JP2770248B2 - 希土類コバルト磁石の製造方法 - Google Patents
希土類コバルト磁石の製造方法Info
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- JP2770248B2 JP2770248B2 JP2047266A JP4726690A JP2770248B2 JP 2770248 B2 JP2770248 B2 JP 2770248B2 JP 2047266 A JP2047266 A JP 2047266A JP 4726690 A JP4726690 A JP 4726690A JP 2770248 B2 JP2770248 B2 JP 2770248B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は希土類コバルト磁石の製造方法，特にR2T17
系合金で代表される希土類金属（Ｒ）と遷移金属（Ｔ）
とからなるR2T17系金属間化合物の中で，特にSm,Fe,Co,
Cu,及びZrを主成分とする永久磁石を粉末冶金法により
製造する際の磁石特性の改良に関するものである。
系合金で代表される希土類金属（Ｒ）と遷移金属（Ｔ）
とからなるR2T17系金属間化合物の中で，特にSm,Fe,Co,
Cu,及びZrを主成分とする永久磁石を粉末冶金法により
製造する際の磁石特性の改良に関するものである。
［従来の技術］ 従来，希土類コバルト磁石の粉末冶金法による製造行
程は溶解，粉砕，磁場中配向，成形，焼結，溶体化，時
効の順に進められている。溶解は高周波誘導加熱等によ
って真空中または不活性雰囲気中で行なわれている。ま
た，粉砕は粗粉砕と微粉砕とに分け，前者はショークラ
ッシャー，鉄乳鉢，ディスクミル等で行なわれ，後者は
ボールミル，振動ミル，ジェットミル等で行なわれる。
磁場中配向及び圧縮成形は金型を用いて磁場中で行なわ
れるとが通例である。焼結，溶体化は1150乃至1220℃の
温度で真空中又は不活性ガス雰囲気中乃至その両者の組
合せで行なわれている。時効は通例750乃至850℃の範囲
で行なわれ，この時，スピノーダル分解による相分離に
より大きな保持力が発現する。
程は溶解，粉砕，磁場中配向，成形，焼結，溶体化，時
効の順に進められている。溶解は高周波誘導加熱等によ
って真空中または不活性雰囲気中で行なわれている。ま
た，粉砕は粗粉砕と微粉砕とに分け，前者はショークラ
ッシャー，鉄乳鉢，ディスクミル等で行なわれ，後者は
ボールミル，振動ミル，ジェットミル等で行なわれる。
磁場中配向及び圧縮成形は金型を用いて磁場中で行なわ
れるとが通例である。焼結，溶体化は1150乃至1220℃の
温度で真空中又は不活性ガス雰囲気中乃至その両者の組
合せで行なわれている。時効は通例750乃至850℃の範囲
で行なわれ，この時，スピノーダル分解による相分離に
より大きな保持力が発現する。
希土類コバルト磁石は通例R,Coを主成分とし，保磁力
を発現させるためにCu,Zrを，飽和磁化を大きくさせる
ためFeを夫々添加している。溶解・鋳造により得られた
インゴットはFe,Coに富む相（以下,Fe,Coリッチ相と呼
ぶ）,R2（Fe,Co,Cu,Zr）17相（以下,2/17相と呼ぶ）及
び（R,Zr）２（Fe,Co,Cu）７相（以下,2/7相と呼ぶ）の
３相に分かれる。焼結においてはZrの拡散係数が他の４
元素に比べ小さく,Zrを除く元素の拡散がより速やかに
進行するため,2/7相は焼結過程末期にはしばしばZrが濃
縮した相となって焼結体中に依存するようになる。溶体
化処理によって得られる2/17マトリックス単相中にZrが
均一に存在すれば，磁場中成形により配向させてある試
料では，時効処理の際のスピノーダル分解で磁化容易方
向に垂直な方向に長く成長する板状相が適切に形成さ
れ，良好な保磁力・角形特性を得るのに主要な役割を担
う。しかし，インゴット溶解・通常時に2/7相が形成さ
れるのは避けられず，特に鋳込み後の冷却速度が小さい
場合にはこの2/7相が粗大化し，このようなインゴット
を原料として焼結体を得ても焼結時にZrが均一に拡散さ
