JPH0338723B2 - - Google Patents
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- JPH0338723B2 JPH0338723B2 JP57072055A JP7205582A JPH0338723B2 JP H0338723 B2 JPH0338723 B2 JP H0338723B2 JP 57072055 A JP57072055 A JP 57072055A JP 7205582 A JP7205582 A JP 7205582A JP H0338723 B2 JPH0338723 B2 JP H0338723B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、永久磁石に関するものであり、さら
に詳細には、多結晶マンガン−アルミニウム−炭
素系(Mn−Al−C系)合金磁石の改良に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to permanent magnets, and more particularly to improvements in polycrystalline manganese-aluminum-carbon (Mn--Al--C) alloy magnets.
Mn−Al−C系合金磁石は、主として強磁性相
である面心正方晶(τ相、Llo型規則格子)の組
織で構成され、Cを必須構成元素として含むもの
であり、不純物以外に添加元素を含まない3元系
及び少量の添加元素を含む4元素以上の多元系合
金磁石が知られている。また、このMn−Al−C
系合金磁石には、前記面心正方晶の〔001〕軸の
配列の状態によつて等方性磁石と特定の方向また
は特定の平面に磁化容易方向を持つ異方性磁石が
知られている。 Mn-Al-C alloy magnets are mainly composed of a face-centered tetragonal (τ phase, Llo-type regular lattice) structure, which is a ferromagnetic phase, and contain C as an essential constituent element, with no additives other than impurities. Ternary alloy magnets containing no elements and multi-element alloy magnets containing four or more elements containing a small amount of additional elements are known. Also, this Mn-Al-C
Based on the arrangement of the [001] axes of the face-centered tetragonal system, there are two types of alloy magnets: isotropic magnets and anisotropic magnets that have an easy magnetization direction in a specific direction or a specific plane. .
多極着磁の分野で用いられる異方性磁石として
は、特定の方向に磁化容易方向を有する径方向異
方性磁石と、特定の平面に平行な任意の方向に磁
化容易方向を有した異方性磁石が知られている。
後者の異方性磁石は、前記面心正方晶の〔001〕
軸を特定の平面に平行な任意の方向に前記平面の
垂線方向に比して優先的に配列させ、しかも前記
平面内では平面内の特定の方向に優先的に配列さ
れていない構造である(以下、面異方性磁石と称
する)。 Anisotropic magnets used in the field of multipolar magnetization include radially anisotropic magnets that have an easy magnetization direction in a specific direction, and radially anisotropic magnets that have an easy magnetization direction in an arbitrary direction parallel to a specific plane. Oriental magnets are known.
The latter anisotropic magnet has the face-centered tetragonal [001]
It is a structure in which the axes are preferentially arranged in an arbitrary direction parallel to a specific plane compared to the perpendicular direction of the plane, and are not preferentially arranged in a specific direction within the plane ( (hereinafter referred to as a planar anisotropic magnet).
多極着磁の分野で用いられる磁石の形状として
は、一般には軸対象の形状であり、一例として円
筒体がある。円筒体の磁石の外周に多極着磁した
場合の磁石内部での磁路の形成を模式的に第1図
に示した。第1図において破線が磁路を示し、一
つの径方向(r方向)に対する弦方向(θ方向)
も示している。前述した様に円筒の径方向(r方
向)と円筒の軸方向にそれぞれ直交する方向を弦
方向(θ方向)とする。 The shape of a magnet used in the field of multipolar magnetization is generally an axially symmetrical shape, and one example is a cylindrical shape. FIG. 1 schematically shows the formation of a magnetic path inside the magnet when the outer periphery of a cylindrical magnet is magnetized with multiple poles. In Figure 1, the broken line indicates the magnetic path, and the chordal direction (θ direction) with respect to one radial direction (r direction)
is also shown. As described above, the direction perpendicular to the radial direction (r direction) of the cylinder and the axial direction of the cylinder is defined as the chordal direction (θ direction).
第1図に示した様に、磁路は、外周部ではほぼ
径方向に沿い、内周部ではほぼ弦方向に沿つてい
る。前述した様に、磁石の形状を円筒体とした場
合、外周部というのは、外周に多極着磁した場合
に磁路がほぼ径方向に沿つている部分をさし、内
周部というのは磁路がほぼ弦方向に沿つている部
分をさす。前述した面異方性磁石は、径方向と弦
方向を含む平面に平行な任意の方向に磁化容易方
向を有する磁石である為、このような外周着磁を
施した場合には優れた磁気特性が得られるが、前
述の外周部又は内周部のみをみた場合には必ずし
も望ましい異方性構造ではない。すなわち外周部
のみみた場合には、弦方向よりも径方向に高い磁
気特性を有する方が良く、内周部のみみた場合に
は、径方向よりも弦方向に高い磁気特性を有する
方がこのような外周多極着磁に適した異方性構造
といえる。 As shown in FIG. 1, the magnetic path runs approximately in the radial direction at the outer periphery and approximately along the chord direction at the inner periphery. As mentioned above, when the shape of the magnet is cylindrical, the outer periphery refers to the part where the magnetic path runs approximately in the radial direction when the outer periphery is magnetized with multiple poles, and the inner periphery refers to the part where the magnetic path runs along the radial direction. refers to the part where the magnetic path runs approximately along the chord direction. The above-mentioned planar anisotropic magnet has an easy magnetization direction in any direction parallel to the plane, including the radial direction and the chordal direction, so it has excellent magnetic properties when it is magnetized on its outer periphery. However, when only the outer circumferential portion or the inner circumferential portion mentioned above is viewed, it is not necessarily a desirable anisotropic structure. In other words, when looking only at the outer circumference, it is better to have higher magnetic properties in the radial direction than in the chord direction, and when looking only at the inner circumference, it is better to have higher magnetic properties in the chord direction than in the radial direction. This can be said to be an anisotropic structure suitable for multi-pole magnetization around the outer periphery.
