JPS6123718A - 永久磁石合金薄帯の製造方法 - Google Patents

永久磁石合金薄帯の製造方法

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JPS6123718A
JPS6123718A JP14135684A JP14135684A JPS6123718A JP S6123718 A JPS6123718 A JP S6123718A JP 14135684 A JP14135684 A JP 14135684A JP 14135684 A JP14135684 A JP 14135684A JP S6123718 A JPS6123718 A JP S6123718A
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JP
Japan
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permanent magnet
thin sheet
phase separation
transformation
annealing
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Pending
Application number
JP14135684A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shishido
宍戸 浩
Isao Ito
伊藤 庸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6123718A publication Critical patent/JPS6123718A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
    • C21D8/1211Rapid solidification; Thin strip casting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (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】 (産業上の利用分野) この発明は、永久磁石合金薄帯の製造方法に関し、とく
に従来、難加工性で薄帯化が困難とされていた2相分離
型および変態型永久磁石の薄帯化を可能ならしめると共
に、その製造工程の大幅な簡略化によってコストの低減
も併せて実現しようとするものである。
(従来の技術) 近年、モータの高能率化を目指す上でも、制御系の開発
がとりわけ重要な課題となっているが、ここに直流モー
タがその簡易さから脚光を浴びていて、家電用モータと
して使用される日も遠くないといわれている。またこの
直流モータは、OA機器やキボットなどのステップモー
タとしても広く使用される傾向にある。
ところで多くの直流モータにおいては、永久磁石がモー
タの回転子としてまた固定子として用いられるが、かよ
うな永久磁石としては、フェライト磁石が一般的であっ
た。しかしながらこのフェライト磁石は、焼結成形が基
本であることから、これを固定子として用いる場合はさ
ほど問題にはならないけれども、回転子として用いる場
合には次に述べるような幾つかの問題があった。
まずモータ回転子においては、回転数が増すに伴って高
い抗張力が必要とされるが、この黒焼結材の不利は著し
い。たとえば通常の8000回転/回転度の回転数の場
合でも、回転子径が50鴎φ程度もあると、回転子には
、20〜3 Q kg /run”またはそれ以上の遠
周応力が発生する。これに対して、フェライト磁石など
の焼結体の場合は、圧縮力は95に9/略”と大きいも
のの、抗張力へについては4〜lQkg/+u+”と非
常に小さいので、上記した如き8000回転/回転度の
回転数においても強度不足により、破壊に到る可能性が
高い。
従ってかようなフェライト焼結体をモータ回転子として
用いる場合には、テープを巻くなどして強度を補強する
必要があり、そのためかえってコストの上昇を招く不利
があった。そしてさらに回転子の回転数を増加した場合
には、機械強度的に発生応力に耐え得ず、はとんど使用
不可能だったのである。
この点、高抗張力や機械的強度を必要とする用途には、
合金磁力が好適と考えられる。かかる合金磁石は、鋳造
型、焼結型および加工型に分類されるが、とくに保磁力
ならびに残留磁化を大きくできてエネルギー積を増加で
きるのは、焼結型の希土類−コバルト系、あるいは希土
類−鉄系磁石、次いで鋳造型で、2相分離型の合金たと
えば2−17希土類系やアルニコ系磁石あるいは変態型
のye−aB、Fe −0−W糸磁石などがある。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながらこれらの合金は加工性が極めて悪く、加え
て高温、長時間の熱処理を必要とする通常の製造方法で
はコストの上昇を余儀なくされる。
かような理由により、合金磁石もまたモータの回転子と
しての用途では、広く普及するに到っていない。
この発明は、上記の諸問題を有利に解決するもので、難
加工性とされる合金磁石を、簡便かつ低コストの下に薄
帯とすることができる、永久磁石合金薄帯の製造方法を
提案することを目的とする。
ところで近年、金属や合金の溶融体を、冷却面が高速で
更新移動する冷却体上に連続して供給し急冷凝固させて
、直接に薄板を製造するいわゆる直接製板法が開発され
たが、この方法によれば、難加工性材料についても、熱
間や冷間圧延などの加工を施すことなしに薄板化が実現
できると考えられる。
そこで発明者らは、上記した合金磁石の製造にこの直接
製板法を適用したところ、所期した目的の達成に対し望
外の成果が得られたのである。
すなわち表面疵の発生などの欠点を伴うことなしに薄肉
の薄帯が得られ、しかも得られた薄帯は打抜き加工にも
耐え得た。また永久磁石の観点からみると、従来の製造
法では、成型後、溶体化処理を行ない場合によっては2
相分離焼鈍を介して時効処理を施すことが必要とされ、
かかる溶体化処理においては1200℃程度の高温焼鈍
およびそれに引続く急冷処理が不可欠であったが、直接
製板法ではこの溶体化処理が不要になる。加えて直接製