れず，良好な保磁力・角形特性が得られないという磁石
材料として致命的な欠点を有するに至る。
を発現させるためにCu,Zrを，飽和磁化を大きくさせる
ためFeを夫々添加している。溶解・鋳造により得られた
インゴットはFe,Coに富む相（以下,Fe,Coリッチ相と呼
ぶ）,R2（Fe,Co,Cu,Zr）17相（以下,2/17相と呼ぶ）及
び（R,Zr）２（Fe,Co,Cu）７相（以下,2/7相と呼ぶ）の
３相に分かれる。焼結においてはZrの拡散係数が他の４
元素に比べ小さく,Zrを除く元素の拡散がより速やかに
進行するため,2/7相は焼結過程末期にはしばしばZrが濃
縮した相となって焼結体中に依存するようになる。溶体
化処理によって得られる2/17マトリックス単相中にZrが
均一に存在すれば，磁場中成形により配向させてある試
料では，時効処理の際のスピノーダル分解で磁化容易方
向に垂直な方向に長く成長する板状相が適切に形成さ
れ，良好な保磁力・角形特性を得るのに主要な役割を担
う。しかし，インゴット溶解・通常時に2/7相が形成さ
れるのは避けられず，特に鋳込み後の冷却速度が小さい
場合にはこの2/7相が粗大化し，このようなインゴット
を原料として焼結体を得ても焼結時にZrが均一に拡散さ
れず，良好な保磁力・角形特性が得られないという磁石
材料として致命的な欠点を有するに至る。
一方，分離希土類金属の製造においては溶液塩電解法
とCa金属還元法が利用されている。R2T17系合金磁石の
主成分の一つとして用いられることの多いSmはこれらの
方法では製造できず,LaメタルあるいはMMメタル（MMは
ミッシュメタル）を還元し真空蒸留する方法が利用され
ている。しかし，製造コストがかさむため,SmCo5系合金
磁石については下記（１）式の反応によりSmCo5合金を
得る製法が確立されている（RD法）。
とCa金属還元法が利用されている。R2T17系合金磁石の
主成分の一つとして用いられることの多いSmはこれらの
方法では製造できず,LaメタルあるいはMMメタル（MMは
ミッシュメタル）を還元し真空蒸留する方法が利用され
ている。しかし，製造コストがかさむため,SmCo5系合金
磁石については下記（１）式の反応によりSmCo5合金を
得る製法が確立されている（RD法）。
Sm2O3＋10Co＋3CaH2 →28mCo5＋3CaO＋3H2 （１） R2T17系においてもこのRD法により原料合金粉末を得
る試みはなされているが，この系の磁石合金では上記
（１）式で代表される反応の過程でFe,Cu,Zrなどの添加
元素を十分に拡散させることが難しく，また不純物によ
る影響も無視できず，これまでの所，溶解・鋳造により
得られた合金インゴットを原料とする製法による焼結磁
石の磁気特性と同等程度にまで至ってはいない。
る試みはなされているが，この系の磁石合金では上記
（１）式で代表される反応の過程でFe,Cu,Zrなどの添加
元素を十分に拡散させることが難しく，また不純物によ
る影響も無視できず，これまでの所，溶解・鋳造により
得られた合金インゴットを原料とする製法による焼結磁
石の磁気特性と同等程度にまで至ってはいない。
［発明が解決しようとする課題］ R2T17系合金磁石の原料合金インゴットの組織で最も
望ましいものはTbCu7相単相であるが，溶解後銅後の鋳
型等にて鍛造するような場合にはこのような組織を得る
ことは不可能で，インゴットの組織は上述のようにFe,C
oに富む相,R2（Fe,Co,Cu,Zr）17相，及び（R,Zr）２（F
e,Co,Cu）７の３相に分かれる。このうちZrリッチの2/7
相の存在が焼結体の磁気特性に対して好ましくない。2/
7相が微細化されていれば焼結行程でZrは十分に拡散さ
れるが，微粉砕工程において2/7相のみを選択的に粉砕
することは不可能であり，焼結体中に残存するZr濃縮粒
の制御は，鋳造時の2/7相の微細化と焼結工程中の保持
温度・時間のみに依存しているため，適確な制御が困難
であり，良好な磁気特性の向上を図れないという欠点を
有している。
望ましいものはTbCu7相単相であるが，溶解後銅後の鋳
型等にて鍛造するような場合にはこのような組織を得る
