JPS5858706A - Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石の製造法 - Google Patents
Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石の製造法Info
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- JPS5858706A JPS5858706A JP56157941A JP15794181A JPS5858706A JP S5858706 A JPS5858706 A JP S5858706A JP 56157941 A JP56157941 A JP 56157941A JP 15794181 A JP15794181 A JP 15794181A JP S5858706 A JPS5858706 A JP S5858706A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/06—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/08—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
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- Hard Magnetic Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｍｎ−ＡノーＣ系磁石は希少資源であるＣｏを全く使用
しない材料であるため経済性に優れ、かつ軽量であり、
重量あたりの磁気エネルギーが大きく、磁石応用機器の
高性能化、軽量化の薄型化等に好適であり積極的に実用
化開発が行われて来た。
しない材料であるため経済性に優れ、かつ軽量であり、
重量あたりの磁気エネルギーが大きく、磁石応用機器の
高性能化、軽量化の薄型化等に好適であり積極的に実用
化開発が行われて来た。
本材料は他の磁石材料であるアルニコ合金等と比較すれ
ば被削加工性は優れているが、硬度がＨＲｏ５０〜５５
と高いためやはり難削材であり、旋削加工や穴あけ加工
の効率が著しく劣っており実用上の障害となる問題があ
った。
ば被削加工性は優れているが、硬度がＨＲｏ５０〜５５
と高いためやはり難削材であり、旋削加工や穴あけ加工
の効率が著しく劣っており実用上の障害となる問題があ
った。
このような難削材である磁石部品を製造する方法の一つ
として粉末冶金法の利用が考えられる。
として粉末冶金法の利用が考えられる。
しかし乍ら、従来の粉末冶金法でＭ ｎ −ＡノーＣ系
材料を製造するのは極めて困難なことであった。
材料を製造するのは極めて困難なことであった。
何故ならＭｎ−Ａｉ−Ｃ系材料は前述の通り硬くて脆い
ため型押成型が難しく、また酸素との結合力の極めて高
いＭｎ ＪＰｆｉＪを主成分としているため加熱中にζ
容易に酸化するため焼結が殆んど進まないからである。
ため型押成型が難しく、また酸素との結合力の極めて高
いＭｎ ＪＰｆｉＪを主成分としているため加熱中にζ
容易に酸化するため焼結が殆んど進まないからである。
このため例えば焼結雰囲気を高純度の水素にする方法が
提案されたが顕著な効果はなく充分な密度を有する焼結
体が得られないため磁石としての使用に耐えなかった。
提案されたが顕著な効果はなく充分な密度を有する焼結
体が得られないため磁石としての使用に耐えなかった。
又、低融点元素を添加して焼結する方法（特開昭５５−
１００９４４号）が提案されているが磁気特性が充分′
でなかった。
１００９４４号）が提案されているが磁気特性が充分′
でなかった。
このように従来の粉末冶金法＋くよ高性能焼結Ｍｎ−Ａ
Ｊ２− Ｃ系磁石の製造は困難であった。
Ｊ２− Ｃ系磁石の製造は困難であった。
本発明は圧縮性の良い低酸素濃度のＭｎ−Ａ１合金粉末
を用いてＣＯガス分圧が１〜１００Ｔｏｒｒの減圧雰囲
気中で焼結することによって従来の水素やアンモニア分
解ガス（ＡＸガス）或いは真空雰囲気による焼結よりも
