JPH0575804B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0575804B2 JPH0575804B2 JP6698089A JP6698089A JPH0575804B2 JP H0575804 B2 JPH0575804 B2 JP H0575804B2 JP 6698089 A JP6698089 A JP 6698089A JP 6698089 A JP6698089 A JP 6698089A JP H0575804 B2 JPH0575804 B2 JP H0575804B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling drum
- alloy
- flakes
- cooling
- outer peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
〔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に配
置された注湯容器からNd合金溶湯を冷却ドラム
の外周面に噴射してNd合金フレークを製造する
際、冷却ドラムの外周面をフレーク生成に好適な
状態にオンラインで仕上げる外周面調整方法及び
装置に関する。
〔従来の技術〕
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。
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。
そこで、本発明者等は、第4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63−333829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。
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。
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。
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。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。
〔発明が解決しようとする課題〕
噴射ノズル41から噴出されたNd合金溶湯は、
冷却ドラム47の外周面でパドル48を形成し、
急冷・凝固される。このとき、溶湯流、雰囲気
圧、冷却ドラム47の外周面等が不規則に変化す
ると、パドル48と冷却ドラム47の外周面との
間に雰囲気ガスが巻き込まれ易くなる。
第5図は、この雰囲気ガスの巻込み及びそれに
起因する欠陥発生を説明するための図である。す
なわち、噴射ノズル41から噴出されたNd合金
溶湯流52は、冷却ドラム47の外周面でパドル
48を形成する。このとき、Nd合金溶湯流52
の流量や太さ、冷却ドラム47の表面状態、フレ
ーク化室33の雰囲気圧等が変わると、パドル4
8と冷却ドラム47の外周面との間に形成される
角度θが変動する。この接触角θの変動に起因し
て、パドル48と冷却ドラム47外周面との間に
雰囲気ガス53が巻き込まれる。
巻き込まれた雰囲気ガス53は、Nd合金溶湯
からの受熱によつて膨張し、エアポケツト54を
形成する。このエアポケツト54は一種の断熱層
として働き、冷却ドラム47によるNd合金溶湯
流の抜熱を阻害する。そのため、エアポケツト5
4が形成された部分では緩冷却となつて、他の部
分におけるNd合金溶湯に対する冷却条件と異な
つたものとなる。
第6図は、このような接触状態の下で生成され
たリボン55を示す。冷却ドラム47と接した側
のドラム面56には、エアポケツト54に起因し
た窪み57が発生している。また、窪み57発生
部分ではNd合金溶湯が冷却ドラム47と非接触
状態で冷却されるため、緩冷却となつて粗大粒5
8がフリー面59側に成長する。
この粗大粒58の発生量が多くなると、得られ
たフレーク49がらNd−Fe−B系永久磁石を製
造したとき、磁気特性(BH)naxの高いものが得
られない。そこで、粗大粒58の原因であるエア
ポケツト54の発生を抑えるため、均一な流量及
び太さをもつNd合金溶湯流52を冷却ドラム4
7に噴出させること、雰囲気圧を高精度に制御す
ること、冷却ドラム47の表面性状を均一に維持
すること等、種々の対策が必要とされる。しか
し、これらの対策によつても、エアポケツト54
の発生を完全に抑制することは困難である。
そこで、本発明は、仮にエアポケツトが発生し
ても、そのエアポケツトを微細なものとすること
によつて、エアポケツトに起因した緩冷却現象を
抑制し、粗大粒が少なく優れた品質のフレークを
製造することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のNd合金フレーク製造用冷却ドラムの
外周面調整方法は、その目的を達成するために、
不活性雰囲気中で注湯容器からNd合金溶湯を冷
却ドラムの外周面に噴射させて急冷・凝固しフレ
ークを製造する際、生成したフレークにおける粗
大粒の面積割合が20%以下、好ましくは15%以下
となるように、前記Nd合金の供給位置より上流
側で前記冷却ドラムの外周面に対向させたブラシ
ロールで前記外周面に微細な凹凸を形成すること
を特徴とする。
また、本発明の外周面調整装置は、不活性雰囲
気中で注湯容器からNd合金溶湯を冷却ドラムの
外周面に噴射させて急冷・凝固しフレークを製造
する装置において、前記Nd合金の供給位置より
上流側で研磨ロール、次いでブラシロールの順に
前記冷却ドラムの外周面に対向させたことを特徴
とする。
〔作用〕
本発明においては、冷却ドラムの表面に微細な
凹凸を付け、この表面にNd合金溶湯を接触させ
ている。そのため、冷却ドラム表面とNd合金溶
湯との間には、この凹凸に起因する微細なギヤツ
プが全面にわたつて発生する。そのため、冷却ド
ラム表面とNd合金溶湯との界面に雰囲気ガスが
巻き込まれても、その雰囲気ガスが局部的に集合
した大きなエアポケツトを形成することがなく、
微細な気泡として分散される。その結果、前述し
た緩冷却現象が顕在化することなく、均一な冷却
条件の下でNd合金溶湯が急冷・凝固される。こ
のようにして得られたフレークは、粗大粒が少な
く、優れた磁気特性(BH)naxをもつNd−Fe−
B系永久磁石を製造する材料となる。
次いで、図面を参照しながら、本発明の特徴を
具体的に説明する。
第1図は、本発明に従つた外周面調整装置の要
部を示す。注湯容器1に収容されたNd合金溶湯
2は、高周波コイル3によつて加熱され、所定温
度(1430〜1450℃)に維持される。注湯容器1の
下部には噴射ノズル4が設けられており、Nd合
金溶湯2は、この噴射ノズル4から冷却ドラム5
の外周面に噴射される。Nd合金溶湯2は、噴射
位置でパドル6を形成し、冷却ドラム5による急
冷・凝固を受けてフレーク7となる。冷却ドラム
5は、矢印で示す方向に回転しており、パドル6
