Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH089752B2 - R1R2FeCoB系永久磁石の製造方法 - Google Patents

R1R2FeCoB系永久磁石の製造方法

Info

Publication number
JPH089752B2
JPH089752B2 JP4089244A JP8924492A JPH089752B2 JP H089752 B2 JPH089752 B2 JP H089752B2 JP 4089244 A JP4089244 A JP 4089244A JP 8924492 A JP8924492 A JP 8924492A JP H089752 B2 JPH089752 B2 JP H089752B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rare earth
permanent magnet
ihc
max
less
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 - Lifetime
Application number
JP4089244A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05112852A (ja
Inventor
節夫 藤村
眞人 佐川
裕 松浦
日登志 山本
雅夫 戸川
Original Assignee
住友特殊金属株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP58141850A external-priority patent/JPS6034005A/ja
Application filed by 住友特殊金属株式会社 filed Critical 住友特殊金属株式会社
Priority to JP4089244A priority Critical patent/JPH089752B2/ja
Publication of JPH05112852A publication Critical patent/JPH05112852A/ja
Publication of JPH089752B2 publication Critical patent/JPH089752B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高価で資源希少なコバル
トを多量に使用しない、希土類・鉄系高性能永久磁石
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】永久磁石材料は一般家庭の各種電気製品
から、自動車や通信器部品、大型コンピュータの周辺端
末機まで、幅広い分野で使われるきわめて重要な電気・
電子材料の一つである。近年の電気、電子機器の高性能
化・小型化の要求にともない、永久磁石材料もまた高性
能化が求められている。
【0003】現在の代表的な永久磁石材料はアルニコ、
ハードフェライトおよび希土類コバルト磁石である。最
近のコバルトの原料事情の不安定化にともない、コバル
トを20〜30重量%含むアルニコ磁石の需要は減り、鉄の
酸化物を主成分とする安価なハードフェライトが磁石材
料の主流を占めるようになった。一方、希土類コバルト
磁石は最大エネルギー積20MGOe以上を有する高性能磁石
であるが、コバルトを50〜65重量%も含むうえ、希土類
鉱石中にあまり含まれていないSmを多量に使用するため
大変高価である。しかし、他の磁石に比べて、磁気特性
が格段に高いため、主として小型で、付加価値の高い磁
気回路に多く使われるようになった。
【0004】希土類コバルト磁石のような高性能磁石が
もっと広い分野で安価に、かつ多量に使われるようにな
るためには、高価なコバルトを含まず、かつ希土類金属
として、鉱石中に多量に含まれているネオジムやプラセ
オジムのような軽希土類元素を中心成分とすることが必
要である。
【0005】このような希土類コバルト磁石に代る永久
磁石材料の試みは、まず希土類・鉄二元系化合物につい
てなされた。
【0006】希土類・鉄系化合物は希土類コバルト系化
合物と比べて存在する化合物の種類が少なく、また一般
的にキュリー点も低い。そのため、希土類コバルト化合
物の磁石化に用いられている鋳造法や粉末冶金的手法で
は、希土類鉄系化合物においては、従来いかなる方法も
成功していない。
【0007】クラーク(A.E. Clark)はスパッタしたアモ
ルファスTbFe2が42°Kで30kOeの高い保磁力(Hc)を有す
ることを見い出し、 300〜 350℃で熱処理することによ
