JPS6115933A - 永久磁石合金の製造方法 - Google Patents
永久磁石合金の製造方法Info
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- JPS6115933A JPS6115933A JP59134839A JP13483984A JPS6115933A JP S6115933 A JPS6115933 A JP S6115933A JP 59134839 A JP59134839 A JP 59134839A JP 13483984 A JP13483984 A JP 13483984A JP S6115933 A JPS6115933 A JP S6115933A
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- Japan
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- binder
- magnet alloy
- sintering
- runner
- powder
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、Ａｔ−１１１−Ｏｏ−Ｆｅ系（いわゆるアル
ニコ系）もしくはＡＬ−１！ｉ−ハ系（いわゆるアルニ
系）。
ニコ系）もしくはＡＬ−１！ｉ−ハ系（いわゆるアルニ
系）。
（以下、これらを総称してアルニコ糸とする。）、５焼
結磁石合金の新規な製造法に関するものである。
結磁石合金の新規な製造法に関するものである。
この種のアルニコ系磁石合金には、代表的な規格として
アルニコｌ、ｇ、３，４，５，６．フ、８などがあり、
一般に熔解鋳造法により製造されているが、複雑形状品
や小物品などを対象として粉末冶金法的製造法が適用さ
れることもある・ 粉末冶金法によるアルニコ系磁石合金の製造法には、（
ｌ）所定の化学組成となるように成分原素粉末を混合し
た後、成形、焼結する方法、（２）所定の化学成分の合
金粉末を成形、焼結する方法、り３）酸化防止のため、
ＡｔをたとえばＦｅ−ＡＡの母合金粉末として使用し、
これを他の成分元素粉末と混合したのち成法焼結する方
法がある。これらの内、一般的には酸化による磁気特性
の低下を防止するために（３）の方法が用いられる。焼
結は、真空中もしくはＨｓ中でおこない同様に酸化を防
止している。
アルニコｌ、ｇ、３，４，５，６．フ、８などがあり、
一般に熔解鋳造法により製造されているが、複雑形状品
や小物品などを対象として粉末冶金法的製造法が適用さ
れることもある・ 粉末冶金法によるアルニコ系磁石合金の製造法には、（
ｌ）所定の化学組成となるように成分原素粉末を混合し
た後、成形、焼結する方法、（２）所定の化学成分の合
金粉末を成形、焼結する方法、り３）酸化防止のため、
ＡｔをたとえばＦｅ−ＡＡの母合金粉末として使用し、
これを他の成分元素粉末と混合したのち成法焼結する方
法がある。これらの内、一般的には酸化による磁気特性
の低下を防止するために（３）の方法が用いられる。焼
結は、真空中もしくはＨｓ中でおこない同様に酸化を防
止している。
また、アルニコ系磁石合金の焼結密度を極力理論密度に
近づけることによって、磁気特性の内特に残留磁束密度
Ｂｒを向上させる目的で、例えば特開昭５７− ］Ｊ４
２４ｇに記載の如（８、Ｂ、Ｐなどを微量添加する方法
が採用される場合もある。
近づけることによって、磁気特性の内特に残留磁束密度
Ｂｒを向上させる目的で、例えば特開昭５７− ］Ｊ４
２４ｇに記載の如（８、Ｂ、Ｐなどを微量添加する方法
が採用される場合もある。
アルニコ系磁石合金に粉末冶金法すなわち焼結法を適用
する利点は、溶解から溶体化処理までの工程が粉末混合
、成形、焼結の極めて簡単な工程となり、湯道も不要と
なるため、特に総合歩留が向上することが大きな利点と
なる。
する利点は、溶解から溶体化処理までの工程が粉末混合
、成形、焼結の極めて簡単な工程となり、湯道も不要と
なるため、特に総合歩留が向上することが大きな利点と
なる。
しかしながら、本系合金の永久磁石材料を、溶解鋳造法
は勿論のこと、通常のプレス成形法による製造法（例え
ば特開昭５６−１３９６５７参照ンを用いた場合でも形
状の襖雑な製品や高度な寸法精度が要求される製品を製
品する場合には、素材を仕上げ加工する必要がある。
は勿論のこと、通常のプレス成形法による製造法（例え
ば特開昭５６−１３９６５７参照ンを用いた場合でも形
状の襖雑な製品や高度な寸法精度が要求される製品を製
品する場合には、素材を仕上げ加工する必要がある。
