JPH0575803B2 - - Google Patents
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- JPH0575803B2 JPH0575803B2 JP6697989A JP6697989A JPH0575803B2 JP H0575803 B2 JPH0575803 B2 JP H0575803B2 JP 6697989 A JP6697989 A JP 6697989A JP 6697989 A JP6697989 A JP 6697989A JP H0575803 B2 JPH0575803 B2 JP H0575803B2
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- alloy
- molten
- cooling drum
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルゴンガス等の不活性雰囲気内で
Nd合金溶湯を冷却ドラムの外周面に供給し、急
冷・凝固によつてNd合金フレークを製造する方
法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides
This invention relates to a method for producing Nd alloy flakes by supplying molten Nd alloy to the outer peripheral surface of a cooling drum and rapidly cooling and solidifying it.
溶融金属を急冷凝固して金属薄帯を製造する方
法は、非晶質合金の開発を契機として利点が注目
され、新しい材料の開発のための手段として脚光
を浴びている。この急冷凝固法による金属薄帯の
製造技術は、高温の溶融物質を高速回転している
冷却ドラムの外周面に吹き付けて急冷し、非晶質
或いはそれに近い結晶質の材料を製造するもので
ある。この技術によるとき、機械加工が困難な、
たとえば冷間圧延が不可能な材料の薄帯を溶融金
属から直接的に得ることができる。また、通常の
冷却手段では不可能な高温相の非晶質化を室温で
実現することができる。
BACKGROUND ART The method of producing metal ribbon by rapidly solidifying molten metal has attracted attention for its advantages following the development of amorphous alloys, and is now in the spotlight as a means for developing new materials. This technology for producing metal ribbon using the rapid solidification method involves spraying a high-temperature molten material onto the outer surface of a cooling drum that is rotating at high speed and rapidly cooling it to produce an amorphous or near-crystalline material. . When using this technology, machining is difficult.
For example, ribbons of materials that cannot be cold rolled can be obtained directly from molten metal. Furthermore, it is possible to transform a high-temperature phase into an amorphous state at room temperature, which is impossible with ordinary cooling means.
他方、Nd−Fe−B系永久磁石を急冷凝固法に
よつて製造する技術として、特開昭57−210934号
公報、特開昭60−9852号公報等で紹介された方法
がある。また、同様な方法が、大学、企業等の研
究成果として多数報告されている。しかし、従来
の技術は、いずれも少量の合金を石英坩堝中で溶
解し、急冷凝固させる実験室規模のものである。 On the other hand, as a technique for manufacturing Nd--Fe--B permanent magnets by the rapid solidification method, there are methods introduced in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 57-210934 and 60-9852. In addition, many similar methods have been reported as research results by universities, companies, etc. However, all of the conventional techniques are laboratory-scale, in which a small amount of the alloy is melted in a quartz crucible and rapidly solidified.
そこで、本発明者等は、第5図に示す設備構成
をもつた装置を開発し、注湯容器に関する提案を
特願昭63−333289号で行つた。この装置において
は、装置本体31の内部を溶解室32とフレーク
化室33とに区分し、それぞれを真空排気装置3
4に接続している。。溶解室32には、高周波コ
イル35を備えた溶解容器36が傾動可能に配置
されている。 Therefore, the present inventors developed an apparatus having the equipment configuration shown in FIG. 5, and proposed a pouring container in Japanese Patent Application No. 333289/1989. In this device, the inside of the device main body 31 is divided into a melting chamber 32 and a flaking chamber 33, each of which is separated by a vacuum exhaust device 3.
Connected to 4. . A melting container 36 equipped with a high-frequency coil 35 is tiltably arranged in the melting chamber 32 .
溶解室32とフレーク化室33とを仕切る仕切
り壁37にはベローズ38が装着されており、こ
のベローズ38に漏斗39及び注湯容器40が取
り付けられる。注湯容器40の下端には噴射ノズ
ル41が設けられており、注湯容器40本体及び
噴射ノズル41それぞれを所定温度に保持するた
めの高周波コイル42が周囲に配置されている。
なお、高周波コイル42による注湯容器40の加
熱を効率良く行うため、注湯容器40と高周波コ
イル42との間に黒鉛ブロツク43が介在されて
いる。また、黒鉛ブロツク43と高周波コイル4
2との間に外坩堝45を配置して、注湯容器40
を支持する。 A bellows 38 is attached to a partition wall 37 that partitions the melting chamber 32 and the flaking chamber 33, and a funnel 39 and a pouring container 40 are attached to the bellows 38. An injection nozzle 41 is provided at the lower end of the pouring container 40, and a high-frequency coil 42 for maintaining the main body of the pouring container 40 and the injection nozzle 41 at a predetermined temperature is arranged around them.