って、室温でHc= 3.4kOe 、最大エネルギー積 ((BH)ma
x)=7MGOe を示すことを見い出した(Appl. Phys. Let
t. 23(11), 1973, 642〜645 )。
【0008】クロート(J. J. Croat) 等はNd,Prの軽希
土類元素を用いたNdFe及びPrFeの超急冷リボンが Hc=
7.5 kOeを示すことを報告している。しかし、Brは5kG
以下で(BH)max は3〜4MGOeを示すにすぎない(Appl. P
hys. Lett. 37, 1980, 1096, J. Appl. Phys. 53, (3)
1982, 2402〜2406)。
【0009】このように、予め作成したアモルファスを
熱処理する方法と超急冷法の二つが、希土類・鉄系磁石
を得る最も有望な手段として知られていた。
【0010】しかし、これらの方法で得られる材料はい
ずれも薄膜又は薄帯であり、スピーカやモータなどの一
般の磁気回路に用いられる磁石材料ではない。さらに、
クーン(N. C. Koon)等はLaを加えることによって重希土
類元素を含有したFeB系合金の超急冷リボンを得て、
(Fe0.820.180.9Tb0.05La0.05の組成のリボンを熱
処理することにより、Hc=9kOe に達することを見い出し
た(Br=5kG, Appl. Phys. Lett. 39(10), 1981, 840-84
2)。
【0011】カバコフ(L. Kabacoff) 等はFeB系合金で
アモルファス化が容易になることに注目し、(Fe0.8
0.21-xPrx(X=0〜 0.3原子比)の組成の超急冷リボ
ンを作成したが、室温でのHcは数Oeのレベルのものしか
得られなかった(J. Appl. Phys. 53(3) 1982, 2255 〜
2257)。
【0012】これらのスパッタリングによるアモルファ
ス薄膜及び超急冷リボンから得られる磁石は、薄く、寸
法的な制約を受け、それ自体として一般の磁気回路に使
用可能な実用永久磁石ではない。即ち、従来のフェライ
トや希土類コバルト磁石のような任意の形状・寸法を有
するバルク永久磁石体を得ることができない。また、ス
パッタ薄膜及び超急冷リボンはいずれも本質上等方性で
あり、室温での磁気特性は低く、これらから高性能の磁
気異方性永久磁石を得ることは、事実上不可能である。
【0013】最近、永久磁石はますます過酷な環境−た
とえば、磁石の薄型化にともなう強い反磁界、コイルや
他の磁石によって加えられる強い逆磁界、これらに加え
て機器の高速化、高負荷化により高温度の環境−にさら
されることが多くなり、多くの用途において、特性安定
化のために、一層の高保磁力化が必要とされる。(一般
に永久磁石の iHcは温度上昇にともない低下する。その
ため室温における iHcが小さければ、永久磁石が高温度
に露されると減磁が起こる。しかし、室温における iHc
が十分高ければ実質的にこのような減磁は起こらな
い。)
【0014】フェライトや希土類コバルト磁石では、高
保磁力化を図るため、添加元素や異なる組成系を利用し
ているが、その場合一般に飽和磁化が低下し、(BH)max
も低い。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した問
題点を解消した新規な実用永久磁石の製造方法を提供す
ることを基本的目的とする。
【0016】かかる観点より、本発明者等は先にR−Fe
二元系をベースとして、キュリー点が高く、且つ室温付
近で安定な化合物磁石を作ることを目標とし、多数の系
を探った結果、特にFeBR系化合物及びFeBRM 系化合物が
磁石化に最適であることを見出した(特願昭57−14507
2、特願昭57− 200204)。
【0017】ここでRとはYを包含する希土類元素の
内、少なくとも一種以上を示し、特にNd,Prの軽希土類
元素が望ましい。Bはホウ素を示す。MはTi,Zr,Hf,
Cr,Mn,Ni,Ta,Ge,Sn,Sb,Bi,Mo,Nb,Al,V,W
の内から選ばれた一種以上を示す。
【0018】このFeBR系磁石は実用に十分な 300℃以上
のキュリー点を有し、且つ、R−Fe二元系では従来成功
していなかったフェライトや希土類コバルトと同じ粉末
冶金的手法によって得られる。
【0019】またRとしてNdやPrなどの資源的に豊富な
軽希土類元素を中心組成とし、高価なCoやSmを必ずしも
含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最高特性((BH)m
ax=31MGOe) をも大幅に越える(BH)max 36MGOe以上もの
特性を有する。
【0020】さらに、本発明者等はこれらFeBR系、FeBR