本発明は、上記の欠点を改善し、形状の複雑な製品や、
高度な寸法精度が要求される本系磁石合金の製造法を提
供するものである。
高度な寸法精度が要求される本系磁石合金の製造法を提
供するものである。
本発明の製造法は、アルニコ系を主成分とする永久磁石
合金を該金属材料粉末とバインダーとからなる混練物を
射出成形法により所定の金型空間内に射出成形をおこな
い、次いで順次脱バインダーおよび焼結を施すことを特
徴とするものである。
合金を該金属材料粉末とバインダーとからなる混練物を
射出成形法により所定の金型空間内に射出成形をおこな
い、次いで順次脱バインダーおよび焼結を施すことを特
徴とするものである。
本発明の製造法において射出成形により成形物が所定の
形状で得られ穐且つ脱バインダー、焼結および熱処理後
に所定の磁気特性が得られるか否かは、フンバウンドの
性状に大きく依存する。すなわち、本発明に用いるフン
バウンドは、有機化合物系バインダー（必要に応じて添
加するシランカップリング材、チタンカップリング材等
の表面改質材等を含む。以下同じ。）と本系合金粉末と
から構成されており、これが射出成形時に成形機のシリ
ンダー内で加熱溶融され、ノズル先端から金型空間内へ
と射出成形されるが、通常のプラスチックのみ（本発明
のバインダーに相当〕の射出成形に比較して、本質的に
流動性は低下すＡｏこの低下の第１の原因は粉末粒子に
ある。
形状で得られ穐且つ脱バインダー、焼結および熱処理後
に所定の磁気特性が得られるか否かは、フンバウンドの
性状に大きく依存する。すなわち、本発明に用いるフン
バウンドは、有機化合物系バインダー（必要に応じて添
加するシランカップリング材、チタンカップリング材等
の表面改質材等を含む。以下同じ。）と本系合金粉末と
から構成されており、これが射出成形時に成形機のシリ
ンダー内で加熱溶融され、ノズル先端から金型空間内へ
と射出成形されるが、通常のプラスチックのみ（本発明
のバインダーに相当〕の射出成形に比較して、本質的に
流動性は低下すＡｏこの低下の第１の原因は粉末粒子に
ある。
本系合金粒度が大であるとき、溶融されたフンバウンド
が上記ノズル先端を容易に通過Ｔることが不可能となり
、フンバウンド中のバインダーと該粉末粒子とが特にノ
ズル近傍において分離し、バインダ一部のみが多く金型
空間内へと初めに射出される。ために得られた成形体は
該粉末粒子の分布が不均一となり、後工程を経て得られ
た磁石は割れ、欠け、曲り、変形、焼結密度低下に伴な
う磁気特性の低下などが生じる。本系合金粉末の場合１
粒度について種々実験的に検討した結果、５０μｍ（２
７０メツシユ〕以下、より好ましくは４４μｍ（３２５
メツシユ）以下であれば所定の磁気特性を有するアルニ
コ系磁石を高い寸法精度で得ることができるＯ 次に、工業的に生産する場合について述べる。
が上記ノズル先端を容易に通過Ｔることが不可能となり
、フンバウンド中のバインダーと該粉末粒子とが特にノ
ズル近傍において分離し、バインダ一部のみが多く金型
空間内へと初めに射出される。ために得られた成形体は
該粉末粒子の分布が不均一となり、後工程を経て得られ
た磁石は割れ、欠け、曲り、変形、焼結密度低下に伴な
う磁気特性の低下などが生じる。本系合金粉末の場合１
粒度について種々実験的に検討した結果、５０μｍ（２
７０メツシユ〕以下、より好ましくは４４μｍ（３２５
メツシユ）以下であれば所定の磁気特性を有するアルニ
コ系磁石を高い寸法精度で得ることができるＯ 次に、工業的に生産する場合について述べる。
工業的に安価に効率良く生産をおこなう場合には複数個
の成形体を同時に得る方法（多数個取り）が不可欠であ
る。プラスチックの成形等に見られる従来の多数個取り
の金型は、概略第１図に示すように構成されている。す
なわち、ランナー２がスプルー１を中心として両方向に
串状に形成されているので、溶融されたコンパウンドの
流れが円滑かつ均一ではなくなり、各キャビティー４内
会均−に原料を射出することができないことから成形体
の密度、寸法、形状が不均一となり歩留りが低下する欠
点があった。
の成形体を同時に得る方法（多数個取り）が不可欠であ
る。プラスチックの成形等に見られる従来の多数個取り
の金型は、概略第１図に示すように構成されている。す
なわち、ランナー２がスプルー１を中心として両方向に
串状に形成されているので、溶融されたコンパウンドの
流れが円滑かつ均一ではなくなり、各キャビティー４内
会均−に原料を射出することができないことから成形体
の密度、寸法、形状が不均一となり歩留りが低下する欠
点があった。
本発明は、このような欠点をも解消したものである。
