JPS6210252A - Manufacture of manganese-aluminum-carbon alloy magnet - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an anisotropic magnet having high magnetic characteristics when a hollow billet of an Mn-Al-C alloy is compressed in the axial direction to manufacture an alloy magnet, by previously producing a tensile strain in the extrusion direction by specified extrusion and by making the inner surface of the billet uneven during compression. CONSTITUTION:The cavity in the container part 6 of dies consisting of a mandrel 2 and a die 3 has a hollow cross-sectional shape, and the area of the opening of the container part 6 (the area of the cross-section perpendicular to the extrusion direction) is larger than the area of the opening of the bearing part 7. A billet 1' is put in the container part 6, and after the axial direction is made parallel to the extrusion direction, the billet 1' is pressurized at 530-830 deg.C with a punch 4. A new billet 1 is then put in the container part 6 and pressurized in the same way, and extrusion is carried out by repeating the stages. The extruded billet 1 is compressed with a punch 4 having a prescribed uneven cross-section and an outer die 9 for restraining the outer surface of the billet 1 to obtain a billet 1 whose inner surface is uneven.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、永久磁石の製造法に係り、とくに多結晶マン
ガン−アルミニウム−炭ｉ（Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ）系合金磁
石による多極着磁用Ｍｎ−ム１−Ｃ系合金磁石の製造法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method for manufacturing permanent magnets, and in particular to a method for manufacturing permanent magnets, and in particular, permanent magnets for multipolar magnetization using polycrystalline manganese-aluminum-charcoal (Mn-Al-C) alloy magnets. -M1-Relates to a method for manufacturing a C-based alloy magnet.

従来の技術 Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石合金は、Ｍｎ−Ａｌ−Ｇ系磁石用
合金とＭｎ−Ａｌ−Ｃ系合金磁石を総称するものである
。Ｍｎ−ム１−Ｃ系磁石用合金は。BACKGROUND ART Mn-Al-C based magnet alloy is a general term for Mn-Al-G based magnet alloy and Mn-Al-C based alloy magnet. Mn-1-C alloy for magnets.

６８〜７３重量係（以下単にチで表わす）のＭｎと（１
／　１０　Ｍ　ｎ　　６．６　）　〜（１／　３　Ｍ　
ｎ−２２，２）係のＣと残部のＡ１からなり、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元系以上の多元系磁石用合金が知られており、これ
らを総称するものである。同様に。Mn of 68 to 73 weight ratio (hereinafter simply expressed as CH) and (1
/ 10 M n 6.6 ) ~ (1/3 M
Multi-component alloys for magnets are known, consisting of C of n-22, 2) and the remainder A1, including ternary alloys containing no additive elements other than impurities, and quaternary or higher alloys containing small amounts of additive elements. This is a general term for these. Similarly.

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、ＬＩｏ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み。The Mn.-Al-C alloy magnet is mainly composed of a face-centered tetragonal (τ phase, LIo type regular lattice) structure, which is a ferromagnetic phase, and contains C as an essential constituent element.

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元系以上の多元系合金磁石が知られており
、これらを総称するものである。Multi-component alloy magnets are known, including ternary alloy magnets that do not contain any additive elements other than impurities, and quaternary or higher alloy magnets that contain a small amount of additive elements.

その製造法としては、鋳造・熱処理によるもの以外に温
間押出加工等の温間塑性加工工程を含むものがあり、特
に後者は、高い磁気特性、機械的強度、耐候性、機械加
工性等の優れた性質を有する異方性磁石の製造法として
知られている。In addition to casting and heat treatment, manufacturing methods include warm plastic working processes such as warm extrusion, and the latter method is especially effective because it has high magnetic properties, mechanical strength, weather resistance, machinability, etc. It is known as a method for manufacturing anisotropic magnets with excellent properties.

また、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系合金磁石を用いた多極着磁用合
金磁石の製造法としては０等方性磁石、圧縮加工による
もの、あらかじめ温間押出加工等の公知の方法で得た一
軸異方性の多結晶Ｍｎ−人１−Ｃ系合金磁石に異方性方
向への温間自由圧縮加工を行なうもの（例えば特開昭６
６−１１９７６２号公報）、Ｍｎ−人１−Ｃ系磁石合金
からなる中空体状のビレットの軸方向に圧縮ひずみを与
える各種の塑性加工によるもの（例えば特開昭５８−１
８２２０６号公報、特開昭５８−１８２２０７号公報、
特開昭５８−１８２２０８号公報）、及びＭｎ−ムｌ−
Ｃ系磁石合金からなる中空体状のビレットと、金属材料
からなるビレットを同時に圧縮加工するもの（例えば特
開昭６０−５９了２ｏ号公報、特開昭６０−５９７２１
号公報、特開昭６０−５９７２２号公報）が知られてい
る。In addition, methods for manufacturing multi-polar magnetized alloy magnets using Mn-Al-C alloy magnets include zero isotropic magnets, compression processing, and uniaxial magnets obtained in advance by known methods such as warm extrusion processing. An anisotropic polycrystalline Mn-C alloy magnet is subjected to warm free compression processing in the anisotropic direction (e.g., JP-A No. 6
6-119762), various plastic working methods that apply compressive strain in the axial direction of a hollow billet made of Mn-1-C magnetic alloy (for example, JP-A No. 58-1
No. 82206, Japanese Unexamined Patent Publication No. 182207/1982,
JP-A-58-182208), and Mn-mul-
A method in which a hollow body-shaped billet made of a C-based magnetic alloy and a billet made of a metal material are simultaneously compressed (for example, JP-A-60-59-Ryo2o, JP-A-60-59721)
(Japanese Patent Laid-Open No. 60-59722) are known.

