JPS5942741B2 - 半硬質磁石合金およびその製造方法 - Google Patents
半硬質磁石合金およびその製造方法Info
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- JPS5942741B2 JPS5942741B2 JP55129828A JP12982880A JPS5942741B2 JP S5942741 B2 JPS5942741 B2 JP S5942741B2 JP 55129828 A JP55129828 A JP 55129828A JP 12982880 A JP12982880 A JP 12982880A JP S5942741 B2 JPS5942741 B2 JP S5942741B2
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- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、主に高速回転用ヒステリシスモータのロー
タ材に使用する半硬質磁石合金およびその製造方法に関
する。
タ材に使用する半硬質磁石合金およびその製造方法に関
する。
この種ロータとしては、残留磁化Ｂｒ）保磁力Ｈｃがと
もに大吉いという磁気特性のみならず、使用中高速回転
するため極めて高い強度とそれにある程度の靭性が要求
される。
もに大吉いという磁気特性のみならず、使用中高速回転
するため極めて高い強度とそれにある程度の靭性が要求
される。
かかる用途に供する半硬質磁石材料としては、Ｆｅ−Ｍ
ｎ−Ｔｉ系、或いはＦｅ−ＣＯ−Ｃｒ系の合金が最も一
般的といえるが、これらの材料は高強度であるものの、
反面著しく脆い性質を有しており、信頼性に難がある。
ｎ−Ｔｉ系、或いはＦｅ−ＣＯ−Ｃｒ系の合金が最も一
般的といえるが、これらの材料は高強度であるものの、
反面著しく脆い性質を有しており、信頼性に難がある。
強度の高い半硬質磁石材料としては、この他１８％Ｎｉ
系マルエージ鋼が考えられる。
系マルエージ鋼が考えられる。
この鋼は、時効後において１５０ｋ９／Ｍｄ以上の引張
強さを備えるが、一般に磁気特性そのものが余り良好で
なく、上記ロータ材としては不十分である。この１８（
Ｆｆ）Ｎｉ系マルエージ鋼の磁気特性を改良することを
目的として、従来より種々の提案がなされているが、何
れも充分な特性を得るためには時効前に５０％にも及ぶ
大きな減面率の冷間加工を要するというものであつた。
このため実際には加工が困難なため製品形状が制限を受
けるといたた不都合が生じる許りでなく、磁気特性に異
方性をもたらすことが多分に考えられる。本発明は、上
記ロータ材として充分な強度、靭性を兼ね備え、しかも
磁気特性のきわめて良好な半硬質磁石材料を冷間加工を
行うことなく製造することを可能ならしめようとするも
のである。
強さを備えるが、一般に磁気特性そのものが余り良好で
なく、上記ロータ材としては不十分である。この１８（
Ｆｆ）Ｎｉ系マルエージ鋼の磁気特性を改良することを
目的として、従来より種々の提案がなされているが、何
れも充分な特性を得るためには時効前に５０％にも及ぶ
大きな減面率の冷間加工を要するというものであつた。
このため実際には加工が困難なため製品形状が制限を受
けるといたた不都合が生じる許りでなく、磁気特性に異
方性をもたらすことが多分に考えられる。本発明は、上
記ロータ材として充分な強度、靭性を兼ね備え、しかも
磁気特性のきわめて良好な半硬質磁石材料を冷間加工を
行うことなく製造することを可能ならしめようとするも
のである。
本発明者らは、前記１８％Ｎｉ系マルエージ鋼の強度、
靭性が生かされしかも高い磁気特性が確保できる合金組
成を見出すべく、種々実験、研究を重ねた結果、上記マ
ルエージ鋼のＮｉを下げるとともにＭＯを高めることに
