このことが工業的生産において難点となつて
いた。
後温間塑性加工されたMn−At−C合金は、(BH)
max値が(2.0〜2.5)×106G−0eの磁気
特性を有する特方性磁石として知られている(特開昭5
0−67213)。これらの温間塑性加工されたMn−
Aを−C果合?0 金磁石は、熱処理のみによつて作成
されたMn−Aι−C系合金磁石の磁気特性(BH)m
ax=(1.0〜1.5)×106G・ 0ej、Vも
極めて大きく、また機械的性質も優れていて既に実用に
供されている。15しかしながら、このような温間塑性
加工されたMn−At−C系合金磁石を製造する上にお
いて、Mn−Aを−C系合金ぱ可塑性が十分でないため
530−830℃の温間塑性加工時に可塑性のより良い
比較的高温での加工や高い加工圧力での加工ク0 が必
要であわ、このことが工業的生産において難点となつて
いた。
即ち、高温での加工や高い加工圧力を要することは、エ
ネルギー費や加工工程の設備費が高価になること、従来
の加工型材料では強度に難点があるため特殊な型材料と
特別に工夫5 した型設訂が必要であること、さらに型
寿命が短くなるなどの難点である。従つてこれらの工業
的生産における難点を解決するために、可塑性に優れた
Mn−Aι−C系磁石合金の出現が強く望まれていた。
30本発明者らはこのような難点を解決するために多く
の詳細な実験を行つた結果、従来のMn−At−C合金
に銅を添加することによつて温間塑性加工時の加工に要
する圧力が小さくなわ、可塑性が向上することを見出し
た。
ネルギー費や加工工程の設備費が高価になること、従来
の加工型材料では強度に難点があるため特殊な型材料と
特別に工夫5 した型設訂が必要であること、さらに型
寿命が短くなるなどの難点である。従つてこれらの工業
的生産における難点を解決するために、可塑性に優れた
Mn−Aι−C系磁石合金の出現が強く望まれていた。
30本発明者らはこのような難点を解決するために多く
の詳細な実験を行つた結果、従来のMn−At−C合金
に銅を添加することによつて温間塑性加工時の加工に要
する圧力が小さくなわ、可塑性が向上することを見出し
た。
35本発明はMn68〜73%、C0.2〜(1/3M
n−−22.2)l$、、残部AtからなるMn−At
−C合金100に対して重量比で0.3〜6の割合の銅
ι1一を添加することによV,従来の温間塑性加工され
たMn−At−c系合金磁石の磁気特性を劣下させるこ
となく可塑性の向上したMn−At−C一Cu系合金磁
石を提供するものである。
n−−22.2)l$、、残部AtからなるMn−At
−C合金100に対して重量比で0.3〜6の割合の銅
ι1一を添加することによV,従来の温間塑性加工され
たMn−At−c系合金磁石の磁気特性を劣下させるこ
となく可塑性の向上したMn−At−C一Cu系合金磁
石を提供するものである。
本発明のMn−At−C−CU系合金磁石は530〜8
30℃の温度に卦いて温間塑性加工することにより初め
て磁気特性の優れた永久磁石となるものであジ、530
〜830℃の温間塑性加工が本発明の永久磁石を製造す
る上での必要不可欠な要件である。
30℃の温度に卦いて温間塑性加工することにより初め
て磁気特性の優れた永久磁石となるものであジ、530
〜830℃の温間塑性加工が本発明の永久磁石を製造す
る上での必要不可欠な要件である。
周、従来の熱処理のみによつて得られるMn−At−c
合金磁石に対して銅を添加した場合は、このMn−At
−c合金磁石の磁気特性を劣下させ、(BH)Maxが
約2割も低下して銅の添加はむしろ有害である。
合金磁石に対して銅を添加した場合は、このMn−At
−c合金磁石の磁気特性を劣下させ、(BH)Maxが
約2割も低下して銅の添加はむしろ有害である。
しかし、上述の温間塑性加工されたMn−At−C系合
金磁石に対しては銅は有効な添加元素として作用するこ
とが確められた。
金磁石に対しては銅は有効な添加元素として作用するこ
とが確められた。
以下本発明をその実施例により詳細に説明する。
実施例 1Mn69.8%,At29.6(L,CO・
6%の組成を有するMn−At−c合金、およびこれと
同一の組成のMn−At−c合金100に対して重量比
で0.120.3,0.5,1ラ2,3,4,698,
10の割合の銅を各々含むMn−At−C−Cu合金の
円柱棒をそれぞれ溶解鋳造によ勺準備し、これらの円柱
