(57)【要約】【課題】従来よりも安価な構成で、磁性粉末を従来と同等以上の配向度で磁界配向させることが可能なプレス装置を提供する。【解決手段】キャビティを形成する貫通孔１０ａを有するダイス１０と、キャビティ内に充填された磁性粉末をプレスするための一対のパンチであって、それぞれが、加圧面２０Ｂ、３０Ｂと底面２０Ｃ、３０Ｃとを有する先端部２０ｂ、３０ｂと、先端部の底面に接合された端面２０Ａ、３０Ａを有する基幹部２０ａ、３０ａとを備える一対のパンチ２０、３０と、キャビティ内の磁性粉末に配向磁界を印加するための磁界発生手段４０とを備える。ダイス１０および先端部２０ｂ、３０ｂは磁性材料から形成されており、基幹部２０ａ、３０ａはＢｅＣｕ合金から形成されており、先端部２０ｂ、３０ｂの底面２０Ｃ、３０Ｃと基幹部２０ａ、３０ａの端面２０Ａ、３０Ａとは銀蝋によって互いに接合されている。【選択図】図１
2004106041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを形成する貫通孔を有するダイスと、
前記キャビティ内に充填された磁性粉末をプレスするための一対のパンチであって、それぞれが、加圧面と前記加圧面と対向する底面とを有する先端部と、前記先端部の前記底面に接合された端面を有する基幹部とを備える一対のパンチと、
前記キャビティ内の前記磁性粉末に配向磁界を印加するための磁界発生手段と、
を備えたプレス装置であって、
前記ダイスおよび前記先端部は磁性材料から形成されており、前記基幹部はＢｅＣｕ合金から形成されており、前記先端部の前記底面と前記基幹部の前記端面とは銀蝋によって互いに接合されている、プレス装置。
【請求項２】
前記ＢｅＣｕ合金は、９６質量％以上９９質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上２．０質量％以下のＢｅを含む、請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記磁性材料は、超硬合金または合金炭素鋼である、請求項１または２に記載のプレス装置。
【請求項４】
磁性粉末を用意する工程と、
請求項１から３のいずれかに記載のプレス装置の前記キャビティ内に前記磁性粉末を充填する工程と、
前記キャビティ内に充填された前記磁性粉末が予め決められた所定のかさ密度に圧縮されたときに、前記磁性粉末に配向磁界を印加することによって、前記磁性粉末を配向させる工程と、
前記配向させられた前記磁性粉末をさらに圧縮することによって成形体を形成する工程と、
を包含する、磁石の製造方法。
【請求項５】
前記磁性粉末は、希土類合金粉末を含む、請求項４に記載の磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末プレス装置および磁石の製造方法に関し、特に、希土類焼結磁石の製造方法およびそれに用いられる粉末プレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、希土類焼結磁石として、希土類・コバルト系磁石と希土類・鉄・ボロン系磁石の二種類が各分野で広く用いられている。なかでも希土類・鉄・ボロン系磁石（以下、「Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系磁石」と称する。ＲはＹを含む希土類元素、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏおよび／またはＮｉとの混合物、Ｍは添加元素（例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗの少なくとも１種）、Ｂはボロンまたはボロンと炭素との混合物である。）は、種々の磁石の中で最も高い最大磁気エネルギー積を示し、価格も比較的安いため、各種電子機器へ積極的に採用されている。
【０００３】
希土類焼結磁石の用途が広がるにつれ、多種多様な形状を持つ磁石を製造することが求められる。例えば高性能モータを製造するには、強力な異方性磁石が複数個必要である。このような異方性磁石を製造するには、磁界中で配向させた磁性粉末をプレスして、所望の形状を持つ粉末成形体を作製する必要がある。