よりも上流側で研磨ロール8、次いでブラシロー
ル9に接触する。
研磨ロール8は、付着している微細なフレーク
や地金、スカム、ゴミ等の異物を除去して、冷却
ドラム5の外周面を清浄な金属面とする。この研
磨ロール8は、安定した条件下で冷却ドラム5を
回転させ、フレーク7を製造する上から、押圧力
0.3〜0.7Kg/cm2程度で冷却ドラム5の外周面に押
し付けることが好ましい。この押圧力が0.3Kg/
cm2未満のときは、充分な清浄作用が得られず、若
干の異物を残したままで冷却ドラム5外周面が噴
射位置まで運ばれる。逆に、押圧力が0.7Kg/cm2
を超えると、冷却ドラム5に疵が発生し、研磨ロ
ール8のいたみが激しく形状が崩れて機能を発揮
しなくなるばかりでなく、却つて悪いフレークが
形成される。また制動力が大きくなり、冷却ドラ
ム5の回転が不安定になる。なお、研磨ロール8
の材質としては、SiC系の砥粒を含有しているナ
イロン等が使用される。
清浄化された冷却ドラム5の外周面に、次いで
ブラシロール9が押し付けられ、微細なマツト状
の凹凸が形成される。この粗面化によつて、パド
ル6と冷却ドラム5外周面との間には微細な無数
の間〓が形成され、第5図で説明したような大き
なエアポケツト54が発生することがない。ま
た、粗面化した冷却ドラム5の周面にNd合金溶
湯2の凝固開始点となる突部が無数にあるため、
冷却ドラム5との接触表面積が増え、冷却効果が
大きくなつて多数の結晶核が発生する。その結
果、粗大粒58の割合が抑えられた微細組織をも
つフレーク7となる。
このとき、生成したフレーク7における粗大粒
の面積割合が20%以下、好ましくは15%以下とな
るように冷却ドラム5の外周面に微細な凹凸を形
成することによつて、フレーク7から製造された
Nd−Fe−B系永久磁石の磁気特性(BH)naxが
大幅に向上する。
なお、本発明における粗大粒とは、第6図に示
したエアポケツト57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。この粗大粒の面積割合は、フレ
ークのフリー面を約30倍に拡大した写真にとり、
写真上で白色に現れた部分の面積を測り、写真全
体面に対する割合(百分率%)で示す。この粗大
粒が写真上で白色に現れるのは、粗大粒部分が緩
冷却されてできているため、フレークが薄く、凹
みが発生しており、ここに照射された光が乱反射
して白色になるためである。これに対し、正常に
冷却された部分では、均一冷却で且つ細かい組織
となつているため、光の乱反射がなく、写真上で
黒色部分として現れる。
この粗大粒組織をもつフレークは、測定の結果
保磁力が他のいフレークに比較して劣つているこ
とが判明した。他方、高い磁気特性を示すフレー
クの結晶粒径は、20〜100nmの均一な微細結晶
組織をもつていた。これは、Nd−Fe−B系磁石
が大きな保磁力をもつている原因とされている
Nd2Fe14Bの単磁区粒径は0.3μm程度という予想
を裏付けるものである。
ブラシロール9の材質としては、可撓性、弾力
性、硬度のあるステンレス鋼、SS41クラスの普
通鋼、真鍮等が使用される。ワイヤの植付けが粗
すぎると、マツト疵が少なく、微細フレーク形成
に対する効果が小さくなる。また、密にワイヤを
植え付けたときには、マツト疵に関する問題は生
じないが、ブラシの製作が難しくなる。また、ワ
イヤの径が太くなるほど、植設密度を低下させる
ことができる。しかし、太過ぎると、マツト疵が
大きく深くなつて、エアポケツトが大きくなる逆
効果が発生する。このブラシロール9の摺擦によ
つて、冷却ドラム5の外周面に、微細フレーク生
成に効果的な凹凸が形成される。
第1表は、微細フレークを形成させる上で効果
的なブラシロール9に植え付けられるワイヤの材
質、線径、植設密度等を示す。
[Industrial Application Field] The present invention is applicable to the production of Nd alloy flakes by injecting molten Nd alloy onto the outer peripheral surface of a cooling drum from a pouring container placed in an inert atmosphere such as argon gas. The present invention relates to an outer circumferential surface adjustment method and apparatus for online finishing the outer circumferential surface to a state suitable for flake generation. [Prior Art] The method of manufacturing a metal ribbon by rapidly solidifying molten metal has attracted attention for its advantages with the development of amorphous alloys, and has been 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. 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. Therefore, the present inventors developed an apparatus having the equipment configuration shown in FIG. 4, and proposed a pouring container in Japanese Patent Application No. 333829/1983. 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 . 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. 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. 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. The flakes 49 collected in the flake chamber 51 are crushed into a predetermined size after removing the iron particles, and become a magnet material. [Problem to be solved by the invention] The molten Nd alloy jetted from the jet nozzle 41 is
A paddle 48 is formed on the outer peripheral surface of the cooling drum 47,