M 系化合物合金が従来のアモルファス薄膜や超急冷リボ
ンとはまったく異なる結晶性のX線回折パターンを示
し、新規な磁気異方性を有する正方晶系結晶構造を主相
として有することを見出した(特願昭58− 94876)。こ
れらのFeBR系、FeBRM 系化合物磁石のキュリー点は一般
に 300℃前後〜 370℃であるが、さらにこれらの系にお
いてFeを置換して50原子%以下のCoを含有する永久磁石
は、より高いキュリー点を有し、同一出願人により出願
されている(FeCoBR系特願昭57−166663号、FeCoBRM 系
特願昭58−5813号)。
【0021】本発明はさらに、前述のFeCoBR及びFeCoBR
M 系化合物磁石において得られる高いキュリー点と、こ
れらとほぼ同等以上の高い最大エネルギー積(BH)max を
保有しさらにその温度特性、特にiHc が向上された永久
磁石に用いられる磁気異方性永久磁石合金材料を実現す
ることを具体的目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、Rとし
てNdやPrなどの軽希土類を中心としたFeCoBR及びFeCoBR
M 系化合物に、Rの一部として重希土類を中心としたR
1としてDy,Tb,Gd,Ho,Er,Tm,Ybの内一種を含有
し、さらに所定の熱処理を施すことによって、RFeCoB
系、RFeCoBM 系磁石において高い(BH)max を保有したま
まiHc をさらに向上せしめた。
【0023】即ち、本発明による永久磁石の製造方法
次の通りである。
【0024】下記希土類元素R1と軽希土類元素R2の和
をRとしたとき、原子百分比でR10.05〜5%、R 12.5
〜20%、B 4〜20%、残部実質的にFeから成り、前記F
eの一部を全組成に対して35%以下(0%を除く)のCo
で置換した、磁気異方性を有する正方晶系結晶を主相と
して含む永久磁石合金:但し、R1 Dy,Tb,Gd,H
o,Er,Tm,Ybの内一種以上の、R2はNdとPrの一種以
上、又はNdとPrの合計が80%以上で残りがR1以外のY
を包含する希土類元素の少なくとも一種)を900〜1200
℃で焼結し、350℃以上当該焼結温度以下で熱処理して
保磁力を増大させること特徴とする、R 1 2 FeCoB系永
久磁石の製造方法
【0025】下記R1とR2の和をRとしたとき、原子百
分比でR1 0.05〜5%、R 12.5〜20%、B 4〜20%、
下記の所定%以下の添加元素Mの一種以上(但し、Mと
して二種以上の前記添加元素を含む場合は、M合量は当
該添加元素のうち最大値を有するものの原子百分比以
下)、及び残部実質的にFeから成り、前記Feの一部を全
組成に対して35%以下(0%を除く)のCoで置換した、
磁気異方性を有する正方晶系結晶を主相として含む永久
磁石合金:但し、R1はDy,Tb,Gd,Ho,Er,Tm,Yb
の内一種以上、R2はNdとPrの一種以上、又はNdとPrの
合計が80%以上で残りがR1以外のYを包含する希土類
元素の少なくとも一種であり、添加元素Mは下記の通
り: Ti 3%, Zr 3.3%, Hf 3.3%, Cr 4.5%, Mn 5%, Ni 6%, Ta 7%, Ge 3.5%, Sn 1.5%, Sb 1%, Bi 5%, Mo 5.2%, Nb 9%, Al 5%, V 5.5%, W 5% を900〜1200℃で焼結し、350℃以上当該焼結温度以下で
熱処理して保磁力を増大させること特徴とする、R 1 2
FeCoB系永久磁石の製造方法
【0026】また、最終製品中には下記の数値以下の代
表的な不純物が含有されてもよい。 Cu 2%, C 2%, P 2%, Ca 4%, Mg 4%, O 2%, Si 5%, S 2%。 但し、不純物の合計は5%以下とする。
【0027】これらの不純物は原料または製造工程中に
混入することが予想されるが、上記限界量以上になると
特性が低下する。これらの内、Siはキュリー点を上げ、
また耐食性を向上させる効果を有するが、5%を越える
とiHc が低下する。Ca,MgはR原料中に多く含まれるこ
とがあり、またiHc を増す効果も有するが、製品の耐食
性を低下させるため多量に含有するのは望ましくない。
【0028】なお、本発明においてボロン(B) は、従来
の磁性材料におけるように、例えば非晶質合金作成時の
非晶質化促進元素又は粉末冶金法における焼結促進元素
として添加されるものではなく、本発明に係るR−Fe(C
o)−B正方晶化合物の必須構成元素である。
【0029】上記組成の永久磁石の製造方法によれば、
高い最大エネルギー積を有したまま、飛躍的に増大させ
保磁力を有する高性能磁石が得られる。
【0030】