発明が解決しようとする問題点 多極着磁用磁石の形状は一般に円筒体であり、主な着磁
としては、第６図に示したような着磁がある。第６図は
円筒磁石の内周面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示したもので、磁路は破線のように
なる。このような着磁をここでは内周着磁と称する。Problems to be Solved by the Invention Multi-pole magnetizing magnets are generally cylindrical in shape, and the main magnetization is as shown in FIG. FIG. 6 schematically shows the formation of a magnetic path inside the magnet when the inner peripheral surface of the cylindrical magnet is magnetized with multiple poles, and the magnetic path is shown as a broken line. Such magnetization is herein referred to as inner circumferential magnetization.

前述したＭｎ−Ａｌ−Ｇ系磁石合金からなる中空体状の
ビレットの軸方向に、圧縮ひずみを与える各種の塑性加
工によって得られた磁石では、前記の内周着磁を施した
場合１局部的には磁路に沿った方向に異方性化している
が、全体をみた場合には望ましい方向に異方性化してい
ない。また。In magnets obtained by various types of plastic working that apply compressive strain in the axial direction of the hollow billet made of the Mn-Al-G magnet alloy described above, when the inner periphery magnetization described above is applied, one local Although it is anisotropic in the direction along the magnetic path, when looking at the whole, it is not anisotropic in the desired direction. Also.

前述した公知の方法によれば、円筒磁石の内周部は径方
向に異方性化し、それより外周部でｉ周方向（弦方向、
以下同じ）に異方性化したものが得られるが、磁路が径
方向から周方向に変化する途中では、その方向に沿った
異方性構造ではなく。According to the above-mentioned known method, the inner periphery of the cylindrical magnet is anisotropic in the radial direction, and the outer periphery is anisotropic in the i-circumferential direction (chord direction,
However, in the middle of the magnetic path changing from the radial direction to the circumferential direction, an anisotropic structure is obtained instead of an anisotropic structure along that direction.

さらに高温度での塑性加工を２回以上行なう必要がある
。Furthermore, it is necessary to perform plastic working at high temperatures two or more times.

本発明は高い磁気特性を有する異方性磁石を得ることを
目的とするものである。The object of the present invention is to obtain an anisotropic magnet having high magnetic properties.

問題点を解決するだめの手段 以上のような従来の問題点を解決するため本発明は、Ｍ
ｎ−人１−Ｃ系磁石合金からなる中空体状のビレットに
、コンテナ部の空洞部分の断面形状が中空であり、コン
テナ部の開口面積がペアリーング部の開口面積より大き
いダイスを用いて、ビレットの軸方向と押出方向を平行
にして押出加工を施し、しかも押出加工によってビレ・
ノドの押出方向に引張ひずみを与えた後、さらに前記ビ
レットの軸方向に圧縮加工することによってビレットの
内周面を凹凸状に成型することにより解決する。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems of the prior art, the present invention provides an M
A billet in the shape of a hollow body made of an n-person 1-C magnetic alloy is made using a die in which the cross-sectional shape of the hollow part of the container part is hollow and the opening area of the container part is larger than the opening area of the pairing part. Extrusion processing is performed with the axial direction and extrusion direction parallel to each other.
This problem can be solved by applying tensile strain in the extrusion direction of the gutter and then compressing the billet in the axial direction to form the inner circumferential surface of the billet into an uneven shape.

作用 前述した方法によって、つまり圧縮加工によってビレッ
トの内周面を凹凸状に成型することにより、第６図に示
した内周着磁を施した場合の磁路に沿って異方性化させ
ることができ、高い磁気特性を示す異方性磁石を得るこ
とができる。Effect: By forming the inner peripheral surface of the billet into an uneven shape using the method described above, that is, by compression processing, anisotropy can be created along the magnetic path when the inner peripheral surface is magnetized as shown in Fig. 6. This makes it possible to obtain an anisotropic magnet exhibiting high magnetic properties.

実施例 本発明は、Ｍｎ−ムｌ−Ｃ系磁石合金からなる中空体状
のビレットに、５３ｏ〜８３０’Ｃの温度で、コンテナ
部の空洞部分の断面形状が中空であり、コンテナ部の開
口面積がベアリング部の開口面積より大きいダイスを用
いて、ビレットの軸方向と押出方向を平行にしτ押出加
工を施し、しかも前記押出加工によりて前記ビレットの
押出方向に引張ひずみを与えた後、さらに前記ビレット
の軸方向に圧縮加工することによってビレットの内周面
を凹凸状に成型するものである。Example The present invention provides a hollow billet made of a Mn-Ml-C magnetic alloy at a temperature of 53o to 830'C, with a hollow cross-sectional shape of a container part being hollow, and an opening of the container part. Using a die whose area is larger than the opening area of the bearing part, the axial direction of the billet is made parallel to the extrusion direction, and τ extrusion processing is performed, and after applying tensile strain to the billet in the extrusion direction by the extrusion processing, further By compressing the billet in the axial direction, the inner circumferential surface of the billet is molded into an uneven shape.

前述した二つの塑性加工は必ずしも連続的な塑性加工で
ある必要はなく、複数回に分割して与えても良い。The above-mentioned two plastic workings do not necessarily have to be continuous plastic working, and may be divided into multiple times.

以下に１本発明の押出加工の一例をビレットの形状を円
筒体状として第１図を用いて説明する。An example of the extrusion process of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, assuming that the shape of the billet is cylindrical.

第１図（２Ｌ）Ｈ押出加工前の状態を示したダイスの一
部分の断面を示し、同様に第１図（ｂ）は押出加工後の
状態を示す。１は円筒体状のビレット。FIG. 1(2L)H shows a cross section of a part of the die showing the state before extrusion processing, and similarly FIG. 1(b) shows the state after extrusion processing. 1 is a cylindrical billet.

２はマンドレル、３はダイス、４．６はポンチである。2 is a mandrel, 3 is a die, and 4.6 is a punch.

