JP2000150215A - 硬磁性合金圧密成形体及びその製造方法 - Google Patents

硬磁性合金圧密成形体及びその製造方法

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JP2000150215A JP11084936A JP8493699A JP2000150215A JP 2000150215 A JP2000150215 A JP 2000150215A JP 11084936 A JP11084936 A JP 11084936A JP 8493699 A JP8493699 A JP 8493699A JP 2000150215 A JP2000150215 A JP 2000150215A
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Akinobu Kojima
章伸 小島
Teruhiro Makino
彰宏 牧野
Yutaka Yamamoto
豊 山本
Akihisa Inoue
明久 井上
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い成形密度を有し、材料強度及び硬磁気特
性に優れた硬磁性合金圧密成形体およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 希土類元素のうちの1種以上からなる元
素Rが4〜20原子%含まれるFe系又はFeCo系合
金よりなり、かつ急冷により非晶質相を主体とする組織
とされた合金粉体6が、加圧下において加熱されて非晶
質相が残存する組織を有する1次成形体9とされ、1次
成形体9が加圧下において加熱されて1次成形体9に残
存する前記非晶質相が結晶化されることにより微細結晶
質相が析出されてなることを特徴とする硬磁性合金圧密
成形体10を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーター、アクチ
ュエータ、スピーカーなどに使用できる磁気性能に優れ
た硬磁性合金圧密成形体およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来一般に、フェライト磁石よりも優れ
た性能を有する磁石材料として、Sm-Co焼結磁石、
Fe-Nd-B焼結磁石、Fe-Nd-B急冷磁石などが知
られており、またさらに高い性能を目指してFe-Sm-
N系磁石などの新しい合金磁石の研究も数多くなされて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の磁石材料においては、10原子%以上のNd、または
8原子%以上のSmが必要であり、高価な希土類元素の
使用量が多いことからフェライト磁石よりも製造コスト
が高くなってしまうという欠点があった。またフェライ
ト磁石は、これらの希土類磁石に比べてコストは低い
が、磁気的特性が不十分であった。このため、低コスト
でフェライト磁石以上の硬磁性を示すような磁石材料の
出現が望まれていた。
【0004】本発明者らは上記事情に鑑み、低コストで
優れた硬磁気特性を備えた硬磁性材料について研究した
結果、特開平9−143641号の明細書に記載されて
いるようにFe、Co、Niのうち1種以上の元素を主
成分とし、希土類元素のうちの1種または2種以上から
なる元素Rと、Zr、Nb、Ta、Hfのうち1種また
は2種以上からなる元素Mと、ホウ素Bとを含み、組織
のうちの50%以上、好ましくは60%以上が平均結晶
粒径100nm以下の微細結晶相であり、残部が非晶質
相であり、上記微細結晶相としてbcc-Feと、固溶
元素を含むFe-B化合物および/またはFe1421
を主体とすることを特徴とする硬磁性材料を発明した。
【0005】しかし、上記の硬磁性材料は、例えば回転
ドラムに溶湯を吹き付けて急冷して薄帯状に形成する製
造方法、または溶湯を冷却用気体中に噴出して液滴状態
で急冷して粉末状に形成する製造方法などによって製造
されるものであるので、薄帯状もしくは粉末の形態でし
か得られず、このままでは例えばモーター、アクチュエ
ータ、スピーカーなどに使用し得る形状の塊状(バルク
状)の磁石を得ることができなかった。
【0006】一般に粉末状の磁性体を成形してバルク状
に加工する方法として、磁性体粉末をゴムやプラスチッ
クなどの樹脂の結合材と混合して圧縮成形または射出成
形により成形する方法が従来から行われ、これらの方法
により製造された磁石は「ボンド磁石」として知られ、
形状の自由度が高いために電子部品用などとして広く用
いられている。しかし、これら従来のボンド磁石は、硬
磁性材料間に結合材が介在し、全体の体積に対して磁石
部分の密度も高くできないために、残留磁化(Ir)が
低下し、硬磁気特性が低く、また、樹脂を含むために材
料強度が弱いという問題があった。なお、Sm-Co磁
石でボンド磁石を作製することもできるが、上述の如く
樹脂を含むために高密度化することができず、Sm-C
o磁石の優れた硬磁気特性を損なうことになる問題があ
った。
【0007】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、高い成形密度を有し、材料強度及
び硬磁気特性に優れた硬磁性合金圧密成形体およびその
製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の硬磁性
合金圧密成形体は、希土類元素のうちの1種以上からな
る元素Rが4〜20原子%含まれるFe系又はFeCo
系合金よりなり、かつ急冷により非晶質相を主体とする
組織とされた合金粉体が、加圧下において加熱されて非
晶質相が残存する組織を有する1次成形体とされ、該1
次成形体が加圧下において加熱されて前記1次成形体に
残存する前記非晶質相が結晶化されることにより微細結
晶質相が析出されてなることを特徴とする。
【0009】また、本発明の硬磁性合金圧密成形体は、
希土類元素のうちの1種以上からなる元素Rが4〜20
原子%含まれるFe系又はFeCo系合金よりなり、か
つ急冷により非晶質相を含む組織とされた合金粉体が、
加圧下において加熱されて非晶質相が残存する組織を有
する1次成形体とされ、該1次成形体が加圧下において
加熱されて、前記1次成形体に残存する前記非晶質相が
結晶化されることにより平均結晶粒径100nm以下の
微細結晶質相が析出されると共に、ソフト磁性相とハー
ド磁性相との混相状態が形成され、かつ該ハード磁性相
に磁気異方性が付与されてなることを特徴とする。
【0010】本発明の硬磁性合金圧密成形体は、先に記
載の硬磁性合金圧密成形体であって、前記1次成形体が
加圧される方向に磁気異方性を示すものであることを特
徴とする。また、本発明の硬磁性合金圧密成形体は、先
に記載の硬磁性合金圧密成形体であって、相対密度が9
0%以上であることを特徴とする。更に、本発明の硬磁
性合金圧密成形体は、先に記載の硬磁性合金圧密成形体
であって、保磁力が2kOe以上であることを特徴とす
る。
【0011】また、本発明の硬磁性合金圧密成形体は、
先に記載の硬磁性合金圧密成形体であって、残留磁化
(Ir)が0.8T以上であり、保磁力(iHc)が2
kOe以上であり、飽和磁化(Is)に対する残留磁化
(Ir)の比(Ir/Is)が0.6以上であり、前記
硬磁性合金圧密成形体の一方向の最大磁化エネルギー積
((BH)max-parallel)と、前記硬磁性合金圧密成形
体の前記一方向に垂直な方向の最大磁化エネルギー積
((BH)max-perpendicular)との比((BH)max-p
arallel)/((BH)max-perpendicular)が1.15
以上であることを特徴とする。
【0012】本発明の硬磁性合金圧密成形体は、先に記
載の硬磁性合金圧密成形体であって、前記合金が下記の
組成式で表されるものであることを特徴とする。 TxMyRzBw ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
組成比を示すx、y、z、wは原子%で、50≦x、0
≦y≦15、3≦z≦20、2≦w≦20である。ま
た、前記合金の組成式中の組成比を示すx、y、z、w
が原子%で、80≦x≦93、0.5≦y≦5、3≦z
≦10、3≦w≦7であることが好ましい。更に、前記
合金の組成式中の組成比を示すx、y、z、wが原子%
で、86≦x≦93、0.5≦y≦3、3≦z≦7、3
≦w≦5であることがより好ましい。
【0013】本発明の硬磁性合金圧密成形体は、先に記
載の硬磁性合金圧密成形体であって、前記合金が下記の
組成式で表されるものであることを特徴とする。 TxMyRzBwEv ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
EはCr、Al、Pt、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Cu、Ag、Au、Sc、Zn、Sn、Re、Mn
のうち1種以上の元素を表わし、組成比を示すx、y、
z、w、vは原子%で、50≦x、0≦y≦15、3≦
z≦20、2≦w≦20、0≦v≦10である。また、
前記合金の組成式中の組成比を示すx、y、z、w、v
が原子%で、80≦x≦93、0.5≦y≦5、3≦z
≦10、3≦w≦7、v≦5であることが好ましい。更
に、前記合金の前記組成式中の組成比を示すx、y、
z、w、vが原子%で、86≦x≦93、0.5≦y≦
3、3≦z≦7、3≦w≦5、0.1≦v≦5であるこ
とがより好ましい。
【0014】本発明の硬磁性合金圧密成形体は、先に記
載の硬磁性合金圧密成形体であって、前記合金が下記の
組成式で表されるものであることを特徴とする。 TxMyRzBwGu ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
GはC、Ga、Ge、P、Sb、In、B、Asのうち
1種以上の元素を表わし、組成比を示すx、y、z、
w、uは原子%で、50≦x、0≦y≦15、3≦z≦
20、2≦w≦20、0≦u≦10である。また、前記
合金の前記組成式中の組成比を示すx、y、z、w、u
が原子%で、80≦x≦93、0.5≦y≦5、3≦z
≦10、3≦w≦7、u≦5であることが好ましい。更
に、前記合金の前記組成式中の組成比を示すx、y、
z、w、uが原子%で、86≦x≦93、0.5≦y≦
3、3≦z≦7、3≦w≦5、0.1≦u≦5であるこ
とがより好ましい。
【0015】本発明の硬磁性合金圧密成形体は、先に記
載の硬磁性合金圧密成形体であって、前記合金が下記の
組成式で表されるものであることを特徴とする。 TxMyRzBwEvGu ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
EはCr、Al、Pt、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Cu、Ag、Au、Sc、Zn、Sn、Re、Mn
のうち1種以上の元素を表わし、GはC、Ga、Ge、
P、Sb、In、B、Asのうち1種以上の元素を表わ
し、組成比を示すx、y、z、w、v、uは原子%で、
50≦x、0≦y≦15、3≦z≦20、2≦w≦2
0、0≦v≦10、0≦u≦10である。また、前記合
金の前記組成式中の組成比を示すx、y、z、w、v、
uが原子%で、80≦x≦93、0.5≦y≦5、3≦
z≦10、3≦w≦7、v≦5、u≦5であることが好
ましい。更に、前記合金の前記組成式中の組成比を示す
x、y、z、w、v、uが原子%で、86≦x≦93、
0.5≦y≦3、3≦z≦7、3≦w≦5、0.1≦v
≦5、0.1≦u≦5であることがより好ましい。