【０００４】
従来、磁気特性に優れた異方性磁石を製造するためには、キャビティ内の磁性粉末に対して、均一な強度分布の磁界を印加する必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、飽和磁化（４πＩｓ）が０．０５Ｔ〜１．２Ｔの磁性材料をダイスおよび上下パンチに用いることによって、キャビティ内の磁界強度の分布を均一にできることが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−４５５６８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
磁性材料として用いられる超硬合金や合金炭素鋼は、比較的高価で、また、加工が難しいため、ダイスやパンチの全体をこれらの材料で作製すると磁石の製造コストが上昇する。近年、少量多品種の磁石を製造するニーズが増大しているので、これらの高価な磁性材料の使用量を減らすことが望まれる。
【０００８】
また、本発明者が検討した結果、パンチの全体を磁性材料で構成すると、磁性粉末の配向度が低下することも分かった。
【０００９】
一方、ダイスやパンチの一部だけをこれらの材料を用いて形成し、他の部分を一般的な非磁性材料を用いて形成すると、これらの部材を互い接合する必要が生じる。
【００１０】
従来は、図２に模式的に示すように、ねじ２２、３２を用いて、磁性材料から形成されたパンチ２０’、３０’の先端部２０ｂ’、３０ｂ’を基幹部２０ａ’、３０ａ’に固定していた。一般に、ねじ２２、３２は非磁性材料（例えばステンレス鋼（ＳＵＳ））から形成されている。従って、パンチ２０’、３０’の先端部２０ｂ’、３０ｂ’内にねじ２２、３２が存在すると、キャビティ内の磁界強度の分布が不均一となる。ねじ２２、３２は、キャビティの上面（上パンチの２０’の加圧面）および底面（下パンチ３０’の加圧面）付近に位置することになるので、特に、キャビティの深さ方向における磁界強度が不均一になりやすいという問題が発生する。
【００１１】
パンチの先端部と基幹部との接合にボルトを用いず、銀蝋を用いることも考えられるが、例えば、超硬合金（磁性材料）から形成された先端部と、ステンレス鋼（非磁性材料）から形成された基幹部とを銀蝋を用いて接合しても、十分な接合強度（信頼性を含む）を得ることはできず、工業的に利用することは難しい。従って、図２に模式的に示したように、銀蝋２０ｃ、３０ｃを用いた場合にも、ねじ２２、３２を省略することはできなかった。
【００１２】
本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも安価な構成で、磁性粉末を従来と同等以上の配向度で磁界配向させることが可能なプレス装置およびそのようなプレス装置を用いた磁石の製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のプレス装置は、キャビティを形成する貫通孔を有するダイスと、それぞれが、加圧面と前記加圧面と対向する底面とを有する先端部と、前記先端部の前記底面に接合された端面を有する基幹部とを備え、前記キャビティ内に充填された磁性粉末をプレスするための一対のパンチと、前記キャビティ内の前記磁性粉末に配向磁界を印加するための磁界発生手段とを備えたプレス装置であって、前記ダイスおよび前記先端部は磁性材料から形成されており、前記基幹部はＢｅＣｕ合金から形成されており、前記先端部の前記底面と前記基幹部の前記端面とは銀蝋によって互いに接合されており、そのことによって上記目的が達成される。
【００１４】
前記ＢｅＣｕ合金は、９６質量％以上９９質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上２．０質量％以下のＢｅを含むことが好ましい。
【００１５】
前記磁性材料は、超硬合金または合金炭素鋼であることが好ましい。
【００１６】
本発明の磁石の製造方法は、磁性粉末を用意する工程と、上記のいずれかに記載のプレス装置の前記キャビティ内に前記磁性粉末を充填する工程と、前記キャビティ内に充填された前記磁性粉末が予め決められた所定のかさ密度に圧縮されたときに、前記磁性粉末に配向磁界を印加することによって、前記磁性粉末を配向させる工程と、前記配向させられた前記磁性粉末をさらに圧縮することによって成形体を形成する工程とを包含することを特徴とする。