In order to efficiently heat the pouring container 40 by the high frequency coil 42, a graphite block 43 is interposed between the pouring container 40 and the high frequency coil 42. In addition, a graphite block 43 and a high frequency coil 4
2, an outer crucible 45 is placed between the pouring container 40 and
support.
溶解容器36で所定量のNd−Fe−B系合金原
料を溶解した後、溶解容器36を傾動させること
によつて、Nd合金の溶湯44を溶解容器36か
ら漏斗39を介して注湯容器40に移し替える。
なお、溶解室32の内部は、溶解室扉46の開閉
によつて開放又は封止される。 After melting a predetermined amount of Nd-Fe-B alloy raw material in the melting container 36, by tilting the melting container 36, the molten Nd alloy 44 is poured from the melting container 36 through the funnel 39 into the pouring container 40. Transfer to.
Note that the inside of the dissolution chamber 32 is opened or sealed by opening and closing the dissolution chamber door 46.
注湯容器40に供給された溶湯44は、注湯容
器40底部にある噴射ノズル41から冷却ドラム
47の外周面に吹き付けられる。溶湯44は、冷
却ドラム47の外周面上でパドル48を形成し、
冷却ドラム47を介した抜熱によつてフレーク4
9として飛翔する。このフレーク49が、ダクト
50を経てフレーク室51に集められる。なお、
冷却ドラム47による溶湯44の冷却を均一に行
うため、パドル48形成位置の上流側に研磨ロー
ル52及びブラシロール53を設けている。 The molten metal 44 supplied to the pouring container 40 is sprayed onto the outer peripheral surface of the cooling drum 47 from the injection nozzle 41 located at the bottom of the pouring container 40 . The molten metal 44 forms a puddle 48 on the outer peripheral surface of the cooling drum 47,
The flakes 4 are removed by removing heat through the cooling drum 47.
Fly as 9. The flakes 49 are collected in a flake chamber 51 via a duct 50. In addition,
In order to uniformly cool the molten metal 44 by the cooling drum 47, a polishing roll 52 and a brush roll 53 are provided upstream of the position where the paddle 48 is formed.
フレーク室51に集められたフレーク49は、
粒鉄を除去した後、所定のサイズに粉砕されて、
磁石材料となる。 The flakes 49 collected in the flake chamber 51 are
After removing the granulated iron, it is crushed to a predetermined size.
Becomes magnetic material.
このフレーク製造装置において、所定の結晶組
織をもつフレーク49を製造するために、冷却ド
ラム47の外周面上でパドル48を安定に維持
し、Nd合金溶湯の冷却条件を一定にすることが
必要である。したがつて、注湯容器40の下部に
設けられた噴射ノズル41から流出するNd合金
溶湯流を、一定の太さをもつ整流状態で冷却ドラ
ム47の外周面に供給することが要求される。
In this flake manufacturing apparatus, in order to manufacture flakes 49 with a predetermined crystal structure, it is necessary to maintain the paddle 48 stably on the outer peripheral surface of the cooling drum 47 and to keep the cooling conditions of the molten Nd alloy constant. be. Therefore, it is required that the molten Nd alloy flow flowing out from the injection nozzle 41 provided at the lower part of the pouring container 40 be supplied to the outer peripheral surface of the cooling drum 47 in a rectified state with a constant thickness.
ところが、溶湯流に含まれているNdは、酸素
に対する親和力が極めて大きく、噴射ノズル41
の噴射口、噴射ノズル41から冷却ドラム47に
至る過程、冷却ドラム47の外周面等において酸
化され易い。このような酸化が発生すると、冷却
ドラム47に対する溶湯の供給が不均一となる。
或いは、酸化物が冷却ドラム47とパドル48と
の間で断熱材として働き、冷却ドラム47の抜熱
能力を局部的に低下させる。このNd合金溶湯の
酸化を防止するため、アルゴン等の不活性雰囲気
で置換した減圧雰囲気でフレーク製造作業を行つ
ている。 However, Nd contained in the molten metal flow has an extremely high affinity for oxygen, and the injection nozzle 41
The injection port, the process from the injection nozzle 41 to the cooling drum 47, the outer peripheral surface of the cooling drum 47, etc. are easily oxidized. When such oxidation occurs, the supply of molten metal to the cooling drum 47 becomes uneven.