【0016】本発明の圧密成形体の製造方法は、非晶質
相を主体とする組織とされた粉体を1次成形して組織に
非晶質相が残存する1次成形体とし、該1次成形体を2
次成形して、前記1次成形体に残存する非晶質相を結晶
化して微細結晶質相を析出させて圧密成形することを特
徴とする。また、本発明の圧密成形体の製造方法は、先
に記載の圧密成形体の製造方法であって、前記1次成形
体を2次成形すると同時にまたは引き続いて500℃な
いし900℃で熱処理することを特徴とする。
【0017】前記1次成形は、前記粉体を加圧下におい
て加熱して昇温することが好ましい。 また、前記1次
成形において、前記粉体を、前記粉体の非晶質相が結晶
化する温度またはその付近の温度まで加熱することが好
ましい。更に、前記1次成形において、前記粉体を12
7℃(400K)ないし627℃(900K)まで加熱
することが好ましい。更にまた、前記1次成形におい
て、前記粉体を200MPaないし1000MPaまで
加圧することが好ましい。また、前記1次成形体の相対
密度を80%以上とすることが好ましい。
【0018】前記2次成形は、前記1次成形体を加圧下
において加熱して昇温することが好ましい。また、前記
2次成形において、前記1次成形体を、前記1次成形時
の加圧方向と同一の方向に加圧することが好ましい。更
に、前記2次成形において、前記1次成形体を、前記1
次成形体に残存する非晶質相が結晶化する温度またはそ
の付近の温度または残存する非晶質相が結晶化する温度
以上の温度まで昇温することが好ましい。更にまた、前
記2次成形において、前記1次成形体を427℃(70
0K)ないし627℃(900K)まで昇温することが
好ましく、477℃(750K)ないし577℃(85
0K)まで昇温することがより好ましく、487℃(7
60K)ないし517℃(790K)まで昇温すること
が更に好ましい。また、前記2次成形において、前記1
次成形体を100MPaないし700MPaまで加圧す
ることが好ましく、300MPaないし700MPaま
で加圧することがより好ましく、380MPaないし4
30MPaまで加圧することが好ましくい。更に、前記
2次成形において、前記1次成形体を、前記1次成形時
の圧力よりも低い圧力で加圧しつつ、前記1次成形時の
温度よりも高い温度まで加熱して昇温することが好まし
い。更にまた、前記圧密成形体の相対密度を90%以上
とすることが好ましい。
【0019】本発明の圧密成形体の製造方法は、先に記
載の圧密成形体の製造方法であって、前記2次成形にお
いて、前記1次成形体を、前記2次成形における加圧方
向と異なる方向に押し出すように変形することを特徴と
する。また、本発明の圧密成形体の製造方法は、先に記
載の圧密成形体の製造方法であって、前記2次成形にお
いて、前記1次成形体をダイスに収納し、加圧下におい
て加熱することにより昇温し、前記1次成形体を、前記
1次成形体と前記ダイスの間の空隙に押し出すように変
形することを特徴とする。更に、本発明の圧密成形体の
製造方法は、先に記載の圧密成形体の製造方法であっ
て、前記1次成形体の前記1次成形時の加圧方向と平行
方向の長さをh1とし、前記圧密成形体の前記2次成形
時の加圧方向と平行な方向の長さをh2とし、前記2次
成形における圧縮率(%)を((h1−h2)/h1)×
100としたときに、前記圧縮率を1%ないし40%と
することを特徴とする。
【0020】本発明の合金圧密成形体の製造方法は、先
に記載の圧密成形体の製造方法において、前記粉体とし
て、希土類元素のうちの1種以上からなる元素Rが4〜
20原子%含まれるFe系又はFeCo系合金よりな
り、急冷により非晶質相を主体とする組織とされた合金
粉体を用いることを特徴とする。本発明の硬磁性合金圧
密成形体の製造方法は、先に記載の圧密成形体の製造方
法において、前記圧密成形体の組織中に平均結晶粒径1
00nm以下の微細結晶質相を析出させると共に、ソフ
ト磁性相とハード磁性相との混相状態を形成させるよう
に前記粉体を成形することを特徴とする。
【0021】本発明の硬磁性合金圧密成形体の製造方法
は、先に記載の圧密成形体の製造方法において、前記圧
密成形体が前記2次成形の加圧方向と平行な方向に磁気
異方性を示すように前記粉体を成形することを特徴とす
る。また、本発明の硬磁性合金圧密成形体の製造方法
は、先に記載の圧密成形体の製造方法において、前記粉
体を成形することにより保磁力が2kOe以上の硬磁性
合金圧密成形体を得ることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明に係る硬磁性合金圧密成形体は、基本的には、希
土類元素のうちの1種以上からなる元素Rが4〜20原
子%含まれるFe系又はFeCo系合金よりなり、かつ
急冷により非晶質相を含む組織とされた合金粉体が、加
圧下において加熱されて非晶質相が残存する組織を有す
る1次成形体とされ、この1次成形体が更に加圧下にお
いて加熱されて1次成形体に残存する前記非晶質相が結
晶化されて平均結晶粒径100nm以下の微細結晶質相
が析出されると共に、ソフト磁性相または準ハード磁性
相とハード磁性相との混相状態が形成されてなるもので
ある。また、ハード磁性相には磁気異方性が付与されて
いることが好ましい。更に、本発明の硬磁性合金圧密成
形体は、前記1次成形体が加圧される方向に磁気異方性
を示すものである。上記のFe系又はFeCo系合金と
しては、非晶質相を含む合金(非晶質合金)あるいは多
少の結晶質相を含む合金であって、結晶化したときに硬
磁性を発現するものが用いられる。
【0023】本発明に係る合金圧密成形体は、基本的に
は、前記の合金粉体を1次成形して組織に非晶質相が残
存する1次成形体とし、この1次成形体を2次成形して
1次成形体に残存する非晶質相を結晶化させると共に圧
密化することにより製造する。1次成形体を2次成形し
て1次成形体の組織中に残存する非晶質相を結晶化する
ことにより、微細結晶質相を析出させてソフト磁性相ま
たは準ハード磁性相とハード磁性相との混相状態を形成
すると同時に、非晶質相の結晶化反応時に起きる軟化現
象を利用して1次成形体を圧密化して合金圧密成形体と
する。このように、2度に渡る固化成形(1次成形及び
2次成形)を経て合金粉体を圧密化すると、合金粉体を
一度で固化成形する場合よりも、合金圧密成形体の磁気
異方性が高くなる。
【0024】成形用の合金粉末(粉体)は、希土類元素
のうちの1種以上からなる元素Rが4〜20原子%含ま
れるFe系又はFeCo系よりなる合金を溶湯から急冷
して薄帯状あるいは粉末状の状態で得る工程と、上記薄
帯状のものは粉砕して粉末化する工程とにより得られ
る。ここで得られた合金粉末の粒径のうち、後工程に用
いるものの粉末粒径としては、粒径35μm〜150μ
mの範囲のものが好ましく、50〜100μmの範囲の
ものがより好ましい。この理由は、150μmを超える
粉末粒径の大きいものは製造時に非晶質化が十分になさ
れていないおそれがあるためであり、35μm未満の粉
末粒径の小さいものはミル等で粉砕して粉末化した場合
に酸化の問題あるいはミルの内壁や粉砕刃の構成物質の
一部などの異物が混入するおそれがあるためである。上
記溶湯から非晶質合金あるいは多少の非晶質相を含む合
金を得る方法としては、回転ドラムに上記溶湯を吹き付
けて急冷して薄帯状に形成する方法、上記溶湯を冷却用
気体中に噴出して液滴状態で急冷して粉末状に形成する
方法、あるいはスパッタリングやCVD法による方法等
を用いることができ、本発明に用いる非晶質合金は、こ
れらのいずれの方法により作製されたものであってもよ
い。急冷により得られた合金薄帯あるいは合金粉末は、
平均結晶粒径100nm以下の微細結晶質相が析出した
組織か、あるいは非晶質相からなる組織から構成されて
いる。
【0025】次に、得られた合金粉末を1次成形して、
組織中に非晶質相が残存する1次成形体とする。1次成
形においては、合金粉末を加圧下において合金粉末の非
晶質相が結晶化する温度またはその付近の温度まで加熱
して昇温する。合金粉末を加熱する温度が、非晶質相の
結晶化する温度またはその付近の温度よりも低いと、1
次成形体の相対密度が高くならずに1次成形体が脆くな
って、2次成形の際に1次成形体が崩れてしまうおそれ
があるので好ましくない。また、合金粉末を加熱する温
度が、非晶質相の結晶化する温度またはその付近の温度
よりも高いと、非晶質相の結晶化が進行して1次成形体
の組織に占める微細結晶質相の存在割合が増加し、1次
成形体の組織に非晶質相を十分に残存させることができ
なくなり、2次成形において非晶質相の結晶化の際の軟
化現象を十分に発現させることができなくなるので好ま
しくない。
【0026】具体的には、合金粉末を200MPaない
し1000MPaの圧力まで加圧しつつ、127℃(4
00K)ないし627℃(900K)まで加熱して昇温
することにより、組織中に非晶質相が残存する1次成形
体を得る。また、好ましくは合金粉末を300MPaな
いし700MPaまで加圧しつつ、477℃(750
K)ないし577℃(850K)まで加熱して昇温する
とよい。前記合金粉体の加圧が200MPa未満では、
1次成形体の相対密度が高くならず1次成形体自体が脆
くなり、2次成形の際に1次成形体が崩れてしまうおそ
れがあるので好ましくなく、加圧が1000MPaを越
えると1次成形に用いるダイスが破損するおそれがある
ので好ましくない。また、合金粉体の加熱が127℃
(400K)未満では、1次成形体の相対密度が高くな
らず1次成形体自体が脆くなり、2次成形の際に1次成
形体が崩れてしまうおそれがあるので好ましくない。ま
た、加熱が627℃(900K)を越えると、非晶質相
の結晶化が進行して1次成形体の組織に占める微細結晶
質相の存在割合が増加し、1次成形体の組織に非晶質相
を十分に残存させることができなくなり、2次成形にお
いて非晶質相の結晶化の際の軟化現象を十分に発現させ
ることができなくなるので好ましくない。
【0027】1次成形においては、圧力、温度、成形時
間などを調節することにより、1次成形体の相対密度が
80%以上となるように合金粉末を成形することが好ま
しい。これにより1次成形体自体が崩れにくくなって、
2次成形の際に1次成形体が崩れることがなく、2次成
形において1次成形体の取り扱いが容易になる。
【0028】次に、この1次成形体を2次成形して合金
圧密成形体を得る。2次成形を行うことにより、応力下
において1次成形体に残存する非晶質相が結晶化または
微細結晶質相が粒成長すると共に高圧力で圧密化して、
平均結晶粒径100nm以下の微細結晶質相が析出した
組織中にソフト磁性相または準ハード磁性相と、ハード
磁性相との混相状態が形成されるか、あるいは上記非晶
質相からなる組織中に平均結晶粒径100nm以下の微
細結晶質相が析出すると共に上記混相状態が形成され
る。
【0029】2次成形は、1次成形体を加圧下において
1次成形体に残存する非晶質相が結晶化する温度または
その付近の温度または残存する非晶質相が結晶化する温
度以上の温度まで加熱して昇温することが好ましい。1
次成形体を前記の温度まで加熱すると、残存する非晶質
相の結晶化反応による軟化現象が顕著に発現し、このよ
うな軟化現象が起こると、1次成形体自体が軟化し、所
望方向に容易に変形が可能であり、この軟化した1次成
形体を加圧しつつ加圧方向に垂直な方向に変形させるこ
とにより、高密度(高い相対密度)の合金圧密成形体が
得られると共に該合金圧密成形体を加圧方向及び該加圧
方向と異なる方向に容易に変形できる。このようにして
1次成形体を2次成形すると共に加圧方向と異なる方向
に変形させることにより、変形方向に磁気異方性が付与