【作用】以下に本発明の作用を詳述する。
【0031】FeBR系化合物を用いた磁石は前述の通り高
い(BH)max を有するが、iHc は従来の高性能磁石の代表
であるSm2Co17型磁石と同等程度(5〜10kOe)であっ
た。
【0032】これは強い減磁界を受けたり、温度が上昇
することによって減磁されやすいこと、即ち安定性が良
くないことを示している。磁石のiHc は一般に温度上昇
と共に低下する。例えば前述の30MGOe級のSm2Co17型磁
石やFeBR系磁石では 100℃ではおよそ5kOe程度の値しか
保有しない。(表4)
【0033】電算機用磁気ディスクアクチュエータや自
動車用モータ等では強い減磁界や温度上昇があるため、
このようなiHc では使用できない。高温においても尚一
層の安定性を得るためには高いキュリー点を有すると共
に室温付近でのiHc の値をもっと大きくする必要があ
る。
【0034】また、室温付近においても、磁石の時間経
過による劣化(経時変化)や衝撃や接触などの物理的な
擾乱に対しても一般的にiHc が高い方が安定であること
がよく知られている。
【0035】以上のことから、本発明者等はFeCoBR成分
系を中心に更に詳しい検討を行った結果、希土類元素中
のDy,Tb,Gd,Ho,Er,Tm,Ybの内一種以上と、NdやPr
などの軽希土類元素等を組合わせることによって、FeBR
系、FeCoBR系磁石では得られなかった高い保磁力を得る
ことができた。さらに所定の熱処理を施すことにより
1 元素の保磁力増大効果は一層顕著になる。
【0036】更に、本発明よる成分系では、iHc の増
大のみならず、減磁曲線の角形性の改善、即ち(BH)max
の一層増大の効果をも具備することが判った。
【0037】なお本発明者等はFeCoBR系化合物磁石のiH
c を増大させるために様々の検討を行った結果、以下の
方法が有効であることを既に知った。即ち、 (1) R又はBの含有量を多くする。 (2) 添加元素Mを加える。(FeCoBRM 系化合物)
【0038】しかしながら、R又はBの含有量を増加す
る方法は、各々iHc を増大するが、含有量が多くなるに
つれてBrが低下し、その結果(BH)max の値も低くなる。
【0039】また、添加元素MもiHc 増大の効果を有す
るが、添加量の増加につれて(BH)max が低下し飛躍的な
改善効果には繋がらない。
【0040】本発明合金を用いた永久磁石においては、
重希土類を中心とする希土類元素Rの含有と、R2とし
てNd、Prを主体とすることと、さらにR,B,Coの所定
範囲内の組成とに基づき、時効処理を施した場合のiHc
の増大が顕著である。即ち、上記特定の組成の合金から
なる焼結体に時効処理を施すと、Brの値を損ねることな
くiHc を増大させ、さらに減磁曲線の角形性改善の効果
もあり、(BH)max はほぼ同等かまたはそれ以上となり、
その効果は顕著である。なお、R,B,Coの範囲と、
(Nd+Pr)の量を規定することにより、時効処理前にお
いてもiHc 約10kOe 以上が達成され、R内におけるR1
の所定の含有により時効処理の効果がさらに著しく付加
される。
【0041】即ち、本発明によれば、高い(BH)maxを
有したまま、Tc約 310〜約 640℃かつiHcを飛躍的に増
大させて十分な安定性を兼ね具え、従来の高性能磁石よ
りも広範な用途に適用し得る高性能磁石が提供される。
【0042】(BH)max 、iHc の最大値は各々40.6MGOe
(表2、No.17)、20.0kOe (表2、No.19)を示した。
本発明の永久磁石に用いるRは、R1とR2の和より成る
が、RとしてYを包含し、Nd,Pr,La,Ce,Tb,Dy,H
o,Er,Eu,Sm,Gd,Pm,Tm,Yb,Luの希土類元素であ
る。そのうちR1はDy,Tb,Gd,Ho,Er,Tm,Ybの七種
のうち少なくとも一種を用い、R2は上記七種以外の希
土類元素を示し、特に軽希土類の内NdとPrの合計を80%
以上包含するものを用いる。(但し、Smは高価でありiH
c を降下させるのでできる限り少ない方が好ましく、La
は不純物としてよく希土類金属中に含まれるがやはり少
ない方が好ましい。)
【0043】これらRは純希土類元素でなくてもよく、
工業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物(他の希
土類元素、Ca,Mg,Fe,Ti,C ,O等)を含有するもの
で差支えない。
【0044】B(ホウ素)としては、純ボロン又はフェ
ロボロンを用いることができ、不純物として、Si,C等
を含むものも用いることができる。
【0045】本発明合金を用いた永久磁石は、既述のR