Alternatively, the oxide acts as a heat insulating material between the cooling drum 47 and the paddle 48, locally reducing the heat extraction ability of the cooling drum 47. In order to prevent oxidation of this molten Nd alloy, flakes are manufactured in a reduced pressure atmosphere replaced with an inert atmosphere such as argon.
しかし、従来の雰囲気制御は、一般的な金属溶
湯に対する酸化防止を根拠としたものであり、
Nd合金特有の現象を考慮に入れたものではない。
そのため、噴射ノズル41から冷却ドラム47に
噴出されるNd合金溶湯の酸化を完全に防止する
には至つていない。その結果、依然として溶湯流
が不安定になることが避けられず、また生成した
酸化物が冷却ドラム47の外周面で冷却条件に悪
影響を及ぼすものとなつている。 However, conventional atmosphere control is based on the prevention of oxidation of general molten metal.
It does not take into account phenomena specific to Nd alloys.
Therefore, oxidation of the molten Nd alloy jetted from the jet nozzle 41 to the cooling drum 47 cannot be completely prevented. As a result, it is still inevitable that the flow of the molten metal becomes unstable, and the generated oxides adversely affect the cooling conditions on the outer peripheral surface of the cooling drum 47.
そこで、本発明は、Nd合金の特性を考慮に入
れて雰囲気圧及び酸素分圧を調整することによつ
て、Nd合金の酸化を抑制し、均一で安定した条
件下でNd合金の溶湯流を冷却ドラム外周面に供
給し、優れた品質のNd合金フレークを製造する
ことを目的とする。 Therefore, the present invention suppresses oxidation of the Nd alloy by adjusting the atmospheric pressure and oxygen partial pressure in consideration of the characteristics of the Nd alloy, and allows the flow of the molten Nd alloy under uniform and stable conditions. The purpose is to supply Nd alloy flakes to the outer peripheral surface of the cooling drum and produce excellent quality Nd alloy flakes.
本発明は、その目的を達成するために、冷却ド
ラムの外周面に噴射ノズルからNd合金溶湯を噴
射させて急冷・凝固してフレークを製造する際、
少なくとも前記Nd合金の溶湯流及び前記冷却ド
ラムが接する雰囲気を共に減圧された不活性雰囲
気とし、更に該雰囲気の雰囲気圧をP、酸素分圧
をPo2とすると、P=0.5〜0.05気圧、Po2≦1.2×
10-5気圧(好ましくは、Po2≦9.0×10-6気圧)、
Po2≦(26.3P−1.0)×10-6(好ましくは、Po2≦
(19.5P−0.75)×10-6)の関係を維持することを
特徴とする。
In order to achieve the object, the present invention injects molten Nd alloy from an injection nozzle onto the outer peripheral surface of a cooling drum to rapidly cool and solidify it to produce flakes.
At least the atmosphere in contact with the Nd alloy molten metal flow and the cooling drum is a reduced pressure inert atmosphere, and further, assuming that the atmospheric pressure of the atmosphere is P and the oxygen partial pressure is Po 2 , P = 0.5 to 0.05 atm, Po 2 ≦1.2×
10 −5 atm (preferably Po 2 ≦9.0×10 −6 atm),
Po 2 ≦ (26.3P−1.0)×10 −6 (preferably, Po 2 ≦
(19.5P−0.75)×10 -6 ).