された合金圧密成形体、すなわち、加圧方向および加圧
方向と異なる方向にそれぞれ磁気異方性が付与された合
金圧密成形体を得ることができる。ここで磁気異方性が
付与される磁性相としては、ハード磁性相である。この
ように合金圧密成形体に複数方向の磁気異方性が付与さ
れていると、等方性の場合や加圧方向のみに磁気異方性
を付与した場合に比べてより高い残留磁化(Ir)が得
られ、これにより角型比を大きくでき、硬磁気特性を向
上できる。また、2次成形において1次成形体を1次成
形の際の加圧方向と同一の方向に加圧することが、加圧
方向に対してハード磁性相に大きな磁気異方性を付与す
ることができるので好ましい。このようにハード磁性相
に磁気異方性が付与されていると、等方性の場合と比較
してより高い残留磁化(Ir)が得られる。
【0030】2次成形の際に1次成形体を加熱する温度
が、非晶質相の結晶化する温度またはその付近の温度ま
たは残存する非晶質相が結晶化する温度以上の温度より
も低いと、1次成形体に残存する非晶質相を結晶化させ
ることが困難になって、軟化現象を発現させることがで
きないと共に、微細結晶質相を析出させてソフト磁性相
または準ハード磁性相とハード磁性相との混相状態を形
成させることができなくなるので好ましくない。1次成
形体を加熱する温度が、非晶質相の結晶化する温度また
はその付近の温度または残存する非晶質相が結晶化する
温度以上の温度よりも高いと、析出した微細結晶質相の
結晶粒が肥大化して非晶質相中あるいはソフト磁性相ま
たは準ハード磁性相中において近接するハード磁性相同
士の磁気的交換結合力が弱まり、合金圧密成形体の硬磁
気特性が劣化するので好ましくない。
【0031】また、1次成形体を2次成形する際に、1
次成形体に残存する非晶質相が結晶化する温度領域で加
圧することが好ましい。その理由は、上述したように1
次成形体中の非晶質相が結晶化する温度になると軟化現
象が顕著に発現し、このような軟化現象が起こると、1
次成形体が加圧されて圧密化するので、高密度(高い相
対密度)の合金圧密成形体が得られるからである。
【0032】2次成形の際の1次成形体への具体的な加
圧及び加熱の条件としては、1次成形体を100MPa
ないし700MPaまで加圧しつつ、427℃(700
K)ないし627℃(900K)まで加熱して昇温する
ことにより、微細結晶相が析出してハード磁性相とソフ
ト磁性相との混相状態が形成された合金圧密成形体が得
られる。また、好ましくは1次成形体を300MPaな
いし700MPaまで加圧しつつ、477℃(750
K)ないし577℃(850K)まで加熱して昇温する
とよい。更に、より好ましくは380MPaないし43
0MPaまで加圧しつつ、487℃(760K)ないし
517℃(790K)まで昇温するとよい。2次成形の
際の1次成形体への加圧が100MPa未満では、ハー
ド磁性相に磁気異方性を付与することができなくなると
共に、1次成形体を変形させることができなくなって合
金圧密成形体に複数方向の磁気異方性を付与させること
ができなくなり、合金圧密成形体の硬磁気特性が低下す
るので好ましくない。また、2次成形における加圧が7
00MPaを越えると、加圧の際に1次成形体自体が崩
れてしまい、所定形状の合金圧密成形体が得られなくな
るので好ましくない。また、380MPaないし430
MPaまで加圧すれば、合金圧密成形体の保磁力(iH
c)及び最大磁気エネルギー積((BH)max)をより
大きくできる。
【0033】また、2次成形の際の1次成形体への加熱
が427℃(700K)未満では、1次成形体に残存す
る非晶質相を結晶化させることが困難になって、軟化現
象を発現させることができなくなると共に、微細結晶質
相を析出させてソフト磁性相または準ハード磁性相とハ
ード磁性相との混相状態を形成させることができなくな
るので好ましくない。また、加熱が627℃(900
K)を越えると、析出した微細結晶質相の結晶粒が肥大
化して非晶質相中あるいはソフト磁性相中において近接
するハード磁性相同士の磁気的交換結合力が弱まり、硬
磁気特性が劣化するため好ましくない。また、487℃
(760K)ないし517℃(790K)まで昇温すれ
ば、合金圧密成形体の保磁力(iHc)及び最大磁気エ
ネルギー積((BH)max)をより大きくできる。
【0034】更に、2次成形においては、1次成形体を
1次成形の際の圧力よりも低い圧力で加圧しつつ、1次
成形の際の加熱温度よりも高い温度まで加熱して昇温す
ることが必要である。2次成形の際に、1次成形の際の
圧力よりも高い圧力で1次成形体を加圧すると、1次成
形体が崩れてしまい、所定形状の合金圧密成形体が得ら
れなくなるので好ましくない。また、1次成形の際の加
熱温度よりも低い温度で加熱すると、1次成形体に残存
する非晶質相を十分に結晶化させることができなくなる
ので好ましくない。
【0035】また、1次成形体を2次成形するに際して
は、圧力、温度、成形時間などを調節することにより、
成形後に得られる合金圧密成形体の相対密度が90%以
上、より好ましくは95%以上になるように圧密するこ
とが好ましい。これにより、上記合金圧密成形体に硬磁
性を発現させて得られる硬磁性合金圧密成形体が、きわ
めて緻密な組織構造を有する強固な焼結体となり、物性
的に堅固であってしかも小型で強力な硬磁性を有する永
久磁石となる。
【0036】更に、1次成形体を2次成形すると同時に
または引き続いて500℃ないし900℃で熱処理する
ことにより、合金圧密成形体中に析出する微細結晶質相
の結晶粒径を均一化させて、平均結晶粒径を100nm
以下とすることが可能となる。ここでの熱処理温度(ア
ニール温度)が500℃未満であると、硬磁気特性を担
うR2Fe14B相(Rは希土類元素のうちの1種以上の
元素)の析出量が少なくなって充分な硬磁気特性が得ら
れなくなるので好ましくない。一方、熱処理温度が90
0℃を越えると、微細結晶相の粒成長がおこり、硬磁気
特性が低下してしまうため好ましくない。また、特に、
平均結晶粒径が100nm以下である微細結晶相が合金
圧密成形体の60体積%以上であり残部が非晶質相とな
るように条件を選び、しかも上記の微細結晶相中にbc
c-Fe相またはbcc-FeCo相と、Fe142B相
(式中、Rは、希土類元素のうちの1種以上の元素を表
す)とが生成するようにすれば、きわめて高い硬磁性特
性を有する硬磁性合金圧密成形体が得られる。
【0037】また、合金圧密成形体中に、保磁力1kO
e以下のソフト磁性相または準ハード磁性相、保磁力1
kOe以上のハード磁性相とがそれぞれ10vol(体
積)%以上含むような条件を選び、しかも上記保磁力が
1kOe以下のソフト磁性相または準ハード磁性相にb
cc(体心立方構造)-Fe相またはbcc-FeCo相
と、固溶元素を含むFe-Bの化合物と、非晶質相とが
少なくとも析出し、かつ保磁力が1kOe以上のハード
磁性相にFe142B相(式中、Rは、希土類元素のう
ちの1種以上の元素を表す)の単体が少なくとも析出す
るようにすれば、ソフト磁相とハード磁性相のそれぞれ
の特長を備えることができる点で好ましい。 保磁力1
kOe以下のソフト磁性相が10vol(体積)%未満
であると、硬磁性合金圧密成形体の保磁力は大きくなる
がハード磁性相を構成するのに必要な希土類元素の濃度
が高くなるため好ましくない。また、保磁力1kOe以
上のハード磁性相が10vol(体積)%未満である
と、硬磁性合金圧密成形体の保磁力が小さくなるため好
ましくない。
【0038】上記合金粉末を用いて合金圧密成形体を製
造する具体例としては、放電プラズマ焼結装置を用い
て、合金粉末に圧力を加えて成形すると同時にパルス電
流を合金粉末に印加して非晶質相の結晶化温度またはそ
の付近の温度で所定時間加熱することにより組織中に非
晶質相が残存する1次成形体を形成し、更にこの1次成
形体に圧力を加えて成形すると共に加圧方向に垂直な方
向に変形させ、さらにこれと同時にパルス電流を1次成
形体に印加して残存する非晶質相の結晶化温度またはそ
の付近の温度あるいは結晶化温度よりも高い温度で所定
時間加熱することにより組織中に微細結晶質相を析出さ
せて合金圧密成形体を得る方法が挙げられる。また、合
金粉末にパルス電流を印加して昇温していき、非晶質合
金の結晶化温度付近の温度でパンチ等の加圧体で上下ま
たは左右から圧力を加えて1次成形体とし、更にこの1
次成形体にパルス電流を印加して昇温していき、非晶質
合金の結晶化温度以上の温度でパンチ等の加圧体で上下
または左右から圧力を加えると共に加圧方向に垂直な方
向に変形させて合金圧密成形体を得るようにしても良
い。
【0039】図1は、本発明に係る合金圧密成形体を製
造するために用いて好適な放電プラズマ焼結装置の一例
の要部を示すもので、この例の放電プラズマ焼結装置
は、WC等の超硬合金製の1次成形用ダイス1(2次成
形用ダイス21)と、このダイス1(21)の内部に挿
入されるWC等の超硬合金製の1次成形用上パンチ2
(2次成形用上パンチ22)および1次成形用下パンチ
3(2次成形用下パンチ23)と、1次成形用ダイス1
(2次成形用ダイス21)の外部に設けられたWC等の
超硬合金製の外枠ダイス8と、1次成形用下パンチ3
(2次成形用下パンチ23)を支え、後述するパルス電
流を流す際の一方の電極ともなる基台4と、1次成形用
上パンチ2(2次成形用上パンチ22)を下側に押圧
し、パルス電流を流す他方の電極となる基台5と、上下
の1次成形用、2次成型用の各パンチ2(22)、3
(23)に挟まれた合金粉末6または1次成形体9の温
度を測定する熱電対7を主体として構成されている。
【0040】図2に、上記プラズマ焼結装置の全体構造
を示す。図2に示すプラズマ焼結装置Aは、住友石炭鉱
業株式会社製のモデルSPS−2050と称される放電
プラズマ焼結機の一種であり、図1に示す構造を要部と
するものである。図2に示す装置においては、上部基盤
11と下部基盤12を有し、上部の基盤11に接してチ
ャンバ13が設けられ、このチャンバ13の内部に図1
に示す構造の大部分が収納されて構成され、このチャン
バ13は図示略の真空排気装置および雰囲気ガスの供給
装置に接続されていて、上下の1次成形用、2次成型用
の各パンチ2(22)、3(23)の間に挟まれた合金
粉末6または1次成形体9を不活性ガス雰囲気などの所
望の雰囲気下に保持できるように構成されている。な
お、図1と図2では通電装置が省略されているが、各パ
ンチ2(22)、3(23)および基台4、5には別途
設けた通電装置が接続されていてこの通電装置からパル
ス電流Eを各パンチ2(22)、3(23)および基台
4、5を介して通電できるように構成されている。
【0041】図1及び図2に示した放電プラズマ焼結装
置を用いて目的とする合金圧密成形体を作製するには、
例えば、以下の1次成形及び2次成形の各工程による。
図3に示すように、合金粉末6を1次成形用の上下のパ
ンチ2、3の間に投入し、チャンバ13の内部を真空に
すると共に、パンチ2、3で上下から圧力を加えて成形
すると同時に、パルス電流Eを合金粉末6に印加して非
晶質相の結晶化温度またはその付近の温度まで合金粉末
6を加熱して昇温することにより1次成形体9を製造す
る。
【0042】ここで1次成形を行う際の印加圧力は、2
00〜1000MPa、好ましくは300〜700MP
aで上記合金粉末6中の非晶質相を残存させたまま成形
することが、1次成形体の相対密度を高くして2次成形
における1次成形体の取り扱いを容易にすると共に、W
C製のダイスを破壊を防ぐことができる点で好ましい。
ここで合金粉末6を加熱する際の昇温速度は、10℃/
分(0.17℃分秒)以上、好ましくは20℃/分(0.