【００１７】
好ましい実施形態において、前記磁性粉末は、希土類合金粉末を含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態によるプレス装置およびそれを用いた磁石の製造方法を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態によるプレス装置１００を模式的に示す断面図である。
【００２０】
プレス装置１００は、キャビティ（成形空間）を形成する貫通孔１０ａを有するダイス１０と、キャビティ内に充填された磁性粉末をプレスするための上パンチ２０および下パンチ３０と、キャビティ内の磁性粉末に配向磁界を印加するための磁界発生手段４０とを備えている。磁界発生手段４０は、例えば磁界発生コイル４０ａとヨーク４０ｂとによって構成され得る。ダイス１０、上パンチ２０および下パンチ３０から構成される金型セットは、不図示の駆動装置に接続され、プレス工程に必要な上下運動を行う。本実施形態によるプレス装置１００の基本的な動作は、公知の一軸プレス装置の動作と同様にして実行される。
【００２１】
プレス装置１００が有するパンチ２０、３０は、それぞれ、基幹部２０ａ、３０ａと、先端部２０ｂ、３０ｂとを有している。先端部２０ｂ、３０ｂは、それぞれ、加圧面２０Ｂ、３０Ｂと、加圧面２０Ｂ、３０Ｂと対向する底面２０Ｃ、３０Ｃとを有し、底面２０Ｃ、３０Ｃは、基幹部２０ａ、３０ａの端面２０Ａ、３０Ａに接合されている。
【００２２】
ダイス１０および先端部２０ｂ、３０ｂは磁性材料から形成されており、基幹部２０ａ、３０ｂはＢｅＣｕ合金から形成されており、先端部２０ｂ、３０ｂの底面２０Ｃ、３０Ｃと基幹部２０ａ、３０ａの端面２０Ａ、３０Ａとは銀蝋２０ｃ、３０ｃによって互いに接合されている。
【００２３】
ダイス１０および先端部２０ｂ、３０ｂは磁性材料から形成されているので、上記特許文献１に記載されているように、キャビティ内の磁界強度の分布を均一にすることができる。さらに、先端部２０ｂ、３０ｂと基幹部２０ａ、３０ａとは銀蝋によって互いに接合されており、図２に示した従来のプレス装置のように、磁性材料で形成されたねじを有しないので、ねじによる磁界強度分布の乱れが発生しない。
【００２４】
本発明によるプレス装置１００において、ねじを用いることなく、銀蝋２０ｃ、３０ｃのみによって、先端部２０ｂ、３０ｂと基幹部２０ａ、３０ａとを十分な強度で接合することができるのは、基幹部２０ａ、３０ａがＢｅＣｕ合金から形成されているためである。
【００２５】
本発明者は、種々検討した結果、ＢｅＣｕ合金は、超硬合金や合金炭素鋼と銀蝋によって強固に接合されることを見出した。例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）や高マンガン鋼から形成された先端部と超硬合金から形成された基幹部とを５０ｍｍ×８０ｍｍ程度以上の面積に亘って銀蝋のみによって接合すると、少なくとも１０個に１個の割合で銀蝋と基幹部との間に剥がれが発生するのに対し、基幹部をＢｅＣｕ合金で形成した場合には、剥がれが発生することがない。
【００２６】
これは、ステンレス鋼（１４．２〜２６．４Ｗ／ｍ・Ｋ）や高マンガン鋼（１１５〜２４Ｗ／ｍ・Ｋ）は、その熱伝導率が低いのに対し、ＢｅＣｕ合金（１００〜２４０Ｗ／ｍ・Ｋ）の熱伝導率が高いためと考えられる。なお、超硬合金（５０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋ）の熱伝導率は、ステンレス鋼や高マンガン鋼の熱伝導率よりも高く、ＢｅＣｕ合金の熱伝導率は、超硬合金よりも更に高い値を有している。
【００２７】
ＢｅＣｕは高い熱伝導率を有しているため、加熱された銀蝋を介して超硬合金や合金炭素鋼と接合する際に温度むらが発生し難く、且つ、冷却過程においても温度むらが発生し難いので、均一な接合状態が得られるとともに、最終的な接合部に発生する応力（熱応力）も小さくなるため、強固な接合を形成できると考えられる。
