JPS594947A - 磁石合金およびその製造方法 - Google Patents

磁石合金およびその製造方法

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JPS594947A
JPS594947A JP11327582A JP11327582A JPS594947A JP S594947 A JPS594947 A JP S594947A JP 11327582 A JP11327582 A JP 11327582A JP 11327582 A JP11327582 A JP 11327582A JP S594947 A JPS594947 A JP S594947A
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JP
Japan
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molten metal
alloy
magnet alloy
rotating body
magnetic
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JP11327582A
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English (en)
Inventor
Norio Toyosaki
豊崎 則男
Masao Ogata
正男 緒方
Akio Kobayashi
明男 小林
Kazunori Tawara
田原 一憲
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0611Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ハFe−GO−X (X=V、 Cr 、 Mt
+ 、Ni 、 Cu 、 MO、W)系、 Fe−Y
(Y=Cr、Mn、Ni、Cu)系、 CoJli−C
u系、 AQ  −Ni−CO−1−i−Cu−Fe系
磁石合金に係り、特に鋳型を使用せずに溶湯から直接的
に磁石素材を得る磁石合金及びその製造方法に関づ′る
もの(゛ある。
通常の磁石合金の索材を得る方法としては、溶湯を鋳型
に鋳造して鋳造素材を得る方法あるいは得られた鋳造素
材を、さらに鍛造、切断、圧延Jる方法が知られている
また、F e−Or−G oスピノーダル分解型磁石に
関する鋳型を用いで製造する方法については、例えば特
公昭49−20451号(溶解−鋳造−熱処理)および
特開昭56−169722月(溶解−鋳造一圧延一熱処
理)が開示されCいる。口のような従来技術は、(の性
質上ある所望の素材を得るまでの材料歩留が低いことあ
るいは多くの製造工程、エネルギーを要づる等の欠点を
有している。
本発明は上記従来技術の欠点を解消すると共に、従来使
用の鋳型を用いる鋳造法あるいは鋳造・圧延方法に代っ
て溶湯から直接鋳型を用いないC前記磁石合金の素材を
寄ることにより、製造工程の短縮、歩留向上、省エネル
ギー、省資源を図ると同時に、優れた磁気特性が得られ
る新)Aな磁石合金及び製造方法を提供づることを目的
とづるものである。
上記目的を達成するため発明者等は、非晶質合金を得る
手段として公知である液体急冷法例えば1日経メカニカ
ル」:日経マグロヒル出版1981、No、89月P1
13〜121、No、100号P62〜72)を前記の
磁石合金の製造に適用し得るか否かを詳細に検討した結
果、液体急冷法は特定の条件において、前記合金の素材
(厚み0.5IIII11以下の板材あるいは直径0.
5II1m以下の棒材)の製造に適用可能ぐあるという
結論に至ったのである。即ち、本発明の製造方法は、前
記の磁石合金を溶解し片(単)ロール沫、双(複)【」
一方法等と称する液体急冷装置の回転している回転体面
上に、前記溶湯を加圧しながら連続的に噴出、急冷固化
−づることにより、厚み0.511II11以下の板材
あるいは直径0.511IIIl以下の棒材の素材を前
記溶湯から、鋳型を用いないC直接的に得るものである
以下本発明につい−Cより詳細に説明りると、液体急冷
法を用いC所望の素材を得るには、雰囲気性状、回転体
の形状、材質、回転数、溶湯を噴射づるノズルの形状、
材質、ノズルと回転体の面の距離、および回転体面へ溶
湯を噴射(る時の溶湯温度、溶湯圧力を適切に制御し、
きいかえれば溶湯の化学的反応性、表面張力および粘性
等を81jllし最適な条件を見出すことが肝要である
。即ら、前記磁石合金に液体急冷法を用いるための代表
的な製造条件は溶湯温度、溶湯圧力、素材の引き出し速
度を適切に制御することである。溶湯温度は、前記合金