さらに、前述した様にMn−Al−C系合金磁石
は、主として強磁性相である面心正方晶の組織で
構成され、前記の面心正方晶の〔001〕軸(磁化
容易軸)の統計的分布の相違によつて各種の異方
性構造をもたせており、前記の面異方性磁石は前
記の〔001〕軸を磁石内の特定の平面に平行な任
意の方向にその平面の垂線方向に比して優先的に
配列させ、しかも磁気的には前記平面内では等方
性であるように配列されている。このことから前
記の事柄を換言すれば、外周部のみみた場合には
〔001〕軸を径方向に弦方向に比して優先的に配列
させる、または内周部のみみた場合には〔001〕
軸を弦方向に径方向に比して優先的に配列させる
の少なくとも一方を満足させ、しかも径、弦方向
を含む平面に平行な方向にその平面の垂線方向に
比して優先的に配列させる。このような構造が外
周多極着磁に適した異方性構造である。 Furthermore, as mentioned above, Mn-Al-C alloy magnets are mainly composed of a face-centered tetragonal structure, which is a ferromagnetic phase, and the statistics of the [001] axis (easy axis of magnetization) of the face-centered tetragonal crystal described above. The surface anisotropic magnet has various anisotropic structures due to the difference in the distribution of the magnetic field, and the above-mentioned plane anisotropic magnet has the above-mentioned [001] axis aligned in any direction parallel to a specific plane within the magnet, perpendicular to that plane. They are arranged preferentially compared to the direction, and are arranged magnetically isotropically within the plane. From this, to put the above matter in other words, when looking only at the outer periphery, the [001] axes are arranged preferentially in the radial direction compared to the chord direction, or when looking only at the inner periphery, [001]
Satisfies at least one of arranging the axes preferentially in the chordal direction compared to the radial direction, and moreover preferentially arranging the axes in a direction parallel to a plane including the radial and chordal directions compared to the perpendicular direction of that plane. . Such a structure is an anisotropic structure suitable for peripheral multi-pole magnetization.
本発明は、前述した背景のもとに、面異方性磁
石を改良した多極着磁に適した新規な異方性構造
をもつた永久磁石をMn−Al−C系合金磁石の改
良によつて提供するものである。 Based on the above-mentioned background, the present invention is an improvement of the Mn-Al-C alloy magnet by improving the planar anisotropic magnet and creating a permanent magnet with a new anisotropic structure suitable for multipolar magnetization. This is what we offer.
多極着磁の分野でもつとも多く用いらる磁石の
形状は円筒体である。よつて磁石の形状を円筒体
として本発明の永久磁石を説明する。 The most commonly used magnet shape in the field of multipolar magnetization is a cylindrical shape. Therefore, the permanent magnet of the present invention will be explained assuming that the magnet has a cylindrical shape.
本発明の永久磁石は、異方性磁石であるが、こ
れまでの異方性磁石に対する一般的概念からは容
易に想定されない新規な異方性構造を持つ永久磁
石である。これまでに知られている異方性磁石に
は、特定の一方向に高い磁気特性を有する一軸異
方性と多極着磁の分野で用いられる径方向異方
性、前記の面異方性などが知られている。前記の
三種の異方性を磁石の形状を円筒体として説明す
ると、一軸異方性では、例えば円筒体の軸方向に
磁化容易方向を有したもので、磁石内のどの部分
においても磁化容易方向は円筒体の軸方向に平行
である。径方向異方性では、例えば円筒体の径方
向に平行に磁化容易方向を有したもので、磁石内
のどの部分においても磁化容易方向は径方行に平
行である。また、面異方性では例えば円筒体の軸
方向に垂直な平面に平行に磁化容易方向を有し、
前記平面内では平面内の特定の方向に優先的に配
列されていないことから平面内では磁気的に等方
性である。しかも磁石内のどの部分においても前
述した構造である。 The permanent magnet of the present invention is an anisotropic magnet, but it is a permanent magnet with a novel anisotropic structure that cannot be easily assumed from the conventional general concept of anisotropic magnets. Anisotropic magnets known so far include uniaxial anisotropy, which has high magnetic properties in one specific direction, radial anisotropy, which is used in the field of multipolar magnetization, and the above-mentioned surface anisotropy. etc. are known. The above three types of anisotropy are explained assuming that the shape of the magnet is cylindrical.In uniaxial anisotropy, for example, the easy magnetization direction is in the axial direction of the cylinder, and the easy magnetization direction is present in any part of the magnet. is parallel to the axial direction of the cylinder. With radial anisotropy, for example, a cylindrical body has an easy magnetization direction parallel to the radial direction, and the easy magnetization direction is parallel to the radial direction in any part within the magnet. In addition, in plane anisotropy, for example, the direction of easy magnetization is parallel to the plane perpendicular to the axial direction of the cylinder,
Within the plane, the particles are not preferentially arranged in a specific direction within the plane, and therefore are magnetically isotropic within the plane. Moreover, every part within the magnet has the above-described structure.