It is rapidly cooled and solidified. At this time, if the flow of the molten metal, the atmospheric pressure, the outer circumferential surface of the cooling drum 47, etc. change irregularly, atmospheric gas is likely to be caught between the paddle 48 and the outer circumferential surface of the cooling drum 47. FIG. 5 is a diagram for explaining the entrainment of atmospheric gas and the occurrence of defects caused by it. That is, the Nd alloy molten metal flow 52 jetted from the jet nozzle 41 forms a paddle 48 on the outer peripheral surface of the cooling drum 47 . At this time, the Nd alloy molten metal flow 52
When the flow rate and thickness of the paddle 4, the surface condition of the cooling drum 47, the atmospheric pressure of the flaking chamber 33, etc. change, the paddle 4
8 and the outer peripheral surface of the cooling drum 47 varies. Due to this variation in the contact angle θ, atmospheric gas 53 is drawn between the paddle 48 and the outer peripheral surface of the cooling drum 47. The entrained atmospheric gas 53 expands by receiving heat from the molten Nd alloy, forming an air pocket 54. This air pocket 54 acts as a kind of heat insulating layer and prevents the cooling drum 47 from removing heat from the flow of molten Nd alloy. Therefore, air pocket 5
The portion where No. 4 is formed undergoes slow cooling, which is different from the cooling conditions for the molten Nd alloy in other portions. FIG. 6 shows a ribbon 55 produced under such contact conditions. A depression 57 is formed on the drum surface 56 on the side that is in contact with the cooling drum 47 due to the air pocket 54 . In addition, in the part where the depression 57 occurs, the molten Nd alloy is cooled without contacting the cooling drum 47, so it is slowly cooled and the coarse particles 5
8 grows on the free surface 59 side. If the amount of coarse particles 58 generated increases, when an Nd--Fe--B permanent magnet is manufactured from the obtained flakes 49, it will not be possible to obtain a permanent magnet with high magnetic properties (BH) nax . Therefore, in order to suppress the generation of air pockets 54 which are the cause of coarse grains 58, the Nd alloy molten metal flow 52 having a uniform flow rate and thickness is transferred to the cooling drum 4.
Various measures are required, such as ejecting the cooling drum 47, controlling the atmospheric pressure with high precision, and maintaining uniform surface properties of the cooling drum 47. However, even with these measures, air pockets 54
It is difficult to completely suppress the occurrence of Therefore, even if air pockets occur, the present invention suppresses the slow cooling phenomenon caused by air pockets by making the air pockets fine, thereby producing flakes of excellent quality with fewer coarse particles. The purpose is to [Means for Solving the Problems] In order to achieve the object, the method for adjusting the outer circumferential surface of a cooling drum for producing Nd alloy flakes of the present invention,
