JP3176597B2 - Corrosion resistant permanent magnet and method for producing the same - Google Patents

Corrosion resistant permanent magnet and method for producing the same

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JP3176597B2
JP3176597B2 JP25558099A JP25558099A JP3176597B2 JP 3176597 B2 JP3176597 B2 JP 3176597B2 JP 25558099 A JP25558099 A JP 25558099A JP 25558099 A JP25558099 A JP 25558099A JP 3176597 B2 JP3176597 B2 JP 3176597B2
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magnet
permanent magnet
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aluminum
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武司 西内
吉村  公志
文秋 菊井
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    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
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    • H01F41/026Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた耐食性皮膜
を有するFe−B−R系永久磁石およびその製造方法に
関する。より詳細には、磁石との密着性に優れ、温度8
0℃×相対湿度90%の高温高湿条件下に長時間放置し
ても磁気特性が劣化することなく、安定した高い磁気特
性を発揮させることができ、なおかつ、皮膜中に六価ク
ロムを含有しない耐食性皮膜を磁石表面に有するFe−
B−R系永久磁石およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an Fe-BR permanent magnet having an excellent corrosion resistant film and a method for producing the same. More specifically, it has excellent adhesion to a magnet and has a temperature of 8
Even when left for a long time under high temperature and high humidity conditions of 0 ° C. × 90% relative humidity, the magnetic properties are not degraded, stable and high magnetic properties can be exhibited, and the coating contains hexavalent chromium. With a corrosion-resistant coating on the magnet surface
The present invention relates to a BR-based permanent magnet and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】Fe−B−Nd系永久磁石に代表される
Fe−B−R系永久磁石は、Sm−Co系永久磁石に比
べて、資源的に豊富で安価な材料が用いられ、かつ、高
い磁気特性を有していることから、種々の用途で実用化
されている。しかしながら、Fe−B−R系永久磁石
は、反応性の高いRとFeを含むため、大気中で酸化腐
食されやすく、何の表面処理をも行わずに使用した場合
には、わずかな酸やアルカリや水分などの存在によって
表面から腐食が進行して錆が発生し、それに伴って、磁
石特性の劣化やばらつきを招く。さらに、錆が発生した
磁石を磁気回路などの装置に組み込んだ場合、錆が飛散
して周辺部品を汚染するおそれがある。
2. Description of the Related Art Fe--B--R permanent magnets, represented by Fe--B--Nd permanent magnets, are made of materials that are more abundant and inexpensive than Sm--Co permanent magnets, and Because of its high magnetic properties, it has been put to practical use in various applications. However, since the Fe-BR based permanent magnet contains highly reactive R and Fe, it is easily oxidized and corroded in the air, and when used without any surface treatment, a slight amount of acid or Corrosion progresses from the surface due to the presence of alkali, moisture, etc., and rust is generated, which leads to deterioration and variation in magnet characteristics. Furthermore, when the rusted magnet is incorporated into a device such as a magnetic circuit, the rust may scatter and contaminate peripheral components.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の点に鑑み、Fe
−B−R系永久磁石の耐食性を改善するため、磁石表面
に無電解めっき法や電気めっき法のような湿式めっき法
によって耐食性を有する金属めっき皮膜を形成した磁石
が既に提案されている(特公平3−74012号公報参
照)。しかしながら、この方法では、めっき処理の前処
理で用いられる酸性溶液やアルカリ性溶液が磁石孔内に
残留し、磁石が時間の経過とともに腐食することがあ
る。また、該磁石は耐薬品性に劣るため、めっき処理時
に磁石表面が腐食することがある。さらに、上記のよう
に磁石表面に金属めっき皮膜を形成しても、温度60℃
×相対湿度90%の条件下での耐食性試験を行うと、1
00時間後にその磁気特性が初期値よりも10%以上劣
化することがある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, Fe
In order to improve the corrosion resistance of -BR type permanent magnets, magnets in which a metal plating film having corrosion resistance is formed on the magnet surface by a wet plating method such as an electroless plating method or an electroplating method have already been proposed (see, Japanese Patent Publication No. Hei 3-74012). However, in this method, an acidic solution or an alkaline solution used in the pretreatment of the plating treatment may remain in the magnet hole, and the magnet may corrode with time. Further, since the magnet has poor chemical resistance, the surface of the magnet may be corroded during plating. Furthermore, even if a metal plating film is formed on the magnet surface as described above, the temperature is 60 ° C.
X Corrosion resistance test under the condition of 90% relative humidity
After 00 hours, the magnetic properties may be degraded by 10% or more from the initial value.

【0004】また、Fe−B−R系永久磁石の表面にリ
ン酸塩皮膜やクロム酸塩皮膜などの耐酸化性化成皮膜を
形成する方法も提案されているが(特公平4−2200
8号公報参照)、この方法で得られる皮膜は磁石との密
着性の点では優れるものの、温度60℃×相対湿度90
%の条件下での耐食性試験を行うと、300時間後にそ
の磁気特性が初期値よりも10%以上劣化することがあ
る。
A method of forming an oxidation-resistant chemical conversion film such as a phosphate film or a chromate film on the surface of an Fe-BR-based permanent magnet has also been proposed (Japanese Patent Publication No. 4-2200).
No. 8, the coating obtained by this method is excellent in adhesion to a magnet, but has a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90.
%, The magnetic properties may deteriorate by 10% or more from the initial value after 300 hours.