一方、本発明の永久磁石は、磁石内のどの部分
においても同じ構造ではなく、大きく分けて二つ
の部分(外周部と内周部)からなるため、前述し
た様なみかたをすれば前記のような異方性構造が
二種類、一磁石内に存在するものとみることがで
きる。 On the other hand, the permanent magnet of the present invention does not have the same structure in every part of the magnet, but is roughly divided into two parts (the outer circumferential part and the inner circumferential part). Two types of such anisotropic structures can be considered to exist within a single magnet.
本発明の永久磁石は、外周部では径方向異方性
もしくは面異方性であり、内周部では弦方向異方
性もしくは面異方性である。しかも外周部と内周
部の両者が共に面異方性ではないような構造であ
る。 The permanent magnet of the present invention has radial anisotropy or plane anisotropy at the outer circumference, and chordwise anisotropy or plane anisotropy at the inner circumference. Furthermore, the structure is such that neither the outer circumferential portion nor the inner circumferential portion has surface anisotropy.
以上のことから本発明の永久磁石は三つのタイ
プに分かれ、第1のタイプとしては外周部が径方
向異方性で内周部が弦方向異方性のものであり、
第2のタイプとしては外周部が径方向異方性で内
周部が面異方性のものであり、さらに第3のタイ
プとしては外周部が面異方性で内周部が弦方向異
方性である。ここで弦方向異方性(θ方向異方
性)というのは、径方向異方性と類似の異方性構
造で、磁石の形状を円筒体とすると、円筒体の弦
方向(第1図においてθ方向)に平行に磁化容易
方向を有したもので、磁石内のどの部分において
も磁化容易方向は弦方向(θ方向)に平行であ
る。換言すれば磁化容易方向が円周の接線方向に
沿つている。 From the above, the permanent magnet of the present invention is divided into three types, the first type is one in which the outer circumference is radially anisotropic and the inner circumference is chordwise anisotropic;
The second type has radial anisotropy on the outer periphery and plane anisotropy on the inner periphery, and the third type has plane anisotropy on the outer periphery and chordal anisotropy on the inner periphery. It is directional. Here, chordwise anisotropy (θ-direction anisotropy) is an anisotropic structure similar to radial anisotropy. The direction of easy magnetization is parallel to the chordal direction (theta direction) in any part of the magnet. In other words, the direction of easy magnetization is along the tangential direction of the circumference.
先ほど二種類の異なつた異方性構造が一磁石内
に存在するものとみることができると表現した
が、一方、別のみかたをすれば、前記の面異方性
磁石の磁気的に等方性である平面上の外周部もし
くは内周部の少なくとも一方で磁気的に異方性で
ある構造で、外周部では径方向に異方性であり、
内周部では弦方向に異方性であるのような構造が
本発明の永久磁石である。例えば前記の第1のタ
イプでは、外周部では径方向に異方性で、内周部
では弦方向に異方性である。 Earlier, I expressed that two different types of anisotropic structures can be considered to exist within one magnet, but on the other hand, if you look at it in another way, the above-mentioned planar anisotropic magnet is magnetically equivalent. A structure that is magnetically anisotropic on at least one of the outer peripheral part or the inner peripheral part on a plane that is tropic, and the outer peripheral part is anisotropic in the radial direction,
The permanent magnet of the present invention has a structure in which the inner peripheral portion is anisotropic in the chord direction. For example, in the first type described above, the outer circumferential portion is anisotropic in the radial direction, and the inner circumferential portion is anisotropic in the chordal direction.
本発明の永久磁石は、前述した様な異方性構造
をもつているため、第1図に示した様な外周に多
極着磁を施した場合、面異方性よりもさらに優れ
た磁気特性を示すのである。 Since the permanent magnet of the present invention has an anisotropic structure as described above, when multipolar magnetization is applied to the outer periphery as shown in FIG. It shows the characteristics.
第1図に示した様な外周に多極着磁を施した場
合、磁路の形成を考慮して磁路に沿うように
〔001〕軸を配列させた構造を有するためであり、
このようなみかたをすれば、面異方性というのは
磁路の方向に沿わない方向にも〔001〕軸を同等
に配列させているため無駄のある異方性構造であ
ると考えることもできる。 This is because when multi-polar magnetization is applied to the outer periphery as shown in Figure 1, the [001] axes are arranged along the magnetic path in consideration of the formation of the magnetic path.
If you look at it this way, you can think of plane anisotropy as a wasteful anisotropic structure because the [001] axis is arranged equally in directions that are not along the direction of the magnetic path. You can also do it.