マンドレル２とダイス３によって、ダイスが構成されて
いる。第１図において、６げコンテナ部で、押出加工前
のビレット１を収容する部分である。７はベアリング部
で、押出加工後のビレット１を収容する部分である。８
はコニカル部である。またコンテナ部６の開口面積とは
、コンテナ部６の空洞の断面積（押出方向に垂直）であ
り。The mandrel 2 and the die 3 constitute a die. In FIG. 1, this is a six-sided container section that accommodates the billet 1 before extrusion processing. Reference numeral 7 denotes a bearing section, which accommodates the billet 1 after extrusion processing. 8
is the conical part. Moreover, the opening area of the container part 6 is the cross-sectional area of the cavity of the container part 6 (perpendicular to the extrusion direction).

第１図１ａ）においてビレット１の断面積とほぼ一致し
、ベアリング部７の開口面積とけ、ベアリング部７の空
洞の断面積（押出方向に垂直）であり、第１図（ｂ）に
おいτビレット１の断面積とほぼ一致する。In Fig. 1 (1a), the cross-sectional area is almost the same as that of the billet 1, the opening area of the bearing part 7 is equal to the cross-sectional area of the cavity of the bearing part 7 (perpendicular to the extrusion direction), and the odor of the billet 1 in Fig. 1 (b) is It almost matches the cross-sectional area of 1.

第１図では、コンテナ部６もベアリング部下も押出軸を
中心とする円形であるから前述したことを言い換えると
、コンテナ部６の開口面積とは。In FIG. 1, since both the container portion 6 and the lower part of the bearing are circular with the extrusion axis as the center, in other words, what is the opening area of the container portion 6?

コンテナ部６の外径と内径によるリング状の面積である
。コンテナ部６の空洞部分の断面形状は。This is the ring-shaped area defined by the outer diameter and inner diameter of the container portion 6. The cross-sectional shape of the hollow portion of the container portion 6 is as follows.

前記のリング状であり、中空である。同様に、ベアリン
グ部７の開口面積とは、ベアリング部７の外径と内径に
よるリング状の面積である。例えば。It is ring-shaped and hollow. Similarly, the opening area of the bearing part 7 is a ring-shaped area defined by the outer diameter and inner diameter of the bearing part 7. for example.

コンテナ部６の外径を４０鵡、内径を２０１Ｅｌとし。The outer diameter of the container part 6 is 40mm and the inner diameter is 201El.

ベアリング部７の外径を５０１２Ｂ、内径を４０８とす
ると、コンテナ部６の開口面積は約６４２ｍ。Assuming that the outer diameter of the bearing part 7 is 5012B and the inner diameter is 408B, the opening area of the container part 6 is approximately 642 m.

ベアリング部７の開口面積は約７０７−となる。The opening area of the bearing portion 7 is approximately 707-.

また、コンテナ部６の空洞部分の断面形状は、外径をＡ
ＱＩＩＩ、内径を２０１ｍとするリング状である。In addition, the cross-sectional shape of the hollow portion of the container portion 6 has an outer diameter of A.
QIII, it is ring-shaped with an inner diameter of 201 m.

前記のコンテナ部６の空洞部分の断面形状が中空である
というのは、言い換えると第１図（＆）に示すようにコ
ンテナ部６にビレット１を収容した状態で押出方向に垂
直に切断した時、中心部にダイス構成部材（マンドレル
２）があり、さらにその外側にビレット１があり、さら
にその外側にダイス構成部材（ダイス３）があるという
ことになる。In other words, the cross-sectional shape of the hollow part of the container part 6 is hollow when cut perpendicular to the extrusion direction with the billet 1 housed in the container part 6, as shown in FIG. 1(&). , the die component (mandrel 2) is located in the center, the billet 1 is located outside of the billet 1, and the die component (dice 3) is located outside of the billet 1.

押出加工方法の一例を第２図を用いて説明する。An example of the extrusion processing method will be explained using FIG. 2.

まず（ａ）に示すように、コンテナ部６に円筒ビレブト
１′　を収容する。ポンチ４を用いてビレット１′を加
圧することによって第２図（ｂ）に示すようになる。次
に第２図（ｃ）に示すように新たに、コンテナ部６にビ
レット１を収容し、前記と同様にポンチ４を用いてビレ
ット１を加圧することにより、第２図（ｄ）に示した状
態になる。First, as shown in (a), the cylindrical billet 1' is housed in the container section 6. By pressurizing the billet 1' using the punch 4, it becomes as shown in FIG. 2(b). Next, as shown in FIG. 2(c), the billet 1 is newly accommodated in the container section 6, and the billet 1 is pressurized using the punch 4 in the same manner as described above, as shown in FIG. 2(d). state.

以後この繰り返しによって押出加工を行なう。Thereafter, extrusion processing is performed by repeating this process.

他の押出加工方法としては、第２図（ｃ）に示した状態
で、ポンチ４と６でビレット１を加圧しなからビレット
１をコンテナ部６からベアリング部７へ向かう方向に移
動させる（第２図において、ビレット１の状態は第２図
（ｃ）から第２図（ｄ）への変化）ことによって押出加
工を行なう方法などがある。Another extrusion method is to press the billet 1 with the punches 4 and 6 in the state shown in FIG. In FIG. 2, the state of the billet 1 changes from FIG. 2(c) to FIG. 2(d).

第２図（ａ）では１円筒ピ１ノット１′　をコンテナ部
６に挿入しやすくするために、円筒ビレット１′　の形
状は適当なりリアランスをもった形状にしているが１円
筒ビレット１′　の断面（軸方向に垂直な面）およびコ
ンテナ部６の空洞部分の断面形状（押出方向に垂直な平
面でダイスを切断した時の空洞部分の形状）は共にリン
グ状である。In Fig. 2(a), the shape of the cylindrical billet 1' is made to have an appropriate clearance in order to easily insert the cylindrical pin 1 knot 1' into the container part 6. Both the cross section (a plane perpendicular to the axial direction) and the cross-sectional shape of the hollow portion of the container portion 6 (the shape of the hollow portion when the die is cut on a plane perpendicular to the extrusion direction) are ring-shaped.