Nd合金の溶湯流が冷却ドラムの外周面に送ら
れて、そこで急冷・凝固してフレークとなる過程
を、アルゴン等の不活性ガスで置換された減圧雰
囲気で行うとき、Nd合金溶湯が酸化される割合
は少なくなる。また、作業雰囲気の減圧により、
冷却ドラム外周面に形成されるパドルと冷却ドラ
ムとの間に、エアポケツトの原因となる雰囲気ガ
スが巻き込まれることも少なくなる。このような
ことから、雰囲気圧Pを0.5〜0.05気圧に維持し
ている。この雰囲気圧Pが0.5気圧を超えると、
溶湯の酸化やガス巻込みが見られる。逆に、0.05
気圧より減圧にすることは、設備構成や作業性等
の面から問題がある。更に、アルゴンガスに含ま
れる微量酸素、耐火物等の設備部材から放出され
る微量の酸素に起因した酸素分圧を、噴射流に酸
化被膜の出ない範囲に抑えることが困難になる。
When the flow of molten Nd alloy is sent to the outer circumferential surface of the cooling drum where it is rapidly cooled and solidified into flakes in a reduced pressure atmosphere replaced with an inert gas such as argon, the molten Nd alloy is oxidized. The proportion of In addition, due to the reduced pressure in the working atmosphere,
Atmospheric gas, which causes air pockets, is less likely to be drawn in between the paddle formed on the outer circumferential surface of the cooling drum and the cooling drum. For this reason, the atmospheric pressure P is maintained at 0.5 to 0.05 atm. When this atmospheric pressure P exceeds 0.5 atm,
Oxidation of the molten metal and gas entrainment can be seen. Conversely, 0.05
Reducing the pressure from atmospheric pressure has problems in terms of equipment configuration, workability, etc. Furthermore, it becomes difficult to suppress the oxygen partial pressure caused by trace amounts of oxygen contained in argon gas and trace amounts of oxygen released from equipment members such as refractories to a range that does not cause an oxide film to appear in the jet stream.
しかし、雰囲気圧Pを単に0.5〜0.05気圧の範
囲に維持しただけでは、依然としてNd合金溶湯
の酸化を防止することができない。本発明者など
の研究によると、この減圧雰囲気下での酸化は、
酸素親和力の大きなNd合金に特有の問題である
ことを突き止めた。 However, simply maintaining the atmospheric pressure P in the range of 0.5 to 0.05 atm still does not prevent oxidation of the molten Nd alloy. According to research by the present inventors, oxidation in a reduced pressure atmosphere is
It was discovered that this problem is unique to Nd alloys, which have a large affinity for oxygen.
第6図は、この減圧雰囲気下における酸化状態
を説明するための図である。噴射ノズル41から
噴射されたNd合金溶湯44は、噴射流54とな
つて冷却ドラム47の外周面に達する。このと
き、噴射流54の周囲に鞘状の酸化被膜55が形
成されることがある。鞘状の酸化被膜55が形成
されると、その内部を流下する噴射流54の流通
抵抗が増大し、しかもNd合金溶湯が粘性の高い
ことと相俟つて、噴射流54の流量や太さが減少
し、正常なパドルは形成されない。また、鞘状の
酸化被膜55が更に成長し、極端な場合には冷却
ドラム47の外周面に達することもあり、パドル
が全く形成されないことになり、健全なフレーク
ができない。 FIG. 6 is a diagram for explaining the oxidation state under this reduced pressure atmosphere. The molten Nd alloy 44 injected from the injection nozzle 41 becomes a jet stream 54 and reaches the outer peripheral surface of the cooling drum 47 . At this time, a sheath-like oxide film 55 may be formed around the jet stream 54 . When the sheath-like oxide film 55 is formed, the flow resistance of the jet flow 54 flowing down inside the sheath increases, and combined with the high viscosity of the molten Nd alloy, the flow rate and thickness of the jet flow 54 decrease. decreased and a normal paddle is not formed. Furthermore, the sheath-like oxide film 55 grows further and in extreme cases may reach the outer circumferential surface of the cooling drum 47, resulting in no puddles being formed at all and no healthy flakes being produced.
また、冷却ドラム47の外周面に達しないまで
も噴射流54の流動エネルギーによつて鞘状の酸
化被膜55の一部が分離され、Nd合金溶湯と共
に冷却ドラム47の外周面に送り込まれることも
ある。そして、分離された酸化被膜の一部は、パ
ドル48と冷却ドラム47との間に侵入し、冷却
ドラム47による抜熱能力を低下させる。この酸
化被膜の侵入によつて、冷却ドラム47外周面に
おける冷却条件が不規則に乱されるため、一定し
た品質のフレークが得られなくなる。 Further, even if it does not reach the outer circumferential surface of the cooling drum 47, a part of the sheath-shaped oxide film 55 may be separated by the flow energy of the jet stream 54 and sent to the outer circumferential surface of the cooling drum 47 together with the molten Nd alloy. be. A portion of the separated oxide film then enters between the paddle 48 and the cooling drum 47, reducing the ability of the cooling drum 47 to remove heat. The intrusion of this oxide film irregularly disturbs the cooling conditions on the outer peripheral surface of the cooling drum 47, making it impossible to obtain flakes of consistent quality.