棒から外径20m71L、長さ25mmの寸法を有する
試料をそれぞれ切出した。
6%の組成を有するMn−At−c合金、およびこれと
同一の組成のMn−At−c合金100に対して重量比
で0.120.3,0.5,1ラ2,3,4,698,
10の割合の銅を各々含むMn−At−C−Cu合金の
円柱棒をそれぞれ溶解鋳造によ勺準備し、これらの円柱
棒から外径20m71L、長さ25mmの寸法を有する
試料をそれぞれ切出した。
これらの試料を1080℃の温度で1時間保時した後、
平均冷却速度100℃/分の速度で冷却する熱処理を施
し、続いて断面積減少率75(:Lの押出型を用いて7
00℃の温度で押出加工を行つた。この押出加工の際、
実際にポンチに加わつた押出加工に要する圧力を歪ゲー
ジで測定した結果、第1図の通νであつた。第1図は銅
の添加量とポンチ圧との関係を示す図である。
平均冷却速度100℃/分の速度で冷却する熱処理を施
し、続いて断面積減少率75(:Lの押出型を用いて7
00℃の温度で押出加工を行つた。この押出加工の際、
実際にポンチに加わつた押出加工に要する圧力を歪ゲー
ジで測定した結果、第1図の通νであつた。第1図は銅
の添加量とポンチ圧との関係を示す図である。
但し、ここで言うポンチ圧とは定常押出加工状態に卦け
る加工圧の最小値であつて、型のコンテナ部との摩擦が
なくなつた時点での加工圧力を示す。
る加工圧の最小値であつて、型のコンテナ部との摩擦が
なくなつた時点での加工圧力を示す。
また押出加工後の各々の試料について磁気特性を測定し
た結果、Mn−At−c合金卦よびこれに重量比で6以
下の銅を添加した試料はいずれも押出軸方向に磁化優位
方向を有する異方性磁石であるのに対して、重量比で8
以上の銅を添加した試料はほとんど異方性化されていな
かつた。
た結果、Mn−At−c合金卦よびこれに重量比で6以
下の銅を添加した試料はいずれも押出軸方向に磁化優位
方向を有する異方性磁石であるのに対して、重量比で8
以上の銅を添加した試料はほとんど異方性化されていな
かつた。
第2図にこれらの試料の押出軸方向に卦ける(BH)M
ax値を示す。周、これらの試料の特性の比較を正確に
するため、潤滑、押出速度などの加工条件や加工圧力や
磁気特性の測定条件も全ての試料について同一条件で行
つた。第1図から明らかな如く、Mn−At−C合金1
00に対して重量比で0.3以上の銅を添加した試料の
押出加工に要する圧力は、銅を添加しない試料よりも1
〜4割も小さくなる。
ax値を示す。周、これらの試料の特性の比較を正確に
するため、潤滑、押出速度などの加工条件や加工圧力や
磁気特性の測定条件も全ての試料について同一条件で行
つた。第1図から明らかな如く、Mn−At−C合金1
00に対して重量比で0.3以上の銅を添加した試料の
押出加工に要する圧力は、銅を添加しない試料よりも1
〜4割も小さくなる。
特に銅を1以上添加した試料は3〜4割も小さくな勺、
可塑性が著しく改善▲れる。一方磁気特性は、第2図に
示した如く、重量比で6を越える銅を添加すると磁気特
性が極端に低下し、銅の添加量が8以上では(BH)M
ax値が0.8X106G・0e以下となつて実用磁石
としての性能を有さなくなる。重量比で8以上の銅を添
加すると磁気特性が著しく低下する原因は、顕微鏡観察
並びにX線回折結果から、面必正方晶相(強磁性相)以
外の結晶構造を持つた相が多量に析出していることによ
ると考えられる。銅の添加量が重量比で6以下の試料で
は(BH)Max値が5+106G・0e以上の異方性
磁石であり、ことに添加量が3以下の試料は添加しない
試料と同等もしくはこれ以上の磁気特性を有する。この
ようにMn−At−c合金に銅を添加することにより可
塑性が著しく改善される。
可塑性が著しく改善▲れる。一方磁気特性は、第2図に
示した如く、重量比で6を越える銅を添加すると磁気特
性が極端に低下し、銅の添加量が8以上では(BH)M
ax値が0.8X106G・0e以下となつて実用磁石
としての性能を有さなくなる。重量比で8以上の銅を添
加すると磁気特性が著しく低下する原因は、顕微鏡観察
並びにX線回折結果から、面必正方晶相(強磁性相)以
外の結晶構造を持つた相が多量に析出していることによ
ると考えられる。銅の添加量が重量比で6以下の試料で
は(BH)Max値が5+106G・0e以上の異方性
磁石であり、ことに添加量が3以下の試料は添加しない