次に、圧縮加工の一例をビレットの形状を円筒体として
第３図を用いて説明する。第３図（２Ｌ）は圧縮加工前
の状態をビレットの軸方向から見た断面を示し、１は円
筒体状のビレット、４はポンチで、図に示すように断面
は所定の凹凸状であり。Next, an example of compression processing will be described using FIG. 3, assuming that the billet has a cylindrical shape. Figure 3 (2L) shows a cross section of the billet before compression processing as seen from the axial direction, 1 is a cylindrical billet, 4 is a punch, and as shown in the figure, the cross section has a predetermined uneven shape. .

９は外型で、圧縮加工時にビレット１の外周面を拘束す
るだめの金型である。第３図（ｂ）は圧縮加工後の状態
を示す。第３図（ｂ）に示しだように、円筒体状のビレ
ット１は圧縮加工の進行に共なって内径が縮まり、内周
面の一部がポンチ４の凸部と接触するようになり、さら
に圧縮加工を進行させることにより第３図（ｂ）に示し
たようにビレッｌ−１の内周面がほぼポンチ４の外面形
状になる。一方、外周面は外型９により拘束状態にある
。第３図（ｂ）に示した状態まで圧縮加工を行なう必要
はなく、ビレット１の内周面の一部がポンチ４と接触し
た後は、適宜の時点で圧縮加工を終了してもよい。言い
換えれば、ビレ、ント１の内周面に凹凸が形成されれば
よい。また、前述した例では圧縮加工前すでにビレット
１の外周面と。Reference numeral 9 denotes an outer mold, which serves to restrain the outer peripheral surface of the billet 1 during compression processing. FIG. 3(b) shows the state after compression processing. As shown in FIG. 3(b), the inner diameter of the cylindrical billet 1 decreases as the compression process progresses, and a portion of the inner circumferential surface comes into contact with the protrusion of the punch 4. By further advancing the compression process, the inner circumferential surface of the billet l-1 becomes approximately in the shape of the outer surface of the punch 4, as shown in FIG. 3(b). On the other hand, the outer peripheral surface is in a restrained state by the outer mold 9. It is not necessary to perform the compression process to the state shown in FIG. 3(b), and the compression process may be completed at an appropriate time after a portion of the inner circumferential surface of the billet 1 comes into contact with the punch 4. In other words, it is sufficient if the inner circumferential surface of the fin 1 has irregularities. In addition, in the above-mentioned example, the outer circumferential surface of the billet 1 has already been formed before the compression process.

外型９の内面がほぼ接触状態であったが、接触していな
くてもよい。つまり、ビレット１の外径が外型９の空洞
部の径よりかなり小さく又もよい。Although the inner surfaces of the outer mold 9 were almost in contact, they may not be in contact. That is, the outer diameter of the billet 1 may be considerably smaller than the diameter of the cavity of the outer mold 9.

この場合は圧縮加工の進行につれて、ビレット１の外径
および内径は大きくなり、やがてビレット１の外周面が
外型９の内面に接触する。それ以降は前述した変化と同
じである。一方、ビレット１の圧縮加工前の内径の最小
はポンチ４の凸部に接する大きさである。圧縮加工前に
すでにビレット１と外型９が接触した状態であれば、ビ
レット１の内周面の一部が、つまりポンチ４の凸部と接
触している部分が拘束された状態で圧縮加工が施される
。In this case, as the compression process progresses, the outer diameter and inner diameter of the billet 1 increase, and eventually the outer peripheral surface of the billet 1 comes into contact with the inner surface of the outer mold 9. After that, the changes are the same as those described above. On the other hand, the minimum inner diameter of the billet 1 before compression processing is a size that touches the convex portion of the punch 4. If the billet 1 and the outer mold 9 are already in contact with each other before compression processing, the compression processing is performed with a part of the inner peripheral surface of the billet 1, that is, the part that is in contact with the convex part of the punch 4, being restrained. will be applied.

このように、圧縮加工ではポンチ４の光面に凹凸が設け
であることによって、ビレット１には圧縮加工後、内周
面に凹凸が形成される。ビレットの圧縮加工過程におい
て、最も早く内周面が拘束される部分（加工後のビレッ
トの内周面の凹部）は周方向に磁化容易方向を有する部
分となり、最後に内周面が拘束される部分又は最後まで
内周面が拘束されない部分（加工後のビレットの内周面
の凸部）は径方向に磁化容易方向を有する部分となる。In this way, in the compression process, since the optical surface of the punch 4 is provided with concavities and convexities, the billet 1 has concavities and convexities on its inner circumferential surface after the compression process. During the billet compression processing process, the part where the inner circumferential surface is constrained earliest (the concave part of the inner circumferential surface of the billet after processing) becomes the part that has an easy magnetization direction in the circumferential direction, and the inner circumferential surface is constrained last. A portion or a portion whose inner circumferential surface is not restrained until the end (a convex portion on the inner circumferential surface of the billet after processing) becomes a portion having an easy magnetization direction in the radial direction.

その中間の部分の磁化容易方向は周方向から径方向へ順
次変化している部分である。言い換えると、第３図にお
いてポンチ４の凸部によって形成されるビレット１の内
周面の四部の曲面に沿った方向に磁化容易方向がビレッ
ト１の内周部から次第に連続的に変化する。そのため内
周着磁において何極着磁するかによって、この凹凸部の
数を決定すればよい。第３図では加工後のビレット１の
内周面の凸部が６つあるため、６極着磁に適した異方性
構造を有する磁石となり、加工後の凸部に当る部分が、
内周着磁における極の部分になる。The easy magnetization direction of the intermediate portion changes sequentially from the circumferential direction to the radial direction. In other words, in FIG. 3, the direction of easy magnetization gradually and continuously changes from the inner circumference of the billet 1 in the direction along the four curved surfaces of the inner circumference of the billet 1 formed by the convex portions of the punch 4. Therefore, the number of uneven portions may be determined depending on how many poles are to be magnetized in the inner periphery magnetization. In Fig. 3, since there are six convex portions on the inner peripheral surface of the billet 1 after processing, the magnet has an anisotropic structure suitable for six-pole magnetization, and the portions that correspond to the convex portions after processing are
It becomes the pole part in inner circumference magnetization.