【0005】また、Fe−B−R系永久磁石の耐食性を
改善するために提案された、気相成長法によってアルミ
ニウム皮膜を形成した後、クロム酸塩処理する方法、い
わゆるアルミ−クロメート処理方法(特公平6−661
73号公報参照)は、磁石の耐食性を著しく改善するも
のである。しかしながら、この方法に用いるクロム酸塩
処理は、環境上望ましくない六価クロムを用いるため、
廃液処理方法が複雑である。また、この方法によって得
られる皮膜は、微量ながら六価クロムを含有するため、
磁石の取り扱い時における人体に対する影響も懸念され
る。
Further, a method of forming an aluminum film by a vapor phase growth method and then performing a chromate treatment, that is, a so-called aluminum-chromate treatment method (proposed to improve the corrosion resistance of the Fe—BR based permanent magnet) ( 6-661
No. 73) significantly improves the corrosion resistance of the magnet. However, the chromate treatment used in this method uses hexavalent chromium, which is environmentally undesirable,
The wastewater treatment method is complicated. In addition, the film obtained by this method contains hexavalent chromium, albeit in trace amounts,
There are also concerns about the effects on the human body when handling magnets.

【0006】そこで、本発明においては、磁石との密着
性に優れ、温度80℃×相対湿度90%の高温高湿条件
下に長時間放置しても磁気特性が劣化することなく、安
定した高い磁気特性を発揮させることができ、なおか
つ、皮膜中に六価クロムを含有しない耐食性皮膜を磁石
表面に有するFe−B−R系永久磁石およびその製造方
法を提供することを目的とする。
In the present invention, therefore, the magnetic properties are excellent even when left for a long time under high temperature and high humidity conditions of 80 ° C. × 90% relative humidity without deteriorating the magnetic properties without being deteriorated. It is an object of the present invention to provide a Fe-BR-based permanent magnet which can exhibit magnetic properties and has a corrosion-resistant film containing no hexavalent chromium on the surface of the magnet, and a method for producing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の点
に鑑みて種々の検討を行った結果、Fe−B−R系永久
磁石表面にアルミニウム皮膜を形成し、その上に、構成
元素としてチタンおよび/またはジルコニウムを含有す
る化成皮膜を形成すると、該化成皮膜はアルミニウム皮
膜を介して磁石上に強固に密着し、優れた耐食性を発揮
することを知見した。
Means for Solving the Problems The present inventors have made various studies in view of the above points, and as a result, have formed an aluminum film on the surface of a Fe-BR based permanent magnet, It has been found that when a chemical conversion film containing titanium and / or zirconium as an element is formed, the chemical conversion film firmly adheres to the magnet via the aluminum film and exhibits excellent corrosion resistance.