試料と同等もしくはこれ以上の磁気特性を有する。この
ようにMn−At−c合金に銅を添加することにより可
塑性が著しく改善される。
しかしその添加量には磁気特性面から限界がある。結局
、実用的な磁気特性を有しかつ可塑性が改善される有効
な銅の添加量の範囲は、Mn−At−c合金100に対
して重量比で0.3〜6の範囲である。特に銅の添加量
が1〜3の範囲の試料では、銅を添加しないMn−At
−c合金磁石と同等以上の磁気特性を有しながら加工に
要する圧力が3〜4゛割も小さくなジ、可塑性が大巾に
改善される。実施例 2Mn72.0%,At26.5
%,Cl.5%の組成から成るMn−At−C合金、卦
よびこれと同一の組成のMn−At−c合金100に対
して重量比で2の割合で銅を添加しだMn−A./+−
{u自金の円柱棒をそれぞれ溶解鋳造により作成し、こ
れらの円柱棒より外径20mTIL1長さ40mmの試
料を切出した。
、実用的な磁気特性を有しかつ可塑性が改善される有効
な銅の添加量の範囲は、Mn−At−c合金100に対
して重量比で0.3〜6の範囲である。特に銅の添加量
が1〜3の範囲の試料では、銅を添加しないMn−At
−c合金磁石と同等以上の磁気特性を有しながら加工に
要する圧力が3〜4゛割も小さくなジ、可塑性が大巾に
改善される。実施例 2Mn72.0%,At26.5
%,Cl.5%の組成から成るMn−At−C合金、卦
よびこれと同一の組成のMn−At−c合金100に対
して重量比で2の割合で銅を添加しだMn−A./+−
{u自金の円柱棒をそれぞれ溶解鋳造により作成し、こ
れらの円柱棒より外径20mTIL1長さ40mmの試
料を切出した。
これらの試料を1120℃の温度で1時間保持した後シ
リコン油中に焼入れ、さらに650℃で1時間焼戻す熱
処理を行つた。熱処理後の試料について長さの減少率5
0%の据込加工を720℃の温度で行い、据込加工に要
する圧力を測定した。その結果、銅を添加した試料の据
込加工に要した圧力は銅を添加しない試料の加工圧力よ
りも約2割も小▲く、銅添加による加工圧の著しい低下
が認められた。
リコン油中に焼入れ、さらに650℃で1時間焼戻す熱
処理を行つた。熱処理後の試料について長さの減少率5
0%の据込加工を720℃の温度で行い、据込加工に要
する圧力を測定した。その結果、銅を添加した試料の据
込加工に要した圧力は銅を添加しない試料の加工圧力よ
りも約2割も小▲く、銅添加による加工圧の著しい低下
が認められた。
さらに加工後の試料について磁気特性を測定した結果、
両方とも等方性磁石であり、銅を添加しない試料の(B
H)Max値は2.2X106G・0eであるのに対し
て、銅を添加した試料の(BH)Max値は2.1×1
06G・0eであり、両方ともほぼ同等の磁気特性であ
つた。尚裾込加工の温度を変えた場合、530〜830
℃の加工温度領域では銅を添加した試料の加工に要する
圧力は銅を添加しない試料よりも1〜3割小さく、磁気
特性もほぼ同等であつた。上記2つの代表的な実施例以
外に、合金の組成比や温間塑性加工前の熱処理条件、加
工条件等の実験条件を変えた実験においても、Mn68
〜73%、炭素(1/3Mn−22.2)%、残部At
のMn−At−C系合金に重量比で0.3〜6の割合で
銅を添加した場合には加工に要する圧力が小さくなり、
銅添加による可塑性の向上が認められ、かつ磁気特性の
優れたMn−At−C−CU系合金磁石が得られた。
両方とも等方性磁石であり、銅を添加しない試料の(B
H)Max値は2.2X106G・0eであるのに対し
て、銅を添加した試料の(BH)Max値は2.1×1
06G・0eであり、両方ともほぼ同等の磁気特性であ
つた。尚裾込加工の温度を変えた場合、530〜830
℃の加工温度領域では銅を添加した試料の加工に要する
圧力は銅を添加しない試料よりも1〜3割小さく、磁気
特性もほぼ同等であつた。上記2つの代表的な実施例以
外に、合金の組成比や温間塑性加工前の熱処理条件、加
工条件等の実験条件を変えた実験においても、Mn68
〜73%、炭素(1/3Mn−22.2)%、残部At
のMn−At−C系合金に重量比で0.3〜6の割合で
銅を添加した場合には加工に要する圧力が小さくなり、
銅添加による可塑性の向上が認められ、かつ磁気特性の
優れたMn−At−C−CU系合金磁石が得られた。
以上に述べた如く、Mn−At−c磁石合金に銅を添加
することにより温間塑性加工されたMn一At−C系合