このような鞘状の酸化被膜55が形成される原
因を、本発明者などは、次のように推察した。す
なわち、噴射流54の周囲が減圧の雰囲気圧Pと
なつているので、Nd合金溶湯は蒸発し易い状態
にある。この蒸発は、雰囲気圧Pが真空に近くな
るほど活発に行われ、噴射流54の表面が活性な
状態になる。しかも、Ndは、酸素親和力が極め
て大きなため、雰囲気中にある酸素と優先的に反
応し、蒸発直後に酸化物となり、噴射流54の周
囲に残留する。この傾向は、たとえば坩堝等に
Nd合金溶湯を保持している場合と比較して、噴
射流54の表面積が格段に大きなため、Ndと酸
素との反応の機会が増大していることも原因の一
つである。また、次から次にNd合金溶湯の新生
面が形成されるので、反応に与かるNd合金溶湯
の量も大きなものである。その結果、図示するよ
うな鞘状の酸化被膜55が形成されると推察し
た。 The inventors of the present invention have inferred the reason why such a sheath-shaped oxide film 55 is formed as follows. That is, since the atmosphere around the jet stream 54 is at a reduced atmospheric pressure P, the molten Nd alloy is in a state where it is easy to evaporate. This evaporation occurs more actively as the atmospheric pressure P approaches a vacuum, and the surface of the jet stream 54 becomes active. Moreover, since Nd has an extremely high affinity for oxygen, it preferentially reacts with oxygen in the atmosphere, becomes an oxide immediately after evaporation, and remains around the jet stream 54. This tendency can be seen, for example, in crucibles, etc.
One of the reasons is that the surface area of the jet stream 54 is much larger than in the case where molten Nd alloy is held, so the chances of reaction between Nd and oxygen are increased. Furthermore, since new surfaces of molten Nd alloy are formed one after another, the amount of molten Nd alloy that takes part in the reaction is large. As a result, it was inferred that a sheath-shaped oxide film 55 as shown in the figure was formed.
そこで、この推察を基に、鞘状の酸化被膜55
の形成を抑制するため、雰囲気ガス中に不純物と
して含まれる酸素の分圧Po2と雰囲気圧Pとの関
係を調べた。その結果、酸化被膜形成の有無に関
して、両者の間に、第1図に示す関係が成立して
いることを解明した。すなわち、酸素分圧Po2が
一定であつても、雰囲気圧Pの如何によつて噴射
流54の周囲に鞘状の酸化被膜55が形成される
場合と形成されない場合とがある。また、雰囲気
圧Pが一定であつても、酸素分圧Po2が高い場合
には酸化被膜が形成され易く、低い場合には酸化
被膜の形成が見られない。そして、この酸化被膜
形成の有無は、Po2≦(26.3P−1.0)×10-6、好ま
しくはPo2≦(19.5P−0.75)×10-6を境として明確
に分けられることを突き止めた。 Therefore, based on this assumption, the sheath-shaped oxide film 55
In order to suppress the formation of , the relationship between the partial pressure Po 2 of oxygen contained as an impurity in the atmospheric gas and the atmospheric pressure P was investigated. As a result, it was clarified that the relationship shown in FIG. 1 was established between the two regarding the presence or absence of oxide film formation. That is, even if the oxygen partial pressure Po 2 is constant, depending on the atmospheric pressure P, the sheath-like oxide film 55 may or may not be formed around the jet 54. Further, even if the atmospheric pressure P is constant, an oxide film is likely to be formed when the oxygen partial pressure Po 2 is high, and no oxide film is formed when the oxygen partial pressure Po 2 is low. They also found that the presence or absence of this oxide film formation can be clearly differentiated by Po 2 ≦ (26.3P − 1.0) × 10 -6 , preferably Po 2 ≦ (19.5P − 0.75) × 10 -6 . .