一般に、多結晶体における結晶方位の優先配向
の状態を極密度Pで表現する。τ相は正方晶系で
あるから、〔001〕軸の配向は(001)極密度分布
として捉えることができる。多結晶体のある方位
での(001)極密度は、その方位にX線回折法線
を置いた時の(00n)面回折積分強度の等方性材
料の場合に対する比として測定される。等方性磁
石では全ての立体方位に対して極密度は1であ
る。本発明の永久磁石は換言すれば、磁石内の特
定の平面に平行な特定の方向でP>1であり、し
かもその平面の垂線方向でP<1である。前記の
第1のタイプでは、前記の磁石内を磁石の外周部
とすれば前記の特定の方向は径方向(r方向)で
あり、磁石の内周部とすれば前記の特定の方向は
弦方向(θ方向)である。第2のタイプでは、前
記の磁石内を磁石の外周部とすれば、前記の特定
の方向は径方向(r方向)であり(これは第1の
タイプと同じ)、磁石の内周部とすれば前記の特
定の方向は、任意の方向である。第3のタイプで
は、前記の磁石内を磁石の外周部とすれば前記の
特定の方向は任意の方向であり、磁石の内周部と
すれば前記の特定の方向は弦方向(θ方向)であ
る。 Generally, the preferential orientation state of crystal orientation in a polycrystalline body is expressed by polar density P. Since the τ phase is a tetragonal system, the orientation of the [001] axis can be understood as a (001) polar density distribution. The (001) polar density in a certain orientation of a polycrystal is measured as the ratio of the integrated intensity of (00n) plane diffraction when the X-ray diffraction normal is placed in that orientation to that of an isotropic material. In an isotropic magnet, the polar density is 1 for all three-dimensional orientations. In other words, the permanent magnet of the present invention has P>1 in a specific direction parallel to a specific plane within the magnet, and P<1 in a direction perpendicular to that plane. In the first type, if the inside of the magnet is the outer circumference of the magnet, the specific direction is the radial direction (r direction), and if the inside of the magnet is the inner circumference, the specific direction is the string direction. direction (θ direction). In the second type, if the inside of the magnet is the outer circumference of the magnet, the specific direction is the radial direction (r direction) (this is the same as the first type), and the inner circumference of the magnet is the same as the first type. Then, the above-mentioned specific direction is an arbitrary direction. In the third type, if the inside of the magnet is the outer circumference of the magnet, the specific direction is any direction, and if the inner circumference of the magnet is the inner circumference, the specific direction is the chordal direction (θ direction). It is.
発明者らが試作した本発明の永久磁石について
は、両方向(特定の方向と垂線方向)間の(001)
極密度の相違は全ての試料について3倍以上であ
つた。また、前記平面に平行な方向での(001)
極密度は任意の方向とした場合には、その変化は
約10%以下であり、X線回折強度測定における一
般的精度の程度であり、特定の方向とした場合に
は、特定の方向の直角な方向との比で、1.1以上
であるが、その比を大きくする方が磁気特性上有
利である。 Regarding the permanent magnet of the present invention prototyped by the inventors, (001) between both directions (specific direction and perpendicular direction)
The difference in polar density was more than 3 times for all samples. Also, (001) in the direction parallel to the plane
When the polar density is set in any direction, the change is about 10% or less, which is the degree of general accuracy in X-ray diffraction intensity measurement. The ratio with respect to the magnetic field direction is 1.1 or more, but increasing the ratio is advantageous in terms of magnetic properties.
本発明の永久磁石は、前記の面異方性磁石にお
いて同等に〔001〕軸を配列させた平面内でさら
に外周部又は内周部もしくは両部で特定の方向に
優先的に配列させたものである。磁気特性的にみ
れば、外周部では径方向(r方向)異方性とする
か又は内周部で弦方向(θ方向)異方性とするか
ということになり、発明者らが試作した本発明の
永久磁石については径方向と弦方向の残留磁束密
度の比が1.1以上であつた。 The permanent magnet of the present invention is one in which the [001] axes are arranged preferentially in a specific direction at the outer periphery, the inner periphery, or both within a plane in which the [001] axes are arranged in the same manner as in the above-mentioned plane anisotropic magnet. It is. In terms of magnetic properties, the question is whether to have radial (r-direction) anisotropy at the outer circumference or chordal (θ-direction) anisotropy at the inner circumference. For the permanent magnet of the present invention, the ratio of the residual magnetic flux density in the radial direction and the chordal direction was 1.1 or more.