【００２８】
ＢｅＣｕ合金としては、９６質量％以上９９質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上２．０質量％以下のＢｅを含むものを好適に用いることができる。具体的には、住友特殊金属製のＢＣ−１またはＢＣ−２を用いることができる。
【００２９】
ダイスやパンチの先端部を形成するための磁性材料としては、超硬合金または合金炭素鋼が好適に用いられる。超硬合金とは、一般に、ＷＣ、ＴｉＣ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ３Ｃ２などの金属（ＩＶａ、ＶａおよびＶＩａ族金属）の炭化物の粉末を、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎおよびこれらの合金を用いて焼結された合金を指す。これらの超硬合金のうち、ビッカース硬度Ｈｖが８３０以上１８００以下の材料が好ましく、飽和磁化（４πＩｓ）が０．０５Ｔ〜１．２Ｔの範囲内にある超硬合金を好適に用いることができる。また、ＢｅＣｕ合金との銀蝋による接合強度・信頼性の観点から、超硬合金の熱伝導率は、３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
【００３０】
なお、ダイスを形成する磁性材料とパンチの先端部を形成する磁性材料とは必ずしも同じである必要はないが、キャビティ内の磁界強度の均一性の観点から、飽和磁化が略同じであることが好ましく、飽和磁化の比率（ダイスの飽和磁化を基準として）が０．１以上１．４以下の範囲内にある磁性材料を用いることが好ましい。
【００３１】
配向磁界の印加は、キャビティ内に充填された磁性粉末が予め決められた所定のかさ密度に圧縮されたときに実行されることが好ましい。希土類合金粉末（真比重約７．５ｇ／ｃｍ３）の場合は、キャビティ内に充填された磁性材料が２．０ｇ／ｃｍ３から４．５ｇ／ｃｍ３のかさ密度に圧縮される間に配向磁界の印加を行う。静磁界を印加する場合、最終的な成形体が得られるまで静磁界をずっと印加し続けてもよいし、磁性粉末が磁界を印加しても動かなくなるかさ密度に到達した時点で印加を止めても良い。
【００３２】
キャビティ内の磁界強度の分布の均一性を高くするためには、上下パンチ２０、３０の磁性材料で形成された先端部２０ｂ、３０ｂの底面２０Ｃ、３０Ｃがダイスの上面１０Ｔおよび下面１０Ｂとほぼ面一になることが好ましい。基幹部２０ａおよび３０ａは非磁性体で形成されていることが好ましく、特許文献１に記載されているように、上下パンチの全体を磁性材料で形成することは好ましくない。このような観点から基幹部２０ａ、３０ａを形成する材料の透磁率は１．０１以下であることが好ましいが、ＢｅＣｕ合金の透磁率は１．００１以下であり、この点においても好適な材料である。
【００３３】
磁性粉末の配向度を高めるためには、配向磁界を印加しても磁性粉末が動かなくなる直前に磁性粉末に印加される配向磁界が均一であることが好ましい。配向磁界として静磁界を印加する場合は、キャビティ内の磁性粉末が約３．０ｇ／ｃｍ３のかさ密度のときに上下パンチ２０、３０のそれぞれの先端部２０ｂ、３０ｂの底面２０Ｃ、３０Ｃがダイスの上面１０Ｔおよび下面１０Ｂとほぼ面一になるように設定することが好ましい。具体的には、上記関係を満足するように、上下パンチ２０、３０の先端部２０ｂ、３０ｂの厚さを設定する。
【００３４】
なお、磁性粉末が動かなくなるかさ密度は印加する磁界によって異なるので、印加する磁界に応じて適宜設定する。配向磁界としてパル磁界を用いる場合には、そのパルス磁界を印加しても磁性粉末が動かなくなるかさ密度のときに、上下パンチ２０、３０のそれぞれの先端部２０ｂ、３０ｂの底面２０Ｃ、３０Ｃがダイスの上面１０Ｔおよび下面１０Ｂとほぼ面一になるように設定することが好ましい。
【００３５】
配向磁界は、静磁界でも良いし、パルス磁界でも良く、これらを組み合わせて用いてもよい。希土類合金粉末の成形体をプレス成形する場合、配向磁界の強度は、０．８Ｔ以上４．０Ｔ以下であることが好ましい。配向磁界の方向は、特に限定されないが、図１に示したように、磁界発生コイル４０を配置し、横方向（プレス方向に略直交する方向）に印加する場合（いわゆる、横磁場プレス）において高い配向度を得ることができるので好ましい。