金磁石の磁気特性を劣下させることなく可塑性を向上さ
せることができる。
することにより温間塑性加工されたMn一At−C系合
金磁石の磁気特性を劣下させることなく可塑性を向上さ
せることができる。
本発明はこのように可塑性の向上したMn−At−c−
Cu系合金磁石を提供するものであつて、従来のMn−
At−C系合金磁石の工業的生産を極めて容易にするこ
とを可能とした工業的価値の高いものである。
Cu系合金磁石を提供するものであつて、従来のMn−
At−C系合金磁石の工業的生産を極めて容易にするこ
とを可能とした工業的価値の高いものである。
第1図はMn−At−C−CU系合金磁石に卦いて、銅
の添加量と温間押出加工に要した圧力(ポンチ圧)との
関係を示す図、第2図はMn−At−C−CU系合金磁
石に卦いて、銅の添加量と磁気特性((BH)Max値
)との関係を示す図である。
の添加量と温間押出加工に要した圧力(ポンチ圧)との
関係を示す図、第2図はMn−At−C−CU系合金磁
石に卦いて、銅の添加量と磁気特性((BH)Max値
)との関係を示す図である。
Claims (1)
- 1 マンガン68〜73重量%、炭素0.2〜(1/3
Mn−22.2)重量%(数式内のMnはマンガン成分
の重量%を示す)、残部アルミニウムの成分からなる合
金を100として、この合金に重量比で0.3〜6の割
合で銅を添加したことを特徴とする合金磁石。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51102934A JPS5914532B2 (ja) | 1976-08-27 | 1976-08-27 | 合金磁石 |
US05/825,459 US4133703A (en) | 1976-08-27 | 1977-08-17 | Permanent magnetic Mn-Al-C alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51102934A JPS5914532B2 (ja) | 1976-08-27 | 1976-08-27 | 合金磁石 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5328014A JPS5328014A (en) | 1978-03-15 |
JPS5914532B2 true JPS5914532B2 (ja) | 1984-04-05 |
Family
ID=14340661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51102934A Expired JPS5914532B2 (ja) | 1976-08-27 | 1976-08-27 | 合金磁石 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4133703A (ja) |
JP (1) | JPS5914532B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4404046A (en) * | 1980-02-07 | 1983-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making permanent magnet of Mn-Al-C alloy |
JPS5952226B2 (ja) * | 1980-04-11 | 1984-12-18 | 住友金属工業株式会社 | 耐銹性及び耐酸性にすぐれたフエライト系ステンレス鋼 |
US4342608A (en) * | 1980-04-21 | 1982-08-03 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Mn-Al Permanent magnets and their manufacture |
JPS5861220A (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐銹性に優れたフエライトステンレス鋼の製造方法 |
JPS6053443B2 (ja) * | 1982-01-12 | 1985-11-26 | 松下電器産業株式会社 | マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石 |