【0008】本発明は、かかる知見に基づきなされたも
ので、本発明の永久磁石は、請求項1記載の通り、Fe
−B−R系永久磁石表面に、アルミニウム皮膜を介し
て、構成元素としてチタンおよびジルコニウムから選ば
れる少なくとも1種、リン、酸素およびフッ素を含有す
る化成皮膜を有することを特徴とする。また、請求項2
記載の永久磁石は、請求項1記載の永久磁石において、
アルミニウム皮膜の膜厚が0.01μm〜50μmであ
ることを特徴とする。また、請求項3記載の永久磁石
は、請求項1記載の永久磁石において、化成皮膜の膜厚
が0.01μm〜1μmであることを特徴とする。ま
た、請求項4記載の永久磁石は、請求項1記載の永久磁
石において、化成皮膜中のチタンおよび/またはジルコ
ニウムの含有量が磁石表面1m上に形成される皮膜あ
たり0.1mg〜100mgであることを特徴とする。
また、請求項5記載の永久磁石は、請求項1記載の永久
磁石において、化成皮膜中のリンの含有量が磁石表面1
上に形成される皮膜あたり0.1mg〜100mg
であることを特徴とする。また、請求項6記載の永久磁
石は、請求項1記載の永久磁石において、化成皮膜中の
酸素の含有量が磁石表面1m上に形成される皮膜あた
り0.2mg〜300mgであることを特徴とする。ま
た、請求項7記載の永久磁石は、請求項1記載の永久磁
石において、化成皮膜中のフッ素の含有量が磁石表面1
上に形成される皮膜あたり0.05mg〜100m
gであることを特徴とする。また、請求項8記載の永久
磁石は、請求項1記載の永久磁石において、化成皮膜表
面付近におけるチタンおよび/またはジルコニウムの含
有モル数に対するリンの含有モル数の比率が化成皮膜全
体における比率よりも大きいことを特徴とする。また、
請求項9記載の永久磁石は、請求項1記載の永久磁石に
おいて、化成皮膜表面付近におけるチタンおよび/また
はジルコニウムの含有モル数に対するリンの含有モル数
の比率が1以上であることを特徴とする。また、本発明
の永久磁石の製造方法は、請求項10記載の通り、Fe
−B−R系永久磁石表面に、アルミニウム皮膜を形成し
た後、前記アルミニウム皮膜の上に、チタン化合物およ
びジルコニウム化合物から選ばれる少なくとも1種、リ
ン酸、縮合リン酸、フィチン酸、フィチン酸の加水分解
物およびこれらの塩から選ばれる少なくとも1種および
フッ素化合物を含有する処理液を塗布し、乾燥処理する
ことによって、構成元素としてチタンおよびジルコニウ
ムから選ばれる少なくとも1種、リン、酸素およびフッ
素を含有する化成皮膜を形成することを特徴とする。ま
た、請求項11記載の製造方法は、請求項10記載の製
造方法において、気相成長法によってアルミニウム皮膜
を形成することを特徴とする。また、請求項12記載の
製造方法は、請求項11記載の製造方法において、膜厚
が0.01μm〜50μmのアルミニウム皮膜を形成す
ることを特徴とする。また、請求項13記載の製造方法
は、請求項10記載の製造方法において、Fe−B−R
系永久磁石とアルミニウム片を処理容器内に入れ、前記
処理容器内にて、両者に振動を加え、および/または両
者を攪拌することによってアルミニウム皮膜を形成する
ことを特徴とする。また、請求項14記載の製造方法
は、請求項13記載の製造方法において、膜厚が0.0
1μm〜1μmのアルミニウム皮膜を形成することを特
徴とする。また、請求項15記載の製造方法は、請求項
10記載の製造方法において、処理液中のチタン化合物
およびジルコニウム化合物から選ばれる少なくとも1種
の含有モル数(金属換算)に対するリン酸、縮合リン
酸、フィチン酸、フィチン酸の加水分解物およびこれら
の塩から選ばれる少なくとも1種の含有モル数(リン換
算)の比率が1以上であることを特徴とする。
[0008] The present invention has been made based on such knowledge, and the permanent magnet of the present invention has the following features.
The present invention is characterized in that a chemical conversion film containing at least one selected from titanium and zirconium as constituent elements, phosphorus, oxygen and fluorine is provided on the surface of a -BR type permanent magnet via an aluminum film. Claim 2
The permanent magnet according to claim 1 is the permanent magnet according to claim 1,
The aluminum film has a thickness of 0.01 μm to 50 μm. A permanent magnet according to a third aspect is characterized in that, in the permanent magnet according to the first aspect, the chemical conversion film has a thickness of 0.01 μm to 1 μm. The permanent magnet of claim 4, wherein, in the permanent magnet of claim 1, wherein, with a film per 0.1mg~100mg the content of titanium and / or zirconium in the chemical conversion film is formed on the magnet surface 1 m 2 There is a feature.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the permanent magnet according to the first aspect, wherein the phosphorus content in the chemical conversion film is less than the magnet surface.
0.1mg~100mg per film formed on m 2
It is characterized by being. The permanent magnet of claim 6, wherein the wherein the at permanent magnet according to claim 1, wherein the content of oxygen in the chemical conversion coating is a 0.2mg~300mg per film formed on the magnet surface 1 m 2 And A permanent magnet according to a seventh aspect is the permanent magnet according to the first aspect, wherein the fluorine content in the chemical conversion film is less than the magnet surface 1.
0.05mg~100m per film formed on m 2
g. The permanent magnet according to claim 8 is the permanent magnet according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of phosphorus to the number of moles of titanium and / or zirconium near the surface of the chemical conversion film is greater than the ratio in the entire chemical conversion film. It is characterized by being large. Also,
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the permanent magnet according to the first aspect, wherein the ratio of the number of moles of phosphorus to the number of moles of titanium and / or zirconium near the surface of the chemical conversion film is 1 or more. . Further, the method for manufacturing a permanent magnet according to the present invention includes the steps of:
After an aluminum film is formed on the surface of the -BR type permanent magnet, at least one selected from a titanium compound and a zirconium compound, phosphoric acid, condensed phosphoric acid, phytic acid and phytic acid are formed on the aluminum film. A treatment liquid containing at least one selected from decomposition products and salts thereof and a fluorine compound is applied and dried to contain at least one selected from titanium and zirconium as constituent elements, phosphorus, oxygen and fluorine. Forming a chemical conversion film. An eleventh aspect of the invention is directed to the method of the tenth aspect, wherein the aluminum film is formed by a vapor phase growth method. According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of the eleventh aspect, an aluminum film having a thickness of 0.01 μm to 50 μm is formed. The manufacturing method according to claim 13 is the manufacturing method according to claim 10, wherein the Fe-BR
The system is characterized in that a system permanent magnet and an aluminum piece are placed in a processing vessel, and both are subjected to vibration and / or agitated in the processing vessel to form an aluminum film. The manufacturing method according to claim 14 is the manufacturing method according to claim 13, wherein the film thickness is 0.0
It is characterized in that an aluminum film of 1 μm to 1 μm is formed. The production method according to claim 15 is the production method according to claim 10, wherein phosphoric acid and condensed phosphoric acid are based on at least one kind of mole number (in terms of metal) selected from a titanium compound and a zirconium compound in the treatment liquid. , Phytic acid, a hydrolyzate of phytic acid, and a salt thereof, wherein a ratio of at least one kind of moles (in terms of phosphorus) is 1 or more.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の永久磁石は、Fe−B−
R系永久磁石表面に、アルミニウム皮膜を介して、構成
元素としてチタンおよびジルコニウムから選ばれる少な
くとも1種、リン、酸素およびフッ素を含有する化成皮
膜を有することを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The permanent magnet of the present invention is Fe-B-
The R-based permanent magnet has a chemical conversion film containing at least one selected from the group consisting of titanium and zirconium, phosphorus, oxygen and fluorine, via an aluminum film on the surface of the permanent magnet.