【００３６】
本発明は、希土類焼結磁石の製造に好適に用いられ、特に、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系の高性能希土類焼結磁石の製造において効果的である。希土類焼結磁石用の製造方法の例を説明する。
【００３７】
公知のストリップキャスト法を用いてＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系希土類磁石合金の鋳片を作製する。具体的には、まず、Ｎｄ：３０ｍａｓｓ％、Ｂ：１．０ｍａｓｓ％、Ｄｙ：１．２ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．２ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．９ｍａｓｓ％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合金を高周波溶解によって溶融し、合金溶湯を形成する。この合金溶湯を１３５０℃に保持した後、単ロール法によって、合金溶湯を急冷し、厚さ０．３ｍｍのフレーク状合金鋳塊を得ることができる。このときの急冷条件は、例えば、ロール周速度約１ｍ／秒、冷却速度５００℃／秒、過冷度１８０℃とする。急冷速度は、１０２℃／秒〜１０４℃／秒に設定される。
【００３８】
このようにして形成された急冷合金の厚さは０．０３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にある。この合金は、短軸方向サイズが０．１μｍ以上１００μｍ以下で長軸方向サイズが５μｍ以上５００μｍ以下のＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒と、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒の粒界に分散して存在するＲリッチ相とを含有し、Ｒリッチ相の厚さは１０μｍ以下である。ストリップキャスト法による原料合金の製造方法は、例えば、米国特許第５，３８３，９７８に開示されている。
【００３９】
次に、粗粉砕された原料合金を複数の原料パックに充填し、ラックに搭載する。この後、前述の原料搬送装置を用いて、原料パックが搭載されたラックを水素炉の前まで搬送し、水素炉の内部へ挿入する。そして、水素炉内で水素粉砕処理を開始する。原料合金は水素炉内で加熱され、水素粉砕処理を受ける。粉砕後、原料合金の温度が常温程度に低下してから原料の取り出しを行うことが好ましい。しかし、高温状態（例えば４０〜８０℃）のまま原料を取り出しても、原料が大気と接触しないようにすれば、特に深刻な酸化は生じない。水素粉砕によって、希土類合金は０．１〜１．０ｍｍ程度の大きさに粉砕される。なお、合金は、水素粉砕処理の前において、平均粒径１〜１０ｍｍのフレーク状に粗粉砕されていることが好ましい。
【００４０】
水素粉砕後、ロータリクーラ等の冷却装置によって、脆化した原料合金をより細かく粉砕するとともに冷却することが好ましい。比較的高い温度状態のまま原料を取り出す場合は、ロータリクーラ等による冷却処理の時間を相対的に長くすれば良い。
【００４１】
ロータリクーラ等によって室温程度にまで冷却された原料粉末に対して、ジェットミルなどの粉砕装置を用いて更なる粉砕処理を行い、原料の微粉末を製造する。磁気特性等の観点から、微粉末の平均粒径（ＦＳＳＳ粒径）は２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。例えば、ジェットミルを用いて窒素ガス雰囲気中で微粉砕し、平均粒径が約３．５μｍの合金粉末を得る。この窒素ガス雰囲気中の酸素量は１００００ｐｐｍ程度に低く抑えることが好ましい。このようなジェットミルは、特公平６−６７２８号公報に記載されている。微粉砕時における雰囲気ガス中に含まれる酸化性ガス（酸素や水蒸気）の濃度を制御し、それによって、微粉砕後における合金粉末の酸素含有量（重量）を６０００ｐｐｍ以下に調整することが好ましい。希土類合金粉末中の酸素量が６０００ｐｐｍを超えて多くなりすぎると、磁石中に非磁性酸化物の占める割合が増加し、最終的な焼結磁石の磁気特性が劣化してしまうからである。