ことは不可能で，インゴットの組織は上述のようにFe,C
oに富む相,R2（Fe,Co,Cu,Zr）17相，及び（R,Zr）２（F
e,Co,Cu）７の３相に分かれる。このうちZrリッチの2/7
相の存在が焼結体の磁気特性に対して好ましくない。2/
7相が微細化されていれば焼結行程でZrは十分に拡散さ
れるが，微粉砕工程において2/7相のみを選択的に粉砕
することは不可能であり，焼結体中に残存するZr濃縮粒
の制御は，鋳造時の2/7相の微細化と焼結工程中の保持
温度・時間のみに依存しているため，適確な制御が困難
であり，良好な磁気特性の向上を図れないという欠点を
有している。
また,RD法においては，上記（１）式に代表される反
応の際にFe,Cu,Zr等の添加元素を均一に拡散させること
が難しく，焼結磁石の特性が劣化するという欠点を有し
ている。
応の際にFe,Cu,Zr等の添加元素を均一に拡散させること
が難しく，焼結磁石の特性が劣化するという欠点を有し
ている。
そこで本発明の主の技術的課題は，上記したインゴッ
トからの製造方法又はRD法のみによる製造方法の欠点を
解消し，製造が容易で，品質の安定したCu,Zr,Feを含む
希土類コバルト磁石の製造方法を提供することにある。
トからの製造方法又はRD法のみによる製造方法の欠点を
解消し，製造が容易で，品質の安定したCu,Zr,Feを含む
希土類コバルト磁石の製造方法を提供することにある。
本発明の別の第１の技術的課題は,Zrに富む2/7相が生
じないので2/17相に起因するによる磁気特性の劣化のな
い磁気特性が向上した希土類コバルト磁石の製造方法を
提供することにある。
じないので2/17相に起因するによる磁気特性の劣化のな
い磁気特性が向上した希土類コバルト磁石の製造方法を
提供することにある。
本発明の別の第２の技術的課題は，カルシウム還元法
を用いても廃液処理等の容易な希土類コバルト磁石の製
造方法を提供することにある。
を用いても廃液処理等の容易な希土類コバルト磁石の製
造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明はインゴットと微粉末の製造工程改善による磁
石特性の向上に関するものである。
石特性の向上に関するものである。
Fe,Cu,Zrを含むR2Co17系合金磁石の粉末冶金により製
造には，原料合金については溶解・鋳造によりこれを得
る場合もRD法によりこれを得る場合も，構成元素すべて
を含むものを得て原料としているのが現状である。これ
に対し，本発明による希土類コバルト磁石の製法はFe−
Co−Sm中間原料合金とCu−Zr−Fe−Co−Ｒ中間原料合金
を得て，これらを適切な組成が得られるような比で混合
・微粉砕した後，成形・焼結することにより優れた合金
が得られるという知見に基づくものである。
造には，原料合金については溶解・鋳造によりこれを得
る場合もRD法によりこれを得る場合も，構成元素すべて
を含むものを得て原料としているのが現状である。これ
に対し，本発明による希土類コバルト磁石の製法はFe−
Co−Sm中間原料合金とCu−Zr−Fe−Co−Ｒ中間原料合金
を得て，これらを適切な組成が得られるような比で混合
・微粉砕した後，成形・焼結することにより優れた合金
が得られるという知見に基づくものである。
本発明によれば、R2（Fe,Co,Cu,Zr）17合金系焼結磁
石（但し,RはＹを含む希土類元素）を製造する方法にお
いて,Fe,Co及びＲから実質的になる第１の合金粉末を用
意し，他方Cu及びZrを主成分とする第２の合金粉末を用
意し，該第１及び第２の合金粉末を上記組成を満足する
ような比率で混合し，該混合粉末を成型，焼結すること
を有し，上記第２の合金は，（Ａ）CuとZrとの比が原子
数で61:39〜83:17であること，（Ｂ）組成は,Rが０〜27
at％（０を含まず）で残部が実質的にCuとZrとからなる
こと，（Ｃ）組成は,Fe及びCoが総量で０〜48at％（０
は含まず）残部が実質的にCuとZrとからなること，およ
び（Ｄ）組成は,Rが０〜40at％（０は含まず）,Fe及びC
oが総量で０〜48at％（０は含まず）残部がCuとZrから
