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JPH065642B2 - R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法 - Google Patents

R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法

Info

Publication number
JPH065642B2
JPH065642B2 JP62273905A JP27390587A JPH065642B2 JP H065642 B2 JPH065642 B2 JP H065642B2 JP 62273905 A JP62273905 A JP 62273905A JP 27390587 A JP27390587 A JP 27390587A JP H065642 B2 JPH065642 B2 JP H065642B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
radial anisotropic
anisotropic permanent
inner diameter
manufacturing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62273905A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01117003A (ja
Inventor
元治 清水
伸之 平井
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.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP62273905A priority Critical patent/JPH065642B2/ja
Publication of JPH01117003A publication Critical patent/JPH01117003A/ja
Publication of JPH065642B2 publication Critical patent/JPH065642B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、希土類・遷移金属・硼素(以下「R−TM−
B」と略記する。)系ラジアル異方性永久磁石及びその
製造方法に関し、特に円径真円度が良好で、かつ減磁曲
線の角形性Hkが良好なものに関する。
〔従来の技術〕
ステッピングモータ,リニアアクチュエータ,磁気カプ
リング等においては、磁化の異方性方向が放射状をな
す、いわゆるラジアル異方性の円筒上永久磁石が多用さ
れている。従来の等方性永久磁石に比べて表面の磁束密
度が高くとることができるからである。従って、ラジア
ル異方性永久磁石は前述の電子機器に対する軽薄短小の
ニーズに応えうるものとして要求が大きい。
ところで、従来のラジアル異方性永久磁石は、永久磁石
粉を磁場中で成形する方法で行なわれていた。この方法
は、希土類コバルト磁石においては周知であり、新素材
としてのR−TM−B系永久磁石においても、同様な原理
に基づくものの改良方法が提案されていた(特開昭61−
154118,特開昭61−284907号,特開昭62-117305号各号
公報参照)。
そして、ラジアル異方性永久磁石は前述の電子機器にお
ける回転子又は固定子として使用される際に、小型化に
よるギャップ寸法の減少傾向に伴ない、円筒内径の真円
度,円筒の真直度等の寸法精度の向上要求も強く、現状
でも真円度0.1mm以下,真直度0.05mm以下のもの
が求められていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来の磁場中成形法にのみよる限りでは、焼結
時の割れが発生しやすく、配向度を低くして焼結せざる
を得ないのが現状であった(特開昭62−117305号公
報)。ラジアル配向することにより磁気的な異方性のみ
ならず、機械的な異方性を持つために焼結時の収縮に不
均一が発生するからである。従って前出の公報では配向
度70〜98%に制限していた。事実、本発明者が追試
したところによると、大形のリング異方性永久磁石にお
いては配向度を70%程度まで下げないと焼結時の割れ
不良が激しかった。更に磁気特性、特に減磁曲線におけ
る角形性が悪く、その結果、(BH)maxもその材質の本来
のポテンシャルを充分に引き出せないのが現状であっ
た。
また、製品として組み込む場合の円筒内径の真円度確保
のために焼結後、内面研削工程が必要でありコストアッ
プ要因であった。円筒の真直度については焼結時のソリ
により歩留低下が問題であった。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、本発明はR−TM−B系ラジアル異方性永久磁石
において、内径真円度が0.1mm以下、角形性Hkが10
KOe以上であることを特徴とするR−TM−B系ラジアル
異方性永久磁石及び拘束状態特に内径に円柱を挿入した
状態で焼結することを特徴とするR−TM−B系ラジアル
異方性永久磁石の製造方法である。
本発明者は、拘束状態で成形体を焼結することによって
ラジアル異方性永久磁石の内径真円度が向上するととも
に減磁曲線の角形性が向上する効果が誘起されることを
見出したものである。
本発明において、内径真円度は、内径の変形量(真円に
対する振れ幅の最大値)で定義する。また角形性Hkは、
永久磁石のヒステリシス曲線の第二象限(減磁曲線)の
曲線の角形の目安を表わすもので、磁束密度Bが残留磁
束密度Brの90%になる時の磁化力Hの値で定義する。
Hkの値が大きいほど角形性が良好であり(BH)maxも大き
い。本発明において拘束状態で焼結したR−TM−B系ラ
ジアル異方性永久磁石において、何故角形性Hkが向上す
るかは定かではないが、正方晶系の金属間化合物Nd2Fe
14BからなるR−TM−B系合金においてはR−Co系合金