高性能な磁石の焼結ができることを見出したものである
。
を用いてＣＯガス分圧が１〜１００Ｔｏｒｒの減圧雰囲
気中で焼結することによって従来の水素やアンモニア分
解ガス（ＡＸガス）或いは真空雰囲気による焼結よりも
高性能な磁石の焼結ができることを見出したものである
。
Ｍｎ−ＡノーＣ合金粉末は硬くて脆いため容易に粉末化
ができたが、圧縮性が悪く成型が困難であった。本発明
では、０．０２〜０．００１ｗｔ％０２の低酸素Ｍ ｎ
−Ａ１合金粉をアトマイズ法によって得た。このＭ ｎ
−Ａ１合金粉は粉砕法によるＭｎ−ＡノーＣ粉に比較
するとはるかに軟質であり圧縮性に優れているので、目
的組成にすべく適量の炭素を添加混合した後、成型し焼
結できる。
ができたが、圧縮性が悪く成型が困難であった。本発明
では、０．０２〜０．００１ｗｔ％０２の低酸素Ｍ ｎ
−Ａ１合金粉をアトマイズ法によって得た。このＭ ｎ
−Ａ１合金粉は粉砕法によるＭｎ−ＡノーＣ粉に比較
するとはるかに軟質であり圧縮性に優れているので、目
的組成にすべく適量の炭素を添加混合した後、成型し焼
結できる。
Ｍ ｎ −Ａノー〇系合金はＭｎやＭの酸化物が粉末表
面に形成されるために従来の雰囲気では焼結中にこれら
の酸化物を還元除去することができず、残留した酸化物
が磁気特性を損うことが避けられなかった。
面に形成されるために従来の雰囲気では焼結中にこれら
の酸化物を還元除去することができず、残留した酸化物
が磁気特性を損うことが避けられなかった。
しかし、Ｍｎ−Ａ１合金粉末に低酸素のものを使用する
ことによって残留酸化物の悪影響は著しく改善されるこ
とがわかった。
ことによって残留酸化物の悪影響は著しく改善されるこ
とがわかった。
Ｍｎの酸化物は主としてＭｎＯであり、この酸化物の解
離圧は、 ＭｎＯｗＭｎ ＋−０２ の式において ΔＧ０＝ ９１９り０−１７．４７であ
ることから最高加熱温度１２００°Ｃのときには、１０
−１０以上にもなり、通常の真空によっては分解が不可
能であった。
離圧は、 ＭｎＯｗＭｎ ＋−０２ の式において ΔＧ０＝ ９１９り０−１７．４７であ
ることから最高加熱温度１２００°Ｃのときには、１０
−１０以上にもなり、通常の真空によっては分解が不可
能であった。
一方、炭素によってＭｎＯを還元する方法は、ＭｎＯ＋
Ｃ＝ Ｍｎ： ＋ ＣＯ ΔＧ０＝ ６５，２５０＝１．３５Ｔであることから
加熱温度が１４２８°Ｃ以上でなければＭｎＯを還元す
ることが出来ず、この温度ではＭｎ−Ａノーｃ合金は融
液となってしまい焼結することが不可能であった。しか
し本発明の方法においては、上記反応のＣＯガスを例え
ば１〜４０Ｔｏｒｒにすることによって、即ちＰｃｏ
＝ ０．００１８〜０．０５とすることにより自由エネ
ルギー変化ΔＧ１ΔＧ ＝ ６５２５０−３８．８５Ｔ
＋ＲＴノｎｐｃ。
Ｃ＝ Ｍｎ： ＋ ＣＯ ΔＧ０＝ ６５，２５０＝１．３５Ｔであることから
加熱温度が１４２８°Ｃ以上でなければＭｎＯを還元す
ることが出来ず、この温度ではＭｎ−Ａノーｃ合金は融
液となってしまい焼結することが不可能であった。しか
し本発明の方法においては、上記反応のＣＯガスを例え
ば１〜４０Ｔｏｒｒにすることによって、即ちＰｃｏ
＝ ０．００１８〜０．０５とすることにより自由エネ
ルギー変化ΔＧ１ΔＧ ＝ ６５２５０−３８．８５Ｔ
＋ＲＴノｎｐｃ。
を０とする温度が９９３〜１２００°Ｃに低下させるこ
とが出来る。一方、ＣＯガス分圧を著しく低下させるこ
とがこの熱力学的計算では更に還元反応を生じ易くする
かの如く思われるが、実際にはＭ ｎ−ＡノーＣ中のＣ
が消費され、最適組成範囲からずれる等好ましくない。
とが出来る。一方、ＣＯガス分圧を著しく低下させるこ
とがこの熱力学的計算では更に還元反応を生じ易くする
かの如く思われるが、実際にはＭ ｎ−ＡノーＣ中のＣ
が消費され、最適組成範囲からずれる等好ましくない。
又、００分圧（Ｐｃｏ）が理論分圧より高くても焼結が
良好に進行する場合があるのは、雰囲気ガス中の酸素分
圧が低（Ｍｎ−ＡノーＣ合金の酸化が抑制される為であ
ると思われる。
良好に進行する場合があるのは、雰囲気ガス中の酸素分
圧が低（Ｍｎ−ＡノーＣ合金の酸化が抑制される為であ