の液相温度+100〜400°Cが良く、溶湯を噴出づ
る圧力Pm  (ku/cr2 )は1<Pill≦2
(kg/cn+2)が良い。ざらに素材の引ぎ出し速度
は(1〜40)M/secが良い。また溶湯を大気によ
る酸化・窒化から保護するため、必要に応じ不活性ガス
を用いると良い。上記不活性ガスおよび雰囲気は、溶湯
の噴出圧力を調整する手段あるいは蒸発性元素(Mn)
の蒸発防止にも使用される。
回転体は、溶湯自身と化学的反応が生じないことおよび
必要な冷却効果を溶湯に与えること等を考慮し決めねば
ならない。ざらに所望の素材を得るためにノズルの材質
(溶湯と反応しないこと、耐熱性を有すること)、形状
、ノズルと回転体面との位置的関係を適切に設定する必
要がある。
以上述べた各条件を適切に制御づることにより、前記磁
石合金に液体急冷法を適用し、溶湯から鋳型を用いない
で直接、素材(厚み0.5mm以Fの板材あるいは直径
0.5)以下の棒材)を得ることが可能である。上限を
0.5111111とした理由は、0.5mm以上の場
合には液体急冷法の実施が困難なためぐある。液体急冷
法ひ得られた素材に磁性をイ」与づるには、通常の熱処
理、磁界中処理、塑性加工処理の組み合せ処理を行えば
良い。ただし本発明の液体急冷法の急冷効果のため、熱
処理の一部ひある溶体化処理を省くことも可能である。
上記の磁性を何与づるための手段、方法は、前記磁石合
金の種類も含めて知られ(例えば、硬質磁性羽村:丸蓋
出版、1976)でいる。
以下、代表的磁石合金Cあるスピノーダル分解型F e
−Cr−G o磁石合金について述べる。Fe−Cr−
co金合金、王の合金の性質上、02 、N 2ガスを
吸収しやJいので、本発明を適用するにあkり溶湯温度
は可能な限り低温度(約1650℃以下)が良い。同様
の理由のため雰囲気は、Ar不活性ガスが良い。この様
な条件下での溶湯噴出圧力は、1〜1.5 (K口/c
m2 ) r良い。また素材の引き出し速度は2〜35
(M/5ec)が良い。
また本発明の液体急冷法をF e−Or−G o系磁石
合金に適用するに、工業的見地からその成分組成を限定
すると重量比でCr1O−45%、CO3〜38%総計
10%以下のCeおよび5IIlなどに代表される希土
類元素、Ti、V、Mo、W、Mn、Ni、CIJ 、
Atz、s; 、zrを含み残部実質的にFeからなる
合金が好ましい。Cr量10〜45%の限定理由は、1
0%以下では、FeおよびCO元素との相互作用により
磁石合金としての性質が失われ、非磁性相(ガンマ相:
γ)の析出が著しく、溶体化処理が困苅で、45%以上
ではBrが低下するためである。GO量3〜38%の限
定理由は、3%以下ではFe−0r−Go !i75月
料特有料特有ノーダル型相変態が著しく起り難く、38
%以上では溶体化処理が困難なICめである。なお上記
成分に副成分とし゛(総H110%以下のcetaにび
5IIlなどに代表される希土類元素、Ti 、V、M
o 、W、Mn、Ni 、C1」、A(1、Si 、Z
rを含有しでも本願の目的とする効果は失われない。上
述の合金組成を有づる溶湯を前記液体急冷法の適用で素
材を作製する。この場合、液体急冷−固化の冷却過程を
利用し、溶体化処理を省くことも可能である。
一方磁性を付与するだめの熱処理は、Fe−Cr−C0
特有のスピノーダル分解を行なわせ、非磁性マトリック
ス相中に強磁性相の単磁区微粒子を分散すれば良い。こ
の考えに基づき熱処理は、先ず単相化組織を得る目的で
^温に【溶体化処理を行いさらに時効処理を、高磁気特
性を必要とする場合には、磁場中処理および時効処理を
行うものである。
以下本発明の実施例について説明する。
実施例1 重量比で配合組成(Cr25%、Go14%、SiO,
5%、Ti  1.0%、Mo  1%、W1%、Ni
 1%、Mt+  0.5%、AaO02%、残Fe)
で示づ溶湯をアルミノ−ルツボにてアルゴン雰囲中溶解
し、ぞの溶湯(1600℃)をノズル(0,6i+mr
l )から噴射圧力1.2Kg /am2にて、回転し
ている鉄製ロール表面に噴出させ、薄板化すると同時に
急冷固化した。急冷装置は俗称短ロール法といわれるも
ので、ロールは直径400 mmであり、回転数140
Or。
plmであった。得られた素材は、幅100mm 、板
厚50μmである。その後、磁気特性を測定するための
試料を板材から採取しく 10x 20+nm) 、熱
処理を施した。熱処理は、H2気流中、1200℃で3
0分の溶体化処理を行いその後、大気中の磁場中処理お
よび時効処理を行った。磁場中処理は640℃で1詩間
の等温磁場処理(25000e )で、時効処理は、6
00℃ X   1f−1+  580℃ X   Z
H+  560℃ x2)(+500℃x 10Hrの
方法で行った。得られた特性は、Br =12.8KG