33℃/分)以上とされる。昇温速度が10℃/分未満
であると、1次成形体の相対密度を高めることができな
いので好ましくない。合金粉体6は、127℃(400
K)〜627℃(900K)、好ましくは477℃(7
50K)〜577℃(850K)まで昇温することが、
1次成形体の相対密度を高くすると共に、1次成形体の
組織に非晶質相を十分に残存させることができる点で好
ましい。
【0043】次に、図4に示すように、1次成形体9を
2次成形用の上下のパンチ22、23の間に投入する。
このとき、1次成形体の外側面とダイス21の内壁との
間には、1次成形体9を加圧方向に垂直な方向に変形さ
せるための空隙20が設けられていることが好ましい。
チャンバ13の内部を真空にすると共に、パンチ22、
23で上下から圧力を加えて1次成形体9を加圧方向
(図中上下方向)及びこの加圧方向に垂直な方向(図中
左右方向)に変形させると共に、パルス電流Eを1次成
形体9に印加して非晶質相の結晶化温度またはその付近
の温度あるいは非晶質相の結晶化温度以上の温度まで1
次成形体9を加熱して昇温することにより合金圧密成形
体10を製造する。
【0044】ここで2次成形を行う際の印加圧力は、1
00〜700MPa、好ましくは300〜700MP
a、より好ましくは380〜430MPaとして1次成
形体90中の非晶質相を結晶化させつつ成形すること
が、ハード磁性相に磁気異方性を付与し、1次成形体自
体を崩さずに所定形状の合金圧密成形体を得ることがで
きる点で好ましい。ここで1次成形体9を加熱する際の
昇温速度は、10℃/分(0.17℃分秒)以上、好ま
しくは20℃/分(0.33℃/分)以上とされる。昇
温速度が10 ℃/分未満であると、結晶粒が粗大化す
るため非晶質中あるいはソフト磁性相または準ハード磁
性相中において近接するハード磁性相同士の磁気的交換
結合が弱まり、硬磁気特性が劣化するため好ましくな
い。
【0045】また1次成形体9は、427℃(700
K)〜627℃(900K)、好ましくは477℃(7
50K)〜577℃(850K)、より好ましくは48
7℃(760K)〜517℃(790K)まで昇温する
ことが、合金圧密成形体に微細結晶質相を析出させてソ
フト磁性相または準ハード磁性相とハード磁性相との混
相状態を形成させると共に、析出した微細結晶質相の結
晶粒の肥大化を防いで硬磁気特性の劣化を防止できる点
で好ましい。
【0046】また、図4に示すように、1次成形体9の
1次成形の際の加圧方向と平行方向の長さをh1とし、
圧密成形体10の2次成形の際の加圧方向と平行方向の
長さをh2とし、2次成形における圧縮率(%)を
((h1−h2)/h1)×100としたとき、圧縮率は
1%ないし40%の範囲とすることが好ましい。圧縮率
が1%未満では、1次成形体9の変形が不十分で合金圧
密成形体10に高い磁気異方性を付与することができな
いので好ましくなく、圧縮率が40%を越えると、1次
成形体9が割れて所定の形状の合金圧密成形体を得るこ
とができないので好ましくない。
【0047】このような放電プラズマ装置を用いた放電
プラズマ燒結法においては、通電電流により合金粉末6
または1次成形体9を所定の速度で素早く昇温すること
ができ、また、通電電流の値に応じて合金粉末6または
1次成形体9の温度を厳格に管理できるので、ヒータに
よる加熱などよりも遥かに正確に温度管理ができ、これ
により予め設計した通りの理想に近い条件で1次成形及
び2次成形ができる。
【0048】更に、2次成形後の合金圧密成形体を50
0゜C(773K)ないし900℃(1173K)で加
熱(熱処理)することにより、合金圧密成形体中に析出
する微細結晶相の結晶粒径を均一化して微細結晶質相の
平均結晶粒径を100nm以下にする。これによって、
合金圧密成形体に硬磁気特性が発現する。また、この熱
処理によって合金圧密成形体の歪みが除去される。
【0049】上記の方法により得られた硬磁性合金圧密
成形体は、微細組織を実現することにより得られる微細
なソフト磁性相とハード磁性相とを結合させた交換結合
特性を示すものであり、かつFe濃度が従来の希土類磁
石より高いため、残留磁化(Ir)が0.8T以上であ
り、保磁力(iHc)が2kOe以上であり、飽和磁化
(Is)に対する残留磁化(Ir)の比(Ir/Is)
が0.6以上である強力な永久磁石成形体とすることが
できる。また、この硬磁性合金圧密成形体は、前記合金
粉末を1次成形して非晶質相が残存する1次成形体と
し、更にこの1次成形体を2次成形することにより、ハ
ード磁性相に異方性が付与されたものとなり、これによ
り一軸異方性が大きくなり、高い残留磁化(Ir)を有
すると共に、前記硬磁性合金圧密成形体の一方向の最大
磁化エネルギー積((BH)max-parallel)と、前記一
方向に垂直な方向の最大磁化エネルギー積((BH)ma
x-perpendicular)との比((BH)max-parallel)/
((BH)max-perpendicular)が1.15以上とな
る。
【0050】また、この硬磁性合金圧密成形体は、非晶
質合金粉末が1次成形、2次成形を経て固化成形された
ものであるので、磁性体粉末を結合材を用いて結着した
従来のボンド磁石に比べて物性的に堅固であってしかも
小型で強力な硬磁性を有する永久磁石となる。また、本
発明の硬磁性合金圧密体は、上述のように、粉末から成
形するので各種の形状に成形することができる。
【0051】更に、上述のプラズマ焼結法により、1次
成形体を印加圧力100〜700MPa、好ましくは3
00〜700MPaで結晶化または粒成長するとともに
固化成形することで、充分な密度のバルク状に、例え
ば、90%以上の相対密度を有するバルク状に容易に加
工することができる。以上のことから、本発明の硬磁性
合金圧密成形体は、モーター、アクチュエータ、スピー
カーなどの各種の装置に使用される永久磁石として有用
であり、製造コストの低減を図ることができる。
【0052】次に、本発明の硬磁性合金圧密成形体の製
造に用いることができる非晶質合金について詳しく説明
する。本発明に係る硬磁性合金圧密成形体に用いられる
合金は以下の組成式で表すことができる。 TxMyRzBw 上記組成式中のTは、Fe、Co、Niのうち1種以上
の元素を表わす。これらの元素Tは、本発明に係る硬磁
性材料の主成分であり、磁性を担う元素であるため、元
素Tの組成比xは50原子%以上である。元素Tの組成
比xを増加させると、それに伴って飽和磁化(Is)が
増加する。0.8T以上の高い残留磁化(Ir)を実現
するためには、飽和磁化(Is)が少なくとも1.1T
は必要であり、これを満たすには元素Tの組成比xは8
0原子%以上であるのが望ましく、より好ましくは86
原子%以上である。また、良好な硬磁気特性を得るため
には93原子%以下とするのが好ましい。本発明の硬磁
性合金圧密成形体においては、元素Tの少なくとも一部
としてFeが含まれていることが必要である。
【0053】上記組成式中のMは、Zr、Nb、Ta、
Hf、Ti、V、Mo、Wのうち1種以上の元素を表わ
し、これらの元素Mは非晶質形成能が高いものである。
本発明に係る硬磁性合金において、元素Mを添加するこ
とにより、元素R(希土類元素)が低濃度の場合でも非
晶質相を形成することができる。元素R置換で元素Mの
組成比yを増加させると、それに伴って残留磁化(I
r)は増加するが、保磁力(iHc)が低下し、硬磁気
特性から軟磁気特性へと変化する。また、磁性を担う元
素T置換で元素Mを増加させると飽和磁化(Is)、残
留磁化(Ir)の減少が生じる。従って、良好な硬磁気
特性を得るために、元素Mの組成比yは0原子%以上1
5原子%以下の範囲とするのが好ましく、0.5原子%
以上5原子%以下の範囲であることがより好ましい。ま
た、0.5原子%以上3原子%以下とすると更に好まし
い。更に、非晶質相を形成し易くするためには、1原子
%以上添加すると更に好ましい。
【0054】上記組成式中のRは、希土類元素(Sc、
Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、G
d、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、およびL
u)のうちの1種以上の元素を表わす。元素RとFeと
Bとを含む非晶質を主相とする合金を773〜1173
K(500〜900℃)の範囲の適切な温度で加熱した
ときに析出する金属間化合物R2Fe14Bは、本発明の
硬磁性合金圧密成形体に優れた硬磁気特性を付与するも
のである。元素Rの組成比zを増加させると、それに伴
って飽和磁化(Ir)が減少する。0.8T以上の高い
残留磁化(Ir)を得るためには、飽和磁化(Is)が
少なくとも1.1Tは必要であり、これを満たすために
は元素Rの組成比zは20原子%以下であることが望ま
しい。また元素Rは非晶質を形成し易い元素であり、元
素Rの組成比zが小さ過ぎると良好な非晶質相または微
細結晶相を得られないため、元素Rの組成比zとしては
3原子%以上とするのが望ましく、高い飽和磁化(I
r)と保磁力(iHc)を両立させるためには、10原
子%以下、更に好ましくは7原子%以下とすると良い。
さらに元素Rの一部または全部をNdおよび/またはP
rで構成すると、さらに高い硬磁気特性が得られる。
【0055】上記組成式中のBは、非晶質を形成し易い
元素である。また、元素RとFeとBとを含む非晶質相
を773〜1173K(500〜900℃)の範囲の適
切な温度で熱処理したときに析出する化合物R2Fe14
Bは、本発明の硬磁性合金圧密成形体に硬磁気特性を付
与するものである。良好な非晶質相、または微細結晶質
相を得るためには、Bの濃度を2原子%以上、より好ま
しくは3原子%以上とするのが望ましいが、Bの組成比
wの増加に伴って飽和磁化(Is)、残留磁化(I
r)、および保磁力(iHc)が減少するので、良好な
硬磁気特性を得るために、Bの組成比wを20原子%以
下、より好ましくは7原子%以下、更に好ましくは5原
子%以下とするのが望ましい。また、FeとBとを含む
非晶質相は773〜1173K(500℃〜900℃)
の範囲の適切な温度に加熱するとき、Fe−Bの化合物
を析出する。
【0056】また、本発明の硬磁性合金圧密成形体に
は、Cr、Al、Pt、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Cu、Ag、Au、Sc、Zn、Sn、Re、Mn
のうち1種以上の元素Eが添加されていてもよく、その
場合に用いられる合金は、下記の組成式で表すことがで
きる。TxMyRzBwEvこの場合の磁性を担う元素Tの
組成比xは、飽和磁化(Is)を増加させる点から好ま
しくは50原子%以上、より好ましくは80原子%以上
93原子%以下の範囲であり、0.8T以上の高い残留
磁化(Ir)と高い保磁力(iHc)の両立を実現する
ためには86原子%以上93原子%以下の範囲とするの
が好ましい。上記組成式中の元素Mの組成比yは、良好
な硬磁気特性を得るために好ましくは0原子%以上15
原子%以下、より好ましくは0.5原子%以上5原子%
以下、さらに好ましくは0.5原子%以上3原子%以下
の範囲であり0.8T以上の高い残留磁化(Ir)を実
現するためには、1原子%以上3原子%以下の範囲とす
ることが好ましい。なお、より高い残留磁化(Ir)を
得るためには組成比を0.5原子%以上1原子%以下と
しても良い。
【0057】上記組成式中の元素Rの組成比zは、本発
明の硬磁性合金圧密成形体に優れた硬磁気特性を付与す
るためと、良好な非晶質相または微細結晶質相を得るた
めに、好ましくは3原子%以上20原子%以下、より好
ましくは3原子%以上10原子%以下の範囲であり、
0.8T以上の高い残留磁化(Ir)を実現するために
は、3原子%以上7%以下の範囲とするのが好ましい。
上記組成式中のBの組成比wは、良好な非晶質相または
微細結晶質相を得るために、2原子%以上とすることが
望ましく、より好ましくは3原子%以上である。また、
良好な硬磁気特性を得るためには、Bの組成比wは、好
ましくは20原子%以下、より好ましくは7原子%以
下、更に好ましくは5原子%以下とされる。また、Fe
とBとを含む非晶質相は773〜1173K(500℃
〜900℃)の範囲内の適切な温度に加熱するとFe-
Bの化合物を析出する。上記組成式中の元素Eは、結晶
組織の微細化を促進させるためと、硬磁性合金圧密成形
体の耐食性及び耐摩耗性を向上させるために添加される
ものである。元素Eの組成比vは0原子%以上10原子
%以下であることが好ましい。ただし、元素Eの組成比
vが高過ぎると硬磁気特性が劣化するので、元素Eの組
成比vは好ましくは5原子%以下、より好ましくは0.
1原子%以上5原子%以下とされる。また、0.8T以
上の高い残留磁化(Ir)を達成するためには、元素E
を添加しない方が好ましい。
【0058】更に、本発明の硬磁性合金圧密成形体に
は、C、Ga、Ge、P、Sb、In、B、Asのうち
1種以上の元素Gが添加されていてもよく、この場合に
用いられる合金は、下記の組成式で表すことができる。 TxMyRzBwGu この場合の磁性を担う元素Tの組成比xは、飽和磁化
(Is)を増加させる点から好ましくは50原子%以
上、より好ましくは80原子%以上93原子%以下の範
囲であり、0.8T以上の高い残留磁化(Ir)と高い
保磁力(iHc)を得るには86原子%以上93原子%
以下とするのが好ましい。上記組成式中の元素Mの組成
比yは、良好な硬磁気特性を得るために、好ましくは0
原子%以上15原子%以下、より好ましくは0.5原子
%以上5原子%以下の範囲であり、0.8T以上の高い
残留磁化(Ir)を実現するためには、0.5原子%以
上3原子%以下の範囲とすることが好ましい。なお、よ
り高い残留磁化(Ir)を得るためには、組成比を0.
5原子%以上1原子%以下としても良い。
【0059】上記組成式中の元素Rの組成比zは、硬磁
性材料に優れた硬磁気特性を付与し、良好な非晶質相ま
たは微細結晶質相を得るために、好ましくは3原子%以
上20原子%以下、より好ましくは3原子%以上10原
子%以下とするのが良く、0.8T以上の高い残留磁化
(Ir)を実現するためには、3原子%以上7%以下の
範囲とするのが好ましい。上記組成式中のBの組成比w
は、良好な非晶質相または微細結晶質相を得るために2
原子%以上とするのが望ましいが、良好な硬磁気特性を
得るためには、Bの組成比wを2原子%以上20原子%
以下、より好ましくは3原子%以上7原子%以下、更に
好ましくは3原子%以上5原子%以下とするのが望まし
い。上記組成式中の元素Gは、析出するソフト磁性相若
しくは準ハード磁性相と、ハード磁性相の結晶化温度を
制御するために添加されるものであり、この元素Gを添
加することにより最適な微細結晶複相組織を実現でき
る。元素Gの組成比uは、0原子%以上10原子%以下
であることが好ましい。ただし、組成比uが高過ぎると
飽和磁化(Is)が極端に低下するので、組成比uは、
より好ましくは5原子%以下、更に好ましくは0.1原
子%以上5原子%以下である。また、0.8T以上の高
い残留磁化(Ir)を達成するためには、元素Gを添加
しない方が良い。
【0060】更にまた、本発明の硬磁性合金圧密成形体
には、上述の元素Eと元素Gとが同時に添加されていて
も良く、この場合に用いられる合金は、下記の組成式で
表すことができる。 TxMyRzBwEvGu ここで、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
のうち1種以上の元素を表わし、EはCr、Al、P
t、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Cu、Ag、A
u、Sc、Zn、Sn、Re、Mnのうち1種以上の元
素を表わし、GはC、Ga、Ge、P、Sb、In、
B、Asのうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を
表し、組成比を示すx、y、z、w、v、uが原子%
で、50≦x、0≦y≦15、3≦z≦20、2≦w≦
20、0≦v≦10、0≦u≦10であることが、飽和
磁化(Is)を増加できること、良好な硬磁気特性が得
られること、良好な非晶質相または微細結晶質相が得ら
れること、結晶組織の微細化を促進できると共に硬磁性
合金圧密成形体の耐食性及び耐摩耗性を向上できるこ
と、最適な微細結晶複相組織を実現できる点で好まし
い。
【0061】また、飽和磁化(Is)を増加できるこ
と、良好な硬磁気特性が得られること、良好な非晶質相
または微細結晶質相が得られること、硬磁気特性が劣化
することなく結晶組織の微細化を促進でき、硬磁性合金
圧密成形体の耐食性及び耐摩耗性を向上できること、飽
和磁化(Is)が極端に低下することなく最適な微細結
晶複相組織を実現できる点で、組成比を示すx、y、
z、w、v、uは原子%で、80≦x≦93、0.5≦
y≦5、3≦z≦10、3≦w≦7、v≦5、u≦5で
あることが好ましい。更に、0.8T以上の高い残留磁
化(Ir)と高い保磁力(iHc)を得られること、良
好な硬磁気特性が得られること、硬磁気特性が劣化する
ことなく結晶組織の微細化を促進でき、硬磁性合金圧密
成形体の耐食性及び耐摩耗性を向上できること、飽和磁
化(Is)が極端に低下することなく最適な微細結晶複
相組織を実現できる点で、組成比を示すx、y、z、
w、v、uが原子%で、86≦x≦93、0.5≦y≦
3、3≦z≦7、3≦w≦5、0.1≦v≦5、0.1
≦u≦5であることが好ましい。また、0.8T以上の
高い残留磁化(Ir)を達成するためには、元素E及び
元素Gを添加しない方が良い。
【0062】本発明の硬磁性合金圧密成形体に用いる上
記合金において元素T中にFe以外にCoが含まれるよ
うにすれば、パーミアンス係数が2以上となる形状で使
用したときの磁化の温度係数の絶対値、パーミアンス係
数が10以上となる形状で使用したときの磁化の温度係
数の絶対値、及び保磁力の温度係数の絶対値を小さくす
ることができる点で好ましい。その理由は、元素T中に
Coが含まれているとキュリー温度が上昇するので、磁
化や保磁力の温度変化が小さくなり、また、磁化の角型
比が高くなるため磁気特性の温度変化が小さくなり、さ
らに、このCoはbcc−Fe相にも含まれるので、残
留磁化の温度変化が小さくなるからである。Coの含有
量は、多過ぎると磁気特性を劣化させるので、好ましく
は50原子%以下、より好ましくは0.5原子%以上3
0原子%以下、さらに好ましくは0.5原子%以上20
原子%以下の範囲とされ、合金の組成や熱処理条件等に
応じて適宜設定するのが好ましい。
【0063】また、本発明の硬磁性合金圧密成形体にお
いて、Siを元素T置換で添加すれば、磁気特性、特に
保磁力(iHc)、および最大磁気エネルギー積((B
H)max)をさらに向上させることができ、また、パー
ミアンス係数が2以上となる形状で使用したときの磁化
の温度係数の絶対値、特に、パーミアンス係数が10以
上となる形状で使用したときの磁化の温度係数の絶対値
を低くすることができる。Siの添加量は、多過ぎると
元素Tの組成比が低くなるために硬磁性合金圧密成形体
の磁気特性がかえって低下するので、好ましくは0.5
原子%以上5原子%以下、より好ましくは0.5原子%
以上3原子%以下の範囲とされ、合金の組成や熱処理条
件等に応じて適宜設定するのが好ましい。このようにし
て保磁力(iHc)および温度特性が改善された硬磁性
合金圧密成形体は、特に、小型モータ用磁石、センサと
して好適に用いられる。
【0064】本発明の合金圧密成形体を製造するに際し
て、特に好ましい非晶質合金の例としては、例えば、F
88Pr75、Fe86Pr7Nb25、Fe86Nd7Zr
25、Fe86Nd95、Fe84Pr115、Fe88Pr5
Nb25、Fe88Nd5Nb25、Fe86Nd7Nb
25、Fe89Pr4Nb25、Fe89Nb2Nd45、F
89Nb2Pr45、Fe90Nb2Nd53、Fe90Nb
2Pr53、Fe89Nb2Nd54、Fe89Nb2Pr5
4、Fe66Co20Nb2Pr75、Fe76Co10Nb 2
75、Fe73Co15Nb2Nd55、Fe87Nb3Nd
55、Fe76Co10Nb2Nd75を挙げることができ
る。これらの組成の合金を用いれば、熱圧処理によって
強固な硬磁性合金圧密成形体が形成され、生成した微細
結晶相中にbcc-Fe相とFe142B相とが形成さ
れ、硬磁気特性に優れた永久磁石を得ることができる。
【0065】
【実施例】以下、実施例により更に具体的に説明する。 (非晶質合金粉末の調製)まず、アーク溶解法によりF
76Co10Nb2Pr75なる組成を有する合金のイン
ゴットを作製し、Ar雰囲気中において回転しているC
uロール上へこの合金の溶湯を吹きつけることにより約
20μmの厚さの急冷薄帯を得た。得られた急冷薄帯を
ロータースピードミルを用いて粉砕し、粒径が37μm
〜105μmの範囲であるFe76Co10Nb2Pr75
なる組成の非晶質合金粉末を得た。
【0066】(合金圧密成形体の製造)次に、図1、図
2に示した放電プラズマ焼結装置を用い、図3に示すよ
うに、先に得られたFe66Co20Nb2Pr75粉末6
を1次成形用の上下のパンチ2,3の間に配置し、チャ
ンバ13の内部の雰囲気が3×10-3Pa以下となるよ
うに真空引きするとともに、パンチ2,3で上下から圧
力を加えると同時にパルス電流を印加して加熱すること
により1次成形を行い、1次成形体9を得た。更に、図
4に示すように、得られた1次成形体9を2次成形用の
上下のパンチ22,23の間に配置し、チャンバ13の
内部の雰囲気が3×10-3Pa以下となるように真空引
きするとともに、パンチ22,23で上下から圧力を加
えると同時にパルス電流を印加して加熱すると共に1次
成形体9を加圧方向(図5に示すZ軸方向)および加圧
方向に垂直な方向(図5に示すX軸及びY軸方向を含む
方向)に変形させることにより2次成形を行い、硬磁性
合金圧密成形体10を得た。尚、2次成形における1次
成形体の加圧方向は、1次成形での加圧方向と同一とし
た。1次成形は、1次成形圧力(Ps)を636MPa
とし、昇温速度を1.8K/秒とし、1次成形温度(T
s)500℃(773K)まで昇温し、480秒保持す
ることにより行った。2次成形は、2次成形圧力(P
f)を400MPa〜600MPaとし、昇温速度を
1.8K/秒とし、2次成形温度(Tf)として500
℃(773K)〜600℃(873K)の範囲まで昇温
し、480秒間保持することにより行った。
【0067】(測定)得られた合金圧密成形体につい
て、成形体の密度及び2次成形の際の圧縮率と2次成形
温度(Tf)との関係を調査した。結果を図6に示す。
図6に示すように、合金圧密成形体の密度は、2次成形
温度(Tf)によらずほぼ一定の値を示しており、相対
密度は96〜99%の範囲であった。1次成形体の密度
は7.27g/cm3、相対密度が94%であった。こ
れらの結果から2次成形によって合金圧密成形体の相対
密度が高くなることが判る。また、2次成形における圧
縮率は、2次成形温度(Tf)の上昇に伴って増加して
いる。これは、2次成形温度(Tf)の上昇に伴って非
晶質相の軟化現象が顕著になって1次成形体が軟化し、
1次成形体が変形されやすくなるためと推定される。
【0068】また、得られた合金圧密成形体及び1次成
形体のX線回折測定の結果を図7に示す。図7に示すよ
うに、合金圧密成形体の回折パターンには、bcc−F
eCo相の回折ピークと、(FeCo)3B相の回折ピ
ークが観察され、2次成形温度(Tf)の上昇と共に各
相の回折強度が大きくなり、結晶化が進んでいることが
判る。また、1次成形体の回折パターンはほぼブロード
であり、結晶質相と非晶質相との混相であると思われ、
1次成形によっても非晶質相が十分に残存していること
が判る。図6及び図7の結果から、1次成形体を2次成
形すると同時に非晶質相を結晶化させることが硬磁性合
金圧密成形体の高密度化に有利であることが判る。
【0069】次に、得られた合金圧密成形体の飽和磁化
(I5)、残留磁化(Ir)、角型比(Ir/I5)、保
磁力(iHc)及び最大磁気エネルギー積(BH)max
の2次成形温度(Tf)依存性を調べた。その結果を図
8に示す。尚、測定中、飽和磁化(I5)と呼ぶもの
は、印加磁場5Tを加えて磁化曲線を測定したときに得
られる最大磁化を示している。更に、図8中、●印で示
す曲線は、2次成形の際の加圧方向(図5に示すZ軸方
向)での合金圧密成形体の磁気特性を示し、○印で示す
曲線は、2次成形の際の加圧方向に垂直な方向(図5に
示すX及びY軸方向を含む方向)での合金圧密成形体の
磁気特性を示している。図8に示すように、2次成形温
度(Tf)によらず、2次成形の際の加圧方向の磁気特
性が、加圧方向に垂直な方向の磁気特性よりも良好にな
っており、この合金圧密成形体は、2次成形の加圧方向
に磁気異方性を示していることが判る。特に、2次成形
温度が500℃(773K)の時に、2次成形の際の加
圧方向における残留磁化(Ir)、角型比(Ir/
5)、および保磁力(iHc)が、垂直方向の場合よ
りも際だって高くなっている。また、最大磁気エネルギ
ー積(BH)maxは2次成形温度(Tf)の上昇と共に
低下しているが、これは温度上昇により組織中の微細結
晶質相の平均結晶粒径が肥大化して非晶質相中あるいは
ソフト磁性相中において近接するハード磁性相同士の磁
気的交換結合力が弱まったためと推定される。従って、
2次成形温度が487℃(760K)〜517℃(79
0K)の範囲であれば、合金圧密成形体の硬磁気特性を
より高くすることができることがわかる。
【0070】次に、得られた硬磁性合金圧密成形体を、
1.3×10-3Pa以下の減圧雰囲気中で700℃(9
73K)の熱処理温度(Ta)で熱処理した。この熱処
理後の硬磁性合金圧密成形体の飽和磁化(I5)、残留
磁化(Ir)、角型比(Ir/I5)、および保磁力
(iHc)、最大磁気エネルギー積(BH)maxの2次
成形温度(Tf)依存性を調べた。その結果を図9に示
す。尚、図8と同様に、●印で示す曲線は、熱処理後の
硬磁性合金圧密成形体の2次成形の際の加圧方向(図5
に示すZ軸方向)での磁気特性を示し、○印で示す曲線
は、2次成形の際の加圧方向に垂直な方向(図5に示す
X及びY軸方向を含む方向)での磁気特性を示してい
る。更に、1次成形体についても、硬磁性合金圧密成形
体と同様にして700℃(973K)の温度で熱処理を
行った。図9中、▲印は、1次成形の際の加圧方向での
熱処理後の1次成形体の磁気特性を示し、△印で示す曲
線は、1次成形の際の加圧方向に垂直な方向での熱処理
後の1次成形体の磁気特性を示している。図9に示すよ
うに、飽和磁化(I5)、残留磁化(Ir)及び角型比
(Ir/I5)については、どちらの方向で測定した磁
気特性にも大きな差はみられないが、保磁力(iHc)
及び最大磁気エネルギー積(BH)maxについては、2
次成形の際の加圧方向における磁気特性値が大きくなっ
ており、この硬磁性合金圧密成形体は、2次成形の加圧
方向に磁気異方性を示していることが判る。また、熱処
理した1次成形体との比較では、特に飽和磁化
(I5)、残留磁化(Ir)及び角型比(Ir/I5)に
ついて、熱処理後の硬磁性合金圧密成形体の磁気特性が
良好になっており、2次成形の効果が現れている。
【0071】更に、図8及び図9を比較すると、熱処理
後の硬磁性合金圧密成形体の方が、熱処理前の合金圧密
成形体よりも、保磁力(iHc)及び最大磁気エネルギ
ー積(BH)maxが顕著に向上しており、熱処理により
硬磁気特性が向上していることが判る。
【0072】次に、熱処理前及び熱処理後の硬磁性合金
圧密成形体について、2次成形の際の加圧方向(図5に
示すZ軸方向)での最大磁気エネルギー積((BH)ma
x-parallel)と、2次成形の際の加圧方向に垂直な方向
(図5に示すX及びY軸方向を含む方向)での最大磁化
エネルギー積((BH)max-perpendicular)との比
((BH)max-parallel)/((BH)max-perpendicu
lar)の2次成形温度(Tf)の依存性を図10に示
す。図中、●印の曲線は熱処理前の合金圧密成形体を示
し、○印の曲線は熱処理後の硬磁性合金圧密成形体を示
す。また、△印は熱処理後の1次成形体を示す。熱処理
前の合金圧密成形体については、550℃(823K)
において((BH)max-parallel)/((BH)max-pe
rpendicular)が約1.22を示している。また、熱処
理後の硬磁性合金圧密成形体については、520℃(7
93K)及び550℃(823K)において((BH)
max-parallel)/((BH)max-perpendicular)が約
1.17を示している。このように、合金粉末から1次
成形、2次成形及び熱処理を経て得られた硬磁性合金圧
密成形体は、2次成形の際の加圧方向に磁気異方性を示
すことが判る。また、1次成形体については、((B
H)max-parallel)/((BH)max-perpendicular)
が約1.14を示しており、硬磁性合金圧密成形体より
も磁気異方性がやや小さいことが判る。特に、2次成形
温度が487℃(760K)〜517℃(790K)の
範囲であれば、合金圧密成形体の((BH)max-parall
el)/((BH)max-perpendicular)を高くすること
ができることがわかる。
【0073】次に、得られた合金圧密成形体の飽和磁化
(I5)、残留磁化(Ir)、角型比(Ir/I5)、保
磁力(iHc)及び最大磁気エネルギー積(BH)max
の2次成形圧力(Pf)依存性を調べた。その結果を図
11に示す。なお、2次成形温度(Tf)は500℃
(773K)とした。また、図11中、●印で示す曲線
は、2次成形の際の加圧方向(図5に示すZ軸方向)で
の合金圧密成形体の磁気特性を示し、○印で示す曲線
は、2次成形の際の加圧方向に垂直な方向(図5に示す
X及びY軸方向を含む方向)での合金圧密成形体の磁気
特性を示している。図11に示すように、2次成形圧力
(Pf)によらず、2次成形の際の加圧方向の磁気特性
が、加圧方向に垂直な方向の磁気特性よりも良好になっ
ており、この合金圧密成形体は、2次成形の加圧方向に
磁気異方性を示していることが判る。特に、2次成形圧
力が400MPaの時に、2次成形の際の加圧方向にお
ける保磁力(iHc)及び最大磁気エネルギー積(B
H)maxが際だって高くなっている。従って、2次成形
圧力が380〜430MPaの範囲であれば、合金圧密
成形体の硬磁気特性をより高くすることができることが
わかる。
【0074】次に、得られた硬磁性合金圧密成形体を、
1.3×10-3Pa以下の減圧雰囲気中で700℃(9
73K)の熱処理温度(Ta)で熱処理した。この熱処
理後の硬磁性合金圧密成形体の飽和磁化(I5)、残留
磁化(Ir)、角型比(Ir/I5)、および保磁力
(iHc)、最大磁気エネルギー積(BH)maxの2次
成形圧力(Pf)依存性を調べた。その結果を図12に
示す。尚、図11と同様に、●印で示す曲線は、2次成
形の際の加圧方向(図5に示すZ軸方向)での磁気特性
を示し、○印で示す曲線は、2次成形の際の加圧方向に
垂直な方向(図5に示すX及びY軸方向を含む方向)で
の磁気特性を示す。図11に示すように、飽和磁化(I
5)、残留磁化(Ir)、角型比(Ir/I5)及び保磁
力(iHc)については、どちらの方向で測定した磁気
特性にも大きな差はみられないが、最大磁気エネルギー
積(BH)maxについては、2次成形の際の加圧方向に
おける磁気特性値が大きくなっており、この硬磁性合金
圧密成形体は、2次成形の加圧方向に磁気異方性を示し
ていることが判る。
【0075】また、図11及び図12から、2次成形圧
力(Pf)を1次成形圧力(Ps)より小さくすること
により、優れた硬磁気特性を有する合金圧密成形体が得
られることがわかる。
【0076】図13には、硬磁性合金圧密成形体の飽和
磁化(I5)、残留磁化(Ir)、角型比(Ir/
5)、および保磁力(iHc)、最大磁気エネルギー
積(BH)maxの熱処理温度(Ta)依存性を示す。な
お、ここでの合金圧密成形体は、1次成形温度500℃
(773K)、1次成形圧力636MPa、2次成形温
度500℃(773K)、2次成形圧力400MPaの
条件で製造したものを用いた。 尚、●印で示すプロッ
トは、2次成形の際の加圧方向(図5に示すZ軸方向)
での磁気特性を示し、○印で示すプロットは、2次成形
の際の加圧方向に垂直な方向(図5に示すX及びY軸方
向を含む方向)での磁気特性を示す。更に、熱処理前の
2次成形体についても磁気特性を調査した。図13中、
▲印は、2次成形の際の加圧方向での磁気特性を示し、
△印で示す曲線は、2次成形の際の加圧方向に垂直な方
向での磁気特性を示している。図13から、熱処理によ
って保磁力(iHc)及び最大磁気エネルギー積(B
H)maxが高くなっていることがわかる。また、熱処理
温度が700℃(973K)の時に保磁力(iHc)及
び最大磁気エネルギー積(BH)maxが最も高くなって
おり、この条件により製造すれば、優れた硬磁気特性を
示す合金圧密成形体が得られることがわかる。
【0077】図14には、硬磁性合金圧密成形体の微細
結晶質相中に析出したbcc−Feの結晶粒の平均結晶
粒径の2次成形温度(Tf)依存性を示す。なお、ここ
での合金圧密成形体は、1次成形温度500℃(773
K)、1次成形圧力636MPa、2次成形圧力400
MPa、熱処理温度700℃(973K)の条件で製造
したものを用いた。平均結晶粒径は、2次成形温度の上
昇と共に大きくなっていることがわかる。これは、温度
の上昇により結晶粒が肥大化したためであり、図8及び
図9において2次成形温度の上昇とともに硬磁気特性が
低下する原因が、結晶粒の肥大化によるものであること
を示唆している。
【0078】図15には、硬磁性合金圧密成形体の微細
結晶質相中に析出したbcc−Feの結晶粒の平均結晶
粒径の2次成形圧力(Pf)依存性を示す。なお、ここ
での合金圧密成形体は、1次成形温度500℃(773
K)、1次成形圧力636MPa、2次成形温度500
℃(773K)、熱処理温度700℃(973K)の条
件で製造したものを用いた。平均結晶粒径は、2次成形
圧力にはほとんど依存していないことがわかる。従っ
て、図14及び図15より、合金圧密成形体の結晶粒の
平均結晶粒径は、2次成形温度の影響が大きく、2次成
形温度をできるだけ低くすることにより、優れた硬磁気
特性を示す合金圧密成形体が得られることがわかる。特
に、2次成形温度が487℃(760K)〜517℃
(790K)の範囲であれば、平均結晶粒径が30nm
以下の微細結晶質相を有する合金圧密成形体が得られる
ことがわかる。
【0079】図16には、1次成形温度500℃(77
3K)、1次成形圧力636MPaの条件で製造した1
次成形体と、この1次成形体を500℃(773K)、
1次成形圧力400MPaの条件で2次成形して得られ
た2次成形体のそれぞれの磁化曲線を示す。図16に示
すように、いずれの磁界においても、1次成形体よりも
2次成形体の磁化の大きさが高くなっており、2次成形
体が優れた硬磁気特性を示していることがわかる。
【0080】また、図17には、図16に示した1次成
形体の磁化曲線を示す。なお図中○印で示す曲線は1次
成形の際の加圧方向(図5に示すZ軸方向)での磁化曲
線を示し、△印で示す曲線は、1次成形の際の加圧方向
に垂直な方向(図5に示すX及びY軸方向を含む方向)
での磁化曲線を示す。更に、図18には、図16に示し
た2次成形体の磁化曲線を示す。なお図中○印で示す曲
線は1次成形及び2次成形の際の加圧方向(図5に示す
Z軸方向)での磁化曲線を示し、△印で示す曲線は、1
次成形及び2次成形の際の加圧方向に垂直な方向(図5
に示すX及びY軸方向を含む方向)での磁化曲線を示
す。図17、図18のいずれにおいても、1次成形また
は2次成形の際の加圧方向での磁化が、加圧方向に垂直
な方向の磁化よりも大きくなっており、それぞれの成形
体は、成型時の加圧方向において磁気異方性を示してい
ることがわかる。従って、1次成形に引き続いて、1次
成形の加圧方向と同一の方向に加圧して2次成形を行う
ことにより、合金圧密成形体の磁気異方性をより高くで
きることがわかる。
【0081】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
硬磁性合金圧密成形体は、希土類元素のうちの1種以上
からなる元素Rが4〜20原子%含まれるFe系又はF
eCo系合金よりなり、急冷により非晶質相を主体とす
る組織とされた合金粉体が、加圧下において加熱されて
非晶質相が残存する組織を有する1次成形体とされ、更
に該1次成形体が加圧下において加熱されて前記非晶質
相が結晶化されることにより微細結晶質相が析出されて
なるので、合金粉体を一度で固化成形する場合よりも、
硬磁性合金圧密成形体の磁気異方性を高くすることがで
きる。また、本発明の硬磁性合金圧密成形体は、前記1
次成形体が加圧下において加熱されて、前記1次成形体
に残存する前記非晶質相が結晶化されることにより平均
結晶粒径100nm以下の微細結晶質相が析出されると
共に、ソフト磁性相とハード磁性相との混相状態が形成
されることにより、ソフト磁性相とハード磁性相とを結
合させた交換結合特性を示す硬磁性合金圧密成形体とな
り、かつFe濃度が従来の希土類磁石よりも高いため、
残留磁化、角型比、保磁力が高い強力な永久磁石成形体
とすることができる。また、本発明によれば、希土類元
素の含有量が従来の希土類磁石よりも少なく、しかも優
れた硬磁気特性が得られるので、比較的低い製造コスト
で高性能の永久磁石成形体とすることができる。更に本
発明は、前記1次成形体に残存する前記非晶質相が結晶
化されることにより平均結晶粒径100nm以下の微細
結晶質相が析出されると共に、ソフト磁性相とハード磁
性相との混相状態が形成されると共にハード磁性相に磁
気異方性が付与されたものとなり、これにより一軸異方
性が大きくなり、高い残留磁化が得られる。特に本発明
の硬磁性合金圧密成形体は、1時成形体が加圧される方
向に磁気異方性を示すものであり、高い残留磁化が得ら
れる。
【0082】本発明の硬磁性合金圧密成形体は相対密度
が90%以上であるので、極めて緻密な組織構造を有す
る強固な圧密体となり、物性的に堅固であってしかも小
型で強力な硬磁性を有する磁石とすることができる。ま
た、本発明の硬磁性合金圧密成形体は、保磁力が2kO
e以上であり、残留磁化(Ir)が0.8T以上であ
り、保磁力(iHc)が2kOe以上であり、飽和磁化
(Is)に対する残留磁化(Ir)の比(Ir/Is)
が0.6以上であり、硬磁性合金圧密成形体の一方向の
最大磁化エネルギー積((BH)max-parallel)と、硬
磁性合金圧密成形体の前記一方向に垂直な方向の最大磁
化エネルギー積((BH)max-perpendicular)との比
((BH)max-parallel)/((BH)max-perpendicu
lar)が1.15以上であるので、優れた硬磁気特性を
有すると共に、一軸異方性が大きい永久磁石成形体とす
ることができる。
【0083】本発明においては、組成式TxMyRzBwで
表され、ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上
の元素を表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、
V、Mo、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土
類元素のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表
わし、組成比を示すx、y、z、wは原子%で、50≦
x、0≦y≦15、3≦z≦20、2≦w≦20である
合金を用いることにより、強力な硬磁気特性を有する永
久磁石が得られる。また、本発明においては、組成式T
xMyRzBwEvで表され、ただし、TはFe、Co、N
iのうち1種以上の元素を表わし、MはZr、Nb、T
a、Hf、Ti、V、Mo、Wのうち1種以上の元素を
表わし、Rは希土類元素のうち1種以上の元素を表わ
し、Bはホウ素を表わし、EはCr、Al、Pt、R
u、Rh、Pd、Os、Ir、Cu、Ag、Au、S
c、Zn、Sn、Re、Mnのうち1種以上の元素を表
わし、組成比を示すx、y、z、w、vは原子%で、5
0≦x、0≦y≦15、3≦z≦20、2≦w≦20、
0≦v≦10である合金を用いることにより、強力な硬
磁気特性を有する永久磁石が得られる。
【0084】本発明においては、組成式TxMyRzBwG
uで表され、ただし、TはFe、Co、Niのうち1種
以上の元素を表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、T
i、V、Mo、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは
希土類元素のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素
を表わし、GはC、Ga、Ge、P、Sb、In、B、
Asのうち1種以上の元素を表わし、組成比を示すx、
y、z、w、uは原子%で、50≦x、0≦y≦15、
3≦z≦20、2≦w≦20、0≦u≦10である合金
を用いることにより、強力な硬磁気特性を有する永久磁
石が得られる。また、本発明においては、組成式TxMy
RzBwEvGuで表され、ただし、TはFe、Co、Ni
のうち1種以上の元素を表わし、MはZr、Nb、T
a、Hf、Ti、V、Mo、Wのうち1種以上の元素を
表わし、Rは希土類元素のうち1種以上の元素を表わ
し、Bはホウ素を表わし、EはCr、Al、Pt、R
u、Rh、Pd、Os、Ir、Cu、Ag、Au、S
c、Zn、Sn、Re、Mnのうち1種以上の元素を表
わし、GはC、Ga、Ge、P、Sb、In、B、As
のうち1種以上の元素を表わし、組成比を示すx、y、
z、w、v、uは原子%で、50≦x、0≦y≦15、
3≦z≦20、2≦w≦20、0≦v≦10、0≦u≦
10である合金を用いることにより、強力な硬磁気特性
を有する永久磁石が得られる。
【0085】本発明の硬磁性合金圧密成形体の製造方法
においては、希土類元素のうちの1種以上からなる元素
Rが4〜20原子%含まれるFe系又はFeCo系合金
よりなり、急冷により非晶質相を主体とする組織とされ
た合金粉体を1次成形して組織に非晶質相が残存する1
次成形体とし、該1次成形体を2次成形して、前記1次
成形体に残存する非晶質相を結晶化させることにより微
細結晶質相を析出して硬磁性合金圧密成形体とするの
で、合金粉体を一度で固化成形する場合よりも、異方性
が高い硬磁性合金圧密成形体を製造することができる。
また、本発明の圧密成形体の製造方法においては、前記
1次成形体を2次成形すると同時にまたは引き続いて5
00℃ないし900℃で熱処理することにより、圧密成
形体中に析出する微細結晶質相の結晶粒径を均一化して
平均結晶粒径を100nm以下とするので、硬磁気特性
に優れた硬磁性合金圧密成形体を製造することができ
る。
【0086】前記1次成形は、前記粉体を加圧下におい
て前記粉体の非晶質相が結晶化する温度またはその付近
の温度まで加熱して昇温するので、1次成形体の相対密
度を高くできると共に、1次成形体の組織中に非晶質相
を残存させることができる。また、本発明の圧密成形体
の製造方法においては、前記1次成形体の相対密度を8
0%以上とするので、1次成形体が崩れにくくなって2
次成形の際に1次成形体が崩れることがなく、2次成形
における1次成形体の取り扱いを容易にすることができ
る。
【0087】前記2次成形は、前記1次成形体を加圧下
において、前記1次成形体に残存する非晶質相が結晶化
する温度またはその付近の温度または残存する非晶質相
が結晶化する温度以上の温度まで加熱して昇温するの
で、1次成形体に残存する非晶質相の結晶化反応時に発
現する軟化現象を利用して1次成形体を圧密化すること
ができる。また、前記2次成形において、前記1次成形
体を、前記1次成形時の加圧方向と同一の方向に加圧す
るので、得られる硬磁性合金圧密成形体の一軸異方性を
大きくすることができる。更に、前記2次成形におい
て、前記1次成形体を、前記1次成形時の圧力よりも低
い圧力で加圧しつつ、前記1次成形時の温度よりも高い
温度まで加熱して昇温するので、加圧の際に1次成形体
が崩れることなく所定の形状の硬磁性合金圧密成形体が
得られると共に、1次成形体に残存する非晶質相を十分
に結晶化させることができる。更にまた、前記2次成形
において、前記1次成形体を、前記2次成形における加
圧方向と異なる方向に押し出すように変形するので、硬
磁性合金圧密成形体の加圧方向及び変形方向の異方性を
付与することが可能となり、硬磁気特性に優れた硬磁性
合金圧密成形体を製造できる。
【0088】また、本発明の硬磁性合金圧密成形体の製
造方法においては、前記2次成形における圧縮率(%)
を1%ないし40%とするので、硬磁性合金圧密成形体
の密度を充分高くすることができ、また充分な磁気異方
性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の硬磁性合金圧密成形体の製造方法を
実施するために用いる放電プラズマ焼結装置の一例の要
部構造を示す断面図である。
【図2】 本発明の硬磁性合金圧密成形体の製造方法を
実施するために用いる放電プラズマ焼結装置の一例の全
体構成を示す正面図である。
【図3】 図1に示す放電プラズマ焼結装置の要部構造
を示す図であって、合金粉体を1次成形する状態を示す
図である。
【図4】 図1に示す放電プラズマ焼結装置の要部構造
を示す図であって、1次成形体を2次成形する状態を示
す図である。
【図5】 2次成形における加圧方向を説明するための
斜視図である。
【図6】 本発明に係る合金圧密成形体の密度及び2次
成形の圧縮率の2次成形温度(Tf)依存性を示す図で
ある。
【図7】 本発明に係る合金圧密成形体のX線回折測定
の結果を示す図である。
【図8】 本発明に係る合金圧密成形体について、2次
成形の加圧方向での磁気特性及び2次成形の加圧方向に
垂直な方向での磁気特性の2次成形温度(Tf)依存性
を示す図である。
【図9】 本発明に係る硬磁性合金圧密成形体につい
て、2次成形の加圧方向での磁気特性及び2次成形の加
圧方向に垂直な方向での磁気特性の2次成形温度(T
f)依存性を示す図である。
【図10】 本発明に係る硬磁性合金圧密成形体につい
て、2次成形の加圧方向での最大磁気エネルギー積
((BH)max-parallel)と、2次成形の加圧方向に垂
直な方向での最大磁化エネルギー積((BH)max-perp
endicular)との比((BH)max-parallel)/((B
H)max-perpendicular)の2次成形温度(Tf)の依
存性を示す図である。
【図11】 本発明に係る合金圧密成形体について、2
次成形の加圧方向での磁気特性及び2次成形の加圧方向
に垂直な方向での磁気特性の2次成形圧力(Pf)依存
性を示す図である。
【図12】 本発明に係る合金圧密成形体について、2
次成形の加圧方向での磁気特性及び2次成形の加圧方向
に垂直な方向での磁気特性の2次成形圧力(Pf)依存
性を示す図である。
【図13】 本発明に係る合金圧密成形体について、2
次成形の加圧方向での磁気特性及び2次成形の加圧方向
に垂直な方向での磁気特性の熱処理温度(Ta)依存性
を示す図である。
【図14】 本発明に係る合金圧密成形体の平均結晶粒
径の2次成形温度(Tf)依存性を示す図である。
【図15】 本発明に係る合金圧密成形体の平均結晶粒
径の2次成形圧力(Pf)依存性を示す図である。
【図16】 1次成形体及び2次成形体の2次成形の際
の加圧方向での時化曲線を示す図である。
【図17】 1次成形体の磁化曲線を示す図である。
【図18】 2次成形体の磁化曲線を示す図である。
【符号の説明】
1…1次成形用ダイス、2…1次成形用上パンチ、3…
1次成形用上パンチ、4、5…基台、6…合金粉末(合
金粉体)、7…熱電対、8…外枠ダイス、9…1次成形
体、10…合金圧密成形体(硬磁性合金圧密成形体)、
20…空隙、21…2次成形用ダイス、22…2次成形
用上パンチ、23…2次成形用上パンチ、A…放電プラ
ズマ焼結装置、E…パルス電流、P…圧力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 41/02 B22F 1/00 W // B22F 1/00 H01F 1/04 A (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 山本 豊 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地 川 内住宅11−806 Fターム(参考) 4K018 AA25 AA27 EA11 FA08 KA42 KA61 5E040 AA11 AA19 BD00 BD01 CA01 HB03 HB07 HB11 NN01 NN06 NN12 NN13 NN14 NN15 NN17 NN18 5E062 CC02 CD04 CE01 CE04 CG02 CG03

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類元素のうちの1種以上からなる元
    素Rが4〜20原子%含まれるFe系又はFeCo系合
    金よりなり、かつ急冷により非晶質相を主体とする組織
    とされた合金粉体が、加圧下において加熱されて非晶質
    相が残存する組織を有する1次成形体とされ、 該1次成形体が加圧下において加熱されて前記1次成形
    体に残存する前記非晶質相が結晶化されることにより微
    細結晶質相が析出されてなることを特徴とする硬磁性合
    金圧密成形体。
  2. 【請求項2】 希土類元素のうちの1種以上からなる元
    素Rが4〜20原子%含まれるFe系又はFeCo系合
    金よりなり、かつ急冷により非晶質相を含む組織とされ
    た合金粉体が、加圧下において加熱されて非晶質相が残
    存する組織を有する1次成形体とされ、 該1次成形体が加圧下において加熱されて、前記1次成
    形体に残存する前記非晶質相が結晶化されることにより
    平均結晶粒径100nm以下の微細結晶質相が析出され
    ると共に、ソフト磁性相とハード磁性相との混相状態が
    形成され、かつ該ハード磁性相に磁気異方性が付与され
    てなることを特徴とする硬磁性合金圧密成形体。
  3. 【請求項3】 前記硬磁性合金圧密成形体は、前記1次
    成形体が加圧される方向に磁気異方性を示すものである
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の硬磁性
    合金圧密成形体。
  4. 【請求項4】 相対密度が90%以上であることを特徴
    とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の硬磁
    性合金圧密成形体。
  5. 【請求項5】 保磁力が2kOe以上であることを特徴
    とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の硬磁
    性合金圧密成形体。
  6. 【請求項6】 残留磁化(Ir)が0.8T以上であ
    り、保磁力(iHc)が2kOe以上であり、飽和磁化
    (Is)に対する残留磁化(Ir)の比(Ir/Is)
    が0.6以上であり、 前記硬磁性合金圧密成形体の一方向の最大磁化エネルギ
    ー積((BH)max-parallel)と、前記硬磁性合金圧密
    成形体の前記一方向に垂直な方向の最大磁化エネルギー
    積((BH)max-perpendicular)との比((BH)max
    -parallel)/((BH)max-perpendicular)が1.1
    5以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項5
    のいずれかに記載の硬磁性合金圧密成形体。
  7. 【請求項7】 前記合金は下記の組成式で表されるもの
    であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいず
    れかに記載の硬磁性合金圧密成形体。 TxMyRzBw ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
    表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
    o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
    のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
    組成比を示すx、y、z、wは原子%で、50≦x、0
    ≦y≦15、3≦z≦20、2≦w≦20である。
  8. 【請求項8】 前記合金の組成式中の組成比を示すx、
    y、z、wは原子%で、80≦x≦93、0.5≦y≦
    5、3≦z≦10、3≦w≦7であることを特徴とする
    請求項7記載の硬磁性合金圧密成形体。
  9. 【請求項9】 前記合金の組成式中の組成比を示すx、
    y、z、wは原子%で、86≦x≦93、0.5≦y≦
    3、3≦z≦7、3≦w≦5であることを特徴とする請
    求項7記載の硬磁性合金圧密成形体。
  10. 【請求項10】 前記合金は下記の組成式で表されるも
    のであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のい
    ずれかに記載の硬磁性合金圧密成形体。 TxMyRzBwEv ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
    表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
    o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
    のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
    EはCr、Al、Pt、Ru、Rh、Pd、Os、I
    r、Cu、Ag、Au、Sc、Zn、Sn、Re、Mn
    のうち1種以上の元素を表わし、組成比を示すx、y、
    z、w、vは原子%で、50≦x、0≦y≦15、3≦
    z≦20、2≦w≦20、0≦v≦10である。
  11. 【請求項11】 前記合金の組成式中の組成比を示す
    x、y、z、w、vは原子%で、80≦x≦93、0.