なお、酸素分圧Po2は、独自でも1.2×10-5気圧
以下、好ましくは9.0×10-6以下に維持すること
が必要である。本来の減圧操業の目的は、エアポ
ケツトの生成を抑え、均一な冷却の良いフレーク
を作ることにある。しかし、第3図及び第4図に
示すように、フレーク化室の雰囲気圧を下げるに
つれて、粗大粒面積割合が減少し、フレークの磁
気特性値が向上する。ここで、磁気特性値は、比
重6.0のボンド磁石で(BH)nax≧10MGOeが第1
の目標であるが、≧9.0MGOeでも大きな問題はな
く使用可能である。 Note that it is necessary to maintain the oxygen partial pressure Po 2 at 1.2×10 −5 atmosphere or less, preferably at 9.0×10 −6 or less. The original purpose of reduced pressure operation is to suppress the formation of air pockets and to produce flakes that are uniformly cooled. However, as shown in FIGS. 3 and 4, as the atmospheric pressure in the flaking chamber is lowered, the coarse grain area ratio decreases and the magnetic property values of the flakes improve. Here, the magnetic property value is (BH) nax ≧10MGOe for a bonded magnet with a specific gravity of 6.0.
Although the target is 9.0 MGOe, it can be used without any major problems.
ここで、雰囲気圧が0.5気圧以下であれば、第
3図から約9.0MGOeのボンド磁石の製造が可能
であることが判る。この雰囲気圧が0.5気圧のと
き、噴射流に酸化被膜が発生しない条件は、第1
図及び第2図から、Po2≦(26.3P−1.0)×10-6、
好ましくはPo2≦(19.5P−0.75)×10-6であり、そ
れぞれの酸素分圧は、単独でもPo2≦1.2×10-5気
圧、好ましくはPo2≦9.0×10-6気圧となる。 Here, if the atmospheric pressure is 0.5 atm or less, it can be seen from FIG. 3 that it is possible to manufacture a bonded magnet of approximately 9.0 MGOe. When this atmospheric pressure is 0.5 atm, the condition that no oxide film is generated in the jet flow is the first condition.
From the figure and Fig. 2, Po 2 ≦ (26.3P−1.0)×10 -6 ,
Preferably, Po 2 ≦(19.5P−0.75)×10 −6 , and each oxygen partial pressure is Po 2 ≦1.2×10 −5 atm, preferably Po 2 ≦9.0×10 −6 atm. .
このような知見に基づき、雰囲気圧P及び酸素
分圧Po2を制御しながら、Nd合金溶湯を冷却ド
ラムの外周面に供給して急冷・凝固し、フレーク
を製造するとき、鞘状の酸化被膜55の形成が認
められず、噴射流54の流量及び太さが安定し
た。その結果、冷却ドラム47の外周面における
冷却条件が安定し、得られたフレークの品質が一
定したものとなる。 Based on this knowledge, when producing flakes by supplying molten Nd alloy to the outer circumferential surface of a cooling drum and rapidly cooling and solidifying it while controlling the atmospheric pressure P and oxygen partial pressure Po2 , a sheath-shaped oxide film is formed. 55 was not observed, and the flow rate and thickness of the jet stream 54 were stable. As a result, the cooling conditions on the outer peripheral surface of the cooling drum 47 are stabilized, and the quality of the obtained flakes becomes constant.
なお、噴射流に悪影響を与えるものとしては、
酸素分圧Po2の外に水蒸気圧がある。この水蒸気
は、噴射ノズル41加熱用のコイル42を保持し
ているコインルセメントや注湯容器40等に含ま
れている水分が蒸発して発生するものである。そ
こで、これら機器の予備乾燥を充分に行つておく
ことが好ましい。 In addition, things that have a negative impact on the jet flow include:
In addition to the oxygen partial pressure Po 2 there is water vapor pressure. This water vapor is generated by the evaporation of moisture contained in the coin cement holding the coil 42 for heating the injection nozzle 41, the pouring container 40, and the like. Therefore, it is preferable to sufficiently pre-dry these devices.