【0010】Fe−B−R系永久磁石表面にアルミニウ
ム皮膜を形成する方法は特段限定されるものではない。
しかしながら、磁石とアルミニウム皮膜が酸化腐食され
やすいことに配慮すれば、以下の、気相成長法による方
法とFe−B−R系永久磁石とアルミニウム片を処理容
器内に入れ、前記処理容器内にて、両者に振動を加え、
および/または両者を攪拌することによる方法が望まし
い方法として挙げられる。
The method for forming the aluminum film on the surface of the Fe-BR-based permanent magnet is not particularly limited.
However, considering that the magnet and the aluminum film are easily oxidized and corroded, the following method using a vapor phase growth method, a Fe-BR-based permanent magnet and an aluminum piece are placed in a processing vessel, and And apply vibration to both,
And / or a method of stirring both is a desirable method.

【0011】(1)気相成長法による方法 アルミニウム皮膜を形成するために採用することができ
る気相成長法としては、真空蒸着法、イオンスパッタリ
ング法、イオンプレーティング法などの公知の方法が挙
げられる。アルミニウム皮膜は各方法における一般的な
条件にて形成すればよいが、形成される皮膜の緻密性、
膜厚の均一性、皮膜形成速度などの観点からは真空蒸着
法やイオンプレーティング法を採用することが望まし
い。なお、皮膜形成前に磁石表面に対し、洗浄、脱脂、
スパッタリングなどの公知の清浄化処理を施してもよい
ことは言うまでもない。
(1) Method by vapor phase epitaxy The vapor phase epitaxy that can be employed to form an aluminum film includes known methods such as vacuum deposition, ion sputtering, and ion plating. Can be The aluminum film may be formed under general conditions in each method, but the denseness of the formed film,
From the viewpoint of the uniformity of the film thickness, the film formation speed, and the like, it is desirable to employ a vacuum evaporation method or an ion plating method. In addition, cleaning, degreasing,
It goes without saying that a known cleaning treatment such as sputtering may be performed.

【0012】皮膜形成時における磁石の温度は、200
℃〜500℃に設定することが望ましい。該温度が20
0℃未満であると磁石表面に対して優れた密着性を有す
る皮膜が形成されないおそれがあり、500℃を越える
と皮膜形成後の冷却過程で皮膜に亀裂が発生し、皮膜が
磁石から剥離するおそれがあるからである。
The temperature of the magnet at the time of film formation is 200
It is desirable that the temperature be set in the range of 500C to 500C. The temperature is 20
If the temperature is lower than 0 ° C., a film having excellent adhesion to the magnet surface may not be formed. If the temperature exceeds 500 ° C., a crack occurs in the cooling process after the film is formed, and the film peels off from the magnet. This is because there is a fear.

【0013】アルミニウム皮膜の膜厚は、0.01μm
未満であると優れた耐食性を発揮できないおそれがあ
り、50μmを越えると製造コストの上昇を招くおそれ
があるだけでなく、磁石の有効体積が小さくなるおそれ
があるので、0.01μm〜50μmが望ましいが、
0.05μm〜25μmがより望ましい。
The thickness of the aluminum film is 0.01 μm
If it is less than 50 μm, excellent corrosion resistance may not be exhibited. If it exceeds 50 μm, not only may the production cost be increased, but also the effective volume of the magnet may be reduced, so that 0.01 μm to 50 μm is desirable. But,
0.05 μm to 25 μm is more desirable.

【0014】(2)Fe−B−R系永久磁石とアルミニ
ウム片を処理容器内に入れ、前記処理容器内にて、両者
に振動を加え、および/または両者を攪拌することによ
る方法 本方法において用いるアルミニウム片は、針状(ワイヤ
ー状)、円柱状、塊状など様々な形状のものを用いるこ
とができるが、アルミニウム皮膜の構成源となるアルミ
ニウム微粉を効率よく生成させるためなどの観点から
は、末端が鋭利な針状や円柱状のものを用いることが望
ましい。
(2) A method in which an Fe-BR-based permanent magnet and an aluminum piece are placed in a processing vessel, and both are vibrated and / or agitated in the processing vessel. The aluminum piece to be used may have various shapes such as a needle shape (wire shape), a columnar shape, and a lump shape. From the viewpoint of efficiently generating aluminum fine powder which is a constituent source of the aluminum film, It is desirable to use a needle-shaped or column-shaped one with a sharp end.