なることの内から選択された一種又は二種の条件（但
し，二種の場合（Ａ）を必ず含む）を満たすことを特徴
とする希土類コバルト磁石の製造方法が得られる。
石（但し,RはＹを含む希土類元素）を製造する方法にお
いて,Fe,Co及びＲから実質的になる第１の合金粉末を用
意し，他方Cu及びZrを主成分とする第２の合金粉末を用
意し，該第１及び第２の合金粉末を上記組成を満足する
ような比率で混合し，該混合粉末を成型，焼結すること
を有し，上記第２の合金は，（Ａ）CuとZrとの比が原子
数で61:39〜83:17であること，（Ｂ）組成は,Rが０〜27
at％（０を含まず）で残部が実質的にCuとZrとからなる
こと，（Ｃ）組成は,Fe及びCoが総量で０〜48at％（０
は含まず）残部が実質的にCuとZrとからなること，およ
び（Ｄ）組成は,Rが０〜40at％（０は含まず）,Fe及びC
oが総量で０〜48at％（０は含まず）残部がCuとZrから
なることの内から選択された一種又は二種の条件（但
し，二種の場合（Ａ）を必ず含む）を満たすことを特徴
とする希土類コバルト磁石の製造方法が得られる。
本発明によれば，上記したいずれかの希土類コバルト
磁石の製造方法において，上記第１の合金を希土類元素
の酸化物又は希土類元素のハロゲン化物を鉄又はその酸
化物，及びコバルト又はその酸化物から選択された少く
とも１種の存在下でカルシウム還元して製造することを
特徴とする希土類コバルト磁石の製造方法が得られる。
磁石の製造方法において，上記第１の合金を希土類元素
の酸化物又は希土類元素のハロゲン化物を鉄又はその酸
化物，及びコバルト又はその酸化物から選択された少く
とも１種の存在下でカルシウム還元して製造することを
特徴とする希土類コバルト磁石の製造方法が得られる。
純金属を溶解・鋳造することにより得たインゴットを
原料とする均質化処理していない焼結体の液相成分をED
X分析した所，固相に比べ,Cu,Zr,Smに富むことが明らか
になった。そこで，液相成分組成の中間原料合金と固相
成分組成の中間原料合金を準備し，これらの粉末を所定
の割合で混合・焼結した所，特性良好なる磁石を得た。
さらに,Cu−Zr2元系合金が低い溶融温度を有することに
着目,Fe−Co−Ｒ中間原料合金とCu−Zr中間原料合金を
得，これらの粉末を所定の割合で混合・焼結した所，上
述の製法による磁石より優れた特性を有する磁石を得
た。本発明はこのような知見に基くものであり，焼結過
程における現象を詳述すると,Cu−Zr合金は液相とな
り，固相であるFe−Co−Ｒ合金中の原子を取り込む形で
次第に液相を成長させ，各原子が十分に拡散するように
なる。このようにして前述のZrに富む2/7相から生成す
るZr濃縮粒は焼結体中に存在しないようになる。
原料とする均質化処理していない焼結体の液相成分をED
X分析した所，固相に比べ,Cu,Zr,Smに富むことが明らか
になった。そこで，液相成分組成の中間原料合金と固相
成分組成の中間原料合金を準備し，これらの粉末を所定
の割合で混合・焼結した所，特性良好なる磁石を得た。
さらに,Cu−Zr2元系合金が低い溶融温度を有することに
着目,Fe−Co−Ｒ中間原料合金とCu−Zr中間原料合金を
得，これらの粉末を所定の割合で混合・焼結した所，上
述の製法による磁石より優れた特性を有する磁石を得
た。本発明はこのような知見に基くものであり，焼結過
程における現象を詳述すると,Cu−Zr合金は液相とな
り，固相であるFe−Co−Ｒ合金中の原子を取り込む形で
次第に液相を成長させ，各原子が十分に拡散するように
なる。このようにして前述のZrに富む2/7相から生成す
るZr濃縮粒は焼結体中に存在しないようになる。
Cu,及びZrはそれぞれ単体金属の場合には延性が大き
いため機械的な方法では微細の粉末を得るのは困難であ
るが，これらを合金化すると,CuとZrの原子半径の差が
大きい等の理由により被粉砕性が大きく向上し，ボール
ミル，ジェットミルなどの粉砕装置により容易に微粉末
を得ることができる。
いため機械的な方法では微細の粉末を得るのは困難であ
るが，これらを合金化すると,CuとZrの原子半径の差が