前記の一例で述べたように、本発明はビレット１の軸方
向に圧縮加工する際に、外面に凹凸のある金型等を用い
てビレットの内周面を凹凸状になるように成形圧縮加工
することによって、内周着磁を施した場合に高い磁気特
性を示す異方性構造を有する磁石を得るものである。As described in the above example, when compressing the billet 1 in the axial direction, the present invention uses a mold or the like with an uneven outer surface to perform compression processing so that the inner peripheral surface of the billet becomes uneven. By doing so, a magnet having an anisotropic structure exhibiting high magnetic properties when internally magnetized is obtained.

前述したような塑性加工の可能な温度範囲については、
５３０ないし８３０℃の温度領域において、加工が行な
えたが、７８０℃を越える温度では、磁気特性がかなシ
低下した。より望ましい温度範囲としては６６０ないし
了６０℃であった。Regarding the possible temperature range of plastic working as mentioned above,
Processing was possible in the temperature range of 530 to 830°C, but the magnetic properties deteriorated significantly at temperatures exceeding 780°C. A more desirable temperature range was 660 to 60°C.

次に本発明のさらに具体的な例について説明する。Next, a more specific example of the present invention will be described.

具体例１ 配合組成で６９．５％のＭｎ−２９，ｓ％のＡ１．０．
５％のＣ及びｏ、ｙ％のＮ工を溶解鋳造し、外径２６ｍ
、内径６語、長さ２０１Ｂの円筒ビレットを作製した。Specific Example 1 The blending composition is 69.5% Mn-29, s% A1.0.
Melt and cast 5% C and O, y% N, outer diameter 26m.
A cylindrical billet with an inner diameter of 6 words and a length of 201 B was produced.

このビレットを１１００’Ｃで２時間保持した後、６０
０℃′！！で風冷し、６ｏＯ℃で３０分間保持した後、
室温まで放冷する熱処理を行なった。After holding this billet at 1100'C for 2 hours,
0℃'! ! After cooling with air and holding at 6oO℃ for 30 minutes,
Heat treatment was performed by allowing the sample to cool to room temperature.

次に潤滑剤を介して７２０’Ｃの温度で、第１図に示し
たような押出加工を行なった。第１図においてダイスの
コンテナ部の外径は２６襲、内径は６鵡であり、ベアリ
ング部の外径は３０ｍ２Ｉ、内径は２４ｍであり、Ｘは
２０鵡である。押出加工後のビレットは外径３０１５％
、内径２４鵡、長さ３７襲であった。加工後のビレット
を切断し、長さを２０１８にした。このビレ・フトを第
４図および第５図に示した外型９を用いて、潤滑剤を介
して。Next, extrusion processing as shown in FIG. 1 was carried out at a temperature of 720'C through a lubricant. In FIG. 1, the outer diameter of the container part of the die is 26 mm and the inner diameter is 6 mm, the outer diameter of the bearing section is 30 m2I, the inner diameter is 24 m, and X is 20 mm. Billet after extrusion has an outer diameter of 3015%
It had an inner diameter of 24 mm and a length of 37 mm. The processed billet was cut to a length of 2018 mm. Using the outer mold 9 shown in FIGS. 4 and 5, this fillet is coated with a lubricant.

６８０℃の温度で圧縮加工を行なった。第４図は第３図
と同様の外型の断面図で、（外型９の内径）Ｄｋ＝＝３
０ａ、ＸＡ＝８１ＥＩ、（ポンチ４の凸部の半径）　Ｒ
ｓ　＝　２．５１１１．ポンチ４の径Ｄｐ”１６ｍであ
り、ポンチ４の凸部は８個ある。第５図は第４図と直交
する方向からの断面を示す。４および５はポンチで、そ
れらは凹凸部が嵌合する表面を有し５図の上下方向に移
動することができる。このような金型を用いて、高さ１
２鵡まで圧縮加工を行なった。Compression processing was performed at a temperature of 680°C. Figure 4 is a sectional view of the outer mold similar to Figure 3, where (inner diameter of the outer mold 9) Dk==3
0a, XA=81EI, (radius of convex part of punch 4) R
s = 2.5111. The diameter Dp of the punch 4 is 16 m, and the punch 4 has eight protrusions. Fig. 5 shows a cross section taken in a direction perpendicular to Fig. 4. 4 and 5 are punches, and the protrusions fit into the punches. It has mating surfaces and can move in the vertical direction as shown in Figure 5.Using such a mold, a height of 1
Compression processing was performed up to 2 parrots.

圧縮加工後のビレットを内径２０１１Ｂまで切削加工し
、８極の内周着磁を施した。着磁は２０００μＦのオイ
ルコンデンサーを用い、１５ｏｏｖでパルス着磁した。The compressed billet was cut to an inner diameter of 2011B and magnetized on the inner circumference with 8 poles. For magnetization, a 2000 μF oil capacitor was used, and pulse magnetization was performed at 15 oov.

内周表面の表面磁束密度をホール素子で測定した。The surface magnetic flux density on the inner peripheral surface was measured using a Hall element.

比較のために、前述した配合組成と同じ配合組成のＭｎ
−ム１、Ｃ及びＮｉを溶解鋳造し、直径５ｏｓｓ、長さ
４０１１）の円柱ビレットを作製した。For comparison, Mn with the same blending composition as described above
- Mu 1, C, and Ni were melted and cast to produce a cylindrical billet with a diameter of 5 oss and a length of 4011 mm.