(六方晶系)の場合と異なり、拘束により発生する応力
場、特にせん断応力の寄与が良好な磁気特性発現に効果
があるものと推測される。従って、拘束は円筒の内径面
に円柱を挿入することに本発明の効果は限られるもので
はない。
なお、本発明に用いる焼結は、粉末冶金学的な粒子と粒
子間の結合が発生する通常の焼結だけでなく、焼成とも
称される高温状態で塑性加工を付加するもの(特開昭60
-100402号公報参照)であってもよい。要するに拘束状
態で加熱する程度のものであればよい。
また、本発明に用いる原料粉は、R−TM−B系鋳造合金
を粉砕したもの(例えば特開昭59−46008号公報参照)
であっても、超急冷によるもの(例えば特開昭59−64
739号公報参照)でもよく、あるいは超急冷によるもの
をホットプレス等で圧密化して塑性流れを起こさせて磁
気異方性を付与したもの(特開昭60−100402号公報参
照)を再粉砕したものでよい。
更に焼結時に何らかの応力付加を追加することによって
本発明による応力誘起異方性を強調することもできる。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に例示する。
〔実施例〕
(実施例1) Nd0.9Dy0.1(FebalB0.08Nb0.015)5.7なる組成の磁石合金
をアーク溶解で作成し、水冷銅鋳型に鋳造し、スタンプ
ミルで35メッシュ通過の粗粉砕をして、次いでポール
ミルにより3時間微粉砕して平均粒径5μmとした。そ
の粉末を外径28.5×内径20.7×長さ25(mm)の金
型に充填し2230(G)の横磁場(成形方向に対して磁場印
加方向が垂直方向)成形した。成形機は25tonのメカプ
レスを用いた。成形圧力は0.7ton/cm2,磁場強度は10.7
00(Oe)である。
ここで、成形後に直径(d)17.78〜19.80(mm)の13種類
の円柱を挿入したものと、比較例として円柱を挿入しな
い中空のものと作成した。
得られた成形体を1050℃で2時間、前記円柱を挿入した
ままで焼結した。焼結体を900℃×2時間及び600
℃×1時間の二段熱処理を施した。
円柱を挿入しないで焼結したものの内径Dは17.6mmであ
り、挿入円柱直径dとの比d/Dと、得られた永久磁石の
磁気特性の関係を第1図に示す。ここで記号M//は異方
性方向に平行方向における磁気特性,記号M⊥は異方性
方向に垂直方向における磁気特性を示す。
第1図から直径d/Dが1.055〜1.125までの範囲で角形性H
kが10KOe以上になることがわかる。また(BH)maxも
17MGOe以上に向上しており、d/D=1.08ではHkが11.6K
Oe,(BH)maxが18.6MGOeと各々、従来の何ら拘束なしに
焼結した場合が7.8(KOe),16.6(MGOe)とHkで1.48倍,(B
H)maxで1.12倍と増大することは驚くべき効果である。
また内径真円度は第1表に示す通り、比較例が0.095(m
m)であるのに対して、0.06(mm)程度まで低減できた。な
おサンプル数は各直径比に対して10ケであり、その平
均値を示す。
第1表から、内径に円柱を挿入して拘束すると、角形性
Hk及び(BH)maxの好ましい範囲にすると若干内径真円度
は悪化する傾向はあるが、それでも従来の焼結法による
ものよりも優れていることがわかる。
なお、本発明によって得られたものの配向度は約94%
であり、割れは見られなかった。
(実施例2) 実施例1と同様にして、配向度のみを変えた場合の角形
性Hkの値及び割れの有無を確認した。なお、この場合、
挿入する円柱の直径比は1.08に選んだ。この結果から本
発明においては配向度の高い状態で十分割れなく角形性
の良好(10KOe以上)なラジアル異方性永久磁石が得ら
れることがわかる。
〔発明の効果〕 本発明によれば、従来予想しなかった角形性の向上効果
があり、高磁気エネルギ積を持ったラジアル異方性永久
磁石の量産が可能であり、しかも円筒の内径真円度も内
面研削することなしに良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるラジアル異方性永久
磁石の円筒内径Dに対する挿入円柱直径dの比、d/Dに
対する角形性Hk及び最大磁気エネルギ積(BH)maxの関係
を示す図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】組成が希土類(R),遷移金属(TM),硼素(B)
    からなる円筒形状をしたラジアル異方性永久磁石におい
    て、内径真円度が0.085mm以下、角形性Hkが10K
    Oe以上であることを特徴とするR−TM−B系ラジアル異
    方性永久磁石。
  2. 【請求項2】拘束状態で焼結することを特徴とするR−
    TM−B系ラジアル異方性永久磁石の製造方法。
  3. 【請求項3】前記拘束を内径に円柱を挿入した状態で行
    なうことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載のR
    −TM−B系ラジアル異方性永久磁石の製造方法。
  4. 【請求項4】前記円柱直径dと前記円筒形状の内径Dと
    の比d/Dが1.01〜1.125であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項に記載のR−TM−B系ラジアル
    異方性永久磁石の製造方法。
JP62273905A 1987-10-29 1987-10-29 R−tm−b系ラジアル異方性永久磁石及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH065642B2 (ja)

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Publication Number Publication Date
JPH01117003A JPH01117003A (ja) 1989-05-09
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