温度1430℃に加熱したNd合金(Nd12原子%、
Co5原子%、B6原子%、Si0.3原子%、Al0.3原子
%、Feバランス量)溶湯を、第5図に示した装
置を使用して噴射ノズル41から冷却ドラム47
に供給した。このとき、冷却ドラム47が配置さ
れているフレーク化室33を減圧の雰囲気圧Pに
維持した。また、それぞれの雰囲気圧Pにおける
酸素分圧Po2を種々変更し、酸化被膜の発生状況
を調べた。その結果を、第2図に示す。第2図か
ら明らかなように、雰囲気圧Pを低くするほど、
酸素分圧Po2を低下させることが、酸化被膜形成
を防止する上で必要なことが判る。
Nd alloy heated to a temperature of 1430℃ (Nd 12 atomic%,
The molten metal (Co5 atomic%, B6 atomic%, Si0.3 atomic%, Al0.3 atomic%, Fe balance amount) is transferred from the injection nozzle 41 to the cooling drum 47 using the device shown in FIG.
supplied. At this time, the flaking chamber 33 in which the cooling drum 47 was placed was maintained at a reduced atmospheric pressure P. In addition, the oxygen partial pressure Po 2 at each atmospheric pressure P was variously changed, and the occurrence of an oxide film was investigated. The results are shown in FIG. As is clear from Fig. 2, the lower the atmospheric pressure P, the more
It can be seen that lowering the oxygen partial pressure Po 2 is necessary to prevent oxide film formation.
この雰囲気の下でNd合金溶湯44を急冷・凝
固して製造したフレーク49を、樹脂ボンドによ
つて比重6.0Kg/cm3の磁石に成形した。得られた
磁石の最大エネルギー積(BH)naxを測定したと
ころ、第3図に示すように雰囲気条件により磁石
の磁気特性が変わつていることが判明した。すな
わち、酸化被膜形成領域にある雰囲気圧P及び酸
素分圧Po2の下で製造されたフレークから得られ
た磁石に比較して、酸化被膜を形成しない雰囲気
条件下で製造されたフレークから得られた磁石
は、格段に最大エネルギー積(BH)naxが高いこ
とを示している。 Flakes 49 produced by rapidly cooling and solidifying the molten Nd alloy 44 in this atmosphere were molded into a magnet with a specific gravity of 6.0 Kg/cm 3 by resin bonding. When the maximum energy product (BH) nax of the obtained magnet was measured, it was found that the magnetic properties of the magnet changed depending on the atmospheric conditions, as shown in FIG. That is, compared to magnets obtained from flakes produced under atmospheric pressure P and oxygen partial pressure Po 2 in the oxide film forming region, magnets obtained from flakes produced under atmospheric conditions that do not form an oxide film. The magnets shown here exhibit significantly higher maximum energy products (BH) nax .
また、冷却ドラム47の外周面で形成したフレ
ークを観察したところ、第4図に示すように雰囲
気圧Pの如何によつて、高い磁気特性を発現しな
い粗大粒の割合が大きく変わつている。なお、第
4図における粗大粒は、エアポケツトの上部で生
成する粗大な凝固組織をいい、結晶の大きさでは
なく、凝固組織の大きさを示す。この粗大粒は、
フレークのフリー面を拡大写真にとつた場合に白
色に現れるので、この写真から粗大粒の面積割合
を知ることができる。この粗大粒部分では測定の
結果、保磁力が他の微細組織部に比較して大きく
劣つていることが判明した。 Further, when observing the flakes formed on the outer circumferential surface of the cooling drum 47, it was found that the proportion of coarse particles that do not exhibit high magnetic properties varies greatly depending on the atmospheric pressure P, as shown in FIG. Incidentally, the coarse grains in FIG. 4 refer to the coarse solidified structure generated above the air pocket, and indicate the size of the solidified structure, not the crystal size. This coarse grain is
When the free surface of a flake is taken in an enlarged photograph, it appears white, so the area ratio of coarse grains can be determined from this photograph. As a result of measurements, it was found that the coercive force in this coarse grained portion was significantly inferior to that in other finely structured portions.
そのため、優れた磁気特性をもつ磁石を製造す
る場合、この粗大粒は磁石用材料から除去される
ため、歩留りの低下を来す。これに対し、本発明
で規定した条件下で雰囲気圧Pを低減させてフレ
ークを製造した場合には、粗大粒の占める割合が
大幅に低下しており、製造されたフレークを90%
以上の高い歩留りで磁石用材料に使用することが
できた。 Therefore, when manufacturing a magnet with excellent magnetic properties, these coarse grains are removed from the magnet material, resulting in a decrease in yield. On the other hand, when flakes are produced by reducing the atmospheric pressure P under the conditions specified in the present invention, the proportion of coarse grains is significantly reduced, and 90% of the produced flakes are
With this high yield, it could be used as a material for magnets.