本発明の永久磁石は、公知のMn−Al−C系磁
石用合金、例えば、68〜73重量%のMnと(1/10
Mn−6.6)〜(1/3Mn−22.2)重量%のCと残部
のAlからなる合金を530〜830℃の温度域で押出
加工等の公知の方法によつて一軸性の均質微細な
〔001〕繊維組織とした後、例えば一つの製造法と
しては軸方向へ自由圧縮加工を施して得た面異方
性磁石をさらに前記磁石の一部分に前記自由圧縮
加工と平行の方向に圧縮加工を施すことによつて
得ることができる。他の製造法としては、一軸性
の均質微細な〔001〕繊維組織とした後、コンテ
ナ部の開口面積がベアリング部の開口面積より小
さいダイスを用いて押出加工を施し、しかも前記
押出加工において押出方向と前記軸方向を平行と
し、押出方向に圧縮ひずみを施し、前記の押出加
工を施して得た磁石をさらに前記磁石の一部分に
前記軸方向と平行な方向に圧縮加工を施すことに
よつて得ることができる。 The permanent magnet of the present invention is made of a known Mn-Al-C alloy for magnets, for example, 68 to 73% by weight of Mn and (1/10
A uniaxial, homogeneous, fine [001 [After forming a fiber structure, for example, one manufacturing method is to perform free compression processing in the axial direction to obtain a planar anisotropic magnet, and further perform compression processing on a portion of the magnet in a direction parallel to the free compression processing. It can be obtained by Another manufacturing method is to create a uniaxial, homogeneous, fine [001] fiber structure, and then extrude it using a die in which the opening area of the container part is smaller than the opening area of the bearing part, and in addition, in the extrusion process, By making the direction parallel to the axial direction, applying compressive strain in the extrusion direction, and applying the extrusion process to the magnet obtained by further applying compression process to a part of the magnet in a direction parallel to the axial direction. Obtainable.
次に本発明を実施例によつて説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to examples.
配合組成で69.5重量%のMn、29.3重量%のAl、
0.5重量%のC及び0.7重量%のNiを大気中で溶解
鋳造し、直径80mm、長さ60mmの円柱ビレツトを作
製した。このビレツトを1100℃で2時間保持した
後、室温まで放冷する熱処理を行つた。次に潤滑
剤を介して720℃の温度で直径45mmまでの押出加
工を行つた。さらに潤滑剤を介して680℃の温度
で直径31mmまでの押出加工を行つた。この押出棒
を長さ20mmに切断し、切削加工して、外径30mm、
内径10mm、長さ20mm、の円筒ビレツトを作製し
た。 In the blended composition, 69.5% by weight of Mn, 29.3% by weight of Al,
A cylindrical billet having a diameter of 80 mm and a length of 60 mm was prepared by melting and casting 0.5% by weight of C and 0.7% by weight of Ni in the atmosphere. This billet was held at 1100° C. for 2 hours, and then heat-treated by allowing it to cool to room temperature. Next, extrusion processing up to a diameter of 45 mm was performed at a temperature of 720°C via a lubricant. Furthermore, extrusion processing up to a diameter of 31 mm was performed at a temperature of 680°C using a lubricant. This extruded rod was cut to a length of 20 mm and machined to create an outer diameter of 30 mm.
A cylindrical billet with an inner diameter of 10 mm and a length of 20 mm was prepared.
次にこの円筒ビレツトを潤滑剤を介して第2図
に示した様なダイスを用いて、680℃の温度で押
出加工した。第2図aが加工前の状態であり、b
が加工後の状態である。第2図において、1は前
記のビレツト、2,3はダイス構成部材、4,5
はポンチである。21の部分がコンテナ部であ
り、外径30mm、内径10mmである。22の部分はコ
ニカル部である。23の部分がベアリング部であ
り、外径63.2mm、内径49mmであり、xは40mmであ
る。このダイスのコンテナ部の開口面積は、外径
30mm、内径10mmのリングの断面積であり、ベアリ
ング部の開口面積は、外径63.2mm、内径49mmのリ
ングの断面積である。加工後のビレツトは、外径
63.2mm、内径49mm、長さ10mmであつた。 Next, this cylindrical billet was extruded at a temperature of 680° C. using a die as shown in FIG. 2 through a lubricant. Figure 2 a shows the state before processing, and b
is the state after processing. In FIG. 2, 1 is the billet described above, 2 and 3 are die constituent members, and 4 and 5 are
is punch. The part 21 is the container part, and has an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of 10 mm. The part 22 is a conical part. The part 23 is the bearing part, and has an outer diameter of 63.2 mm, an inner diameter of 49 mm, and x is 40 mm. The opening area of the container part of this die is the outer diameter
The cross-sectional area of a ring with an outer diameter of 63.2 mm and an inner diameter of 49 mm is the cross-sectional area of a ring with an outer diameter of 63.2 mm and an inner diameter of 49 mm. After processing, the billet has an outer diameter of
It was 63.2mm, inner diameter 49mm, and length 10mm.
このビレツトをさらに第3図に示した様な状態
で円筒の軸方向に680℃の温度で外周部のみ圧縮
加工した。なお、第3図aにおいて、11は前記
の加工後のビレツト、6は可動ポンチ、7は固定
用ポンチ、8は下型であり、可動ポンチ6の内径
は56mmである。ビレツト11を下型8と固定用ポ
ンチ7で固定し、ビレツト11の中心とポンチ6
の中心とをほぼ一致させて、ポンチ6によりビレ
ツト11の外周部のみを圧縮加工した。第3図b
は加工後の状態を示す。加工後のビレツトの長さ
は、外周部で8mm、内周部で10mmであつた。この
ビレツトを外径62mm、内径50mmに切削加工し、外
周に30極着磁をした。なお着磁は、2000μFのオ
イルコンデンサーを用い、1500Vでパルス着磁し
た。外周部の表面磁束密度をホール素子で測定し
た。 This billet was further compressed only at the outer periphery in the axial direction of the cylinder at a temperature of 680°C in the state shown in Figure 3. In FIG. 3a, 11 is the billet after the above-mentioned processing, 6 is a movable punch, 7 is a fixing punch, and 8 is a lower mold, and the inner diameter of the movable punch 6 is 56 mm. Fix the billet 11 with the lower die 8 and the fixing punch 7, and align the center of the billet 11 with the punch 6.