ると思われる。
実験の結果ＰＣＯが１〜１００ Ｔｏｒｒの場合が良好
な焼結が可能であった。
な焼結が可能であった。
焼結温度が包晶温度以上であれば、液相を伴った急速な
焼結が可能であり、残留空孔の少い焼結体が得られる。
焼結が可能であり、残留空孔の少い焼結体が得られる。
しかし包晶温度と溶融温度との差が小さい為、温度精度
の良い焼結炉を使用する必要がある。
の良い焼結炉を使用する必要がある。
一方、包晶温度以下の固相焼結を行う場合には焼結時間
が長い欠点があるが、焼結温度の多少のバラツキに対し
ても安定した焼結挙動を示すため温度精度の劣った焼結
炉を用いても形崩れや溶融などのない焼結体が得られる
特徴がある。
が長い欠点があるが、焼結温度の多少のバラツキに対し
ても安定した焼結挙動を示すため温度精度の劣った焼結
炉を用いても形崩れや溶融などのない焼結体が得られる
特徴がある。
更に、焼結後冷却時に同じ炉内で連続的にε相領域で溶
体化熱処理を行うことも本発明の特徴であり、これによ
って従来の鋳造方法等の製法の場合に必要だった長時間
の溶体化熱処理時間と手間を不要とすることが出来る。
体化熱処理を行うことも本発明の特徴であり、これによ
って従来の鋳造方法等の製法の場合に必要だった長時間
の溶体化熱処理時間と手間を不要とすることが出来る。
焼結温度をε相領域で行うために均一溶体化が殆んど同
時に進行し、焼結後の冷却速度を制御することによって
溶体化処理を容易に行うことができる。
時に進行し、焼結後の冷却速度を制御することによって
溶体化処理を容易に行うことができる。
本発明はＭｎ−Ａ）−Ｃ系磁石の粉末冶金法による新し
い製造方法を提供するものそあり、この方法はＭｎ７０
重量％、Ａノ２９．５重量％、Ｃ０９５重量姑の合金に
適用して有効であるが、その組成比は通□常の製法で変
化し得る範囲で変動しても有効である。
い製造方法を提供するものそあり、この方法はＭｎ７０
重量％、Ａノ２９．５重量％、Ｃ０９５重量姑の合金に
適用して有効であるが、その組成比は通□常の製法で変
化し得る範囲で変動しても有効である。
又、本合金系には更に磁気的性質や加工性を改善するた
めにＮｉ、Ｔｉ、Ｂ或いはＧｅ′＄を添加することも行
われるが、これらのいずれの合金系に対”しても本発明
による製造法は有用であった。
めにＮｉ、Ｔｉ、Ｂ或いはＧｅ′＄を添加することも行
われるが、これらのいずれの合金系に対”しても本発明
による製造法は有用であった。
なお粉末の酸素含有量が０．０２ｗｔ％以上では残留す
る酸化物が多いため良好な焼結磁石が得られず０．００
１ｗｔ％以下の粉末は製造上の取扱いが却って手間がか
かり高価となってしまうので０．００１〜０．０２ｗｔ
％ の範囲が好ましい。
る酸化物が多いため良好な焼結磁石が得られず０．００
１ｗｔ％以下の粉末は製造上の取扱いが却って手間がか
かり高価となってしまうので０．００１〜０．０２ｗｔ
％ の範囲が好ましい。
次に実施例によって説明する。
実施例１゜
７０ ｗｔ 、 ％ Ｍｎ−２９，５ｗｔ、％ＡＪ−０
，００５ｗｔ、％０組成のアトマイズ粉末を得た。この
粉末に１ ｗｔ％の炭素を添加混合後５ ｔ／ｌイの圧
力で１０ Ｘ １０ Ｘ ５５ ＪＬＩＩＬに成型した
。この成型体をＣＯガス分圧３０ Ｔｏｒｒの減圧雰囲
気中で、１２１０°Ｃ１１５分間焼結後、いったん１０
５０°Ｃで３０分保持した後、１０’Ｃ／分以上の強制
冷却を行った。あと５５０°Ｃで焼戻して得られた焼結
体の比重は４６７ｇ／ｃｃ であり、最大エネルギー
積（ＢＨ）ｍａｘ、は２．４ＭＧ・Ｏｅであった。
，００５ｗｔ、％０組成のアトマイズ粉末を得た。この
粉末に１ ｗｔ％の炭素を添加混合後５ ｔ／ｌイの圧
力で１０ Ｘ １０ Ｘ ５５ ＪＬＩＩＬに成型した
。この成型体をＣＯガス分圧３０ Ｔｏｒｒの減圧雰囲
気中で、１２１０°Ｃ１１５分間焼結後、いったん１０
５０°Ｃで３０分保持した後、１０’Ｃ／分以上の強制
冷却を行った。あと５５０°Ｃで焼戻して得られた焼結
体の比重は４６７ｇ／ｃｃ であり、最大エネルギー
積（ＢＨ）ｍａｘ、は２．４ＭＧ・Ｏｅであった。
実施例２゜
実施例１と同様にして得られた成型体をＣＯガス分圧１