より、所望の特性を得ることに成功した。すなわち本発
明の合金は、ＣＯ．Ｏ３（？！）以下、ＳｌＯ．ｌＯＯ
ｌ）以下、ＭｎＯ．ｌＯＯｌｌ以下、ＰＯ．ＯｌＯ（ｆ
）以下、ＳＯ．ＯｌＯ％以下、Ｎｌ５．Ｏ％以上１５％
未満、ＣＯｌＯ．Ｏ〜２０．０％、ＭＯ６．５〜９．０
％、Ｔｉｌ．Ｏ〜２．００！）、ＡＩＯ，Ｏｌ〜０．２
５％で、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなること
を特徴とする。
靭性が生かされしかも高い磁気特性が確保できる合金組
成を見出すべく、種々実験、研究を重ねた結果、上記マ
ルエージ鋼のＮｉを下げるとともにＭＯを高めることに
より、所望の特性を得ることに成功した。すなわち本発
明の合金は、ＣＯ．Ｏ３（？！）以下、ＳｌＯ．ｌＯＯ
ｌ）以下、ＭｎＯ．ｌＯＯｌｌ以下、ＰＯ．ＯｌＯ（ｆ
）以下、ＳＯ．ＯｌＯ％以下、Ｎｌ５．Ｏ％以上１５％
未満、ＣＯｌＯ．Ｏ〜２０．０％、ＭＯ６．５〜９．０
％、Ｔｉｌ．Ｏ〜２．００！）、ＡＩＯ，Ｏｌ〜０．２
５％で、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなること
を特徴とする。
本発明合金において、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓの各上限
値は何れも、時効後の延性、靭性を考慮した結果である
。同じくＮｉは、５．０％未満では充分な延性、靭性が
確保できず、また同時に磁気特性はＢｒは高くなるが、
ロータ材として必要なＨｃが得られない。他方これが１
５０１）以上になると、第１図に示す、Ｎｉ−１５Ｃ０
−８Ｍ０−１．０〜１．５Ｔｉ系合金囚とＮｉ−１５Ｃ
０−５Ｍ０−１．５Ｔｉ系合金（Ｂ）を用い時効処理：
６５『ＣＸｌ時間で行なつた実験データにみる如くＢｒ
が劣化する。ＣＯは、１０．０％未満では、第２図に示
す、１０Ｎｉ一ＣＯ−５Ｍ０−１．５Ｔｉ系合金（０と
１０Ｎｉ−ＣＯ７ＭＯ−１．０Ｔｉ系合金（Ｄ）を用い
上記同様の時効処理条件で行なつた実験データに表われ
ているようにＢｒの急激な低下がみられる。また２０．
０％を越えると、Ｂｒ値に上昇なく、不経済なだけでな
く、靭性の低下を来たす。ＭＯは、前出第１図及び第２
図から明かな如く少なくなるにつねＢｒが低くなる傾向
がある。６．５％未満では、Ｂｒが低くロータ材として
の使用が不可能であり、一方９．０％をこえるときは、
伸び、絞りに著しい低下が起こる。
値は何れも、時効後の延性、靭性を考慮した結果である
。同じくＮｉは、５．０％未満では充分な延性、靭性が
確保できず、また同時に磁気特性はＢｒは高くなるが、
ロータ材として必要なＨｃが得られない。他方これが１
５０１）以上になると、第１図に示す、Ｎｉ−１５Ｃ０
−８Ｍ０−１．０〜１．５Ｔｉ系合金囚とＮｉ−１５Ｃ
０−５Ｍ０−１．５Ｔｉ系合金（Ｂ）を用い時効処理：
６５『ＣＸｌ時間で行なつた実験データにみる如くＢｒ
が劣化する。ＣＯは、１０．０％未満では、第２図に示
す、１０Ｎｉ一ＣＯ−５Ｍ０−１．５Ｔｉ系合金（０と
１０Ｎｉ−ＣＯ７ＭＯ−１．０Ｔｉ系合金（Ｄ）を用い
上記同様の時効処理条件で行なつた実験データに表われ
ているようにＢｒの急激な低下がみられる。また２０．
０％を越えると、Ｂｒ値に上昇なく、不経済なだけでな
く、靭性の低下を来たす。ＭＯは、前出第１図及び第２
図から明かな如く少なくなるにつねＢｒが低くなる傾向
がある。６．５％未満では、Ｂｒが低くロータ材として
の使用が不可能であり、一方９．０％をこえるときは、
伸び、絞りに著しい低下が起こる。
Ｔｉは、第３図に示す、１０Ｎｉ−１５Ｃ０９Ｍ０−Ｔ
ｉ系合金（Ｅ）および１２．５Ｎｉ−１５Ｃ０一６Ｍ０
−Ｔｉ系合金（Ｆ）を用い時効処理：６５『Ｃ×１時間
で行なつた実，験データにみる如く、１。０％未満では
、Ｂｒが急激に低下する。
ｉ系合金（Ｅ）および１２．５Ｎｉ−１５Ｃ０一６Ｍ０