Only the outer periphery of the billet 11 was compressed using the punch 6, with the center of the billet 11 substantially aligned with the center of the billet 11. Figure 3b
indicates the state after processing. The length of the billet after processing was 8 mm at the outer circumference and 10 mm at the inner circumference. This billet was machined to an outer diameter of 62 mm and an inner diameter of 50 mm, and the outer circumference was magnetized with 30 poles. The magnetization was pulsed at 1500V using a 2000μF oil capacitor. The surface magnetic flux density at the outer periphery was measured using a Hall element.
前記と同様な方法で、外径62mm、内径50mm、長
さは外周部で8mm、内周部で10mmの円筒磁石を作
製した。この磁石の外周部(長さ8mmの部分)と
内周部(長さ10mmの部分)からそれぞれ径方向
(r方向)、弦方向(θ方向)及び軸方向に平行に
なるようにして長方体各3個ずつ合計6個を切り
出した。なお各辺の長さは、径方向に平行な辺は
2mm、弦方向には4mm、軸方向には5mmとした。
以上の3個を重ね合わせて一辺がそれぞれ6mm、
4mm、5mmの長方体とし、この試料の各方向の磁
気特性を測定した。 A cylindrical magnet having an outer diameter of 62 mm, an inner diameter of 50 mm, and a length of 8 mm at the outer periphery and 10 mm at the inner periphery was produced in the same manner as described above. The outer periphery (8 mm long part) and the inner periphery (10 mm long part) of this magnet are parallel to the radial direction (r direction), chordal direction (θ direction), and axial direction, respectively. A total of 6 pieces were cut out, 3 pieces from each body. The length of each side was 2 mm in the radial direction, 4 mm in the chordal direction, and 5 mm in the axial direction.
The above three pieces are overlapped and each side is 6mm,
The magnetic properties of the samples in each direction were measured using rectangular bodies of 4 mm and 5 mm.
内周部の弦方向では、Br=5.9kG、Hc=
2.7kOe、(BH)nax=6.2MG・Oeであり、径方向
では、Br=3.1kG、Hc=2.3kOe、(BH)nax=
2.0MG・Oe、軸方向ではBr=2.6kG、Hc=
1.9kOe、(BH)nax=1.4MG・Oe、または外周部
の弦方向ではBr=3.0kG、Hc=2.0kOe、(BH)na
x=1.7MG・Oeであり、径方向では、Br=5.6kG、
Hc=2.5kOe、(BH)nax=5.4MG・Oe、軸方向で
はBr=2.6kG、Hc=1.9kOe、max=1.4MG・Oe
であつた。 In the chord direction of the inner circumference, Br=5.9kG, Hc=
2.7kOe, (BH) nax = 6.2MG・Oe, and in the radial direction, Br = 3.1kG, Hc = 2.3kOe, (BH) nax =
2.0MG・Oe, Br=2.6kG in the axial direction, Hc=
1.9kOe, (BH) nax = 1.4MG・Oe, or in the chord direction of the outer circumference Br = 3.0kG, Hc = 2.0kOe, (BH) na
x = 1.7MG・Oe, and in the radial direction, Br = 5.6kG,
Hc=2.5kOe, (BH) nax =5.4MG・Oe, axial direction Br=2.6kG, Hc=1.9kOe, max=1.4MG・Oe
It was hot.
以上に示した様に、前記の磁石は前記の第1の
タイプであり、内周部では弦方向に異方性であ
り、外周部では径方向に異方性化している。 As described above, the magnet is of the first type, and is anisotropic in the chordal direction at the inner circumference, and anisotropic in the radial direction at the outer circumference.
比較の為に、前記の直径45mmの押出棒を、長さ
20mmに切断し、直径45mm、長さ20mmの円筒ビレツ
トを作製した。次に円柱ビレツトを潤滑剤を介し
て、円柱の軸方向に680℃の温度で自由圧縮加工
を施した。加工後のビレツトの長さは10mmであつ
た。このビレツトは、面異方性磁石であり、切削
加工して外径62mm、内径50mmの円筒状にして前記
と同様の着磁、測定を行つた。 For comparison, the length of the extruded rod with a diameter of 45 mm was
A cylindrical billet with a diameter of 45 mm and a length of 20 mm was produced by cutting it into 20 mm pieces. Next, the cylindrical billet was subjected to free compression processing in the axial direction of the cylinder at a temperature of 680°C using a lubricant. The length of the billet after processing was 10 mm. This billet was a planar anisotropic magnet, which was cut into a cylindrical shape with an outer diameter of 62 mm and an inner diameter of 50 mm, and was magnetized and measured in the same manner as described above.