【0015】アルミニウム片の大きさ(長径)は、アル
ミニウム微粉を効率よく生成させるためなどの観点か
ら、0.05mm〜10mmが望ましいが、より望まし
くは0.3mm〜5mmであり、さらに望ましくは0.
5mm〜3mmである。アルミニウム片は同一形状・同
一寸法のものを用いてもよく、異形状・異寸法のものを
混合して用いてもよい。
The size (major axis) of the aluminum piece is preferably from 0.05 mm to 10 mm, more preferably from 0.3 mm to 5 mm, and still more preferably 0 mm, from the viewpoint of efficiently producing aluminum fine powder. .
5 mm to 3 mm. The aluminum pieces having the same shape and the same size may be used, or the aluminum pieces having different shapes and different sizes may be mixed and used.

【0016】磁石とアルミニウム片に対する、振動およ
び/または攪拌は、両者が酸化腐食されやすいことに配
慮して、乾式的に行うことが望ましく、大気雰囲気中、
常温において行うことができる。本発明において用いう
る処理容器は、複雑な装置のものを必要とせず、たとえ
ば、バレル装置の処理室などでよい。バレル装置は回転
式、振動式、遠心式など、公知の装置を用いることがで
きる。回転式の場合、その回転数は20rpm〜50r
pmとすることが望ましい。振動式の場合、その振動数
は50Hz〜100Hz、振動振幅は0.3mm〜10
mmとすることが望ましい。遠心式の場合、その回転数
は70rpm〜200rpmとすることが望ましい。
The vibration and / or stirring of the magnet and the aluminum piece is desirably performed dry in consideration of the fact that both are easily oxidized and corroded.
It can be performed at room temperature. The processing vessel that can be used in the present invention does not require a complicated apparatus, and may be, for example, a processing chamber of a barrel apparatus. As the barrel device, a known device such as a rotary type, a vibration type, and a centrifugal type can be used. In the case of a rotary type, the rotation speed is 20 rpm to 50 r.
pm is desirable. In the case of the vibration type, the frequency is 50 Hz to 100 Hz, and the vibration amplitude is 0.3 mm to 10 mm.
mm. In the case of the centrifugal type, it is desirable that the rotation speed be 70 rpm to 200 rpm.

【0017】処理容器内に入れる磁石とアルミニウム片
の量は、処理容器内容積の20vol%〜90vol%
が望ましい。20vol%未満であると処理量が少なす
ぎて実用的でなく、90vol%を越えると効率よく皮
膜を形成することができないおそれがあるからである。
また、処理容器内に入れる磁石とアルミニウム片との比
率は、容積比率(磁石/アルミニウム片)にして3以下
が望ましい。容積比率が3を越えると皮膜の形成に時間
を要して実用的でないおそれがあるからである。また、
処理時間は処理量にも依存するが、通常、1時間〜10
時間である。
The amount of the magnet and the aluminum piece to be put in the processing container is 20 vol% to 90 vol% of the volume in the processing container.
Is desirable. If it is less than 20 vol%, the treatment amount is too small to be practical, and if it exceeds 90 vol%, it may not be possible to form a film efficiently.
Further, the ratio of the magnet and the aluminum piece put in the processing container is desirably 3 or less in terms of volume ratio (magnet / aluminum piece). If the volume ratio exceeds 3, it takes a long time to form a film, which may not be practical. Also,
Although the processing time depends on the processing amount, it is usually 1 hour to 10 hours.
Time.

【0018】上記の方法によって、アルミニウム片から
生成されるアルミニウム微粉を磁石表面に被着させ、ア
ルミニウム皮膜を形成する。アルミニウム微粉が磁石表
面に被着する現象は、一種のメカノケミカル的反応であ
ると考えられ、アルミニウム微粉は磁石表面に強固に被
着し、得られるアルミニウム皮膜は優れた耐食性を示
す。十分な耐食性を確保する観点からは、前述の通り、
その膜厚は0.01μm以上であることが望ましい。膜
厚の上限は特段制限されるものではないが、膜厚が1μ
mを越えるアルミニウム皮膜を形成するには時間を要す
るので、この方法は膜厚が1μm以下のアルミニウム皮
膜を形成する方法として適している。
According to the above-described method, aluminum fine powder generated from aluminum pieces is applied to the magnet surface to form an aluminum film. The phenomenon that the aluminum fine powder adheres to the magnet surface is considered to be a kind of mechanochemical reaction, and the aluminum fine powder adheres firmly to the magnet surface, and the resulting aluminum film shows excellent corrosion resistance. From the viewpoint of ensuring sufficient corrosion resistance, as described above,
The thickness is desirably 0.01 μm or more. Although the upper limit of the film thickness is not particularly limited, the film thickness is 1 μm.
This method is suitable as a method for forming an aluminum film having a thickness of 1 μm or less, since it takes time to form an aluminum film exceeding m.