大きい等の理由により被粉砕性が大きく向上し，ボール
ミル，ジェットミルなどの粉砕装置により容易に微粉末
を得ることができる。
FeをＲ−Co合金のCoと置換すると,FeはCoサイトに入
りＲ−（Fe,Co）擬２元系合金としての挙動を示す。Cu,
Zrを含まないFe−Co−Ｒ中間合金は大部分が2/17相の
（2/17＋1/5）２相組織が得られる。Cu,Zrを含む合金で
析出する2/7相はZr濃縮粒の源とならない場合には焼結
過程で2/17相に相変態し，結晶配向を乱し，さらに残留
磁化を減少させるので好ましくないが,R−（Fe,Co）擬
２元合金では2/7相では析出せず，この点においても有
利である。さらにこの2/7相は飽和磁化が小さいため，
原料合金中に存在することは好ましくない。
りＲ−（Fe,Co）擬２元系合金としての挙動を示す。Cu,
Zrを含まないFe−Co−Ｒ中間合金は大部分が2/17相の
（2/17＋1/5）２相組織が得られる。Cu,Zrを含む合金で
析出する2/7相はZr濃縮粒の源とならない場合には焼結
過程で2/17相に相変態し，結晶配向を乱し，さらに残留
磁化を減少させるので好ましくないが,R−（Fe,Co）擬
２元合金では2/7相では析出せず，この点においても有
利である。さらにこの2/7相は飽和磁化が小さいため，
原料合金中に存在することは好ましくない。
一方,Ca還元法により中間原料合金を得てR2T17系磁石
を製造する試みもなされてはいるが，未反応の酸化物，
及び焼結過程における相変態の影響等によりその磁気特
性，なかでも特にBrは，合金インゴットを中間原料とす
る焼結磁石のBrを大きく下回っている。さらに，環境汚
染対策上Cuを含む排液処理に大規模な設備が要求され
る。これに対し,Ca還元法によりFe−Co−Ｒ中間原料合
金を得，さらにCu−Zr−Fe−Co−Ｒ中間原料合金と混合
・焼結するという本発明の方法によれば,Fe−Co−Ｒ合
金が2/17相と少量の1/5相から成っており，焼結に伴う
相変態等による配向乱れがほとんどなく，磁気特性は合
金インゴットを中間原料とする焼結体とほぼ同等のもの
が得られる。
を製造する試みもなされてはいるが，未反応の酸化物，
及び焼結過程における相変態の影響等によりその磁気特
性，なかでも特にBrは，合金インゴットを中間原料とす
る焼結磁石のBrを大きく下回っている。さらに，環境汚
染対策上Cuを含む排液処理に大規模な設備が要求され
る。これに対し,Ca還元法によりFe−Co−Ｒ中間原料合
金を得，さらにCu−Zr−Fe−Co−Ｒ中間原料合金と混合
・焼結するという本発明の方法によれば,Fe−Co−Ｒ合
金が2/17相と少量の1/5相から成っており，焼結に伴う
相変態等による配向乱れがほとんどなく，磁気特性は合
金インゴットを中間原料とする焼結体とほぼ同等のもの
が得られる。
また,Ca還元後の廃液にはCuが含まれないので廃液処
理も比較的容易になる。
理も比較的容易になる。
次に，この発明によるCu−Zr−Fe−Co−Ｒ中間原料合
金の好ましき組成について説明する。Ｒのみが27at％を
越えてCu−Zr合金に含まれると,Fe−Co−Ｒ合金からは,
R2（Fe,Co）17とFe−Coの固溶体が析出し，後者は延性
が高いため，被粉砕性を著しく悪化させる。それ故,Rの
みを含む場合にはこれを０〜27at％（０は含まず）とし
た。
金の好ましき組成について説明する。Ｒのみが27at％を
越えてCu−Zr合金に含まれると,Fe−Co−Ｒ合金からは,
R2（Fe,Co）17とFe−Coの固溶体が析出し，後者は延性
が高いため，被粉砕性を著しく悪化させる。それ故,Rの
みを含む場合にはこれを０〜27at％（０は含まず）とし
た。
Fe,CoのみをCu−Zr合金に添加した場合には液相線を
下げる効果があるが，添加量が多くなると延性が増すた
め被粉砕性を悪化させる。
下げる効果があるが，添加量が多くなると延性が増すた
め被粉砕性を悪化させる。
更に,Fe−Co−Ｒ合金では,Fe−Co量が減るために，飽
和磁化の小さいR2（Fe,Co）７相が析出する。それ故,0
〜48at％（０は含まず）とした。Fe,Co,Rを添加する場