このビレットを１０００℃で２時間保持した後、室温ま
で放冷する熱処理を行なった。次に潤滑剤を介し一’Ｃ
，７２０℃の温度で、直径２４ＩｌＢまでの公知の押出
加工を行なった。この押出棒を長さ２０鶏に切断し、切
削加工して直径２４１ａｌ、長さ２０１１１の円柱ビレ
ットを作製した。このビレットを６８０’Ｃの温度で円
柱の軸方向に自由圧縮加工した。加工後のビレット（面
異方性磁石）を前記と同様に切削加工し１着磁し１表面
磁束密度を測定した。This billet was held at 1000° C. for 2 hours, and then heat-treated by allowing it to cool to room temperature. Next, apply lubricant to
, 720 DEG C. and a conventional extrusion process up to a diameter of 24 IIB was carried out. This extruded rod was cut into lengths of 20 mm and machined to produce cylindrical billets with a diameter of 241 al. and a length of 2011 mm. This billet was subjected to free compression in the axial direction of the cylinder at a temperature of 680'C. The processed billet (planar anisotropic magnet) was cut in the same manner as described above, magnetized once, and the surface magnetic flux density was measured.

以上の両者の表面磁束密度の値を比較すると。Comparing the surface magnetic flux density values of the two above.

本発明の方法で得た磁石の値は、比較のために作製した
磁石のそれの約１．７倍であった。The value of the magnet obtained by the method of the present invention was about 1.7 times that of the magnet produced for comparison.

具体例２ 配合組成で６９．４％のＭｎ、２９．３％（７）ム１゜
０．５４（７）　Ｃ、０，７％　ノＮ　ｉ及び０．１％
（７）Ｔｉを溶解鋳造し、外径４０１１１８．内径３０
１１Ｌ、長さ２０１Ｂの円筒ビレ、ソトを作製した。こ
のビレットを１１００’Ｃで２時間保持した後、ａｏｏ
″Ｃまで風冷し、６ｏＯ℃で３０分間保持した後、室温
まで放冷する熱処理を行なった。次に潤滑剤を介して。Specific example 2 In the blended composition, 69.4% Mn, 29.3% (7) 1° 0.54 (7) C, 0.7% Ni and 0.1%
(7) Ti is melted and cast, and the outer diameter is 401118. Inner diameter 30
A cylindrical fin with a length of 11L and a length of 201B was made. After holding this billet at 1100'C for 2 hours, aoo
After air-cooling to "C" and holding at 6oC for 30 minutes, heat treatment was carried out by cooling to room temperature.Next, a lubricant was applied.

７２０℃の温度で、第１図に示したよりな押出加工を行
なった。第１図においてダイスのコンテナ部の外径は４
ＱＩＢ、内径は３０１１Ｂであり、ベアリング部の外径
は３０語、内径は２４鵡であり、Ｘは２０鵡である。押
出加工後のビレットは外径３０１１Ｂ、内径２４１１、
長さ４３１１１６であった。加工後のビレットを切断し
、長さを２０鵡にした。このビレットを用いて、具体例
１と同じ第４図および第６図に示した金型を用いて、潤
滑剤を介して６８０’Ｃの温度で、高さ１２ａ＋まで圧
縮加工を行なった。A further extrusion process as shown in FIG. 1 was carried out at a temperature of 720°C. In Figure 1, the outer diameter of the container part of the die is 4.
QIB, the inner diameter is 3011B, the outer diameter of the bearing part is 30mm, the inner diameter is 24mm, and the X is 20mm. The billet after extrusion has an outer diameter of 3011B, an inner diameter of 2411B,
The length was 431,116. The billet after processing was cut to a length of 20 parrots. This billet was compressed to a height of 12a+ using a lubricant at a temperature of 680'C using the same mold shown in FIGS. 4 and 6 as in Example 1.

圧縮加工後のビレットを内径２ｏＩＩ１１まで切削加工
し、８極の内周着磁を施した。着磁［２０００μＦのオ
イルコンデンサーを用い＋　１６００１でパルス着磁し
た。内周表面の表面磁束密度をホール素子で測定した。The compressed billet was cut to an inner diameter of 2oII11 and magnetized on the inner circumference with 8 poles. Magnetization [Pulse magnetization was performed at +16001 using a 2000 μF oil capacitor. The surface magnetic flux density on the inner peripheral surface was measured using a Hall element.

比較のために、前述した配合組成と同じ配合組成のＭｎ
−１１、Ｃ，Ｎｉ及びＴｉを溶解鋳造し。For comparison, Mn with the same blending composition as described above
-11, C, Ni and Ti were melted and cast.

直径５０鵡、長さ４０１１１の円柱ビレットを作製した
。このビレットを１０００℃で２時間保持した後、室温
まで放冷する熱処理を行なった。次に潤滑剤を介して、
７２０℃の温度で、直径２４謡までの公知の押出加工を
行なった。この押出棒を長さ２０語に切断し、直径２４
鵡、長さ２０ｍ＋１の円柱ビレットを作製した。このビ
レットを用い。A cylindrical billet with a diameter of 50 mm and a length of 4011 mm was produced. This billet was held at 1000° C. for 2 hours, and then heat-treated by allowing it to cool to room temperature. Then, through lubricant,
A known extrusion process up to 24 mm in diameter was carried out at a temperature of 720°C. This extruded rod was cut into lengths of 20 words, with a diameter of 24 mm.
A cylindrical billet with a length of 20 m + 1 was produced. Using this billet.

６８０’Ｃの温度で円柱の軸方向に自由圧縮加工を施し
た。加工後のビレフト（面異方性磁石）を前記と同様に
切削加工し１着磁し、表面磁束密度を測定した。Free compression was performed in the axial direction of the cylinder at a temperature of 680'C. The processed billet (plane anisotropic magnet) was cut and magnetized in the same manner as described above, and the surface magnetic flux density was measured.

以上の両者の表面磁束密度の値を比較すると。Comparing the surface magnetic flux density values of the two above.

本発明の方法で得た磁石の値は、比較のために作製した
磁石のそれの約１．７倍であった。The value of the magnet obtained by the method of the present invention was about 1.7 times that of the magnet produced for comparison.