すなわち、多数個取りにおける本発明の構成は、略５０
μｍ以下の本系合金材料からなる粉末をバインダーと混
練してコンパウンドとした後、該混練物をスプルーのｍ
ｖｓに複数個のランナーを同心状に連結して設け、該ラ
ンナーに接続したゲートの輻または内径がランナーの内
径のλ。。〜％に設定した金型空間内に射出成形し、つ
いで順次脱バインダーおよび焼結を施すことを特徴とす
るアルニコ系磁石合金の製造方法にある。
μｍ以下の本系合金材料からなる粉末をバインダーと混
練してコンパウンドとした後、該混練物をスプルーのｍ
ｖｓに複数個のランナーを同心状に連結して設け、該ラ
ンナーに接続したゲートの輻または内径がランナーの内
径のλ。。〜％に設定した金型空間内に射出成形し、つ
いで順次脱バインダーおよび焼結を施すことを特徴とす
るアルニコ系磁石合金の製造方法にある。
すなわち、本系合金の製造方法は、該磁石合金粉末とバ
インダーとから得られたコンパウンドを概略第２図に例
示する金型空間内に射出成形するものである。第２図に
示す金型は、スプルー１ａの周囲に、各々キャビティ４
＆（キャビティ形状は第２図の形状により限定されるも
のではない。）と連通する複数個のランナ一部２ａを同
心円状に連結配置している。ランナー２ａに連結された
ゲー）３ａの幅ないし内径（ａ）がランナーのｌ１ｌｌ
！かい「、け古２【η１ｌ の５／１００以上かつ４以下となるように設定したもの
である。
インダーとから得られたコンパウンドを概略第２図に例
示する金型空間内に射出成形するものである。第２図に
示す金型は、スプルー１ａの周囲に、各々キャビティ４
＆（キャビティ形状は第２図の形状により限定されるも
のではない。）と連通する複数個のランナ一部２ａを同
心円状に連結配置している。ランナー２ａに連結された
ゲー）３ａの幅ないし内径（ａ）がランナーのｌ１ｌｌ
！かい「、け古２【η１ｌ の５／１００以上かつ４以下となるように設定したもの
である。
この限定は、次の理由に基づく。
ゲートの幅ないし内径（ｄ）がランナーのそれら（１）
）の略腎。。以下であるとき、本来合金粉末を含む溶融
フンバウンドがキャビティ４ａ内に流れ込まなくなるこ
と、およびゲート部において、再度バインダ一部と合金
粉末との分離が生じはじめるためである。一方、上記の
比率が略修以上になるとキャビティ内に成形された製品
とゲート部３ａを介してランナ一部に残存すると固化し
たコンパウンド部な 分とがゲー）３ａにおいて欠は等を伴うことにしに１切
断することが困難となるためである。
）の略腎。。以下であるとき、本来合金粉末を含む溶融
フンバウンドがキャビティ４ａ内に流れ込まなくなるこ
と、およびゲート部において、再度バインダ一部と合金
粉末との分離が生じはじめるためである。一方、上記の
比率が略修以上になるとキャビティ内に成形された製品
とゲート部３ａを介してランナ一部に残存すると固化し
たコンパウンド部な 分とがゲー）３ａにおいて欠は等を伴うことにしに１切
断することが困難となるためである。
次いで、射出成形された成形体について脱バインダー（
脱脂）をおこなう。この工程では、昇温速度を緩やかに
して、バインダーの種類も複数用いることにより、特定
の温度における急激な脱バインダーの反応を極力防止す
ることが肝要である。
脱脂）をおこなう。この工程では、昇温速度を緩やかに
して、バインダーの種類も複数用いることにより、特定
の温度における急激な脱バインダーの反応を極力防止す
ることが肝要である。
脱バインダーは有機化合物の種類によっても異なるが、
タラツキングを含む分解反応または場合によっでは昇華
によって進行する。脱バインダ一時の雰囲気は本系合金
の場合、真空中又はＨ，中でおこなうことが望ましい。
タラツキングを含む分解反応または場合によっでは昇華
によって進行する。脱バインダ一時の雰囲気は本系合金
の場合、真空中又はＨ，中でおこなうことが望ましい。
脱バインダー後の成形体は、真空中又はＨ，中で焼結を
おこなう。焼結後、必要に応じて溶体化処理および磁場
中熱処理をおこない、時効処理を施す。
おこなう。焼結後、必要に応じて溶体化処理および磁場
中熱処理をおこない、時効処理を施す。
なお、本系合金系の具体的な化学成分範囲の一例として
は、重量％ テＮｉ ：１３〜２１３％、Ａｔ：６〜１
５％、００：０〜３５％、Ｏｕ ： Ｏ〜６％、Ｔ１７
０〜９％、ｚｒ：０〜３％、８１：０〜３％、Ｍｎ ：
１％以下、残部Ｐａおよび不可避的不純物からなる基
本組成を有するものをあげることができる。上記基本組
成の選定理由については、多くの公知例があるが、いず
れにせよ、保磁力ＨｅおよびＢｒの低下を極力防止して