合も同様に,Cu−Zr−Fe−Co−Ｒ中間原料合金，及びFe
−Co−Ｒ中間原料合金の被粉砕性を劣化させないよう，
またFe−Co−Ｒ中間原料合金では2/7相が析出しないよ
う,Fe,及びCoは０〜48at％（０は含まず）,Rについては
０〜40at％（０は含まず）とした。
和磁化の小さいR2（Fe,Co）７相が析出する。それ故,0
〜48at％（０は含まず）とした。Fe,Co,Rを添加する場
合も同様に,Cu−Zr−Fe−Co−Ｒ中間原料合金，及びFe
−Co−Ｒ中間原料合金の被粉砕性を劣化させないよう，
またFe−Co−Ｒ中間原料合金では2/7相が析出しないよ
う,Fe,及びCoは０〜48at％（０は含まず）,Rについては
０〜40at％（０は含まず）とした。
［実施例］ 以下に，この発明による実施例を示す。
［実施例１］ 294gのFeメタル,540gのSmメタル,1176gのCoメタルをA
l2O3るつぼ内で真空またはアルゴンガス雰囲気中で高周
波溶解し，銅製鋳型にて鋳造,14.7wt％Fe−26.5wt％,Sm
−Coの鋳塊を得た。また，別に40.0wt％Zr−Cuの鋳塊を
高周波溶解により得た。これらの鋳塊を32メッシュスル
ーまで粗粉砕し，全体の組成が13.6wt％Fe−4.5wt％Cu
−3.0wt％Zr−24.5wt％Sm,残余実質的にCoとなるように
粗粉砕粉末を秤量した後，平均粒径３μｍとなるまでボ
ールミルで湿式粉砕した。これらの粉末を約10kOeの磁
場中で磁場方向と垂直な方向に1ton/cm2の圧力で成型
し，真空またはアルゴンガス雰囲気中で1180乃至1220℃
の温度４時間30分焼結・溶体化する。得られた焼結体を
真空またはアルゴンガス雰囲気中,800℃で３時間時効処
理し,50℃/hrの冷却速度で400℃まで除冷した。こうし
て得た焼結磁石の磁気特性を測定し，次のような結果を
得た。（ ）内はバラツキ範囲である。
l2O3るつぼ内で真空またはアルゴンガス雰囲気中で高周
波溶解し，銅製鋳型にて鋳造,14.7wt％Fe−26.5wt％,Sm
−Coの鋳塊を得た。また，別に40.0wt％Zr−Cuの鋳塊を
高周波溶解により得た。これらの鋳塊を32メッシュスル
ーまで粗粉砕し，全体の組成が13.6wt％Fe−4.5wt％Cu
−3.0wt％Zr−24.5wt％Sm,残余実質的にCoとなるように
粗粉砕粉末を秤量した後，平均粒径３μｍとなるまでボ
ールミルで湿式粉砕した。これらの粉末を約10kOeの磁
場中で磁場方向と垂直な方向に1ton/cm2の圧力で成型
し，真空またはアルゴンガス雰囲気中で1180乃至1220℃
の温度４時間30分焼結・溶体化する。得られた焼結体を
真空またはアルゴンガス雰囲気中,800℃で３時間時効処
理し,50℃/hrの冷却速度で400℃まで除冷した。こうし
て得た焼結磁石の磁気特性を測定し，次のような結果を
得た。（ ）内はバラツキ範囲である。
Br＝11.2kG（11.1〜11.3） IHC＝12.5kOe（12.1〜12.7） （BH）max＝30.3MGOe（29.9〜30.5） HK/IHC＝83.2％（81.5〜84.8） また，比較の為に13.6wt％Fe−4.5wt％Cu−3.0wt％Zr
−24.5wt％Sm,残余実質的にCoより成る鋳塊を原料とし
てまったく同様の工程で焼結磁石を得て，磁気特性を測
定し，以下のような結果を得た。（ ）内はバラツキ範
囲である。
−24.5wt％Sm,残余実質的にCoより成る鋳塊を原料とし
てまったく同様の工程で焼結磁石を得て，磁気特性を測
定し，以下のような結果を得た。（ ）内はバラツキ範
囲である。
Br＝11.1kG（11.0〜11.2） IHC＝11.8kOe（11.1〜12.9） （BH）max＝29.3MGOe（28.4〜29.7） HK/IHC＝77.2％（73.5〜80.7） この例と比較して，本発明による方法ではIHC及びHK/
IHCが優れており，またBr,及び（BH）maxも幾分大き
い。
IHCが優れており，またBr,及び（BH）maxも幾分大き
い。
実施例２ 13.6wt％Fe−4.5wt％Cu−24.5wt％Sm,Zrが1.5,2.0,2.