をR1とR2の合計として原子百分比でR1 0.05〜5%、
R 12.5〜20%、B 4〜20%、Co 35%以下、残部Feの
組成において保磁力iHc 約10kOe 以上、残留磁束密度Br
9kG以上、最大エネルギー積(BH)max 20MGOe以上の高保
磁力・高エネルギー積を示す(異方性の場合、以下同
じ)
【0046】R1の 0.2〜3%、R 13〜19%、B 5〜1
1%、Co 23%以下、残部Feの組成は最大エネルギー積
(BH)max 29MGOe以上を示し、好ましい範囲である。
【0047】また、R1としてはDy,Tbが特に望まし
い。
【0048】Rの量を12.5%以上としたのは、Rがこの
量よりも少なくなると本系合金化合物中にFeが析出して
保磁力が急激に低下するためである。Rの上限を20%と
したのは、20%以上でも保磁力は10kOe 以上の大きい値
を示すがBrが低下して、(BH)max 20MGOe以上に必要なBr
が得られなくなるからである。
【0049】R1の量は上述Rに置換することによって
捉えられる。R1量は表2、No.2に示すように僅か0.2
%の置換でもHcが増加しており、さらに減磁曲線の角形
性も改善され(BH)max が増加していることが判る。R1
量の下限値はiHc 増加の効果と(BH)max 増大の効果を考
慮して0.05%以上とする(図2参照)。R1量が増加す
るにつれて、iHc は上昇していき(表2、No.2〜
7)、(BH)max は 0.4%をピークとしてわずかずつ減少
するが、例えば3%の置換でも(BH)max は29MGOe以上を
示している(図2参照)。
【0050】安定性が特に要求される用途にはiHc が高
いほど、すなわちR1を多く含有する方が有利である
が、しかしR1を構成する元素は希土類鉱石中にもわず
かしか含まれておらず、大変高価である。従ってその上
限は5%とする。B量は、4%以下になるとiHc が10kO
e 以下になる。またB量の増加もR量の増加と同じくiH
c を増加させるが、Brが低下していく。(BH)max 20MGOe
以上であるためにはB20%以下が必要である。
【0051】本発明の永久磁石の製造方法では、35%以
下のCoの含有により(BH)max を高く保持しつつ温度特性
が改善されるが、一般にFe合金にCoを添加すると、その
添加量に比較してキュリー点が上昇するものと逆に下降
するものがあり添加効果を予測することは困難である。
【0052】本発明の永久磁石合金においてFeBR系
中のFeの一部をCoで置換したときのキュリー点は、図1
に示す通りCoの置換量の増大に伴い徐々に増大する。Co
の置換はわずか(例えば 0.1〜1%)でもキュリー点増
大に有効であり図1に示すようにその置換量により約 3
10〜約 640℃の任意のキュリー点をもつ合金・磁石が得
られる。FeをCoで置換する場合、Co量の増大と共にiHc
は減少傾向を示すが、当初(BH)max は、減磁曲線の角形
性が改善されるためやや増大する。
【0053】Co25%以下では、Coは他の磁気特性特に(B
H)max に実質上影響を与えることなくキュリー点の増大
に寄与し、特にCo23%以下では同等以上である。Co含有
量が25%を越えると(BH)max は低下していき35%を越え
るとさらに低下し、(BH)maxは20MGOeより低くなる。ま
た、Co 5%以上の含有によりBrの温度係数(室温〜140
℃の平均値)は約 0.1%/℃以下になる。本発明のFeCo
BR系磁石はまた、常温着磁後の 100℃における暴露テス
トでは、Sm2Co17磁石、或いはR1成分を含まないFeBR磁
石と比べて極めて僅かな減磁率を示し、安定性が大きく
改善されている。
【0054】なおCoに関して同様の議論はFeCoBRM 系に
ついても同様に成立ち、キュリー点増大の効果はMの添
加元素により多少の変動があるが基本的傾向は同じであ
る。
【0055】添加元素MはiHc を増し、減磁曲線の角形
性を増す効果があるが、一方その添加量が増すに従い、
Brが低下していくため、(BH)max 20MGOe以上を有するに
はBr9kG以上が必要であり、添加量の各々の上限は先述
の値以下と定められる。2種以上のMを添加する場合の
M合計の上限は、実際に添加された当該M元素の各上限
値のうち最大値を有するものの値以下となる。例えばT
i,Ni,Nbを添加した場合には、Nbの9%以下となる。
Mとしては、V,Nb,Ta,Mo,W,Cr,Al,Snが好まし
い。なお、一部のM(Sb,Sn等)を除いて、Mの添加量
は凡そ3%以内が好ましくは 0.1〜3%(特に 0.2〜2
%)が好ましい。
【0056】本発明の永久磁石合金を焼結して得られる