When producing flakes by injecting molten Nd alloy from a pouring container onto the outer peripheral surface of a cooling drum in an inert atmosphere and rapidly cooling and solidifying it, the area ratio of coarse particles in the produced flakes is 20% or less, preferably 15%. As described below, the method is characterized in that fine irregularities are formed on the outer circumferential surface of the cooling drum using a brush roll that is opposed to the outer circumferential surface of the cooling drum on the upstream side of the supply position of the Nd alloy. Further, the outer circumferential surface adjusting device of the present invention is an apparatus for producing flakes by injecting molten Nd alloy from a pouring container onto the outer circumferential surface of a cooling drum in an inert atmosphere to rapidly cool and solidify the Nd alloy supply position. The cooling drum is characterized in that a polishing roll and then a brush roll are arranged to face the outer circumferential surface of the cooling drum in this order on the upstream side. [Function] In the present invention, fine irregularities are formed on the surface of the cooling drum, and the molten Nd alloy is brought into contact with this surface. Therefore, minute gaps due to these unevenness occur over the entire surface between the cooling drum surface and the molten Nd alloy. Therefore, even if atmospheric gas is drawn into the interface between the surface of the cooling drum and the molten Nd alloy, the atmospheric gas will not form large air pockets where it collects locally.
Dispersed as fine bubbles. As a result, the molten Nd alloy is rapidly cooled and solidified under uniform cooling conditions without the aforementioned slow cooling phenomenon becoming apparent. The flakes obtained in this way have few coarse grains and excellent magnetic properties (BH) nax .
This is the material used to manufacture B-series permanent magnets. Next, features of the present invention will be specifically explained with reference to the drawings. FIG. 1 shows the main parts of an outer circumferential surface adjusting device according to the present invention. Molten Nd alloy 2 accommodated in pouring container 1 is heated by high frequency coil 3 and maintained at a predetermined temperature (1430 to 1450°C). A spray nozzle 4 is provided at the bottom of the pouring container 1, and the molten Nd alloy 2 is passed from the spray nozzle 4 to a cooling drum 5.
is sprayed onto the outer circumferential surface of the The molten Nd alloy 2 forms a puddle 6 at the injection position, and is rapidly cooled and solidified by the cooling drum 5 to become flakes 7. The cooling drum 5 is rotating in the direction shown by the arrow, and the paddle 6
It contacts the polishing roll 8 and then the brush roll 9 on the upstream side. The polishing roll 8 removes attached foreign matter such as fine flakes, base metal, scum, and dust, and makes the outer circumferential surface of the cooling drum 5 a clean metal surface. This polishing roll 8 rotates the cooling drum 5 under stable conditions and applies a pressing force from above to produce the flakes 7.