−Ｔｉ系合金（Ｆ）を用い時効処理：６５『Ｃ×１時間
で行なつた実，験データにみる如く、１。０％未満では
、Ｂｒが急激に低下する。
他方２．０（Ｆｔ）を越えると、Ｂｒの上昇はみられず
、延性、靭性の劣化が顕著である。Ａｌは脱酸剤として
用いられ、０，０１（Ｆｔ）未満では充分な脱酸が期待
できない、またこれが０．２５１）を上廻ると延性、靭
性の劣化を来たす。ここで本発明は、上記合金組成のみ
ならず、その合金の性能を最大限引出すための製造方法
をも提供するものである。
、延性、靭性の劣化が顕著である。Ａｌは脱酸剤として
用いられ、０，０１（Ｆｔ）未満では充分な脱酸が期待
できない、またこれが０．２５１）を上廻ると延性、靭
性の劣化を来たす。ここで本発明は、上記合金組成のみ
ならず、その合金の性能を最大限引出すための製造方法
をも提供するものである。
すなわち本発明に係る半硬質磁石の製造方法としては、
前出の組成からなる合金を用い、１熱間加工後、６００
〜７００℃で１〜１００時間の時効処理を行う。
前出の組成からなる合金を用い、１熱間加工後、６００
〜７００℃で１〜１００時間の時効処理を行う。
２８００〜１００００Ｃの温度域に加熱後冷却する溶体
化処理を行い、しかるのち１に記載の時効処理を実施す
る。
化処理を行い、しかるのち１に記載の時効処理を実施す
る。
３１を行い、引き続き−８０℃以下て３０分〜１０時間
のサブゼロ処理を行う。
のサブゼロ処理を行う。
４２を行い、引き続き３に記載のサブゼロ処理を実施す
る。
る。
上記１，２，３，４の何れかを採用することを特徴とす
る。
る。
上記本発明方法における各処理条件限定の理由について
は以下の如くである。
は以下の如くである。
第４図イ，口、および第５図イ，口は、１２Ｎｉ−１２
．１Ｃ０−６．６Ｍ０−１．１９Ｔｉ系合金を用い、溶
体化処理：８６００Ｃ×１時間、サブゼロ処理なし（Ｑ
１およびサブゼロ処理：一１９６゜Ｃ×１時間（［Ｉ）
，（Ｊ）の条件で行なつた実験データを示す。
．１Ｃ０−６．６Ｍ０−１．１９Ｔｉ系合金を用い、溶
体化処理：８６００Ｃ×１時間、サブゼロ処理なし（Ｑ
１およびサブゼロ処理：一１９６゜Ｃ×１時間（［Ｉ）
，（Ｊ）の条件で行なつた実験データを示す。
同図に示す如く、時効処理条件としては、６００℃未満
では、Ｂｒ，Ｈｃともに低下し、特にＨｃの方が満足で
きない値となる。一方、７００℃をこえると、Ｈｃが再
び低下する。またその処理時間については、第５図に示
すように１時間未満では、Ｈｃ，Ｂｒの低下を来たし、
６８０℃では２０時間をこえると、Ｈｃの低下がみられ
る。一方６２０℃では２０時間を越えてもＢｒ，Ｈｃは
低下せず、この傾向は１００時間まで保持される。時効
後のサブゼロ処理は、時効により発生した残留オーステ
ナイトをマルテンサイトに変態させることにより、第４
図に示すようにＢｒを高めるのに有効な処理である。
では、Ｂｒ，Ｈｃともに低下し、特にＨｃの方が満足で
きない値となる。一方、７００℃をこえると、Ｈｃが再
び低下する。またその処理時間については、第５図に示
すように１時間未満では、Ｈｃ，Ｂｒの低下を来たし、
６８０℃では２０時間をこえると、Ｈｃの低下がみられ
る。一方６２０℃では２０時間を越えてもＢｒ，Ｈｃは
低下せず、この傾向は１００時間まで保持される。時効
後のサブゼロ処理は、時効により発生した残留オーステ
ナイトをマルテンサイトに変態させることにより、第４
図に示すようにＢｒを高めるのに有効な処理である。
その温度が−８０℃をこえると、オーストナイトの変態
が得られずＢｒ向上の効果がない。また保持時間は、１
時間以上で充分な効果が期待でき、１０時間をこえても
効果の上昇がみられない。時効前の溶体化処理は、ＭＯ
量が６．５〜８．０％と少ない場合には延性、靭性およ
びＢｒの向上に有効である。
が得られずＢｒ向上の効果がない。また保持時間は、１