焼結磁石では、その平均結晶粒径は、FeCoBR系、FeCoBR
M系いずれにおいても1〜 100μm好ましくは2〜40μ
m、特に好ましくは約3〜10μmの範囲にあることが好ま
しい。焼結は 900〜1200℃の温度で行うことができる。
時効処理は焼結後 350℃以上当該焼結温度以下、好まし
くは 450〜 800℃で行うことができる。焼結に供する合
金粉末は 0.3〜80μm(好ましくは1〜40μm、特に好ま
しくは2〜20μm)の平均粒度のものが適当である。焼
結条件等については、すでに同一出願人の出願に係る特
願昭58−88373号、58−90039号に開示されているので必
要に応じ参照する
【0057】
【実施例】以下、本発明の永久磁石の製造方法を用いた
磁石及び効果について実施例に従って説明する。なお本
発明はこれらの実施例に限定されない。試料はつぎの工
程によって作成した。(純度は重量%で表示)
【0058】(1) 下記組成の混合物を高周波溶解して合
金を溶製、水冷銅鋳型に鋳造、出発原料はFeとして純度
99.9%の電解鉄、Bとしてフェロボロン合金(19.38 %
B、5.32%Al、0.74%Si、0.03%C、残部Fe)、Rとし
て純度99.7%以上(不純物は主として他の希土類金属)
を使用。(Coは純度99.9%の電解Coを使用)。 (2) 粉砕 スタンプミルにより35メッシュスルーまでに
粗粉砕し、次いでボールミルにより3時間微粉砕(3〜
10μm)。 (3) 磁界(10kOe)中配向・成形(1.5 t/cm2にて加
圧)。 (4) 焼結 1000〜1200℃ 1時間Ar中、焼結後放冷
【0059】得られた試料を加工研摩後、電磁石型の磁
石特性試験器によって磁石特性を調べた。
【0060】
【実施例1】Rとして、Ndと他の希土類元素とを組合わ
せた合金を作り、上記の工程により磁石化した。熱処理
前の測定結果を表1に示す。希土類元素Rの中でも、
考例たるNo.7〜9、11〜14に示すようにDy,Tb,Ho
等、iHc 改善に顕著な効果を有する元素(R1)が存在
することが判った。なお、*を付したものは比較例を示
す。またCo5%以上の含有により、Br温度係数は 0.1%
/℃以下となることが表1から認められる。
【0061】
【実施例2】Nd,Prを中心とした軽希土類元素に、実施
例1で挙げた希土類の種類及び含有量をもっと広汎に選
び、前述の方法で磁石化した。さらに、一層のiHc 増大
効果を持たせるため、 600〜 700℃×2時間、Ar中にお
いて熱処理を施した。結果を表2に示す。
【0062】表2、No.*1は希土類としてNdだけを用い
た比較例である。No.2〜No.7はDyをNdに置換していっ
た場合を示す。Dy量の増加に伴ないiHc は次第に増大し
てゆくが(BH)max は 0.4%Dyのあたりで最高値を示す
(なお図2も参照)。
【0063】図2によれば、Dyは0.05%から効果を示し
始め、 0.1%、 0.3%と増大にいiHcへの効果を増大
する(図2の横軸をlogスケールに変換すると明瞭にな
る)。Gd(No.11),Ho(No.10),Tb(No.12),Er(N
o.13),Yb(No.14)等も同様の効果を有するが、Dy,T
bはHc増大に効果が特に顕著である。R1の内、Dy,Tb以
外の元素も10kOe を十分に越えるiHc を有し、高い(BH)
max を有する。(BH)max ≧30MGOe級で、これほどの高い
iHc を有する磁石材料はこれまでにない。Ndに代えて、
Prを用いても(No.15)或いは、(Nd+Pr)をR2のうち
80%以上としても(No.16)、(BH)max 20MGOe以上を示
す。図2によればR 1 のiHc増大効果はR 1 の量の増大に
対応するが、(BH)maxは所定ピークを過ぎるとやや低
下する。しかし熱処理は、同一のR 1 値に対し、さらにi
Hcを増大させるので極めて有利である。
【0064】図3に典型的なiHc を有する 0.8%Dy(表
1、No.8)の減磁曲線を示す。Fe−B−Nd系の例(表
1、No.1)に比べてiHc が十分高くなっている様子が
判る。
【0065】
【実施例3】添加元素Mとして、純度99%のTi,Mo,B
i,Mn,Sb,Ni,Ta,Sn,Ge、98%のW、99.9%の A
l、95%のHf、またVとして81.2%のVを含むフェロバ
ナジウム、Nbとして67.6%のNbを含むフェロニオブ、Cr
として61.9%のCrを含むフェロクロムおよびZrとして7
5.5%のZrを含むフェロジルコニウムを使用した。
【0066】これらを前記と同様の方法で合金化し、さ
らに 500〜 700℃で時効処理を行なった。結果を表3に
示す。
【0067】FeCoBR系に添加元素Mを加えたFeCoBRM 系