以上に説明したように、本発明においては、酸
素分圧Po2を雰囲気圧Pとの関連において制御し
た雰囲気下でNd合金溶湯からフレークを製造す
ることによつて、酸素親和力の大きなNdが雰囲
気中に僅かに存在する酸素と反応することをも抑
制している。そのため、噴射ノズルから噴出され
たNd合金溶湯は、酸化被膜を生じることなく冷
却ドラムの外周面に供給され、安定した冷却条件
下で急冷・凝固してフレークとなる。したがつて
得られたフレークの品質が安定すると共に、必要
とする磁気特性をもつ磁石を製造するために使用
されるフレークの歩留りも向上する。また、Nd
合金の溶湯流も安定した流れとなるので、ノズル
閉塞等のトラブルが発生することなく、作業性も
良好なものとなる。
As explained above, in the present invention, by producing flakes from a molten Nd alloy in an atmosphere where the oxygen partial pressure Po 2 is controlled in relation to the atmospheric pressure P, Nd with a high oxygen affinity is released into the atmosphere. It also prevents it from reacting with the small amount of oxygen present in it. Therefore, the molten Nd alloy ejected from the injection nozzle is supplied to the outer peripheral surface of the cooling drum without forming an oxide film, and is rapidly cooled and solidified into flakes under stable cooling conditions. Therefore, the quality of the obtained flakes is stabilized, and the yield of flakes used to manufacture magnets with required magnetic properties is also improved. Also, Nd
Since the flow of the molten alloy is also stable, troubles such as nozzle clogging do not occur, and workability is also good.
第1図は酸化被膜形成に影響を及ぼす雰囲気圧
P及び酸素分圧Po2の関係を示し、第2図〜第4
図は本発明の効果を具体的に表したグラフ、第5
図はNd合金フレーク製造設備の全体構造を示し、
第6図はフレーク製造時の問題を説明するための
図である。
41:噴射ノズル、44:Nd合金溶湯、4
7:冷却ドラム、48:パドル、49:フレー
ク、54:噴射流、55:鞘状の酸化被膜。
Figure 1 shows the relationship between atmospheric pressure P and oxygen partial pressure Po 2 that affect oxide film formation, and Figures 2 to 4
The figure is a graph specifically expressing the effects of the present invention.
The figure shows the overall structure of Nd alloy flake manufacturing equipment.
FIG. 6 is a diagram for explaining problems during flake production. 41: Injection nozzle, 44: Nd alloy molten metal, 4
7: cooling drum, 48: paddle, 49: flake, 54: jet stream, 55: sheath-shaped oxide film.
Claims (1)
金溶湯を噴射させて急冷・凝固してフレークを製
造する際、少なくとも前記Nd合金の溶湯流及び
前記冷却ドラムが接する雰囲気を共に減圧された
不活性雰囲気とし、更に該雰囲気の雰囲気圧を
P、酸素分圧をPo2とするとき、P=0.5〜0.05気
圧、Po2≦1.2×10-5気圧、Po2≦(26.3P−1.0)×
10-6の関係を維持することを特徴とするNd合金
フレーク製造方法。1. When producing flakes by injecting the molten Nd alloy from an injection nozzle onto the outer peripheral surface of the cooling drum and rapidly cooling and solidifying it, at least the molten Nd alloy flow and the atmosphere in contact with the cooling drum are both in a reduced pressure inert atmosphere. Further, when the atmospheric pressure of the atmosphere is P and the oxygen partial pressure is Po 2 , P = 0.5 to 0.05 atm, Po 2 ≦1.2 × 10 -5 atm, Po 2 ≦ (26.3P − 1.0) ×
A method for producing Nd alloy flakes characterized by maintaining a relationship of 10 -6 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6697989A JPH02247307A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Manufacture of nd alloy flake |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6697989A JPH02247307A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Manufacture of nd alloy flake |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02247307A JPH02247307A (en) | 1990-10-03 |
| JPH0575803B2 true JPH0575803B2 (en) | 1993-10-21 |
Family
ID=13331648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6697989A Granted JPH02247307A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Manufacture of nd alloy flake |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02247307A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08202439A (en) * | 1995-01-27 | 1996-08-09 | Nec Data Terminal Ltd | Fault recording device |
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-
1989
- 1989-03-17 JP JP6697989A patent/JPH02247307A/en active Granted
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| JPH02247307A (en) | 1990-10-03 |
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