時間以上で充分な効果が期待でき、１０時間をこえても
効果の上昇がみられない。時効前の溶体化処理は、ＭＯ
量が６．５〜８．０％と少ない場合には延性、靭性およ
びＢｒの向上に有効である。
その処理温度としては、８００上Ｃ未満では、残留析出
物が発生して延性、靭性の劣化をもたらす。これが１０
００℃をこえると、結晶粒が粗大となつて同じく延性、
靭性が低下する。またＭＯ量が８．０（：ｆｌ）〜９．
００１）と多量になると溶体化処理後に析出物が残留し
、しかも９００〜１０００℃の高い温度で溶体化処理を
施すため、結晶粒が粗大化し延性、靭性が著しく劣化す
る場合があるので、熱間加後直ちに時効することが望ま
しい。次に本発明の実施例について説明する。第１表に
示す成分の合金囚〜（有）を用い、第２表に示す各条件
で熱処理を行い、得られた材料についてその機械的性質
並びに磁気的性質を調査した。
物が発生して延性、靭性の劣化をもたらす。これが１０
００℃をこえると、結晶粒が粗大となつて同じく延性、
靭性が低下する。またＭＯ量が８．０（：ｆｌ）〜９．
００１）と多量になると溶体化処理後に析出物が残留し
、しかも９００〜１０００℃の高い温度で溶体化処理を
施すため、結晶粒が粗大化し延性、靭性が著しく劣化す
る場合があるので、熱間加後直ちに時効することが望ま
しい。次に本発明の実施例について説明する。第１表に
示す成分の合金囚〜（有）を用い、第２表に示す各条件
で熱処理を行い、得られた材料についてその機械的性質
並びに磁気的性質を調査した。
その結果は第２表に示す。上表において、本発明例（１
卜（９）は機械的性質、磁気的性質の何れにおいてもバ
ランスのよい好ましい値を示している。
卜（９）は機械的性質、磁気的性質の何れにおいてもバ
ランスのよい好ましい値を示している。
すなわち、引張強さ略１５０ｋｇ／Ｍｄ以上、伸び５（
ｆｌ）以上で、Ｈｃ略５５０ｅ以上、ＢｒｌＯＫＧ以上
となつており、これらはヒステリシスモータのロータ材
に要求される特性に充分達している。これに対し、合金
組成が本発明範囲から外れる比較ダ１Ｊ００）〜（自）
では、上記のような好ましい特性バランスが得られてい
ない。すなわち、（自）はＭＯ量が多く高温の溶体化処
理による結晶粒の粗大化と残留析出物が生成するために
、靭性、延性が著しく低い。（自），０２）はＮｉが高
すぎて、特にＢｒが不足している。（自）はＮｌが低い
ために、同じくＨｅが充分でない。なお、比較例Ｉは、
本発明合金（９）を必要以上に長く時効処理したもので
あるが、Ｂｒが反つて低下していることが判る。第３表
は、本発明合金（Ａ），（Ｄ）と比較合金（Ｑについて
その磁気特性の温度依存性を示す。これは、上記各合金
を同表に示す条件にて熱処理したものを試料とし、室温
、２００℃、２５０℃の各温度状態においてＨｃとＢｒ
の測定を行い、２００℃および２５０℃でのＨｃ，Ｂｒ
の室温におけるそれに対する比（％）を示したものであ
る。上記から明らかなように、本発明合金は、その良好
な磁気特性が高温下でも充分に維持される。
ｆｌ）以上で、Ｈｃ略５５０ｅ以上、ＢｒｌＯＫＧ以上
となつており、これらはヒステリシスモータのロータ材
に要求される特性に充分達している。これに対し、合金
組成が本発明範囲から外れる比較ダ１Ｊ００）〜（自）
では、上記のような好ましい特性バランスが得られてい
ない。すなわち、（自）はＭＯ量が多く高温の溶体化処
理による結晶粒の粗大化と残留析出物が生成するために
、靭性、延性が著しく低い。（自），０２）はＮｉが高
すぎて、特にＢｒが不足している。（自）はＮｌが低い
ために、同じくＨｅが充分でない。なお、比較例Ｉは、
本発明合金（９）を必要以上に長く時効処理したもので
あるが、Ｂｒが反つて低下していることが判る。第３表
は、本発明合金（Ａ），（Ｄ）と比較合金（Ｑについて
その磁気特性の温度依存性を示す。これは、上記各合金
を同表に示す条件にて熱処理したものを試料とし、室温