【0019】磁石表面にアルミニウム皮膜を形成した
後、熱処理することによって、磁石表面とアルミニウム
皮膜との密着性を高めることもできる。熱処理の温度
は、200℃未満であると磁石とアルミニウム皮膜との
界面反応が十分に進行せずに密着性が向上しないおそれ
があり、500℃を越えると磁石の磁気特性の劣化を招
くおそれや、アルミニウム皮膜が溶解してしまうおそれ
がある。したがって、熱処理は、200℃〜500℃で
行うことが望ましいが、生産性や製造コストの観点から
は200℃〜250℃で行うことがより望ましい。
After forming an aluminum film on the magnet surface, heat treatment can be performed to increase the adhesion between the magnet surface and the aluminum film. If the temperature of the heat treatment is lower than 200 ° C., the interface reaction between the magnet and the aluminum film may not sufficiently proceed, and the adhesion may not be improved. If the temperature exceeds 500 ° C., the magnetic properties of the magnet may be deteriorated. The aluminum film may be dissolved. Therefore, the heat treatment is desirably performed at 200 ° C. to 500 ° C., but is more desirably performed at 200 ° C. to 250 ° C. from the viewpoint of productivity and manufacturing cost.

【0020】次にアルミニウム皮膜の上に、構成元素と
してチタンおよびジルコニウムから選ばれる少なくとも
1種、リン、酸素およびフッ素を含有する化成皮膜を形
成する方法について説明する。該方法としては、たとえ
ば、チタン化合物およびジルコニウム化合物から選ばれ
る少なくとも1種、リン酸、縮合リン酸、フィチン酸、
フィチン酸の加水分解物およびそれらの塩から選ばれる
少なくとも1種およびフッ素化合物を含有する処理液を
塗布し、乾燥処理する方法が挙げられる。
Next, a method of forming a chemical conversion film containing at least one selected from the group consisting of titanium and zirconium, phosphorus, oxygen and fluorine on the aluminum film will be described. As the method, for example, at least one selected from a titanium compound and a zirconium compound, phosphoric acid, condensed phosphoric acid, phytic acid,
A method of applying a treatment liquid containing at least one kind selected from a hydrolyzate of phytic acid and a salt thereof and a fluorine compound, followed by drying.

【0021】処理液は、チタン化合物およびジルコニウ
ム化合物から選ばれる少なくとも1種、リン酸、縮合リ
ン酸、フィチン酸、フィチン酸の加水分解物およびそれ
らの塩から選ばれる少なくとも1種およびフッ素化合物
を水に溶解して調整される。
[0021] The treatment liquid comprises at least one selected from a titanium compound and a zirconium compound, at least one selected from phosphoric acid, condensed phosphoric acid, phytic acid, a hydrolyzate of phytic acid and salts thereof, and a fluorine compound. It is adjusted by dissolving in

【0022】処理液中に含有されるチタン化合物として
は、フルオロチタン酸、フルオロチタン酸のアルカリ金
属塩やアルカリ土類金属塩やアンモニウム塩、チタンの
硫酸塩や硝酸塩などを用いることができる。また、ジル
コニウム化合物としては、フルオロジルコニウム酸、フ
ルオロジルコニウム酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類
金属塩やアンモニウム塩、ジルコニウムの硫酸塩や硝酸
塩などを用いることができる。チタン化合物およびジル
コニウム化合物から選ばれる少なくとも1種の処理液中
の含有量は、金属換算で1ppm〜2000ppmが望
ましく、10ppm〜1000ppmがより望ましい。
含有量が1ppmよりも少ないと化成皮膜を形成できな
いおそれがあり、2000ppmよりも多いとコストの
上昇を招くおそれがあるからである。
As the titanium compound contained in the treatment liquid, fluorotitanic acid, alkali metal salts, alkaline earth metal salts and ammonium salts of fluorotitanic acid, sulfates and nitrates of titanium and the like can be used. Examples of the zirconium compound include fluorozirconic acid, alkali metal salts, alkaline earth metal salts and ammonium salts of fluorozirconic acid, and sulfates and nitrates of zirconium. The content in at least one treatment liquid selected from a titanium compound and a zirconium compound is preferably 1 ppm to 2000 ppm in terms of metal, and more preferably 10 ppm to 1000 ppm.
If the content is less than 1 ppm, the chemical conversion film may not be formed, and if it is more than 2000 ppm, the cost may be increased.