It is preferable to press it against the outer peripheral surface of the cooling drum 5 at about 0.3 to 0.7 kg/cm 2 . This pressing force is 0.3Kg/
If it is less than cm 2 , a sufficient cleaning effect cannot be obtained, and the outer circumferential surface of the cooling drum 5 is carried to the injection position with some foreign matter remaining. Conversely, the pressing force is 0.7Kg/cm 2
If it exceeds this, flaws will occur in the cooling drum 5, and the polishing roll 8 will be severely damaged and lose its shape, and not only will it no longer function properly, but even worse, bad flakes will be formed. Moreover, the braking force increases, and the rotation of the cooling drum 5 becomes unstable. In addition, the polishing roll 8
As the material, nylon or the like containing SiC-based abrasive grains is used. A brush roll 9 is then pressed against the cleaned outer circumferential surface of the cooling drum 5 to form fine mat-like irregularities. Due to this surface roughening, numerous fine gaps are formed between the paddle 6 and the outer circumferential surface of the cooling drum 5, and large air pockets 54 as explained in FIG. 5 are not generated. In addition, since there are countless protrusions on the roughened circumferential surface of the cooling drum 5 that serve as starting points for solidification of the molten Nd alloy 2,
The contact surface area with the cooling drum 5 increases, the cooling effect increases, and a large number of crystal nuclei are generated. As a result, the flakes 7 have a fine structure in which the proportion of coarse grains 58 is suppressed. At this time, the flakes 7 are produced by forming fine irregularities on the outer peripheral surface of the cooling drum 5 so that the area ratio of coarse particles in the produced flakes 7 is 20% or less, preferably 15% or less. Ta
The magnetic properties (BH) nax of Nd-Fe-B permanent magnets are significantly improved. Incidentally, the term "coarse grains" in the present invention refers to a coarse solidified structure formed above the air pocket 57 shown in FIG. 6, and refers to the size of the solidified structure, not the size of the crystals. The area ratio of these coarse grains can be determined by taking a photo of the free surface of the flake magnified approximately 30 times.
The area of the white part on the photograph is measured and expressed as a percentage (%) of the entire photograph. The reason these coarse grains appear white in photographs is because the coarse grains are slowly cooled, making the flakes thinner and creating dents, where the light that shines on them reflects diffusely and becomes white. It's for a reason. On the other hand, normally cooled areas are uniformly cooled and have a fine structure, so there is no diffuse reflection of light and they appear as black areas on photographs. As a result of measurements, it was found that flakes with this coarse grain structure had inferior coercive force compared to other flakes. On the other hand, the flakes exhibiting high magnetic properties had a uniform fine crystal grain size of 20 to 100 nm. This is said to be the reason why Nd-Fe-B magnets have a large coercive force.
This supports the prediction that the single magnetic domain grain size of Nd 2 Fe 14 B is about 0.3 μm. As the material of the brush roll 9, flexible, elastic, hard stainless steel, SS41 class ordinary steel, brass, etc. are used. If the wire is planted too roughly, there will be less pine flaws and less effect on fine flake formation. Also, when the wires are closely planted, problems with pine flaws do not occur, but it becomes difficult to manufacture brushes. Further, as the diameter of the wire becomes thicker, the planting density can be lowered. However, if it is too thick, the pine flaws will become larger and deeper, creating the opposite effect of increasing air pockets. This rubbing of the brush roll 9 forms irregularities on the outer circumferential surface of the cooling drum 5 that are effective for producing fine flakes. Table 1 shows the material, wire diameter, planting density, etc. of the wire planted in the brush roll 9 that are effective in forming fine flakes.