、２００℃、２５０℃の各温度状態においてＨｃとＢｒ
の測定を行い、２００℃および２５０℃でのＨｃ，Ｂｒ
の室温におけるそれに対する比（％）を示したものであ
る。上記から明らかなように、本発明合金は、その良好
な磁気特性が高温下でも充分に維持される。
これは、ＮＩの低減によるものと考えられるが、このよ
うな点からも、本発明合金はヒステリシスモータのロー
タ用として好適なものと云うことができる。以上の説明
から明らかな如く本発明は、ヒステリシスモータのロー
タ材として充分な強度、靭性を備えしかも磁気特性が極
めて良好な半硬質磁石材料を冷間加工を行うことなく得
ることができ、従つてこの材料を上記ロータに採用して
その性能向上に大きな効果を発揮する。
うな点からも、本発明合金はヒステリシスモータのロー
タ用として好適なものと云うことができる。以上の説明
から明らかな如く本発明は、ヒステリシスモータのロー
タ材として充分な強度、靭性を備えしかも磁気特性が極
めて良好な半硬質磁石材料を冷間加工を行うことなく得
ることができ、従つてこの材料を上記ロータに採用して
その性能向上に大きな効果を発揮する。
第１図はＮｌおよびＭＯＯＢｒに及ぼす影響を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．１０％以下、Ｍｎ０．
１０％以下、Ｐ０．０１０％以下、Ｓ０．０１０％以下
、Ｎｉ５．０％以上１５．０％未満、Ｃｏ１０．０〜２
０．０％、Ｍｏ６．５〜９．０％、Ｔｉ１．０〜２．０
％、Ａｌ０．０１〜０．２５％で、残部はＦｅおよび不
可避的不純物からなることを特徴とする半硬質磁石合金
。 ２ Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．１０％以下、Ｍｎ０．
１０％以下、Ｐ０．０１０％以下、Ｓ０．０１０％以下
、Ｎｉ５．０％以上１５．０％未満、Ｃｏ１０．０〜２
０．０％、Ｍｏ６．５〜９．０％、Ｔｉ１．０〜２．０
％、Ａｌ０．０１〜０．２５％で、残部はＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼を、熱間加工後、６００〜７０
０℃で１〜１００時間時効処理することを特徴とする半
硬質磁石合金の製造方法。 ３ Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．１０％以下、Ｍｎ０．
１０％以下、Ｐ０．０１０％以下、Ｓ０．０１０％以下
、Ｎｉ５．０％以上１５．０％未満、Ｃｏ１０．０〜２
０．０％、Ｍｏ６．５〜９．０％、Ｔｉ１．０〜２．０
％、Ａｌ０．０１〜０．２５％で、残部はＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼を、８００〜１０００℃の温度
域に加熱後冷却し、しかるのち６００〜７００℃で１〜
１００時間の時効処理を行うことを特徴とする半硬質磁
石合金の製造方法。 ４ Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．１０％以下、Ｍｎ０．
１０％以下、Ｐ０．０１０％以下、Ｓ０．０１０％以下
、Ｎｉ５．０％以上１５．０％未満、Ｃｏ１０．０〜２
０．０％、Ｍｏ６．５〜９．０％、Ｔｉ１．０〜２．０
％、Ａｌ０．０１〜０．２５％で、残部はＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼を、熱間加工後、６００〜７０
０℃で１〜１００時間時効処理し、引き続き−８０℃以
下で３０分〜１０時間のサブゼロ処理を行うことを特徴
とする半硬質磁石合金の製造方法。 ５ Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．１０％以下、Ｍｎ０．
１０％以下、Ｐ０．０１０％以下、Ｓ０．０１０％以下