前記と同様の方法で得た面異方性磁石の直径約
55mmの付近から一辺5mmの立方体を切り出した。
なお各辺は径方向、弦方向および軸方向に平行に
なるようにした。立方体試料の磁気測定を行つ
た。磁気特性は、径方向及び弦方向でBr=
4.6kG、Hc=2.8kOe、(BH)nax=40MG・Oeで
あつた。一方軸方向では、Br=2.6kG、Hc=
2.0kOe、(BH)nax=1.4MG・Oeであつた。 The diameter of the planar anisotropic magnet obtained by the same method as above is approx.
A cube with sides of 5 mm was cut out from around 55 mm.
Note that each side was made parallel to the radial direction, chord direction, and axial direction. Magnetic measurements of cubic samples were carried out. The magnetic properties are Br= in the radial and chordal directions.
4.6kG, Hc = 2.8kOe, (BH) nax = 40MG・Oe. On the other hand, in the axial direction, Br=2.6kG, Hc=
2.0kOe, (BH) nax = 1.4MG・Oe.
以上の本発明の永久磁石と、面異方性磁石の表
面磁束密度の値を比較すると、本発明の方法で得
た磁石の表面磁束密度の値は、面異方性磁石のそ
れの約1.4倍であり、極めて優秀な外周多極着磁
用永久磁石であつた。 Comparing the surface magnetic flux density values of the permanent magnet of the present invention and the planar anisotropic magnet, the value of the surface magnetic flux density of the magnet obtained by the method of the present invention is approximately 1.4 that of the planar anisotropic magnet. This was an extremely excellent permanent magnet for multi-pole magnetization on the outer periphery.
上記した本発明の磁石は、外周部が径方向異方
性で内周部が弦方向異方性である第1のタイプの
磁石であるが、次に外周部が径方向異方性で内周
部が面異方性である第2のタイプを得る実施例を
以下に説明する。 The magnet of the present invention described above is a first type of magnet in which the outer circumference is radially anisotropic and the inner circumference is chordwise anisotropic; An example of obtaining the second type in which the peripheral portion has planar anisotropy will be described below.
前述の比較のために作製した面異方性磁石を外
径63.2mm、内径49mm、長さ10mmの円筒状に切削加
工し、前述の同様に第3図に示した金型を用い
て、680℃の温度で外周部だけを加工した。加工
後のビレツトの長さは、外周部で8mm、内周部で
10mmであつた。 The planar anisotropic magnet prepared for the comparison described above was cut into a cylindrical shape with an outer diameter of 63.2 mm, an inner diameter of 49 mm, and a length of 10 mm. Only the outer periphery was processed at a temperature of ℃. The length of the billet after processing is 8 mm at the outer circumference and 8 mm at the inner circumference.
It was 10mm.
この磁石から第1のタイプの磁石と同様の資料
を切り出して特性を測定した結果、外周部の弦方
向では、Br=3.0KG、Hc=2.0KOe、(BH)nax=
1.7MG・Oeであり、径方向では、Br=5.6KG、
Hc=2.5KOe、(BH)nax=5.4MG・Oe、軸方向で
は、Br=2.6KG、Hc=1.9KOe、(BH)nax=
1.4MG・Oeであつた。一方、内周部の弦方向お
よび径方向では、Br=4.6KG、Hc=2.8KOe、
(BH)nax=4.0MG・Oeであり、軸方向では、Br
=2.6KG、Hc=2.0KOe、(BH)nax=1.4MG・Oe
であつた。 As a result of cutting out a material similar to the first type magnet from this magnet and measuring its characteristics, in the chord direction of the outer circumference, Br = 3.0KG, Hc = 2.0KOe, (BH) nax =
1.7MG・Oe, and in the radial direction, Br=5.6KG,
Hc = 2.5KOe, (BH) nax = 5.4MG・Oe, in the axial direction, Br = 2.6KG, Hc = 1.9KOe, (BH) nax =
It was 1.4MG・Oe. On the other hand, in the chordal and radial directions of the inner circumference, Br=4.6KG, Hc=2.8KOe,
(BH) nax = 4.0MG・Oe, and in the axial direction, Br
=2.6KG, Hc=2.0KOe, (BH) nax =1.4MG・Oe
It was hot.
この磁石は本発明の第2のタイプの永久磁石で
あり、この本発明の磁石と先に作製し面異方性磁
石の表面磁束密度の値を比較すると、本発明の表
面磁束密度の値は、面異方性磁石のそれの約1.3
倍であり、第1のタイプより若干劣るが極めて優
秀な内周着磁用永久磁石であつた。 This magnet is the second type of permanent magnet of the present invention, and when comparing the value of the surface magnetic flux density of the magnet of the present invention and the surface anisotropic magnet prepared previously, the value of the surface magnetic flux density of the present invention is found to be , about 1.3 of that of a planar anisotropic magnet
Although it was slightly inferior to the first type, it was an extremely excellent permanent magnet for internal magnetization.
次に外周部が面異方性で、内周部が弦方向異方
性である第3のタイプの磁石の製造方法である
が、これは第1のタイプの磁石の製造方法とほゞ
同じで、異なるのは最後の外周部の圧縮加工の圧
縮長だけである。第1のタイプの磁石は外周長が
8mmまで圧縮されたが第3のタイプの磁石では外
周長が9mmで圧縮を終了した。 Next, there is a method for manufacturing a third type of magnet in which the outer circumference has planar anisotropy and the inner circumference has chordwise anisotropy, but this is almost the same as the method for manufacturing the first type of magnet. The only difference is the compression length of the final outer periphery. The first type of magnet was compressed to an outer circumference of 8 mm, but the third type of magnet was compressed to an outer circumference of 9 mm.