【００４２】
次に、この合金粉末に対し、ロッキングミキサー内で潤滑剤を例えば０．３ｍａｓｓ％添加・混合し、潤滑剤で合金粉末粒子の表面を被覆する。潤滑剤としては、脂肪酸エステルを石油系溶剤で希釈したものを用いることができる。例えば、脂肪酸エステルとしてカプロン酸メチルを用い、石油系溶剤としてはイソパラフィンを用いる。カプロン酸メチルとイソパラフィンの重量比は、例えば１：９とする。このような液体潤滑剤は、粉末粒子の表面を被覆し、粒子の酸化防止効果を発揮するとともに、プレス時の配向性および粉末成形性（成形体の抜き出し易さ）を向上させる機能を発揮する。
【００４３】
なお、潤滑剤の種類は上記のものに限定されるわけではない。脂肪酸エステルとしては、カプロン酸メチル以外に、例えば、カプリル酸メチル、ラウリル酸メチル、ラウリン酸メチルなどを用いても良い。溶剤としては、イソパラフィンに代表される石油系溶剤やナフテン系溶剤等を用いることができる。潤滑剤添加のタイミングは任意であり、微粉砕前、微粉砕中、微粉砕後の何れであっても良い。液体潤滑剤に代えて、あるいは液体潤滑剤とともに、ステアリン酸亜鉛などの固体（乾式）潤滑剤を用いても良い。
【００４４】
なお、上記の方法で製造したＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系希土類焼結磁石用の合金粉末は、鋭利な角を有する不定形状を有しており、且つ、粒度分布がシャープであるため圧縮時における流動性（成形性）が悪く、一般に、プレス時に配向が乱れやすい傾向にある。また、脂肪酸エステルなどの潤滑剤の添加によって各粒子の配向は容易に達成されやすくなるが、粉末流動性が悪くなるため、プレスに伴って配向の乱れが生じやすくなる。更に、高い磁気特性を得るために、例えば０．８Ｔ〜２．０Ｔの高い配向磁界を印加すると、その配向乱れが顕著となる。従って、希土類焼結磁石用の成形体の作製に、上述のように構成された本発明によるプレス装置１００を用いる効果が顕著に発揮される。
【００４５】
図１に示したプレス装置１００を用い、上述の方法で作製した磁性粉末を配向磁界中で成形することによって、配向に乱れの少ない成形体が得られる。プレス装置１００において、上下パンチ２０、３０の先端部２０ｂ、３０ｂの構成を変えた場合の配向度の違いについては、後に実験例を示して説明する。なお、磁性粉末の充填工程は、例えば、摺り切り法を用いて実行できる（例えば特開２０００−２４８３０１号公報参照）。
【００４６】
このプレス成形が終了した後、形成された成形体は下パンチ３０によって押し上げられ、プレス装置１００の外部へ取り出される。なお、成形体をダイスから取り出すときの離型性を高めるために、粉末充填の前に、加圧面に対して離型剤を塗布・散布しておいてもよい。離型剤としては、脂肪酸エステルを溶剤で希釈したものが好適に用いられる。脂肪酸エステルとしては、具体的には、カプロン酸メチル、カプリル酸メチル、ラウリル酸メチル、ラウリン酸メチルなどが挙げられる。溶剤としては、イソパラフィンに代表される石油系溶剤などを用いることができ、脂肪酸エステル：溶剤を１：２０〜１：１の重量比で混合したものが用いられる。脂肪酸としてアラキジン酸が１．０ｍａｓｓ％以下で含まれていてもよい。
【００４７】
次に、成形体は、焼結用台板（厚さ：０．５〜３ｍｍ）に載せられる。台板は、例えばモリブデン材料から形成されている。成形体は、台板とともに焼結ケースへ搭載される。成形体を搭載した焼結ケースは焼結炉内に移送され、その炉内で公知の焼結処理（例えば、アルゴン雰囲気のもと、１０５０℃で２時間の焼結処理）を受けて、焼結体に変化する。次に、必要に応じて焼結体の表面に対する研磨加工を行う。研磨加工の後、または研磨加工に代えて、焼結体表面を樹脂膜等によって覆う工程を実行しても良い。このようにして、最終的な製品、すなわち希土類磁石が製造される。
【００４８】
（実験例）
上述の組成を有するＮｄ系希土類合金粉末を用いて、プレス装置１００で成形体を作製した。ここで、プレス装置１００のダイス１０の厚さは、８０ｍｍ、貫通孔１０ａのプレス方向に直交方向における断面の大きさは８０ｍｍ×５０ｍｍである。上下パンチ２０、３０の先端部２０ｂおよび３０ｂをそれぞれ超硬合金（Ｃｏを１５ｍａｓｓ％含有するＷＣ−Ｃｏ系超硬合金、飽和磁化：０．３７Ｔ、熱伝導率：７１Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いて作製した。基幹部２０ａ、３０ａはＢｅＣｕ合金（住友特殊金属製のＢＣ−２：透磁率：１．０００４Ｔ、熱伝導率：１０５Ｗ／ｍ・Ｋ））を用いて作製した。先端部２０ｂ、３０ｂと基幹部２０ａ、３０ａとの接合には、銀蝋（住友電工製ＳＡアロイＩＩ）を用いた。銀蝋の薄板（例えば厚さ３０ｍｍ×５０ｍｍ×８０ｍｍ）を誘電加熱で６００℃から７００℃に加熱溶融し、先端部２０ｂ、３０ｂと基幹部２０ａ、３０ａとをそれぞれ銀蝋付けした。
【００４９】
先端部２０ｂ、３０ｂの厚さは、合金粉末のかさ密度が３．０ｇ／ｃｍ３の時点で、図１に示したように、先端部２０ｂ、３０ｂの底面２０Ｃ、３０Ｃがダイス１０の上面１０Ｔおよび下面１０Ｂとほぼ面一になるように設定した。この上下パンチ２０、３０を用意して、成形体を作製した。なお、キャビティの中心における配向磁界の強度は１．４４Ｔとし、合金粉末のかさ密度が２．０ｇ／ｃｍ３の時点で配向磁界の印加を開始し、最終的な成形体（かさ密度４．５ｇ／ｃｍ３）が得られるまで配向磁界の印加を続けた。
【００５０】
比較のために、基幹部２０ａ、３０ａをステンレス鋼で形成し、上記超硬合金で形成された先端部２０ｂ、３０ｂに、上記銀蝋およびボルト（ステンレス鋼製）を用いて接合した従来のパンチ２０’３０’（図２参照）を用いて、同様に成形体を作製した。なお、先端部２０ｂ’、３０ｂ’に直径１２ｍｍ、深さ１５ｍｍボルト穴を形成した。
【００５１】
得られた成形体における粉末粒子の配向角度の分布は、以下の様にして評価した。
【００５２】
それぞれの成形体を用いて焼結体を作製し、これを多数の小片に切断し、各小片の磁化の方向と、本来の磁化の方向（配向磁界の方向）とのずれ（偏磁）を角度の差として求めた。具体的には、小片を回転自在なホルダーに固定した状態で均一な平行磁界中に配置し、小片が磁界中で静止したときの小片と平行磁界との角度から、磁化方向のずれを評価した。磁化方向が粉末粒子の配向方向を代表するものとみなした。配向角度の分布は、プレス方向（成形体の厚さ方向）および金型方向（プレス方向および配向磁界方向に直交する方向）とのそれぞれについて求めた。
【００５３】
本発明の実施形態によるパンチ２０、３０を用いた場合、従来のパンチ２０’、３０’を用いた場合に比較して、プレス方向において３０％程度、金型方向においては７０％程度、配向角度のずれが低減された。
【００５４】
このように、本発明によると、キャビティ内の磁界強度分布の乱れが抑制され、従来よりも配向乱れの少ない成形体が得られる。従って、この成形体を焼結することによって、磁気特性に優れた希土類焼結磁石を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によると、従来よりも安価な構成で、磁性粉末を従来と同等以上の配向度で磁界配向させることが可能なプレス装置およびそのようなプレス装置を用いた磁石の製造方法が提供される。本発明によるプレス装置を用いて形成された成形体では、均一な配向が達成され、この成形体を用いて作製した希土類磁石は優れた磁気特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のプレス装置１００の主要部を示す模式的な断面図である。
【図２】従来のプレス装置２００の主要部を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０　ダイス
１０ａ　貫通孔
２０　上パンチ
２０ａ、３０ａ　基幹部
２０ｂ、３０ｂ　先端部
２０ｃ、３０ｃ　銀蝋
２０Ｂ、３０Ｂ　加圧面
２０Ｃ、３０Ｃ　底面
２０Ａ、３０Ａ　端面
３０　下パンチ
４０　磁界発生手段
４０ａ　コイル
４０ｂ　ヨーク
１００　プレス装置
【図１】
2004106041.tif 000003
【図２】
2004106041.tif 000004