JPS58182207A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法 |
US4579607A (en) * | 1982-04-19 | 1986-04-01 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Permanent Mn-Al-C alloy magnets and method for making same |
JPH0615704B2 (ja) * | 1984-12-18 | 1994-03-02 | 愛知製鋼株式会社 | 熱間加工性、熱処理性および機械加工性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 |
JP2532160B2 (ja) * | 1990-10-02 | 1996-09-11 | 新日本製鐵株式会社 | ミグ溶接作業性に優れたフェライト系ステンレス線材 |
CN1064777C (zh) * | 1993-06-24 | 2001-04-18 | 卡耐基米龙大学 | 金属、合金或金属碳化物的纳米颗粒及其制备方法 |
US5456986A (en) * | 1993-06-30 | 1995-10-10 | Carnegie Mellon University | Magnetic metal or metal carbide nanoparticles and a process for forming same |
US8999233B2 (en) | 2005-10-27 | 2015-04-07 | The Trustees Of Dartmouth College | Nanostructured Mn-Al permanent magnets and methods of producing same |
US20100218858A1 (en) * | 2005-10-27 | 2010-09-02 | Ian Baker | Nanostructured mn-al permanent magnets and methods of producing same |
SG11201808855UA (en) | 2016-04-22 | 2018-11-29 | Sandvik Intellectual Property | A tube and a method of manufacturing a tube |
EP4012729A4 (en) * | 2020-09-25 | 2023-09-27 | Tohoku University | PERMANENT MAGNET ALLOY, METHOD FOR PRODUCING THEREOF, PERMANENT MAGNET AND METHOD FOR PRODUCING THEREOF |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3116181A (en) * | 1958-09-30 | 1963-12-31 | Philips Corp | Permanent amgnets |
US3194654A (en) * | 1962-12-27 | 1965-07-13 | Kaneko Hideo | Manganese aluminum alloy magnets |
NL6501185A (ja) * | 1964-02-01 | 1965-08-02 | ||
JPS5061698A (ja) * | 1973-10-03 | 1975-05-27 |
-
1976
- 1976-08-27 JP JP51102934A patent/JPS5914532B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-08-17 US US05/825,459 patent/US4133703A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4133703A (en) | 1979-01-09 |
JPS5328014A (en) | 1978-03-15 |
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