この磁石の各方向の磁気特性を前記と同じ方法
で測定した。外周部の径方向および弦方向では、
Br=4.5KG、Hc=2.8KOe、(BH)nax=3.9MG・
Oeであり、軸方向では、Br=2.6KG、Hc=
1.9KOe、(BH)nax=1.4MG・Oeであつた。一
方、内周部の弦方向では、Br=5.9KG、Hc=
2.7KOe、(BH)nax=6.2MG・Oeであり、径方向
では、Br=3.1KG、Hc=2.3KOe、(BH)nax=
2.0MG・Oeであり、軸方向では、Br=2.6KG、
Hc=1.9KOe、(BH)nax=1.4MG・Oeであつた。 The magnetic properties of this magnet in each direction were measured using the same method as described above. In the radial and chordal directions of the outer circumference,
Br=4.5KG, Hc=2.8KOe, (BH) nax =3.9MG・
Oe, and in the axial direction, Br=2.6KG, Hc=
1.9KOe, (BH) nax = 1.4MG・Oe. On the other hand, in the chord direction of the inner circumference, Br = 5.9KG, Hc =
2.7KOe, (BH) nax = 6.2MG・Oe, and in the radial direction, Br = 3.1KG, Hc = 2.3KOe, (BH) nax =
2.0MG・Oe, and in the axial direction, Br=2.6KG,
Hc = 1.9KOe, (BH) nax = 1.4MG・Oe.
この磁石は本発明の第3のタイプの磁石であ
り、この永久磁石と比較のために作製した面異方
性磁石の表面磁束密度の値を比較すると、本発明
の表面磁束密度の値は、面異方性磁石のそれの約
1.3倍であり、第2のタイプの特性とほぼ同等の
極めて優秀な外周着磁用永久磁石であつた。 This magnet is the third type of magnet of the present invention, and when comparing the surface magnetic flux density values of this permanent magnet and a planar anisotropic magnet prepared for comparison, the value of the surface magnetic flux density of the present invention is as follows. Approximately that of a planar anisotropic magnet
1.3 times, and was an extremely excellent permanent magnet for outer periphery magnetization with almost the same characteristics as the second type.
以上の様に、本発明の永久磁石は、面異方性磁
石と比較すると、面異方性磁石よりも外周多極着
磁に適した異方性構造を有するため優れた磁気特
性をもつた永久磁石である。 As described above, the permanent magnet of the present invention has an anisotropic structure that is more suitable for peripheral multi-pole magnetization than a plane anisotropic magnet, and thus has superior magnetic properties. It is a permanent magnet.
第1図は円筒状磁石の外周に多極着磁を施した
場合の磁石内部での磁路の形成を膜式的に示した
図、第2図及び第3図は、実施例における本発明
の永久磁石を得るのに用いた金型の一部の断面図
である。
1……ビレツト、4,5……ポンチ、21……
コンテナ部、22……コニカル部、23……ベア
リング部、6……可動ポンチ、7……固定用ポン
チ、8……下型。
Fig. 1 is a film diagram showing the formation of a magnetic path inside the magnet when the outer periphery of a cylindrical magnet is subjected to multipolar magnetization, and Figs. 2 and 3 are examples of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of a mold used to obtain a permanent magnet. 1... billet, 4, 5... punch, 21...
Container part, 22... Conical part, 23... Bearing part, 6... Movable punch, 7... Fixing punch, 8... Lower mold.
Claims (1)
晶マンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石であ
つて、前記磁石の形状が軸対象であり、前記面心
正方晶の〔001〕軸が前記軸に垂直な平面に平行
な任意の方向に前記軸方向に比して優先的に配列
されていて、しかも前記平面内の外周部のみ磁気
的に径方向に異方性であるか、または内周部のみ
磁気的に弦方向に異方性であるかの少なくともど
ちらかを満足することを特徴とする永久磁石。[Scope of Claims] 1. A polycrystalline manganese-aluminum-carbon alloy magnet mainly composed of a face-centered tetragonal structure, wherein the shape of the magnet is axially symmetric, and the [001 ] The axes are preferentially arranged in an arbitrary direction parallel to a plane perpendicular to the axis, compared to the axial direction, and only the outer periphery within the plane is magnetically anisotropic in the radial direction. A permanent magnet that satisfies at least one of the following conditions: or, only the inner circumference is magnetically anisotropic in the string direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072055A JPS58189356A (en) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | Permanent magnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072055A JPS58189356A (en) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | Permanent magnet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189356A JPS58189356A (en) | 1983-11-05 |
| JPH0338723B2 true JPH0338723B2 (en) | 1991-06-11 |
Family
ID=13478311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57072055A Granted JPS58189356A (en) | 1982-04-27 | 1982-04-27 | Permanent magnet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58189356A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56111203A (en) * | 1980-02-07 | 1981-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Permanent magnet |
-
1982
- 1982-04-27 JP JP57072055A patent/JPS58189356A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58189356A (en) | 1983-11-05 |
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