０ Ｔｏｒｒの減圧雰囲気中で１１６０°Ｃ１４時間で
焼結後制御冷却を行った。得られた焼結体は比重＋５１
ｇ／ｃｃで最大エネルギー積（′Ｂ’Ｈ） ｍａｘ、は
１．９Ｉ・Ｏｅであった。
０ Ｔｏｒｒの減圧雰囲気中で１１６０°Ｃ１４時間で
焼結後制御冷却を行った。得られた焼結体は比重＋５１
ｇ／ｃｃで最大エネルギー積（′Ｂ’Ｈ） ｍａｘ、は
１．９Ｉ・Ｏｅであった。
以上の結果から明らかな如く、本発明の方法によって、
等方性フェライトの２倍近い最大エネルギー積を有する
強力な磁石が粉末冶金法によって得られたものであり、
これにより、凹凸のある円柱や中空パイプ等の複雑形状
の磁石部品を高い材料歩留りで安価に製造することが出
来て工業的価値が高いものである。
等方性フェライトの２倍近い最大エネルギー積を有する
強力な磁石が粉末冶金法によって得られたものであり、
これにより、凹凸のある円柱や中空パイプ等の複雑形状
の磁石部品を高い材料歩留りで安価に製造することが出
来て工業的価値が高いものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）Ｍｎ−３Ｑｗｔ％ Ａｆｆｌ−０，０２〜０．０
０１ｗｔ％ｏ２なるアトマイズ合金粉末に０．８〜１．
５ｗｔ％炭素を添加、混合後所定の形状に冷間成型し、
これをＣＯガス分圧１〜Ｉ Ｑ ＯＴｏｒｒの減圧雰囲
気中で焼結し、引き続き冷却時に溶体化熱処理を行うこ
とを特徴とするＭｎ−ＡノーＣ系磁石の製造法。 （２、特許請求の範囲第（１）項において、焼結温度が
包晶反応温度以上であることを特徴とするＭｎ −Ａノ
ー〇系磁石の製造法。 （８）特許請求の範囲第（１）項において、焼結温度が
包晶反応温度以下であることを特徴とするＭｎ −Ａノ
ーＣ系磁石の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157941A JPS5858706A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157941A JPS5858706A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858706A true JPS5858706A (ja) | 1983-04-07 |
| JPH0217921B2 JPH0217921B2 (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=15660808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157941A Granted JPS5858706A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019147994A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 国立大学法人 鹿児島大学 | Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石の製造方法及びＭｎ−Ａｌ−Ｃ系磁性焼結体 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP56157941A patent/JPS5858706A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019147994A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 国立大学法人 鹿児島大学 | Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石の製造方法及びＭｎ−Ａｌ−Ｃ系磁性焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217921B2 (ja) | 1990-04-24 |
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