第1図に示した装置を使用して、温度1430℃の
Nd合金溶湯2を15孔の多孔ノズルから流量8.0
Kg/分、太さ0.9mmの溶湯流として冷却ドラム5
に噴射させた。冷却ドラム5としては、Cu99%、
Cr1%合金の表面層をもち、熱伝導度290Kcal/
m・時・℃のものを使用し、周速27.5m/秒で回
転させた。また、研磨ロール8としてはバフロー
ルを用いて、押圧力0.5Kg/cm2で冷却ドラム5に
押し付けた。他方、ブラシロール9としては、径
0.06mmのSUS304ステンレス鋼ワイヤを植設密度
100本/cm2で植え付けたものを使用し、押圧力
0.25Kg/cm2で冷却ドラム5に押し付けた。
第2図は、この条件下で得られたフレークのド
ラム面及びフリー面を観察した写真である。ドラ
ム面を示す同図aから明らかなように、エアポケ
ツトに起因した窪みは、ドラム面の全面に渡つて
細かく分散されている。これに対応するフリー面
では、同図bに示されているように、粗大粒の発
生が少なく、ほぼ均一な粒径をもつ微細組織とな
つている。これに対し、ブラシロール9による粗
面化を行わない場合には、同図cに示すようにフ
レークのドラム面には大きな窪みが発生し、同図
dに示すようにフリー面には多数の粗大粒が検出
された。粗大粒が占める面積割合は、具体的には
ブラシロール9を使用しない場合にあつては25.1
%であつたのに対し、ブラシロール9で粗面化し
た場合には14.3%に低下した。
粗大粒の面積割合は、ブラシロール9に植設さ
れるワイヤの材質、径、植設密度、押圧力等によ
り調整することができる。第3図は、この面積割
合が製品の磁気特性(BH)naxに与える影響を表
したグラフである。
第3図から明らかなように、粗大粒の面積割合
が20%以下になると、(BH)nax15MGOe以上の優
れた磁気特性をもつフレークが得られる。これ
は、ブラシロール9による冷却ドラム5外周面の
粗面化によつて、Nd合金溶湯に急冷効果が充分
に働き、微細な結晶粒が形成された結果である。
また、この処理によつて目標磁気特性をもつ製品
(比重6.01g/cm3)に換算したボンド磁石の最大
エネルギー積(BH)nax≧10.0MGOeとするとき
に使用されるフレークの収率も、83.2%から89.4
%に向上した。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、冷
却ドラムの外周面を粗面化した後で、Nd合金溶
湯に接触させることにより、雰囲気ガスの巻込み
に起因した大きなエアポケツトの発生を抑制し、
均一な冷却条件下でフレークを製造している。そ
のため、粗大粒の割合が少なくなり、磁気特性に
優れた微細組織をもつフレークが得られる。
Using the apparatus shown in Figure 1, a temperature of 1430°C was
Flow rate of Nd alloy molten metal 2 is 8.0 from a 15-hole nozzle.
Kg/min, cooling drum 5 as a molten metal flow with a thickness of 0.9 mm
was injected. The cooling drum 5 is made of Cu99%,
Has a surface layer of 1% Cr alloy and has a thermal conductivity of 290Kcal/
m・hr・℃ was used, and it was rotated at a circumferential speed of 27.5 m/sec. A buff roll was used as the polishing roll 8, and it was pressed against the cooling drum 5 with a pressing force of 0.5 kg/cm 2 . On the other hand, the brush roll 9 has a diameter of
Planting density of 0.06mm SUS304 stainless steel wire
Use seeds planted at 100 plants/cm 2 and apply pressure
It was pressed against the cooling drum 5 at 0.25 kg/cm 2 . FIG. 2 is a photograph of the drum surface and free surface of the flakes obtained under these conditions. As is clear from Figure a, which shows the drum surface, the depressions caused by the air pockets are finely dispersed over the entire surface of the drum. The free surface corresponding to this has a fine structure with few coarse grains and a substantially uniform grain size, as shown in Figure b. On the other hand, if the surface is not roughened by the brush roll 9, large depressions will occur on the drum surface of the flakes as shown in figure c, and there will be many dents on the free surface as shown in figure d. Coarse particles were detected. Specifically, the area ratio occupied by coarse particles is 25.1 when the brush roll 9 is not used.