、高い磁気特性を得るために選定されているものである
０ 以下、実施例により本発明の詳細な説明するがこれによ
り発明の範囲が限定されるものではない。
は、重量％ テＮｉ ：１３〜２１３％、Ａｔ：６〜１
５％、００：０〜３５％、Ｏｕ ： Ｏ〜６％、Ｔ１７
０〜９％、ｚｒ：０〜３％、８１：０〜３％、Ｍｎ ：
１％以下、残部Ｐａおよび不可避的不純物からなる基
本組成を有するものをあげることができる。上記基本組
成の選定理由については、多くの公知例があるが、いず
れにせよ、保磁力ＨｅおよびＢｒの低下を極力防止して
、高い磁気特性を得るために選定されているものである
０ 以下、実施例により本発明の詳細な説明するがこれによ
り発明の範囲が限定されるものではない。
実施例１
Ｆｅ−５０％Ａｔ、 Ｔｅ、 Ｎｉ、Ｏｏ、 ０ｕＳＺ
ｒの各金属原料を準備し、これらを１４％Ｎｉ−９２４
％Ｏｏ −８％Ａｔ −３％０ｕ−０２５％Ｚｒ−残部
実質的に１８のア、２ニコ５に相当スる化学成分割合と
なるように配合したのち、１６５０〜１７５０℃で超音
波アトマイズ法により、ノズル数２０、Ｈ，ガス圧ａｌ
ｌｉｃＰ＆、 Ｈａｒｔｍａ、ｎｎ ５ｈｏｃｋ ｗａ
ｖｅ ｔｕｂｅによるガスパルス２０〜８０Ｋｃｐｓ、
ガス速度マツハｚＯ以上、１段階アトマイズの条件下で
３２５メツシュ以下略９０％の微粉末を作成した。３２
５メツシュ以上の粉末を分級除去した後、該微粉末とＨ
ＤＰＥＳＡＦＥ（高分子量）およびＡＰＰ（低分子ｆｆ
１）とから成るバインダーを用いて、配合比率粉末：
ＨＤＰＥ ： ＡＰＰ（高分子量ン：ＡＰＰ（低分子量
） −９８： ５ ： ９ ： ３の重量比で加熱混線
をおこないコンパウンドを得た。次いで、第２図に概略
を示す金型空間内にＪ２００−２３ ｏ℃で射出成形を
おこない、φ２０−１．０ （隨）の成形体ヲ得り０次
に、１４０Ｃより８０ｄ′Ｃに至るまで真空中において
昇温速度Ｌ５℃／ｈで脱脂をおこない、１１００℃×１
ｈ＋１３００℃×２ｈニ１０″″’ｔｏｒｒの条件で焼
結をおこなった。。
ｒの各金属原料を準備し、これらを１４％Ｎｉ−９２４
％Ｏｏ −８％Ａｔ −３％０ｕ−０２５％Ｚｒ−残部
実質的に１８のア、２ニコ５に相当スる化学成分割合と
なるように配合したのち、１６５０〜１７５０℃で超音
波アトマイズ法により、ノズル数２０、Ｈ，ガス圧ａｌ
ｌｉｃＰ＆、 Ｈａｒｔｍａ、ｎｎ ５ｈｏｃｋ ｗａ
ｖｅ ｔｕｂｅによるガスパルス２０〜８０Ｋｃｐｓ、
ガス速度マツハｚＯ以上、１段階アトマイズの条件下で
３２５メツシュ以下略９０％の微粉末を作成した。３２
５メツシュ以上の粉末を分級除去した後、該微粉末とＨ
ＤＰＥＳＡＦＥ（高分子量）およびＡＰＰ（低分子ｆｆ
１）とから成るバインダーを用いて、配合比率粉末：
ＨＤＰＥ ： ＡＰＰ（高分子量ン：ＡＰＰ（低分子量
） −９８： ５ ： ９ ： ３の重量比で加熱混線
をおこないコンパウンドを得た。次いで、第２図に概略
を示す金型空間内にＪ２００−２３ ｏ℃で射出成形を
おこない、φ２０−１．０ （隨）の成形体ヲ得り０次
に、１４０Ｃより８０ｄ′Ｃに至るまで真空中において
昇温速度Ｌ５℃／ｈで脱脂をおこない、１１００℃×１
ｈ＋１３００℃×２ｈニ１０″″’ｔｏｒｒの条件で焼
結をおこなった。。
更に高い磁気特性を得るために、ｙｏｄ’ｃに加熱後５
００゜℃まで磁場中冷却し、その後室温にまで空冷した
。
００゜℃まで磁場中冷却し、その後室温にまで空冷した
。
次に６５ＣｆｃＸＥｈ＋５６０℃×泊つ時効を施した。
得られた磁気特性を第１表に示す。
表から明らかなように、磁気特性的にも従来の鋳造材相
当であり、５０個の試料数に対する寸法精度は±０．０
２以下であった。
当であり、５０個の試料数に対する寸法精度は±０．０
２以下であった。
実施例２
’Ｉｃｅ−６０％Ａｔ％アｅ、Ｎｉ、Ｑｏ、 Ｏｕ、
Ｔｉのいずれも３２０メツシユ以下の金属粉末を準備し
、これらを１４５％Ｎｉ −３４％００−７％Ａｔ−４
０％Ｑｕ−５．５％Ｔ１−残部Ｆｅのアルニコ８に相当
する化学成分となるように配合しバインダーとしてパラ
ゾールおよび踊を選定し、配合比率粉末：バラゾール：
］］１ｊ７Ａ−８５：１０： ５ （７）重量比で加熱
混線をおこない、コンパウンドとしたのち、略実施例１
と同様の手法で焼結磁石合金を得た。試料Ｗｋ５０個の
寸法精度は実施例１の場合と同様±αＪＩＩＭ以下であ
り、８１気特性は、第２麦に示すように鋳造材相当であ
った。
Ｔｉのいずれも３２０メツシユ以下の金属粉末を準備し
、これらを１４５％Ｎｉ −３４％００−７％Ａｔ−４
０％Ｑｕ−５．５％Ｔ１−残部Ｆｅのアルニコ８に相当
する化学成分となるように配合しバインダーとしてパラ