【0023】処理液中に含有される縮合リン酸として
は、ピロリン酸、トリポリリン酸、メタリン酸、ウルト
ラリン酸などを用いることができる。フィチン酸の加水
分解物としては、ミオイノシトールのジリン酸エステ
ル、トリリン酸エステル、テトラリン酸エステル、ペン
タリン酸エステルなどを用いることができる。リン酸、
縮合リン酸、フィチン酸、フィチン酸の加水分解物の塩
としては、各々のアンモニウム塩、アルカリ金属塩、ア
ルカリ土類金属塩などを用いることができる。リン酸、
縮合リン酸およびこれらの塩を使用する場合、これらの
処理液中の含有量は、リン酸換算で1ppm〜2000
ppmが望ましく、5ppm〜1000ppmがより望
ましい。含有量が1ppmよりも少ないと化成皮膜を形
成できないおそれがあり、2000ppmよりも多いと
化成被膜の磁石上への密着性に影響を及ぼすおそれがあ
るからである。同様の理由により、フィチン酸、フィチ
ン酸の加水分解物およびこれらの塩を使用する場合、こ
れらの処理液中の含有量はフィチン酸換算で50ppm
〜10000ppmが望ましく、100ppm〜500
0ppmがより望ましい。
As the condensed phosphoric acid contained in the treatment liquid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, metaphosphoric acid, ultraphosphoric acid and the like can be used. Examples of the phytic acid hydrolyzate include myo-inositol diphosphate, triphosphate, tetraphosphate, and pentaphosphate. phosphoric acid,
As the salts of condensed phosphoric acid, phytic acid, and the hydrolyzate of phytic acid, respective ammonium salts, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and the like can be used. phosphoric acid,
When condensed phosphoric acid and salts thereof are used, the content in these treatment solutions is 1 ppm to 2000 ppm in terms of phosphoric acid.
ppm is desirable, and 5 ppm to 1000 ppm is more desirable. If the content is less than 1 ppm, the chemical conversion film may not be formed, and if the content is more than 2000 ppm, the adhesion of the chemical conversion film to the magnet may be affected. For the same reason, when phytic acid, a hydrolyzate of phytic acid and a salt thereof are used, the content of these treatment liquids is 50 ppm in terms of phytic acid.
-10,000 ppm is desirable, and 100 ppm-500
0 ppm is more desirable.

【0024】処理液中に含有されるフッ素化合物として
は、上記のフルオロチタン酸やその塩、フルオロジルコ
ニウム酸やその塩の他、フッ化水素酸、フッ化アンモニ
ウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化ナトリウム、フ
ッ化水素ナトリウムなどを用いることができる。フッ素
化合物の処理液中の含有量は、フッ素濃度で10ppm
〜10000ppmが望ましく、50ppm〜5000
ppmがより望ましい。含有量が10ppmよりも少な
いとアルミニウム皮膜表面が効率良くエッチングされな
いおそれがあり、10000ppmよりも多いとエッチ
ング速度が皮膜形成速度よりも速くなり、均一な皮膜形
成が困難になるおそれがあるからである。
Examples of the fluorine compound contained in the treatment solution include hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, and sodium fluoride in addition to the above-mentioned fluorotitanic acid and salts thereof, fluorozirconic acid and salts thereof. And sodium hydrogen fluoride. The content of the fluorine compound in the treatment solution is 10 ppm in fluorine concentration.
-10,000 ppm is desirable, and 50 ppm-5000
ppm is more desirable. If the content is less than 10 ppm, the aluminum film surface may not be efficiently etched. If the content is more than 10,000 ppm, the etching rate may be faster than the film formation rate, and uniform film formation may be difficult. .

【0025】なお、処理液のpHは1〜6に調整するこ
とが望ましい。pHが1未満であるとアルミニウム皮膜
表面の過剰エッチングが起こるおそれがあり、6を越え
ると処理液の安定性に影響を及ぼすおそれがあるからで
ある。
It is desirable that the pH of the treatment liquid is adjusted to 1 to 6. If the pH is less than 1, excessive etching of the surface of the aluminum film may occur, and if it exceeds 6, the stability of the processing solution may be affected.

【0026】処理液中には上記の成分以外にも、化成処
理反応性の向上、処理液の安定性の向上、化成皮膜の磁
石上への密着性の向上、磁石を部品に組み込む際に使用
される接着剤との接着性の向上などを目的として、タン
ニン酸などの有機酸、酸化剤(過酸化水素、塩素酸およ
びその塩、亜硝酸およびその塩、硝酸およびその塩、タ
ングステン酸およびその塩、モリブテン酸およびその塩
など)、水溶性ポリアミドなどの水溶性樹脂などを添加
してもよい。
In the treatment liquid, in addition to the above-mentioned components, the chemical conversion treatment reactivity is improved, the stability of the treatment liquid is improved, the adhesion of the chemical conversion film to the magnet is improved, and the magnet is used when the magnet is incorporated into parts. Organic acids such as tannic acid, oxidizing agents (hydrogen peroxide, chloric acid and its salts, nitrous acid and its salts, nitric acid and its salts, tungstic acid and its And water-soluble resins such as water-soluble polyamides.

【0027】処理液はそれ自体が保存安定性に欠ける場
合、要時調整されるものであってもよい。本発明におい
て使用可能な処理液としては、パルコート3753(製
品名・日本パーカライジング社製)から調整される処理
液や、パルコート3756MAおよびパルコート375
6MB(いずれも製品名・日本パーカライジング社製)
から調整される処理液などが挙げられる。
When the processing solution itself lacks storage stability, it may be adjusted as needed. Examples of the processing liquid that can be used in the present invention include a processing liquid prepared from Palcoat 3753 (product name, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.), Palcoat 3756MA, and Palcoat 375.
6MB (All product names, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.)
And a treatment liquid adjusted from the above.