具体例３ 具体例１と同じ配合組成のＭｎ、ムｌ、Ｃ及びＸｉを溶
解鋳造し、直径６０ｍ、長さ３０鵡の円柱ビレットを作
製した。このビレット１１１００℃で２時間保持した後
、室温まで放冷する熱処理を行なった。Specific Example 3 Mn, Mul, C, and Xi having the same composition as in Specific Example 1 were melted and cast to produce a cylindrical billet with a diameter of 60 m and a length of 30 m. After holding this billet 11 at 100° C. for 2 hours, it was heat-treated by allowing it to cool to room temperature.

次に潤滑剤を介して、？２０’Ｃの温度で、直径３１襲
までの公知の押出加工を行なった。押出棒を長さ２０ｍ
に切断し、切削加工し℃外径２５１１１゜内径６賜、長
さ２０謡の円筒ビレット（ビレットＸ）にした。呼た、
押出棒を長さ３５簾に切断し。Then through lubricant? Conventional extrusion processing up to 31 strokes in diameter was carried out at a temperature of 20'C. Extrusion rod length 20m
It was cut into cylindrical billets (billet called,
Cut the extruded rod into lengths of 35 blinds.

切削加工して、直径３０ｇ１ｌ、長さ３５ｍ＠の円柱ビ
レット（ビレットＹ）にした。このビレ・ントＹｉ用い
て、潤滑剤を介して、６８０℃の温度で、ビレットの軸
方向に自由圧縮加工した。加工後のビレットの長さは２
０鵡であった。この加工後のビレット（面異方性磁石）
をビレ・フトＸと同様に。It was cut into a cylindrical billet (billet Y) with a diameter of 30g1l and a length of 35m. Using this billet Yi, free compression processing was performed in the axial direction of the billet at a temperature of 680° C. via a lubricant. The length of the billet after processing is 2
There were 0 parrots. Billet after this processing (planar anisotropic magnet)
Same as Bille FutoX.

切削加工して外径２５謡、内径５Ｂ、長さ２０１１１の
円筒ビレット（ビレットＹ）にした。次に具体例１と同
じ押出加工および圧縮加工を行なった。It was cut into a cylindrical billet (billet Y) with an outer diameter of 25mm, an inner diameter of 5B, and a length of 20111mm. Next, the same extrusion processing and compression processing as in Example 1 were performed.

つまり、ビレットＸとビレットＹを用い、潤滑剤を介し
て、°６８０　’Ｃの温度で、第１図に示したようなダ
イスを用いて押出加工全行なった。第１図において、ダ
イスのコンテナ部の外径は２６μ、内径は６ｍであり、
ベアリング部の外径は３０１Ｂ。That is, all extrusion processing was carried out using a die as shown in FIG. 1 at a temperature of 680'C using a lubricant using billet X and billet Y. In Fig. 1, the outer diameter of the container part of the die is 26μ, the inner diameter is 6m,
The outer diameter of the bearing part is 301B.

内径は２４１８であυ、Ｘは２０語である。加工後のビ
レットは外径３０＋ｓ、内径２４語、長さ３７鵡であっ
た。押出加工後のビレットをそれぞれ切断し、外径３０
１Ｂ、内径２４語、長さ２０ｗＩＮにした。これらのビ
レットを用いて、具体例１と同じ第４図および第５図に
示した金型を用いて、潤滑剤を介して、６８０℃の温度
で圧縮加工を行なった。このような金型を用いて、高さ
１２謡まで圧縮加工を行なった。The inner diameter is 2418 υ and X is 20 words. The billet after processing had an outer diameter of 30+s, an inner diameter of 24 mm, and a length of 37 mm. After extrusion, each billet was cut into pieces with an outer diameter of 30 mm.
I made it 1B, inner diameter 24 words, length 20WIN. Using these billets, compression processing was performed at a temperature of 680° C. using a lubricant using the same mold shown in FIGS. 4 and 5 as in Example 1. Compression processing up to a height of 12 songs was performed using such a mold.

圧縮加工後のビレットを内径２０１１Ｂまで切削加工し
、８極の内周着磁を施した。着磁ば２０００μＦのオイ
ルコンデンサーを用い、１５００Ｖでパルス着磁した。The compressed billet was cut to an inner diameter of 2011B and magnetized on the inner circumference with 8 poles. Pulse magnetization was performed at 1500 V using a 2000 μF oil capacitor.

内周表面の表面磁束密度をホール素子で測定し、具体例
１で比較のために作製した磁石の表面磁束密度の値と比
較した。The surface magnetic flux density of the inner peripheral surface was measured with a Hall element, and compared with the value of the surface magnetic flux density of the magnet produced for comparison in Example 1.

以上の表面磁束密度の値を比較すると、具体例３で得た
磁石の値は、ビレットＸおよびビレットＹでほとんど差
はなく、具体例１で比較のために作製した磁石のそれの
約１．８倍であった。Comparing the above values of surface magnetic flux density, the value of the magnet obtained in Specific Example 3 shows almost no difference between Billet X and Billet Y, and is approximately 1. It was 8 times more.

具体例１，２および３で得た本発明の方法による磁石に
、磁気トルク測定の結果、前述したように磁化容易方向
は凹部の表面に沿って径方向から周方向に連続的に変化
していることが確認された。As a result of the magnetic torque measurement of the magnets obtained by the method of the present invention obtained in Examples 1, 2, and 3, the direction of easy magnetization continuously changed from the radial direction to the circumferential direction along the surface of the recess, as described above. It was confirmed that there is.

以上１Ｍｎ−ム１−Ｃ系磁石合金の組成について［−Ｎ
ｉ添加の４元系とＮｉ、Ｔｉ添加の５元系のものについ
てのみ示したが、Ｍｎ−ムｌ−〇系合金磁石の基本組成
で、ある３元系あるいは前記以外の添加元素を含んだ公
知の多元系についτも塑性加工後の磁石の磁気特性に若
干の差は認められたが、従来の技術による方法より前述
したような磁気特性の向上が認められた。Regarding the composition of the 1Mn-1-C magnet alloy [-N
Although only the four-element system with i addition and the five-element system with Ni and Ti additions are shown, the basic composition of the Mn-Mul-○ alloy magnet includes a certain ternary system or additive elements other than the above. Regarding the known multi-component system, although some differences were observed in the magnetic properties of the magnets after plastic working, the above-mentioned improvement in the magnetic properties was observed compared to the conventional method.