、Ｎｉ５．０％以上１５．０％未満、Ｃｏ１０．０〜２
０．０％、Ｍｏ６．５〜９．０％、Ｔｉ１．０〜２．０
％、Ａｌ０．０１〜０．２５％で、残部はＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼を、８００〜１０００℃の温度
域に加熱後冷却し、しかる後６００〜７００℃で１〜１
００時間の時効処理を行い、引き続き−８０℃以下で３
０分〜１時間のサブゼロ処理を行うことを特徴とする半
硬質磁石合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55129828A JPS5942741B2 (ja) | 1980-09-17 | 1980-09-17 | 半硬質磁石合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55129828A JPS5942741B2 (ja) | 1980-09-17 | 1980-09-17 | 半硬質磁石合金およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754249A JPS5754249A (en) | 1982-03-31 |
| JPS5942741B2 true JPS5942741B2 (ja) | 1984-10-17 |
Family
ID=15019222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55129828A Expired JPS5942741B2 (ja) | 1980-09-17 | 1980-09-17 | 半硬質磁石合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942741B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161210A (ja) * | 1983-03-05 | 1984-09-12 | Shinko Kogyo Kk | 角鋼管などの開先加工装置 |
| JPS6030515A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Kobe Steel Ltd | 鋼片疵取機における引上装置 |
| JPH0649250B2 (ja) * | 1984-06-04 | 1994-06-29 | 三菱化成株式会社 | プラスチック製パレットの自動バリ取り装置 |
| JPS6190815A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-09 | Shinko Kogyo Kk | 開先加工機における倣い切削装置 |
| JP2017218634A (ja) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | 株式会社神戸製鋼所 | マルエージング鋼 |
| JP6860413B2 (ja) * | 2017-03-02 | 2021-04-14 | 株式会社神戸製鋼所 | マルエージング鋼およびその製造方法 |
| CN115029524B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-01-19 | 沈阳鼓风机集团往复机有限公司 | 一种s51740材料的深冷处理工艺 |
-
1980
- 1980-09-17 JP JP55129828A patent/JPS5942741B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5754249A (en) | 1982-03-31 |
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