板法で得られた薄帯は、鋳込んだままの状態から直接に
2相分離焼鈍または時効焼鈍を行なっても従来材と大差
のない特性を得ることができたのである。
(暉7風点を1!1.決するための手段)すなわちこの
発明は、2相分離型または変態型の永久磁石成分に調製
した合金溶湯を、冷却面が高速で更新移動する冷却体上
に連続して供給し、急冷凝固させて薄帯としたのち、得
られた薄帯に一高温での溶体化処理を施すことなく直ち
に、400〜800℃の温度範囲において2相分離また
は変態時効焼鈍を施すことを特徴とする永久磁石合金薄
帯の製造方法である。
以下この発明を具体的に説明する。
まず所定組成の合金磁石溶湯を調製するが、好適組成に
は次のようなものがある。
02相分離型 AtBN1□+0C)x40”lB、2Fe6o、B 
* F8s5CfrzoGOss rOu6N1sOF
e74 t GOsoNls、x(3uao l Mn
yzAg2a lNo、、、Co□、Fe、□t Fe
−(3u 系、 Co−Fe糸など。
O変態型 0054N’g、5FI9as、、 e Fe−In系
などついでかような成分組成になる合金溶湯を、噴射ノ
ズルから、冷却面が高速で更新移動する冷却体上に連続
して供給し、急冷凝固を強いて薄帯化させる。このとき
冷却体とじtは、ロールでもよいし、ベルトもしくは円
板でもよい。また急冷速度については、10’℃/Sに
満たないと、復熱が生じて急冷凝固による溶体化処理の
省略効果が失われるおそれが大きいので、冷却速度はl
O℃/S以上とすることが望ましい。
ついで得られた急冷薄帯を直接、400〜800℃の温
度範囲において2相分離または変態時効焼鈍を施すので
ある。ここに焼鈍温度が、400℃に満たないと時効焼
鈍に多大の時間を用い、一方800℃を超えると合金に
よっては、焼鈍によって変態を起こしてしまう可能性が
大きいという不利があるので、焼鈍温度は400〜80
0℃とする必要がある。
第1図に、Fe: 60%、 00 i 20%、Or
:20%の組成になる合金溶湯(1590″C)を、そ
の噴射ノズルから・、10m/秒の速度で回転する銅製
の双ロールの接触部に連続して供給し、急冷凝固させて
板厚0゜20III11の薄帯としたのち、IK06の
磁場中で640℃X60分、ついで600’CX 12
0分→56θ℃×240分→580℃×480分の多段
工程になるスビ/ダル分解および時効焼鈍を施して得た
薄帯磁石の保磁力について調べた結果を示す。なお保磁
力の大きさは、磁場を20 KOeまで加えたのちに残
留磁化を零としたときの値で示した。
また比較のため、同じ組成のインゴットを素材とし、1
250℃の熱間圧延により厚み2簡の板材としたのち、
溶体化処理につき(a)なし、(b)1100’cX6
0分、(C)1200℃×80分、(a)igoo℃X
IO分を施してから、上述と同じ条件でスピノダル分解
および時効焼鈍を施して得た従来材についても同様にし
て保磁力を測定し、得られた結果を第1図に併せて示し
た。
同図より、圧延材については高温での溶体化処理によっ
てHOが向上することがわかる。これに対し急冷薄帯の
場合は、溶体化処理を施さなくても圧延材を1200〜
1800 ’Cで溶体化処理したのと同程度の保磁力が
得られている。
(実施例) 実施例1 19g60−%、Or!20%および00:20%の組
成になる溶湯(1590’C)を、その噴射ノズルから
、10tn/Sで回転する銅製の単ロールの表面に射出
し、10”C/Sの冷却速度で急冷凝固させて板厚0.
20mtnの薄帯としたのち、直ちにI KOe 17
)磁場中で640℃X60分→600℃×120分→5
60℃X240分→580℃×480分の連続多段焼鈍
を施した。
得られた製品薄帯の保磁力Ha、磁束密度Brおよび(
B H) maxについて調べた結果を表1に示す。
なお比較のため、急冷薄帯化後、1800℃×80分の
溶体化処理を施した薄帯、さらには従来法に従ってイン
ゴットから薄板(0,86)としたのち溶体化処理を省
く熱処理を施したものについても同様な調査を行い、得
られた結果を表1に併記した。
表1に示した結果から明らかなように、この発明に従い
得られた合金薄帯は、従来不可欠とされた溶体化処理を
施さなくても、施した場合と同等の磁気特性が得られた
実施例2 Fe: 51%、 CtO: 24%、 Ni : 1
4%t At:8%およびOu : 8%の組成になる
溶湯を、その噴射ノズルから、双ロールの接触部に射出
し、108℃/Sの冷却速度で急冷凝固させて厚みO,
aO闘の薄帯とした。このとき薄帯はその出側において
I KOeの磁場を通過させた。ついで600 ’Cで
時効処理を施した。
得られた製品薄帯の磁気特性について調べた結果を表2
に示す。
なお比較のため、従来法に従って薄帯としたのち溶体化
処理を省く熱処理を施したものについても同様の調査を
行い、その結果を表2に併記した。
表  2 表2より明らかなように、この発明に従って得られた急
冷薄帯は、溶体化処理を施さなくても十分満足のいく磁
気特性が得られている。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、従来薄帯化が困難とされた
2相分離型および変態型の永久磁石につき、その有利な
薄帯化を、省工程およびコスト低減の下に、実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、急冷凝固材と圧延材の保磁力を比較して示し
たグラフである。 第1図 鱒4イ本lどメジ理粂イ午

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2相分離型または変態型の永久磁石成分に調製した
    合金溶湯を、冷却面が高速で更新移動する冷却体上に連
    続して供給し、急冷凝固させて薄帯としたのち、得られ
    た薄帯に、高温での溶体化処理を施すことなく直ちに、 400〜800℃の温度範囲において2相分離または変
    態時効焼鈍を施すことを特徴とする永久磁石合金薄帯の
    製造方法。
JP14135684A 1984-07-10 1984-07-10 永久磁石合金薄帯の製造方法 Pending JPS6123718A (ja)

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