%, but when the surface was roughened with brush roll 9, it decreased to 14.3%. The area ratio of the coarse particles can be adjusted by the material, diameter, planting density, pressing force, etc. of the wire planted on the brush roll 9. FIG. 3 is a graph showing the influence of this area ratio on the magnetic properties (BH) nax of the product. As is clear from FIG. 3, when the area ratio of coarse grains is 20% or less, flakes with excellent magnetic properties of (BH) nax 15MGOe or higher can be obtained. This is due to the roughening of the outer peripheral surface of the cooling drum 5 by the brush roll 9, which exerts a sufficient rapid cooling effect on the molten Nd alloy and forms fine crystal grains.
In addition, the yield of flakes used when the maximum energy product (BH) nax of the bonded magnet converted to a product with the target magnetic properties (specific gravity 6.01 g/cm 3 ) nax ≧10.0 MGOe is calculated by this process. 83.2% to 89.4
%. [Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, large air pockets caused by entrainment of atmospheric gas can be eliminated by roughening the outer circumferential surface of the cooling drum and then bringing it into contact with the molten Nd alloy. suppress the outbreak,
The flakes are manufactured under uniform cooling conditions. Therefore, the proportion of coarse grains is reduced, and flakes with a fine structure with excellent magnetic properties can be obtained.
第1図は本発明で使用する装置の要部を示す正
面図、第2図は本発明実施例及び比較例のそれぞ
れで得られたフレークのドラム面側及びフリー面
側の表面組織を示す写真、第3図は粗面化による
効果を具体的に表したグラフである。他方、第4
図は従来のNd合金フレーク製造装置の全体構成
を示し、第5図及び第6図は雰囲気ガス巻込みに
よる問題点を説明するための図である。
1:注湯容器、2:Nd合金溶湯、3:高周波
コイル、4:噴射ノズル、5:冷却ドラム、6:
パドル、7:フレーク、8:研磨ロール、9:ブ
ラシロール。
Fig. 1 is a front view showing the main parts of the device used in the present invention, and Fig. 2 is a photograph showing the surface structure of the drum side and free side of the flakes obtained in the inventive examples and comparative examples, respectively. , FIG. 3 is a graph specifically showing the effect of surface roughening. On the other hand, the fourth
The figure shows the overall configuration of a conventional Nd alloy flake manufacturing apparatus, and FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining problems caused by atmospheric gas entrainment. 1: Pouring container, 2: Molten Nd alloy, 3: High frequency coil, 4: Injection nozzle, 5: Cooling drum, 6:
Paddle, 7: Flake, 8: Polishing roll, 9: Brush roll.