合金についても、十分に高いiHc が得られることが確か
められる。表3、No.1の減磁曲線を図3に示す。
【0068】
【表1】
【0069】
【表2】
【0070】
【表3】
【0071】
【表4】
【0072】
【発明の効果】以上、本発明は高残留磁化、高保磁力、
高エネルギー積を有する実用性の高い永久磁石を実現し
たものであり、しかも所定のR(R1,R2)を組合せ
さらに 熱処理を施すことによりその温度特性(特に保磁
力)を高エネルギー積 (BH)maxを保持したまま一層高
め、かつFeの一部をCoで置換することによりFeBR系に対
してもキュリー点を高めることを達成でき、従って工業
的にきわめて高い価値をもつものである。さらに、Rと
しては工業上入手し易い希土類元素たるNd,Pr等を主体
として用いることができる点で本発明は極めて有用であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明合金の一実施例においてFeをCoで置換し
た場合のCo含有量とキュリー点Tcの関係を示すグラフ。
【図2】本発明合金の一実施例においてNdをR1元素Dy
で置換した場合のDy含有量とiHc、(BH)max との関係を
示すグラフ。
【図3】代表的実施例の減磁曲線を示すグラフを夫々示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/08 (72)発明者 山本 日登志 大阪府三島郡島本町江川2丁目15−17 住 友特殊金属株式会社 山崎製作所内 (72)発明者 戸川 雅夫 大阪府三島郡島本町江川2丁目15−17 住 友特殊金属株式会社 山崎製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記R1と下記R2の和をR(希土類元素)
    としたとき、原子百分比で R1 0.05〜5%、R 12.5〜20%、B 4〜20%、残部実
    質的にFeから成り、前記Feの一部を全組成に対して35%
    以下(0%を除く)のCoで置換した、磁気異方性を有す
    る正方晶系結晶を主相として含む永久磁石合金; 但し、R1 Dy,Tb,Gd,Ho,Er,Tm,Ybの内一種以
    上、R2はNdとPrの一種以上、又はNdとPrの合計が80%
    以上で残りがR1以外のYを包含する希土類元素の少な
    くとも一種)を900〜1200℃で焼結し、350℃以上当該焼
    結温度以下で熱処理して保磁力を増大させること特徴と
    する、R 1 2 FeCoB系永久磁石の製造方法
  2. 【請求項2】下記R1と下記R2の和をR(希土類元素)
    としたとき、原子百分比で R1 0.05〜5%、R 12.5〜20%、B 4〜20%、下記の
    所定%以下の添加元素Mの一種以上(但し、Mとして二
    種以上の前記添加元素を含む場合は、M合量は当該添加
    元素のうち最大値を有するものの原子百分比以下)、及
    び残部実質的にFeから成り、前記Feの一部を全組成に対
    して35%以下(0%を除く)のCoで置換した、磁気異方
    性を有する正方晶系結晶を主相として含む永久磁石合
    金; 但し、R1は Dy,Tb,Gd,Ho,Er,Tm,Ybの内一種以
    上、R2はNdとPrの一種以上、又はNdとPrの合計が80%
    以上で残りがR1以外のYを包含する希土類元素の少な
    くとも一種であり、添加元素Mは下記の通り: Ti 3%, Zr 3.3%, Hf 3.3%, Cr 4.5%, Mn 5%, Ni 6%, Ta 7%, Ge 3.5%, Sn 1.5%, Sb 1%, Bi 5%, Mo 5.2%, Nb 9%, Al 5%, V 5.5%, W 5% を900〜1200℃で焼結し、350℃以上当該焼結温度以下で
    熱処理して保磁力を増大させること特徴とする、R 1 2
    FeCoB系永久磁石の製造方法
JP4089244A 1983-08-04 1992-03-16 R1R2FeCoB系永久磁石の製造方法 Expired - Lifetime JPH089752B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4089244A JPH089752B2 (ja) 1983-08-04 1992-03-16 R1R2FeCoB系永久磁石の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58141850A JPS6034005A (ja) 1983-08-04 1983-08-04 永久磁石