5,3.0,3.5wt％の５種類，残余が実質的にCoから成る焼
結磁石をFe−Co−Ｒ中間原料合金とCu−Zr中間原料合金
とから実施例１と同様の工程で製造した。また，比較の
ために，これらと同一の組成の鋳塊を得る従来法にて同
様に焼結磁石を得た。これらの焼結磁石の磁気特性を測
定した所，第１〜３図のような結果を得た。第１図〜第
３図から明らかなように,Zr量を減ずるとIHC,（BH）max
は従来方法では急減するが，本発明ではそれに比して減
少は小さい。また,IHCがZr量に対して飽和に達するのは
本発明ではZr量が2.8wt％のときであるのに対し，従来
の方法では3.0wt％のときである。本発明による焼結磁
石ではIHCの発現に対して有効に寄与するZr量の割合が
大きい。また，（BH）maxが最大となるZr量もIHCについ
てのものと同様である。
5,3.0,3.5wt％の５種類，残余が実質的にCoから成る焼
結磁石をFe−Co−Ｒ中間原料合金とCu−Zr中間原料合金
とから実施例１と同様の工程で製造した。また，比較の
ために，これらと同一の組成の鋳塊を得る従来法にて同
様に焼結磁石を得た。これらの焼結磁石の磁気特性を測
定した所，第１〜３図のような結果を得た。第１図〜第
３図から明らかなように,Zr量を減ずるとIHC,（BH）max
は従来方法では急減するが，本発明ではそれに比して減
少は小さい。また,IHCがZr量に対して飽和に達するのは
本発明ではZr量が2.8wt％のときであるのに対し，従来
の方法では3.0wt％のときである。本発明による焼結磁
石ではIHCの発現に対して有効に寄与するZr量の割合が
大きい。また，（BH）maxが最大となるZr量もIHCについ
てのものと同様である。
実施例３ 15.2wt％Fe−23.5wt％Sm,残余が実質的にCoよりなる
合金鋳塊（Sm2（Fe,Co）17を得，さらにこれと31.6wt％
Zr−21.0wt％Sm,残余が実質的にCuよりなる合金鋳塊と
中間原料として，実施例１と同様な方法で焼結磁石を製
造し，磁気特性を測定した。結果を以下に示す。（ ）
内はバラツキ範囲である。
合金鋳塊（Sm2（Fe,Co）17を得，さらにこれと31.6wt％
Zr−21.0wt％Sm,残余が実質的にCuよりなる合金鋳塊と
中間原料として，実施例１と同様な方法で焼結磁石を製
造し，磁気特性を測定した。結果を以下に示す。（ ）
内はバラツキ範囲である。
Br＝11.3kG（11.2〜11.4） IHC＝12.3kOe（12.0〜12.7） （BH）max＝31.1MGOe（30.4〜31.6） HK/IHC＝81.3％（79.8〜83.1） これらのBr,及び（BH）maxはFe量が,13.6wt％程度のS
m2Co17系合金磁石としては高特性を示す数値である。
m2Co17系合金磁石としては高特性を示す数値である。
実施例４ 純度99.9wt％以上のFe2O3,CoO,及びSm2O3の混合物をC
aで還元し,14.7wt％Fe−26.5wt％Sm,残余が実質的にCo
よりなる合金粉末を得た。これと60wt％Cu,40wt％Zrよ
りなる合金粉末とを実施例１と同様の方法で焼結磁石を
得た。これらの磁気特性を測定した所，以下のような結
果を得た。（ ）内はバラツキの範囲である。
aで還元し,14.7wt％Fe−26.5wt％Sm,残余が実質的にCo
よりなる合金粉末を得た。これと60wt％Cu,40wt％Zrよ
りなる合金粉末とを実施例１と同様の方法で焼結磁石を
得た。これらの磁気特性を測定した所，以下のような結
果を得た。（ ）内はバラツキの範囲である。
Br＝11.0kG（10.8〜11.1） IHC＝12.2kOe（11.8〜12.5） （BH）max＝29.0MGOe（28.5〜29.4） HK/IHC＝80.5％（76.2〜82.5） これらの数値はCa還元による合金を中間原料とするも
のとして画期的なもので，従来の方法による焼結磁石の
特性と比較しても遜色はない。
のとして画期的なもので，従来の方法による焼結磁石の
特性と比較しても遜色はない。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば，製造の容易で，
品質の安定したCu,Zr,Feを含む希土類コバルト磁石の製
造方法を提供することができる。
品質の安定したCu,Zr,Feを含む希土類コバルト磁石の製
造方法を提供することができる。
本発明によれば,Zrに富む2/7相が生じないのでZr濃縮
粒の生成がなく，また結晶の配向の乱れが生じないので
磁気特性が向上した希土類コバルト磁石の製造方法を提
供することができる。
粒の生成がなく，また結晶の配向の乱れが生じないので
磁気特性が向上した希土類コバルト磁石の製造方法を提
供することができる。
本発明によれば,Ca還元法を用いることによっても廃
液処理等の容易な希土類コバルト磁石の製造方法を提供
することができる。
液処理等の容易な希土類コバルト磁石の製造方法を提供
することができる。
第１図は本発明の実施例２に係る希土類コバルト磁石の
Zr含有量（wt％）と飽和磁気特性Br（kG）との関係を示
す図，第２図は本発明の実施例２に係る希土類コバルト