Claims (1)
を冷却ドラムの外周面に噴射させて急冷・凝固し
フレークを製造する際、生成したフレークにおけ
る粗大粒の面積割合が20%以下となるように、前
記Nd合金の供給位置より上流側で前記冷却ドラ
ムの外周面に対向させたブラシロールによつて前
記外周面に微細な凹凸を形成することを特徴とす
るNd合金フレーク製造用冷却ドラムの外周面調
整方法。 2 不活性雰囲気中で注湯容器からNd合金溶湯
を冷却ドラムの外周面に噴射させて急冷・凝固し
フレークを製造する装置において、前記Nd合金
の供給位置より上流側で研磨ロール、次いでブラ
シロールの順に前記冷却ドラムの外周面に対向さ
せたことを特徴とするNd合金フレーク製造用冷
却ドラムの外周面調整装置。[Claims] 1. When producing flakes by injecting molten Nd alloy from a pouring container onto the outer peripheral surface of a cooling drum in an inert atmosphere and rapidly cooling and solidifying it, the area ratio of coarse particles in the produced flakes is 20%. % or less, the Nd alloy flakes are characterized in that fine irregularities are formed on the outer circumferential surface of the cooling drum by a brush roll facing the outer circumferential surface of the cooling drum on the upstream side of the supply position of the Nd alloy. A method for adjusting the outer peripheral surface of a cooling drum for manufacturing. 2. In an apparatus for producing flakes by injecting molten Nd alloy from a pouring container onto the outer circumferential surface of a cooling drum in an inert atmosphere to rapidly cool and solidify it, a polishing roll is used upstream from the Nd alloy supply position, followed by a brush roll. An apparatus for adjusting an outer peripheral surface of a cooling drum for producing Nd alloy flakes, characterized in that the outer peripheral surface of the cooling drum is opposed to the outer peripheral surface of the cooling drum in this order.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6698089A JPH02247308A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Method and device for adjusting outer peripheral surface of cooling drum for manufacturing nd alloy flake |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6698089A JPH02247308A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Method and device for adjusting outer peripheral surface of cooling drum for manufacturing nd alloy flake |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02247308A JPH02247308A (en) | 1990-10-03 |
| JPH0575804B2 true JPH0575804B2 (en) | 1993-10-21 |
Family
ID=13331678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6698089A Granted JPH02247308A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Method and device for adjusting outer peripheral surface of cooling drum for manufacturing nd alloy flake |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02247308A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002030595A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-18 | Santoku Corporation | Process for producing, through strip casting, raw alloy for nanocomposite type permanent magnet |
| JP3602120B2 (en) | 2002-08-08 | 2004-12-15 | 株式会社Neomax | Manufacturing method of quenched alloy for nanocomposite magnet |
| JP5844182B2 (en) * | 2012-03-08 | 2016-01-13 | 中央電気工業株式会社 | Method for producing alloy piece for rare earth magnet |
-
1989
- 1989-03-17 JP JP6698089A patent/JPH02247308A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02247308A (en) | 1990-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Effects of wheel surface conditions on the casting of amorphous metal ribbons | |
| JP3616512B2 (en) | Mold for manufacturing amorphous alloys | |
| JPH0575804B2 (en) | ||
| JPH0575803B2 (en) | ||
| JPS62259644A (en) | Method and apparatus for producing rapidly cooled sheet metal having excellent end face | |
| US5651412A (en) | Strip casting with fluxing agent applied to casting roll | |
| JPH0543973Y2 (en) | ||
| JPH0775855A (en) | Metal ribbon manufacturing method | |
| JPH02247306A (en) | Device for removing metal for nozzle charging nd alloy | |
| KR100490997B1 (en) | Method For Manufacturing Strip Cast By Twin Roll Strip Casting Process | |
| JPH0543972Y2 (en) | ||
| JPS5829557A (en) | Continuous production of thin strip of amorphous metal | |
| JPH03133552A (en) | Manufacture of quenced thin metallic strip | |
| JPH0122061B2 (en) | ||
| JPH0434997Y2 (en) | ||
| JPH0575805B2 (en) | ||
| JP2968551B2 (en) | Manufacturing method of amorphous alloy ribbon | |
| JPH0575801B2 (en) | ||
| JPS62176650A (en) | Device for cleaning surface of cooling roll for producing rapid cooled thin hoop | |
| JPH0421628Y2 (en) | ||
| JPH02247304A (en) | Nozzle for pouring molten nd alloy | |
| JPS6087963A (en) | Method and device for continuous casting of metallic casting ingot having smooth surface | |
| CN113275526A (en) | Apparatus and method for producing a strip by means of a rapid solidification technique, and metal strip | |
| JPS588941B2 (en) | Renzokuchiyuuzouhou | |
| JPS6241287B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071021 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081021 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |