(57)【要約】【課題】  切断加工後の成形体を損傷することがなく、少ない加工代で安定に切断加工を行うことを可能とする。【解決手段】  希土類元素を含む原料合金粉を成形し、成形した成形体を所定の形状に切断加工するに際し、成形体の切断面と略直交する２方向の面のうち少なくとも１方向の面を加圧支持する。例えば、切断加工方向に対して略平行な方向に成形体を加圧する。加圧力は、成形体の成形圧の１％〜２０％とする。切断加工は、例えばワイヤー加工により行う。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素を含む原料合金粉を成形し、成形した成形体を所定の形状に切断加工するに際し、前記成形体の切断面と略直交する２方向の面のうち少なくとも１方向の面を加圧支持することを特徴とする希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項２】
前記２方向の面のうち切断面の長辺に対応する面を加圧支持することを特徴とする請求項１記載の希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項３】
前記切断加工方向と直交する方向の面を加圧支持し、切断加工方向に対して略平行な方向に成形体を加圧することを特徴とする請求項１記載の希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項４】
前記成形体の切断面と略直交する２方向の面の双方を加圧支持し、切断加工方向に対して略平行な方向の加圧力をこれとは直交する方向の加圧力よりも大とすることを特徴とする請求項１記載の希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項５】
加圧力を成形体作製時の成形圧の１％〜２０％とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項６】
前記切断加工は、成形体を所定の厚さで切り出すスライス加工であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項７】
前記切断加工は、ワイヤーソー加工により行うことを特徴とする請求項６記載の希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項８】
希土類元素を含む原料合金粉が成形されてなる成形体を所定の形状に切断加工する際に使用される希土類焼結磁石の製造装置であって、
成形体の１面と接して基台に取り付けられ成形体を加圧支持する第１の支持板と、前記第１の支持板と接する面とは反対側の面を支持する第２の支持板とを備え、
前記第１の支持板の成形体の切断加工位置にスリットが設けられるとともに、これに対応して前記第２の支持板に逃げ溝が設けられていることを特徴とする希土類焼結磁石の製造装置。
【請求項９】
前記第１の支持板は、前記成形体の１面と接する第１の面と、前記成形体の前記１面と略直交する両側面に沿った第２，第３の面と、前記第２，第３の面と略直交して外方に折り曲げられ基台への取り付け部を有する第４，第５の面とから構成され、
前記第２，第３の面に成形体の厚さに対応する深さのスリットが設けられていることを特徴とする請求項８記載の希土類焼結磁石の製造装置。
【請求項１０】
前記切断加工を行うワイヤーソーを備えることを特徴とする請求項８又は９記載の希土類焼結磁石の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類元素を含む希土類焼結磁石の製造方法及び製造装置に関し、特に成形体の切断加工技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結磁石、例えば希土類硼素系焼結磁石は、磁気特性に優れること等の利点を有することから、近年、その需要は益々拡大する傾向にある。このような状況から、希土類硼素系焼結磁石の磁気特性を向上するための研究開発や、品質の高い希土類焼結磁石を製造するための製造方法の改良等が各方面において進められている。
【０００３】
希土類焼結磁石の製造方法としては、粉末冶金法が知られており、低コストでの製造が可能なことから広く用いられている。粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造方法は、基本的には、先ず、原料合金インゴットを粗粉砕及び微粉砕し、粒径が数μｍ程度の原料合金微粉を得る。このようにして得られた原料合金微粉を静磁場中で磁場配向させ、磁場を印加した状態で成形を行う。磁場中成形後、成形体を真空中、または不活性ガス雰囲気中で焼結を行う。
【０００４】
前述の粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造においては、得られる希土類焼結磁石を所定の形状とするための輪郭加工が必要である。そして、具体的な加工方法として、原料合金微粉をプレスしてブロックを成形し、成形体を焼結した後に、ダイヤモンド砥石やカッター等を用いて切断加工を行い、１つのブロック状の焼結体から複数個の製品を切り出す方法が知られている。
【０００５】
しかしながら、前記加工方法を採用した場合、製造コストの点で問題が多い。例えば、輪郭加工により焼結体から多量の切粉が生じるが、この切粉は既に焼結されているため、再利用することは極めて困難であり、加工の仕方によっては焼結体のロスが多くなり、材料歩留まりの低下を招く。希土類焼結磁石を構成する材料は高価であるため、材料歩留まりの低下は、コストに対して致命的な欠陥となる。また、希土類焼結磁石の焼結体は、極めて硬く脆いうえに、加工負荷が大きいため、高精度な加工が困難であり、加工時間を長時間要するという問題もある。このように、焼結体の加工に要するコストが、製造コスト増加の大きな原因となっている。
【０００６】
また、前記のような焼結体を加工することによる問題を解消する手法としては、焼き上がり形状が最終製品に近い形状及び寸法になるようにプレス金型を設計し、これを用いて成形体を成形し、これを焼結する方法も考えられる。この場合、僅かな表面研削により最終製品の形状及び寸法に仕上げることができ、切粉の発生が僅かなもので済み、成形体の加工も不要である。
【０００７】
しかしながら、例えば弓形状等の異形状の成形体を作製する場合、焼き上がり形状が最終製品に近い形状及び寸法になるように成形体を作製すると、圧縮比の相違から成形体内部における材料密度にばらつきが生じ、成形体にクラックが入るという問題がある。クラックが入ると、その方向によっては焼結体の大部分が不良品となり、歩留まりを大きく低下させる原因となる。また、複雑な形状の金型は高価になるという問題もある。
【０００８】
以上のような状況から、焼結体の製造プロセスにおいて、成形体の段階で何らかの加工を行うことが検討されている。例えば特許文献１には、焼成前の弓形フェライト磁石用成形体の段階で、弓形フェライト磁石用成形体の外周または内周の端縁に回転砥石または回転ブラシにより面取り部を形成する技術が開示されている。特許文献２は、グリーン加工時における成形体の酸化を防止するために、希土類焼結磁石用微粉を成形してなる成形体を鉱物油、合成油、または植物油中に浸漬し、その状態の成形体を回転する加工刃で切断加工する技術が開示されている。特許文献３には、焼結磁石の製造に際し、磁石粉末の成形体を作製する工程と、ワイヤーソーを用いて前記成形体を加工する工程と、前記成形体を焼結する工程とを包含する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−６４４５１号公報
【特許文献２】特開平８−１８１０２８号公報
【特許文献３】特開２００３−３０３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、例えば特許文献１に記載された技術を酸化反応性の高い希土類鉄硼素系磁石用の粉末成形体に適用すると、回転砥石や回転ブラシと成形体との間で摩擦熱が発生するため、成形体中の希土類元素や鉄が大気雰囲気中の酸素や水分と急激に反応し、最悪の場合、成形体が発火するおそれがある。また、そのような事態に陥らない場合でも、得られる磁石の磁気特性が劣化してしまう。
【００１０】
一方、特許文献２記載の技術では、切断後、焼結前に成形体から鉱物油等を除去する脱脂工程が不可欠であり、脱脂が不十分な場合には油に含まれる炭素が焼結過程で不純物として機能し、磁石特性を劣化させてしまう。また、上記のブレードソーを用いた加工方法では、成形体の切断代を大きめに確保する必要があり、材料歩留まりが悪いという問題もある。
【００１１】
これら技術と比較すると、特許文献３に記載されるワイヤーソーによるワイヤー加工では、摩擦熱の発生も少なく、加工代も少なくて済む等の利点を有する。ただし、このワイヤー加工に限らず、成形体を切断する際には、成形体をどのように支持するかが大きな問題となる。
【００１２】
先ず、加工後の成形体の厚さが薄い場合、切断後の成形体が相互に倒れかかり、破損するという問題がある。このような問題は、加工方向が重力方向に平行であっても、直角であっても生ずる。特に、例えば特許文献３に記載されるように水平方向に切断した場合、加工終了時に加工後の薄板状の成形体が加工代分だけ重力で落下するという問題があるが、特許文献３記載の発明では、この点については何ら考慮されていない。また、仮に落下しないように切断を途中で止めたとしても、加工後の成形体の重量によって折れ曲がる危険性があり、薄く長い形状への加工は困難である。
【００１３】
加工時に成形体を固定する例としては、特許文献２には、スペーサによって成形体を固定する実施例が開示されている。しかしながら、密度が低く脆い成形体を底面のみで固定することは、現実的には不可能に近い。
【００１４】
さらに、特許文献３に記載されるように、筐体状のケースに収めて切断加工を行うことも考えられるが、成形体が固定されるわけではないので、安定して切断加工を行うことは難しい。成形体が固定されていないと、例えば加工中の加工力によって成形体が動いてしまい、加工代の増大、すなわち切削屑の増大に繋がる。加工代が大きくなり、切削屑が増えると、材料歩留まりを低下する要因となる。
【００１５】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、切断加工後の成形体を損傷することがなく、少ない加工代で安定に切断加工を行うことが可能な希土類焼結磁石の製造方法を提供することを目的とし、さらには、係る切断加工を実現することが可能な製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述の目的を達成するために、本発明の希土類焼結磁石の製造方法は、希土類元素を含む原料合金粉を成形し、成形した成形体を所定の形状に切断加工するに際し、前記成形体の切断面と略直交する２方向の面のうち少なくとも１方向の面を加圧支持することを特徴とする。
【００１７】
切断加工に際して、切断面と略直交する２方向の面のうち少なくとも１方向の面を加圧支持することで、例えば成形体を薄板状に切断した場合にも、切断後の薄板状の成形体が固定され、倒れかかりや落下による損傷が解消される。また、前記加圧支持を行うことで、成形体が固定状態となり、切断加工時に成形体が不用意に動くことがなく、安定した切断加工が実現され、加工代が小さくなる。さらに、成形体の加圧支持は成形体の強度の向上をもたらし、例えば加圧力を成形体の成形圧の１％〜２０％とすることで、加圧による加工時の成形体強度向上が実現される。成形体の強度を高めるために成型圧力を高めることが知られているが、高圧での成形は、かじりの発生や配向度の低下を招くので好ましくない。
【００１８】
一方、本発明の希土類焼結磁石の製造装置は、希土類元素を含む原料合金粉が成形されてなる成形体を所定の形状に切断加工する際に使用される希土類焼結磁石の製造装置であって、成形体の１面と接して基台に取り付けられ成形体を加圧支持する第１の支持板と、前記第１の支持板と接する面とは反対側の面を支持する第２の支持板とを備え、前記第１の支持板の成形体の切断加工位置にスリットが設けられるとともに、これに対応して前記第２の支持板に逃げ溝が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
前記構成を有する本発明の製造装置では、第１の支持板と第２の支持板によって成形体が加圧支持され、前記安定した切断加工が簡易に実現される。また、各支持板にスリットが設けられているので、これら支持板が切断加工の妨げになることもない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明においては、成形体の段階で切断加工を行うことで、焼結後の加工量を大幅に削減するようにしているので、加工時間の短縮や製造コストの低減を実現することができる。また、切断加工時に成形体が支持されるので、倒れかかりや落下による損傷を解消することができ、加工代も小さくすることができる。また、本発明においては、かじりの発生や配向度の低下を招くことなく、成形体の密度を向上して強度を高めることができるので、割れかけ等の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した希土類焼結磁石の製造方法及び製造装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
先ず、本発明の製造方法により製造される希土類焼結磁石について説明する。希土類焼結磁石、中でも希土類硼素系焼結磁石は、基本的には希土類元素、遷移金属元素及びホウ素を主成分とするものである。磁石組成は、目的に応じて任意に選択すればよい。
【００２３】
例えば、Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ＝Ｙを含む希土類元素の１種または２種以上、Ｔ＝ＦｅまたはＦｅ及びＣｏを必須とする遷移金属元素の１種または２種以上、Ｂ＝ホウ素）系希土類焼結磁石とする場合、磁気特性に優れた希土類焼結磁石を得るためには、焼結後の磁石組成において、希土類元素Ｒが２７．０〜３２．０重量％、ホウ素Ｂが０．５〜２．０重量％、残部が実質的に遷移金属元素Ｔ（例えばＦｅ）となるような配合組成とすることが好ましい。希土類元素Ｒの量が２７．０重量％未満であると、軟磁性であるα−Ｆｅ等が析出し、保磁力が低下する。逆に、希土類元素Ｒが３２．０重量％を越えると、Ｒリッチ相の量が多くなって耐蝕性が劣化するとともに、主相であるＲ2Ｔ14Ｂ結晶粒の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。また、ホウ素Ｂが０．５重量％未満の場合には、高い保磁力を得ることができない。逆に、ホウ素Ｂが２．０重量％を越えると、残留磁束密度が低下する傾向がある。
【００２４】
ここで、希土類元素Ｒは、Ｙを含む希土類元素、すなわちＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる１種、または２種以上である。中でも、ＮｄやＰｒは、磁気特性のバランスが良いこと、資源的に豊富で比較的安価であることから、主成分をＮｄやＰｒとすることが好ましい。また、Ｄｙ2Ｆｅ14ＢやＴｂ2Ｆｅ14Ｂ化合物は、異方性磁界が大きく、ＤｙやＴｂをＮｄに対する置換元素として採用することは保磁力Ｈｃｊを向上させる上で有効である。
【００２５】
さらに、希土類焼結磁石は、添加元素Ｍを加えて、Ｒ−Ｔ−Ｂ−Ｍ系希土類焼結磁石とすることも可能である。この場合、添加元素Ｍとしては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｗ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ等を挙げることができ、これらの１種または２種以上を選択して添加することができる。例えば、高融点金属であるＮｂ、Ｚｒ、Ｗ等の添加は、結晶粒成長を抑制する効果がある。勿論、これら組成に限らず、希土類焼結磁石の組成として従来公知の組成全般に適用可能であることは言うまでもない。
【００２６】
また、前述の希土類焼結磁石では、酸素の含有量を２５００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。これは、酸素含有量が２５００ｐｐｍを越えると、希土類元素が酸化物として存在する量が増加し、主相及び副相に存在すべき磁気的に有効な希土類元素が減少して保磁力が低下するという問題が生ずる。さらに、生成した酸化物は非磁性であり、焼結体の磁化の低下も招く。酸素量と酸化物の生成量の関係は、化合物の化学量論比に従って直線的関係を有するが、近年の磁石応用製品において高性能希土類磁石に要求される保磁力や磁化を満足させるためには、２５００ｐｐｍ以下であることが要求される。本発明においては、原料合金粉末に含まれる酸素量を１０００ｐｐｍ以下、特に４００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００２７】
さらに、希土類焼結磁石は、炭素（Ｃ）の含有量が１５００ｐｐｍ以下、窒素（Ｎ）の含有量が２００〜１５００ｐｐｍであることが好ましい。炭素の含有量が１５００ｐｐｍを越えると、炭素は希土類元素の一部と炭化物を形成し、磁気的に有効な希土類元素が減少して保磁力が低下する。また、窒素量を前記範囲とすることによって、優れた耐蝕性と高い磁気特性を両立させることができる。
【００２８】
前述の希土類焼結磁石は、粉末冶金法により製造されるものであり、焼結により焼結体とされる。以下、希土類焼結磁石の粉末冶金法による製造方法について説明する。
【００２９】
図１は、粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造プロセスの一例を示すものである。この製造プロセスは、基本的には、合金化工程１、粗粉砕工程２、微粉砕工程３、磁場中成形工程４、成形体加工工程５、焼結工程６、時効工程７、加工工程８、及び表面処理工程９とにより構成される。なお、酸化防止のために、焼結後までの各工程は、ほとんどの工程を真空中、あるいは不活性ガス雰囲気中（窒素ガス雰囲気中、Ａｒガス雰囲気中等）で行う。
【００３０】
合金化工程１では、原料となる金属、あるいは合金を磁石組成に応じて配合し、不活性ガス、例えばＡｒ雰囲気中で溶解し、鋳造することにより合金化する。鋳造法としては、溶融した高温の液体金属を回転ロール上に供給し、合金薄板を連続的に鋳造するストリップキャスト法（連続鋳造法）が生産性等の観点から好適である。原料金属（合金）としては、純希土類元素、希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金等を使用することができる。インゴットとして鋳造した場合には、凝固偏析を解消すること等を目的に、必要に応じて溶体化処理を行ってもよい。溶体化処理の条件としては、例えば真空またはＡｒ雰囲気下、７００〜１２００℃領域で１時間以上保持する。
【００３１】
粗粉砕工程２では、先に鋳造した原料合金の薄板、あるいはインゴット等を、粒径数百μｍ程度になるまで粉砕する。粉砕手段としては、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用いることができる。粗粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させて脆化させた後、粗粉砕を行うことが効果的である。
【００３２】
前述の粗粉砕工程２が終了した後、通常、粗粉砕した原料合金粉に粉砕助剤を添加する。粉砕助剤としては、例えば脂肪酸系化合物等を使用することができるが、特に、脂肪酸アミドを粉砕助剤として用いることで、良好な磁気特性、特に高配向度で高い磁化を有する希土類焼結磁石を得ることができる。粉砕助剤の添加量としては、０．０３〜０．４重量％とすることが好ましい。粉砕助剤の添加量が０．０３重量％未満であると、潤滑剤の磁気特性に与える効果が十分に得られず、０．４重量％以下の添加量であれば、焼結後の残留炭素の量を効果的に低減することができ、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させる上で有効である。
【００３３】
粗粉砕工程２の後、微粉砕工程３を行うが、この微粉砕工程３は、例えば気流式粉砕機等を使用して行われる。微粉砕の際の条件は、用いる気流式粉砕機に応じて適宜設定すればよく、原料合金粉を平均粒径が１〜１０μｍ程度、例えば３〜６μｍとなるまで微粉砕する。気流式粉砕機としては、ジェットミル等が好適である。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば窒素ガス）を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粉体の粒子を加速し、粉体の粒子同士の衝突や、衝突板あるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。ジェットミルは、一般的に、流動層を利用するジェットミル、渦流を利用するジェットミル、衝突板を用いるジェットミル等に分類される。これらのジェットミルのうちでは、流動層を利用するジェットミル、及び渦流を利用するジェットミルが好ましく、特に流動層を利用するジェットミルが好ましい。例えば原料合金粉と粉砕助剤とは比重が大きく異なるが、流動層中及び渦流中では比重の違いに殆ど関係なく良好に粉砕及び混合が行なわれ、特に流動層中では比重の違いは殆ど問題とならないからである。
【００３４】
微粉砕工程３の後、磁場中成形工程４において、原料合金微粉を磁場中にて成形する。具体的には、微粉砕工程３にて得られた原料合金微粉を電磁石を配置した金型内に充填し、磁場印加によって結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。磁場中成形は、成形圧力と磁界方向が平行な縦磁場成形、成形圧力と磁界方向が直交する横磁場成形のいずれであってもよい。さらに、磁界印加手段として、パルス電源と空芯コイルも採用することができる。この磁場中成形は、例えば７００〜１３００ｋＡ／ｍの磁場中で、１００〜２００ＭＰａ前後の圧力で行えばよい。  
【００３５】
この磁場中成形工程４に際しては、後述する成形体加工工程５において成形体の切断加工や輪郭の加工を行うので、成形体形状が最終製品にほぼ一致するような形状及び寸法とする必要はない。例えば、扇型の希土類焼結磁石の製造を考えた場合、成形体は扇型に成形する必要はなく、単純化した例えば直方体形状とすればよい。
【００３６】
次に、成形体加工工程５において、成形体に加工を施して任意の形状とする。例えば、ワイヤーソーにより所定の厚さに切断し、さらには扇形に切断する。図２は、直方体形状の成形体１１に対する加工の一例を示すものであり、切断線Ｓで所定の厚さにスライスし、切断線Ｒに沿って輪郭加工する。
【００３７】
ここで、例えば切断線Ｓで所定の厚さに切断する場合、特に厚さが薄くなると、切断後の成形体１１が相互に倒れかかり、破損したり折れ曲がる危険性がある。また、成形体１１が固定されていないと、加工力によって成形体１１が動いてしまい、加工代が増大することになる。そこで、本発明では、例えばワイヤーソーでの切断の際に、成形体１１を加圧支持し、前記倒れかかりや折れ曲がりを防止し、成形体１１が動いてしまうことによる加圧代の増大を防ぐこととする。
【００３８】
加圧支持に際しては、成形体１１の切断面と略直交する２方向の面のうち少なくとも１方向の面を加圧支持すればよいが、これら２方向の面のうち切断面の長辺に対応する面（すなわち幅の広い方の面）を加圧支持すれば安定に支持することができる。また、切断加工方向と直交する方向の面を加圧支持し、切断加工方向に対して略平行な方向に成形体を加圧することが好ましい。
【００３９】
具体的には、図２に示す成形体１１に対して、矢印Ｗ方向にワイヤーソーを進めて前記切断線Ｓでの切断を行う場合、成型体１１の上面１１ａを加圧支持する。実際には、成型体１１の底面１１ｂは例えば成型体１１を基台の上に置くことにより基台によって支持され、前記のように成型体１１の上面１１ａを加圧支持することにより、上面１１ａ、底面１１ｂ間に前記ワイヤーソーの切断方向と平行に加圧力が加わることになる。
【００４０】
このとき、加える加圧力は、成形体１１の成形圧の１％〜２０％とすることが好ましい。通常、成形圧は８０ＭＰａ〜１５０ＭＰａであるので、好ましい加圧力の範囲は、０．８ＭＰａ〜３０ＭＰａということになる。前記加圧力を加えることで、成型体１１を確実、且つ安定に支持することが可能であり、さらに、加圧力によって成型体強度を向上し、割れかけを防止するという効果を得ることもできる。ただし、加圧力が成型圧の２０％を越えると、切断加工された成型体１１が加圧力で破損するおそれがある。加圧力が成形圧の１％未満であると、安定、且つ確実な固定が難しくなり、密度向上の効果も期待できなくなる。
【００４１】
勿論、最適な加圧力は、切断加工後の成形体１１の厚みと加工長さによって異なり、１％〜１５％、あるいは１％〜７％等、小さい数値とすることが望ましい場合もある。切断加工後の厚みが薄いほど、加工長さが長いほど、加圧力は小さい選択となる。
【００４２】
加圧支持する面は、前記の通り、切断加工方向（矢印Ｗ方向）に対して略平行な方向に成形体を加圧することになる成型体１１の上面１１ａ及び底面１１ｂが最適であるが、これに限らず、成形体１１の側面１１ｃ、１１ｄを加圧支持することも可能である。特に、側面１１ｃ、１１ｄの幅が上面１１ａ及び底面１１ｂよりも広い場合には、側面１１ｃ、１１ｄを加圧支持するのが有利である。
【００４３】
さらに、成形体１１の上面１１ａ及び底面１１ｂと、側面１１ｃ、１１ｄの両者を加圧支持するようにしてもよい。その場合には、側面１１ｃ、１１ｄに対する加圧力を、切断加工方向に対して略平行な方向での加圧力、すなわち上面１１ａに加える加圧力よりも小とすることが好ましい。成形体１１の正面１１ｅ及び背面１１ｆについては、この方向に加圧支持すると、切断された成形体１１を切断代分だけ押し込むことになり、折れ曲がりや破損の原因となるため、避ける必要がある。
【００４４】
前述の切断加工に際して、加工法は特に限定されない。例えば、前記のワイヤーソーによる切断加工であってもよいし、ブレードソー等の切断刃を用いた切断加工であってもよい。また、切断加工時の加工雰囲気も限定されないが、酸化し易い希土類合金微粉の成形体１１の加工であるので、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中、油中等、非酸化雰囲気中で行うことが好ましい。大気中で行う場合には、加工部分に油や有機溶媒を吹き付けながら行うことが好ましい。
【００４５】
前記のように成形体１１を加圧支持しながら切断加工を行うためには、例えば図３に示すような装置を用いればよい。以下、この製造装置について説明する。
【００４６】
図３に示す製造装置は、成形体１１を加圧支持しながら円滑に切断加工を進めるためのものである。その構成は、成形体１１を覆ってこれを加圧支持する加圧カバー１２と、成形体１１の底面１１ｂを支持するベース板１５とを備え、これらで成形体１１の上面１１ａ及び底面１１ｂ間を加圧支持するというものである。
【００４７】
加圧カバー１２は、例えば金属板等を折り曲げ加工することにより形成され、成形体１１の上面１１ａと接してこれを支持する上面板１２ａを有する。また、上面板１２ａの両側に連なり、上面板１２ａに対して直角に折り曲げられ成形体１１の側面１１ｃ、１１ｄを支持する側面支持板１２ｂ、さらには側面支持板１２ｂから外方に直角に折り曲げられ、上面板１２ａと平行な取り付け板１２ｃとを備えている。
【００４８】
加圧カバー１２の上面板１２ａ及び側面支持板１２ｂには、切断加工する厚さに応じたピッチでスリット１３が形成されており、例えばワイヤーソーによる切断加工の際に、ワイヤーの進行を妨げないようになっている。なお、スリット１３の深さは、成形体１１の厚さを越えるように設定されているが、取り付け板１２ｃにまでは達しないように形成されており、加圧カバー１２の連結状態は保たれている。
【００４９】
加圧カバー１２の取り付け板１２ｃには、４隅に加圧支持ポイント１２ｄが設けられており、この加圧支持ポイント１２ｄを油圧シリンダーや空圧シリンダー等の加圧シリンダー１４で押圧支持することにより、加圧カバー１２とベース板１５間で成形体１１を加圧支持することになる。
【００５０】
一方、ベース板１５にも前記スリット１３に対応して逃げ溝１６が設けられている。したがって、ワイヤーソーがこの逃げ溝１６まで到達することで、成形体１１を所定の厚さにスライスすることが可能である。
【００５１】
図４は、前記加圧カバー１２及びベース板１５による成形体１１の加圧支持状態を示すものである。成形体１１の加圧支持に際しては、基台１７上にベース板１５を置き、この上に成形体１１を載置する。さらに、成形体１１を覆うように加圧カバー１２を取り付け、この加圧カバー１２を加圧シリンダー１４により基台１７に加圧固定する。
【００５２】
このとき、加圧カバー１２の側面支持板１２ｂ取り付け板１２ｃの基台１７からの高さを、成形体１１の厚さとベース板１５の厚さの和よりも若干小さく設定しておけば、前記加圧シリンダー１４の加圧力により、成形体１１は加圧カバー１２の上面板１２ａによって加圧されることになる。また、加圧シリンダー１４の加圧力を調節することによって、成形体１１に加わる加圧力をコントロールすることも可能である。
【００５３】
以上のようにして成形体１１を加圧カバー１２及びベース板１５で加圧支持した後、図５に示すように、例えばワイヤーソー１８によって成形体１１を所定の厚さに切断する。ワイヤーソー１８は、切断用のワイヤー１８ａと、各ワイヤー１８ａの安定走行のためのガイド溝を設けた一対のガイドローラ１８ｂ、１８ｃとから構成されており、ワイヤー１８ａの走行により被加工物（成形体１１）の切断が行われる。
【００５４】
本例では、ワイヤー１８ａによる切断は、成形体１１の上面１１ａから下方に向かって進行する。このとき、成形体１１は、加圧カバー１２により、前記ワイヤー１８ａの進行方向とほぼ平行に加圧支持されることになる。
【００５５】
以上の成形体加工工程５の後、焼結工程６において、所定の形状に加工した成形体に対して焼結処理を実施する。すなわち、前述のように高圧流体で所望の形状に加工した成形体を、真空または不活性ガス雰囲気中（窒素ガス雰囲気中、Ａｒガス雰囲気中等）で焼結する。
【００５６】
焼結工程６においては、必要に応じて、焼結に先立って脱脂処理を行う。脱脂処理は、例えば温度１００〜５００℃、圧力１０-1Ｔｏｒｒ以下の条件下で３０分以上保持して行う。この処理により、加工屑中に残留した有機溶媒、油等の流体を十分に除去することができる。なお、保持温度は、１００〜５００℃の温度範囲であれば一点に固定する必要はなく、異なる二点以上の温度に保持するようにしてもよい。また、例えば１０-1Ｔｏｒｒ以下の圧力下で、室温から５００℃までの昇温速度を１０℃／分以下、好ましくは５℃／分以下とすることによっても、前記処理と同様な効果を得ることができる。
【００５７】
焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、例えば１０００〜１１５０℃で５時間程度焼結すればよく、焼結後、急冷することが好ましい。
【００５８】
焼結後、時効工程７において、得られた焼結体に時効処理を施すことが好ましい。この時効処理は、得られる希土類焼結磁石の保磁力Ｈｃｊを制御する上で重要な工程であり、例えば不活性ガス雰囲気中あるいは真空中で時効処理を施す。時効処理としては、２段時効処理が好ましく、１段目の時効処理工程では、８００℃前後の温度で１〜３時間保持する。次いで、室温〜２００℃の範囲内にまで急冷する第１急冷工程を設ける。２段目の時効処理工程では、５５０℃前後の温度で１〜３時間保持する。次いで、室温まで急冷する第２急冷工程を設ける。６００℃近傍の熱処理で保磁力Ｈｃｊが大きく増加するため、時効処理を一段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【００５９】
前記時効工程７の後、加工工程８及び表面処理工程９を行う。加工工程８は、所望の形状に機械的に成形する工程であるが、本発明では、高圧流体加工により、製品形状に近い形状に成形体を予め加工してあるため、省略してもよい。また、加工工程８を実施する場合でも、従来の方法に比べて、焼結後の加工量や、焼結後の加工に用いる加工治具への負荷を大幅に低減することができる。表面処理工程９は、得られた希土類焼結磁石の酸化を抑えるために行う工程であり、例えばメッキ被膜や樹脂被膜を希土類焼結磁石の表面に形成する。
【実施例】
【００６０】
次に、本発明の具体的な実施例について、実験結果を基に説明する。
【００６１】
＜加圧加工＞
原料となる金属あるいは合金を所定の組成となるように配合し、アルミナ坩堝中で高周波溶解により溶製された合金を、ストリップキャスト法により１ｍｍ以下の厚さの薄板状合金とした。合金組成は、Ｎｄ３０．７重量％、Ｄｙ１．５重量％、Ｃｕ０．３重量％、Ａｌ０．１重量％、Ｂ１．０２重量％、Ｆｅ残部である。
【００６２】
薄板状合金は、十分に排気された炉内において、室温付近で水素を吸蔵させて脆化させ、そのまま昇温させ、Ａｒフロー若しくは排気によって脱水素を行った。脆化した薄板合金を、窒素雰囲気中で機械的粉砕により数百μｍまで粗粉砕し、さらに窒素気流中のジェットミルにより、平均粒径４μｍまで微粉砕した。
【００６３】
粉砕した原料合金微粉を、酸素を遮断したまま成形工程に供した。成形工程では、磁場成形機を用い、磁界によって得られた原料合金微粉の粒子の結晶方向が配向された圧粉体（成形体）を得た。成形工程においても、雰囲気中の酸素の量は厳しく制御し、５００ｐｐｍ以下とした。また、成形体の形状は、２０ｍｍ×５０ｍｍ×１２０ｍｍの直方体形状とした。成形圧は１２０ＭＰａである。
【００６４】
次に、酸素量を制御した雰囲気中で、図３乃至５に示す装置を用い、図２中線Ｓで示すように、直方体形状の成形体を表１に示す厚さで薄板状に切断加工した。ここで、ワイヤーソーによる切断方向と同じ方向（平行方向）に加圧支持するようにして実施例１〜３を行った。実施例４では、前記平行方向に加えて直角方向にも加圧力を加えた。比較例では、成形体に加圧力を加えずに切断加工を行った。各実施例、比較例における加圧力、割れ欠けの発生率、加工後厚、加工代を表１に示す。
【００６５】
【表１】
2005268668.tif 000003
【００６６】
加圧していない比較例では、加工後の厚さ４．５ｍｍと比較的厚いにもかかわらず、割れ欠けが１０％近く発生している。また、切断加工時にブレが生ずることから、加工代も大きい。これに対して、加圧力を加えた各実施例では、半分以下の厚さに切断した場合にも、ほとんど割れ欠けは発生していない。加工代も比較例に比べて小さい。
【００６７】
＜加圧力についての検討＞
次に、加圧力を変え、他は先の実施例１〜３と同様に、成形体を切断加工した。加工後厚は３．１ｍｍである。成形体の成形圧が１２０ＭＰａであるので、成形圧に対する百分率と加圧力の関係は表２に示す通りである。表３に、実施例５〜９における加圧力、割れ欠けの発生率、加工後厚、加工代を示す。
【００６８】
【表２】
2005268668.tif 000004
【００６９】
【表３】
2005268668.tif 000005
【００７０】
加圧力が大きい方が割れ欠けが少なく、切断代も小さい。例えば、加圧力が成形圧の１％未満である実施例５に比べると、加圧力が成形圧の１％以上である実施例６〜９の方が割れ欠けが少なく、切断代も小さい。ただし、実施例９のように、加圧力が成形圧の２０％を越えて大きくなり過ぎると、加圧力による損傷が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の希土類焼結磁石の製造プロセスの一例を示すフローチャートである。
【図２】直方体形状の成形体における切断線及び輪郭加工線を示す斜視図である。
【図３】本発明の製造装置の一例を示す分解斜視図である。
【図４】成形体の加圧支持状態を示すものであり、（ａ）は正面から見た断面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】ワイヤーソーによる切断加工を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  合金化工程、２  粗粉砕工程、３  微粉砕工程、４  磁場中成形工程、５  成形体加工工程、６  焼結工程、７  時効工程、８  加工工程、９  表面処理工程、１１  成形体、１１ａ  上面、１１ｂ  底面、１１ｃ，１１ｄ  側面、１２  加圧カバー、１３  スリット、１４  加圧シリンダー、１５  ベース板、１６  逃げ溝、１８  ワイヤーソー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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