    5≦y≦5、3≦z≦10、3≦w≦7、v≦5である
    ことを特徴とする請求項10記載の硬磁性合金圧密成形
    体。
  12. 【請求項12】 前記合金の前記組成式中の組成比を示
    すx、y、z、w、vは原子%で、86≦x≦93、
    0.5≦y≦3、3≦z≦7、3≦w≦5、0.1≦v
    ≦5であることを特徴とする請求項10記載の硬磁性合
    金圧密成形体。
  13. 【請求項13】 前記合金は下記の組成式で表されるも
    のであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のい
    ずれかに記載の硬磁性合金圧密成形体。 TxMyRzBwGu ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
    表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
    o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
    のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
    GはC、Ga、Ge、P、Sb、In、B、Asのうち
    1種以上の元素を表わし、組成比を示すx、y、z、
    w、uは原子%で、50≦x、0≦y≦15、3≦z≦
    20、2≦w≦20、0≦u≦10である。
  14. 【請求項14】 前記合金の前記組成式中の組成比を示
    すx、y、z、w、uは原子%で、80≦x≦93、
    0.5≦y≦5、3≦z≦10、3≦w≦7、u≦5で
    あることを特徴とする請求項13記載の硬磁性合金圧密
    成形体。
  15. 【請求項15】 前記合金の前記組成式中の組成比を示
    すx、y、z、w、uは原子%で、86≦x≦93、
    0.5≦y≦3、3≦z≦7、3≦w≦5、0.1≦u
    ≦5であることを特徴とする請求項13記載の硬磁性合
    金圧密成形体。
  16. 【請求項16】 前記合金は下記の組成式で表されるも
    のであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のい
    ずれかに記載の硬磁性合金圧密成形体。 TxMyRzBwEvGu ただし、TはFe、Co、Niのうち1種以上の元素を
    表わし、MはZr、Nb、Ta、Hf、Ti、V、M
    o、Wのうち1種以上の元素を表わし、Rは希土類元素
    のうち1種以上の元素を表わし、Bはホウ素を表わし、
    EはCr、Al、Pt、Ru、Rh、Pd、Os、I
    r、Cu、Ag、Au、Sc、Zn、Sn、Re、Mn
    のうち1種以上の元素を表わし、GはC、Ga、Ge、
    P、Sb、In、B、Asのうち1種以上の元素を表わ
    し、組成比を示すx、y、z、w、v、uは原子%で、
    50≦x、0≦y≦15、3≦z≦20、2≦w≦2
    0、0≦v≦10、0≦u≦10である。
  17. 【請求項17】 前記合金の前記組成式中の組成比を示
    すx、y、z、w、v、uは原子%で、80≦x≦9
    3、0.5≦y≦5、3≦z≦10、3≦w≦7、v≦
    5、u≦5であることを特徴とする請求項16記載の硬
    磁性合金圧密成形体。
  18. 【請求項18】 前記合金の前記組成式中の組成比を示
    すx、y、z、w、v、uは原子%で、86≦x≦9
    3、0.5≦y≦3、3≦z≦7、3≦w≦5、0.1
    ≦v≦5、0.1≦u≦5であることを特徴とする請求
    項16記載の硬磁性合金圧密成形体。
  19. 【請求項19】 非晶質相を主体とする組織とされた粉
    体を1次成形して組織に非晶質相が残存する1次成形体
    とし、 該1次成形体を2次成形して、前記1次成形体に残存す
    る非晶質相を結晶化して微細結晶質相を析出させて圧密
    成形することを特徴とする圧密成形体の製造方法。
  20. 【請求項20】 前記1次成形体を2次成形すると同時
    にまたは引き続いて500℃ないし900℃で熱処理す
    ることを特徴とする請求項19記載の圧密成形体の製造
    方法。
  21. 【請求項21】 前記1次成形は、前記粉体を加圧下に
    おいて加熱して昇温することを特徴とする請求項19ま
    たは請求項20記載の圧密成形体の製造方法。
  22. 【請求項22】 前記1次成形において、前記粉体を、
    前記粉体の非晶質相が結晶化する温度またはその付近の
    温度まで加熱することを特徴とする請求項19ないし請
    求項21のいずれかに記載の圧密成形体の製造方法。
  23. 【請求項23】 前記1次成形において、前記粉体を1
    27℃(400K)ないし627℃(900K)まで加
    熱することを特徴とする請求項19ないし請求項22の
    いずれかに記載の圧密成形体の製造方法。
  24. 【請求項24】 前記1次成形において、前記粉体を2
    00MPaないし1000MPaまで加圧することを特
    徴とする請求項19ないし請求項23のいずれかに記載
    の圧密成形体の製造方法。
  25. 【請求項25】 前記1次成形体の相対密度を80%以
    上とすることを特徴とする請求項19ないし請求項24
    のいずれかに記載の圧密成形体の製造方法。
  26. 【請求項26】 前記2次成形は、前記1次成形体を加
    圧下において加熱して昇温することを特徴とする請求項
    19ないし請求項25のいずれかに記載の圧密成形体の
    製造方法。
  27. 【請求項27】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を、前記1次成形時の加圧方向と同一の方向に加圧す
    ることを特徴とする請求項19ないし請求項26のいず
    れかに記載の圧密成形体の製造方法。
  28. 【請求項28】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を、前記1次成形体に残存する非晶質相が結晶化する
    温度またはその付近の温度または残存する非晶質相が結
    晶化する温度以上の温度まで昇温することを特徴とする
    請求項19ないし請求項27のいずれかに記載の圧密成
    形体の製造方法。
  29. 【請求項29】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を427℃(700K)ないし627℃(900K)
    まで昇温することを特徴とする請求項19ないし請求項
    28のいずれかに記載の圧密成形体の製造方法。
  30. 【請求項30】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を487℃(760K)ないし517℃(790K)
    まで昇温することを特徴とする請求項19ないし請求項
    28のいずれかに記載の圧密成形体の製造方法。
  31. 【請求項31】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を100MPaないし700MPaまで加圧すること
    を特徴とする請求項19ないし請求項30のいずれかに
    記載の圧密成形体の製造方法。
  32. 【請求項32】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を380MPaないし430MPaまで加圧すること
    を特徴とする請求項19ないし請求項30のいずれかに
    記載の圧密成形体の製造方法。
  33. 【請求項33】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を、前記1次成形時の圧力よりも低い圧力で加圧しつ
    つ、前記1次成形時の温度よりも高い温度まで加熱して
    昇温することを特徴とする請求項19ないし請求項32
    のいずれかに記載の圧密成形体の製造方法。
  34. 【請求項34】 前記圧密成形体の相対密度を90%以
    上とすることを特徴する請求項19ないし請求項33の
    いずれかに記載の圧密成形体の製造方法。
  35. 【請求項35】 前記2次成形において、前記1次成形
    体を、前記2次成形における加圧方向と異なる方向に押
    し出すように変形することを特徴とする請求項19ない
    し請求項34のいずれかに記載の圧密成形体の製造方
    法。
  36. 【請求項36】 前記2次成形において、前記1次成形
    体をダイスに収納し、加圧下において加熱することによ
    り昇温し、前記1次成形体を、前記1次成形体と前記ダ
    イスの間の空隙に押し出すように変形することを特徴と
    する請求項19ないし請求項35のいずれかに記載の圧
    密成形体の製造方法。
  37. 【請求項37】 前記1次成形体の前記1次成形時の加
    圧方向と平行方向の長さをh1とし、前記圧密成形体の
    前記2次成形時の加圧方向と平行な方向の長さをh2
    し、前記2次成形における圧縮率(%)を((h1
    2)/h1)×100としたときに、 前記圧縮率を1%ないし40%とすることを特徴とする
    請求項19ないし請求項36のいずれかに記載の圧密成
    形体の製造方法。
  38. 【請求項38】 前記粉体として、希土類元素のうちの
    1種以上からなる元素Rが4〜20原子%含まれるFe
    系又はFeCo系合金よりなり、急冷により非晶質相を
    主体とする組織とされた合金粉体を用いることを特徴と
    する請求項19ないし請求項37のいずれかに記載の合
    金圧密成形体の製造方法。
  39. 【請求項39】 前記圧密成形体の組織中に平均結晶粒
    径100nm以下の微細結晶質相を析出させると共に、
    ソフト磁性相とハード磁性相との混相状態を形成させる
    ように前記粉体を成形することを特徴とする請求項19
    ないし請求項38のいずれかに記載の硬磁性合金圧密成
    形体の製造方法。
  40. 【請求項40】 前記圧密成形体が前記2次成形の加圧
    方向と平行な方向に磁気異方性を示すように前記粉体を
    成形することを特徴とする請求項19ないし請求項39
    のいずれかに記載の硬磁性合金圧密成形体の製造方法。
  41. 【請求項41】 前記粉体を成形することにより保磁力
    が2kOe以上の硬磁性合金圧密成形体を得ることを特
    徴とする請求項19ないし請求項40のいずれかに記載
    の硬磁性合金圧密成形体の製造方法。
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JP2017050396A (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 大同特殊鋼株式会社 希土類磁石及びその製造方法

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