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明は、Ｍｎ−ム１−
Ｃ系磁石合金からなる中空体状のビレットに、コンテナ
部の空洞部分の断面形状が中空であり、コンテナ部の開
口面積がベアリング部の開口面積より大きいダイスを用
いて、ビレ・ントの軸方向と押出方向を平行にして押出
加工を施し、しかも前記押出加工によって前記ビレット
の押出方向に引張ひずみを与えた後、さらに前記ビレッ
トの軸方向に圧縮加工を施すことに、よってビレットの
内周面に凹凸状部を形成して、内周着磁を行なった場合
に高い磁気特性を示す磁石の製造法であり１本発明の方
法による磁石を従来の方法による磁石と比較すると、内
周着磁を施した場合、従来の方法による磁石より優れた
磁気特性を示し、さらに磁石の内周部が径方向に磁化容
易方向を有し。Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the present invention provides Mn-mu1-
A hollow billet made of a C-based magnetic alloy is prepared by using a die in which the cross-sectional shape of the hollow part of the container part is hollow and the opening area of the container part is larger than the opening area of the bearing part. Extrusion processing is performed with the extrusion direction parallel to that of the billet, and after applying tensile strain in the extrusion direction of the billet by the extrusion processing, compression processing is further performed in the axial direction of the billet, thereby improving the inner peripheral surface of the billet. This is a method of manufacturing a magnet that exhibits high magnetic properties when magnetized on the inner circumference by forming uneven portions on the inner circumference. When applied, it exhibits better magnetic properties than magnets produced by conventional methods, and furthermore, the inner circumference of the magnet has an easy magnetization direction in the radial direction.

それよりも外周部で周方向に磁化容易方向を有する構造
を得るには従来の方法では少なくとも２回以上の塑性加
工を必要としたが１本発明の方法でば１回ですみ、一層
望ましい異方性構造を有する磁石を得ることができる。In order to obtain a structure having an easy magnetization direction in the circumferential direction at the outer periphery, the conventional method required plastic working at least two times, but with the method of the present invention, it only needs to be done once, which makes it even more desirable. A magnet with a tropic structure can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図ａ、ｂは本発明の押出加工の一例を示す金型の一
部の断面図、第２図ａ　／％ｊ　ｔｌ　Ｕ本発明の押出
方法の一例を示す金型の一部の断面人第３図ａ。 ｂ、第４図及び第５図は本発明の実施例に用いる金型の
断面図、第６図は円筒状磁石における内周多極着磁によ
る磁路を模式的に示す図である。 １．１′　　・・・・・・ビレット、２・・・・・・マ
ンドレル、３・・・・・・ダイス、４．５・・・・・・
ポンチ％６・・・・・・コンテナ部、了・・・・・・ベ
アリング部、９・・・・・・外型。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第４図 第５図 第６図Figures 1a and b are cross-sectional views of a part of a mold showing an example of the extrusion process of the present invention, and Figure 2 are cross-sectional views of a part of a mold showing an example of the extrusion method of the present invention. Figure 3 a. b, FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views of a mold used in an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram schematically showing a magnetic path due to inner circumferential multi-pole magnetization in a cylindrical magnet. 1.1'...Billet, 2...Mandrel, 3...Dice, 4.5...
Punch %6... Container part, End... Bearing part, 9... External mold. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 3
Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）マンガン−アルミニウム−炭素系磁石合金からな
る中空体状のビレットに、５３０〜８３０℃の温度で、
コンテナ部の空洞部分の断面形状が中空であり、コンテ
ナ部の開口面積がベアリング部の開口面積より大きいダ
イスを用いて、ビレットの軸方向と押出方向を平行にし
て押出加工を施し、かつ前記押出加工によつて前記ビレ
ットの押出方向に引張ひずみを与えた後、さらに前記ビ
レットの軸方向に圧縮加工することによってビレットの
内周面を凹凸状に成型することを特徴とするマンガン−
アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法。(1) A hollow billet made of manganese-aluminum-carbon-based magnet alloy is heated at a temperature of 530 to 830°C.
The cross-sectional shape of the hollow part of the container part is hollow, and the extrusion process is performed using a die in which the opening area of the container part is larger than the opening area of the bearing part, with the axial direction of the billet parallel to the extrusion direction, and Manganese, characterized in that after applying tensile strain to the billet in the extrusion direction through processing, the billet is further compressed in the axial direction to form the inner circumferential surface of the billet into an uneven shape.
A method for producing an aluminum-carbon alloy magnet. （２）圧縮加工をビレットの外周面を拘束した状態で行
なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマン
ガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法。(2) A method for manufacturing a manganese-aluminum-carbon alloy magnet according to claim 1, characterized in that the compression processing is performed with the outer circumferential surface of the billet being restrained. （３）圧縮加工をビレットの外周面の少なくとも一部分
を自由にした状態で行なった後、さらにビレットの外周
を拘束した状態で行なうことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のマンガン−アルミニウム−炭素系合金磁
石の製造法。(3) The manganese-aluminum according to claim 1, characterized in that the compression process is carried out with at least a portion of the outer circumferential surface of the billet free, and then further carried out with the outer circumference of the billet constrained. -Production method of carbon-based alloy magnet. （４）圧縮加工をビレットの内周面の一部分を拘束した
状態で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のマンガン−アルミニウム−炭素系合金磁石の製造法
。(4) The method for producing a manganese-aluminum-carbon alloy magnet according to claim 1, wherein the compression processing is performed with a portion of the inner circumferential surface of the billet being restrained.