、 1−1c = 7100e 、  (BH) ma
x−6,5MGOe Fある。
実施例2 重量配合比で(Cr27%、009%、3i0.8%、
Ti1.0%、■1%、Ni1%、QuO,5%、Zr
O,3%、/10.2%、CeO,2%、残Fe)で示
す溶湯をアルミプルツボにでアルゴン雰囲気中溶解し、
その溶1(1620℃)をノズル(0,7mm[IJ)
から噴射圧力 1.3Kg/CIl+2にて回転してい
る鉄製ロール表面に噴出させ、薄板化づると同時に急冷
固化した。急冷装置は、俗称双ロール法と言われるもの
でロールは直径300n+m 、回転数300r、p、
mであった。得られた素材はtlJ55mm、板厚11
0μmである。(の後、磁気特性を測定り゛るための試
料を板材から採取(1ox 20mIn)熱処理を施し
た。
熱処理は、溶体化処理を実施しないで、磁場処理、時効
処理のみを行った。磁場処理は25000 e −の磁
界中630℃で1.5l−1rの保持で時効処理は実施
例 1と同様である。得られた特性は、13r=’12
.5KG、 Ha = 61508 、  (BH) 
1lax = 5.8MGOeである。なお、同時に溶
体化処理(H2中、1200℃で0.5)−1r>をし
たものについて、同様な磁場処理、時効処理を行った所
、得られた特性は、前記の溶体化処理をしないものと同
レベル【あった。
実施例3 実施例2の液体急冷法により得られた試料を100℃′
c1時間保持し、以後700℃から600℃までを2℃
/ト1rで冷却しさらに以後600℃から500℃まで
を4℃/Hrで冷却した。木刀法は全く溶体化処理およ
び磁場処理を実施しないで、700℃〜500℃を冷却
づる時効処理のみである1、得られた特性は、Br 、
=8300G、 Hc = 4300eである。
以上述べたように本発明の!J F;合金および製造方
法は鋳型を用いないで直接溶湯から素材を得るものであ
り、省資源、省1ネルギー等を可能にづるものばかりで
なく、本発明の工業的価値は極めて高いものである。ま
た、本発明は、従来技術に無い新しい機能を磁石材料に
与えるものであり、従つぐ磁石材料の新路用分野の開拓
ら可能である。
事件のノZ示 昭和57年1”l’;FFl9(i第 113275 
 シj補市をする者 8 材  I5og+  111γ制属株式会社代表古
河野 前夫 代   理   人 し+   +ii    東卓都千代田区丸のMH’目
1番28−111°f余属株式会社内 成語 東京 2
84−4642補市の対象 明細書

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1   [二 1Co−X  (X=V、  Cr  
    、  Mn  、  Ni  、  Cu 、 MO、
    W、)系、 Fe−Y (Y=Or 、 Mn、Ni 
    、 C1)系、 co−Ni−Cu系 およびAQ−N
     i−G o−T i−Cu−F e系等の磁石合金を
    製造するにあたり、前記磁6合金の溶湯を支持づ゛る容
    器の一部に位置づる開口部(ノズル)から、回転体外周
    面iこ苅づる中心軸を固定軸としく回転しかつ急冷固化
    づる能力を有づる該回転体面に、前記溶湯を加圧しなが
    ら連続的に噴出せしめることにより急冷固化し、厚み0
    .5mm以下の板材あるいは直径0.5+++m以下の
    棒材かうなる該合金の素材を鋳ヘリを用いないC溶湯か
    ら直接的に冑ることを特徴とする磁石合金の製造方法。 2  ff1ln比テCr 10〜45%、C03〜3
    8%、総3110%以下のCeおよび8111などに代
    表される希土1元素ど]−i 、V、Mo 、W、M+
    + 、Ni 、Cu、A(L、Si、Zrの副成分元素
    を含み残部が実質的にl” eを含むスピノーダル分・
    前型Fe−Cr−C0系磁石合金からなることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の磁石合金の製造)j払
    。 3 磁石合金の素材に磁性を付与り−るための熱処理あ
    るいは塑性加工、もしくは両者の組み合U処理したこと
    を特徴とする磁す合金
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2013518728A (ja) * 2010-02-02 2013-05-23 ザ・ナノスティール・カンパニー・インコーポレーテッド ガラス状金属組成物の処理における二酸化炭素及び/又は一酸化炭素の気体の利用

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