JP4089244A JPH089752B2 (ja) 1983-08-04 1992-03-16 R1R2FeCoB系永久磁石の製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58141850A Division JPS6034005A (ja) 1983-08-04 1983-08-04 永久磁石

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05112852A JPH05112852A (ja) 1993-05-07
JPH089752B2 true JPH089752B2 (ja) 1996-01-31

Family

ID=26430680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4089244A Expired - Lifetime JPH089752B2 (ja) 1983-08-04 1992-03-16 R1R2FeCoB系永久磁石の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH089752B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5572673B2 (ja) 2011-07-08 2014-08-13 昭和電工株式会社 R−t−b系希土類焼結磁石用合金、r−t−b系希土類焼結磁石用合金の製造方法、r−t−b系希土類焼結磁石用合金材料、r−t−b系希土類焼結磁石、r−t−b系希土類焼結磁石の製造方法およびモーター
JP2016017203A (ja) 2014-07-08 2016-02-01 昭和電工株式会社 R−t−b系希土類焼結磁石用合金の製造方法及びr−t−b系希土類焼結磁石の製造方法
JP6578916B2 (ja) 2015-12-03 2019-09-25 Tdk株式会社 R−t−b系希土類焼結磁石用合金の製造方法およびr−t−b系希土類焼結磁石の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03170643A (ja) * 1983-08-04 1991-07-24 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石用合金

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03170643A (ja) * 1983-08-04 1991-07-24 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石用合金

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05112852A (ja) 1993-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0134304B1 (en) Permanent magnets
EP0134305B1 (en) Permanent magnet
EP0197712B1 (en) Rare earth-iron-boron-based permanent magnet
JP3143156B2 (ja) 希土類永久磁石の製造方法
JP2751109B2 (ja) 熱安定性の良好な焼結型永久磁石
JPS6134242B2 (ja)
JP4371188B2 (ja) 高比電気抵抗性希土類磁石及びその製造方法
JPH0319296B2 (ja)
JPH0316761B2 (ja)
JP2853838B2 (ja) 希土類永久磁石の製造方法
JPH056322B2 (ja)
US5230749A (en) Permanent magnets
JP2853839B2 (ja) 希土類永久磁石の製造方法
JPH0678582B2 (ja) 永久磁石材料
JP2610798B2 (ja) 永久磁石材料
JPH0536495B2 (ja)
JPH0422008B2 (ja)
JPH089752B2 (ja) R1R2FeCoB系永久磁石の製造方法
JPH061726B2 (ja) 永久磁石材料の製造方法
JPH0536494B2 (ja)
JPH0535210B2 (ja)
JPS6365742B2 (ja)
JPS59219453A (ja) 永久磁石材料の製造方法
JPH089751B2 (ja) R1R2FeB系永久磁石の製造方法
JPH0474425B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960723