JPS5914532B2 - 合金磁石 - Google Patents

合金磁石

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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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copper
alloy
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magnet
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JP51102934A
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滋 小嶋
清司 小嶋
覚 三谷
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C22/00Alloys based on manganese
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets 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
    • H01F1/04Magnets 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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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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP51102934A 1976-08-27 1976-08-27 合金磁石 Expired JPS5914532B2 (ja)

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US05/825,459 US4133703A (en) 1976-08-27 1977-08-17 Permanent magnetic Mn-Al-C alloy

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JPS5328014A JPS5328014A (en) 1978-03-15
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