ゾールおよび踊を選定し、配合比率粉末：バラゾール：
］］１ｊ７Ａ−８５：１０： ５ （７）重量比で加熱
混線をおこない、コンパウンドとしたのち、略実施例１
と同様の手法で焼結磁石合金を得た。試料Ｗｋ５０個の
寸法精度は実施例１の場合と同様±αＪＩＩＭ以下であ
り、８１気特性は、第２麦に示すように鋳造材相当であ
った。
第 ２ 表
第１図は、従来の多数個取り付は射出成形用金型の概略
断面図、第２図は本発明の一実施例に使用する射出成形
用金型の概略断面図である。 ｌａニスブルー、２ａ：ランナ一部、３ａ：ゲート、４
ａ：キャビティ。 第７図 第２図
断面図、第２図は本発明の一実施例に使用する射出成形
用金型の概略断面図である。 ｌａニスブルー、２ａ：ランナ一部、３ａ：ゲート、４
ａ：キャビティ。 第７図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アルニコ永久磁石合金材料から成る略５０μｍ（略
２７０メッシュ）以下の粉末をバインダーと混練した後
、該混練物を所定の金型空間内に射出成形をおこない、
ついで順次脱バインダーおよび焼結を施すことを特徴と
するアルニコ系永久磁石合金の製造方法。 ２、混練物をスプルーの周囲に複数個のランナーを同心
状に連結して設け、該ランナーに接続したゲートの幅又
は内径がランナー内径の５／１００〜１／２に設定した
金型空間内に射出成形し、次いで順次脱バインダーおよ
び焼結を施すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のアルニコ系永久磁石合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134839A JPS6115933A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 永久磁石合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134839A JPS6115933A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 永久磁石合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115933A true JPS6115933A (ja) | 1986-01-24 |
Family
ID=15137666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59134839A Pending JPS6115933A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 永久磁石合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6115933A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5520748A (en) * | 1993-07-27 | 1996-05-28 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Process for manufacturing Alnico system permanent magnet |
| JP2013204122A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Seiko Epson Corp | 金属粉末射出成形用成形型 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59134839A patent/JPS6115933A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5520748A (en) * | 1993-07-27 | 1996-05-28 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Process for manufacturing Alnico system permanent magnet |
| JP2013204122A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Seiko Epson Corp | 金属粉末射出成形用成形型 |
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