磁石のZr含有量（wt％）と保磁力IHC（kOe）との関係を
示す図，第３図は本発明の実施例２に係る希土類コバル
ト磁石のZr含有量（wt％）と最大エネルギー積（BH）
max（MGOe）との関係を示す図である。
Zr含有量（wt％）と飽和磁気特性Br（kG）との関係を示
す図，第２図は本発明の実施例２に係る希土類コバルト
磁石のZr含有量（wt％）と保磁力IHC（kOe）との関係を
示す図，第３図は本発明の実施例２に係る希土類コバル
ト磁石のZr含有量（wt％）と最大エネルギー積（BH）
max（MGOe）との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】R2（Fe,Co,Cu,Zr）17合金系焼結磁石（但
し,RはＹを含む希土類元素）を製造する方法において,F
e,Co及びＲから実質的になる第１の合金粉末を用意し，
他方Cu及びZrを主成分とする第２の合金粉末を用意し，
該第１及び第２の合金粉末を上記組成を満足するような
比率で混合し，該混合粉末を成型，焼結することを有
し， 上記第２の合金は， （Ａ）CuとZrとの比が原子数で61:39〜83:17であるこ
と， （Ｂ）組成は,Rが０〜27at％（０を含まず）で残部が実
質的にCuとZrとからなること， （Ｃ）組成は,Fe及びCoが総量で０〜48at％（０は含ま
ず）残部が実質的にCuとZrとからなること，および （Ｄ）組成は,Rが０〜40at％（０は含まず）,Fe及びCo
が総量で０〜48at％（０は含まず）残部がCuとZrからな
ることの内から選択された一種又は二種の条件（但し，
二種の場合（Ａ）を必ず含む）を満たすことを特徴とす
る希土類コバルト磁石の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の希土類コバルト磁石の製造
方法において， 上記第１の合金を，希土類元素の酸化物又はハロゲン化
物を鉄又はその酸化物及びコバルト又はその酸化物の存
在下でカルシウム還元して製造することを特徴とする希
土類コバルト磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047266A JP2770248B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 希土類コバルト磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047266A JP2770248B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 希土類コバルト磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252103A JPH03252103A (ja) | 1991-11-11 |
| JP2770248B2 true JP2770248B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=12770494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047266A Expired - Fee Related JP2770248B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 希土類コバルト磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770248B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011016089A1 (ja) | 2009-08-06 | 2011-02-10 | 株式会社 東芝 | 永久磁石とそれを用いた可変磁束モータおよび発電機 |
| JP5726960B2 (ja) * | 2013-07-26 | 2015-06-03 | 株式会社東芝 | 永久磁石とそれを用いた可変磁束モータおよび発電機 |
| CN109712770B (zh) * | 2019-01-28 | 2020-07-07 | 包头天和磁材科技股份有限公司 | 钐钴磁体及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01184244A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | Nippon Steel Corp | 永久磁石材料及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP2047266A patent/JP2770248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252103A (ja) | 1991-11-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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