【0028】処理液のアルミニウム皮膜表面への塗布方
法としては、浸漬法、スプレー法、スピンコート法など
を用いることができる。塗布の際、処理液の温度は20
℃〜80℃とすることが望ましい。該温度が20℃未満
であると反応が進行しないおそれがあり、80℃を越え
ると処理液の安定性に影響を及ぼすおそれがあるからで
ある。処理時間は、通常、10秒〜10分である。
As a method of applying the treatment liquid to the surface of the aluminum film, a dipping method, a spray method, a spin coating method, or the like can be used. At the time of coating, the temperature of the processing solution is 20
It is desirable that the temperature be in the range of ℃ to 80 ℃. If the temperature is lower than 20 ° C., the reaction may not proceed, and if it exceeds 80 ° C., the stability of the processing solution may be affected. The processing time is usually 10 seconds to 10 minutes.

【0029】アルミニウム皮膜表面に処理液を塗布した
後、乾燥処理を行う。乾燥処理の温度は、50℃未満で
あると十分に乾燥することができない結果、外観の悪化
を招くおそれや、磁石を部品に組み込む際に使用される
接着剤との接着性に影響を及ぼすおそれがあり、250
℃を越えると形成された化成皮膜の分解が起こるおそれ
がある。したがって、該温度は、50℃〜250℃が望
ましいが、生産性や製造コストの観点からは50℃〜1
50℃がより望ましい。なお、通常、乾燥処理時間は5
秒〜1時間である。
After the treatment liquid is applied to the surface of the aluminum film, a drying treatment is performed. If the temperature of the drying treatment is lower than 50 ° C., it may not be possible to dry sufficiently, so that the appearance may be deteriorated or the adhesiveness to the adhesive used when the magnet is incorporated into the component may be affected. There are 250
If the temperature exceeds ℃, the formed chemical conversion film may be decomposed. Therefore, the temperature is desirably 50 ° C. to 250 ° C., but from the viewpoint of productivity and manufacturing cost, the temperature is 50 ° C. to 1 ° C.
50 ° C. is more desirable. Note that the drying time is usually 5
Seconds to 1 hour.

【0030】上記の方法によって形成される、構成元素
としてチタンおよびジルコニウムから選ばれる少なくと
も1種、リン、酸素およびフッ素を含有する化成皮膜
は、アルミニウム皮膜を介して磁石上に強固に密着して
いるので、膜厚が0.01μm以上であれば十分な耐食
性が得られる。また、化成処理時には、処理液中のリン
酸や縮合リン酸などが磁石表面上の磁石素材であるNd
やFeと反応することによって不動態皮膜を形成し、ア
ルミニウム皮膜の形成程度が十分でない部分があって
も、この部分の耐食性を補っているものと考えられる。
化成皮膜の膜厚の上限は限定されるものではないが、磁
石自体の小型化に基づく要請や製造コストの観点から、
1μm以下が望ましく、0.3μm以下がより望まし
い。
The chemical conversion film formed by the above-mentioned method and containing at least one selected from titanium and zirconium, phosphorus, oxygen and fluorine, is firmly adhered to the magnet via the aluminum film. Therefore, if the film thickness is 0.01 μm or more, sufficient corrosion resistance can be obtained. Also, during the chemical conversion treatment, phosphoric acid or condensed phosphoric acid in the treatment liquid is a magnet material Nd on the magnet surface.
It is considered that a passive film is formed by reacting with Al or Fe, and even if there is a portion where the degree of formation of the aluminum film is not sufficient, the corrosion resistance of this portion is compensated.
The upper limit of the film thickness of the chemical conversion film is not limited, but from the viewpoint of the request based on the downsizing of the magnet itself and the production cost,
1 μm or less is desirable, and 0.3 μm or less is more desirable.

【0031】化成皮膜中のチタンおよび/またはジルコ
ニウムの含有量は、磁石表面1m上に形成される皮膜
あたり0.1mg〜100mgが望ましく、1mg〜5
0mgがより望ましい。含有量が0.1mgよりも少な
いと十分な耐食性が得られないおそれがあり、100m
gよりも多いとコストの上昇を招くおそれがあるからで
ある。
The content of titanium and / or zirconium in the chemical conversion coating is preferably 0.1 mg to 100 mg per coating formed on 1 m 2 of the magnet surface.
0 mg is more desirable. If the content is less than 0.1 mg, sufficient corrosion resistance may not be obtained.
If the amount is larger than g, the cost may be increased.

【0032】化成皮膜中のリンの含有量は、磁石表面1
上に形成される皮膜あたり0.1mg〜100mg
が望ましく、1mg〜50mgがより望ましい。含有量
が0.1mgよりも少ないと十分な耐食性が得られない
おそれがあり、100mgよりも多いと磁石を部品に組
み込む際に使用される接着剤との接着性に影響を及ぼす
おそれがあるからである。
The content of phosphorus in the chemical conversion film is determined based on the magnet surface 1
0.1mg~100mg per film formed on m 2
Is desirable, and 1 mg to 50 mg is more desirable. If the content is less than 0.1 mg, sufficient corrosion resistance may not be obtained, and if the content is more than 100 mg, the adhesion to the adhesive used when the magnet is incorporated into the component may be affected. It is.

【0033】化成皮膜中の酸素は、チタンやジルコニウ
ムやリンと結合した形態で、また、磁石を部品に組み込
む際に使用される接着剤との接着性の向上などを目的と
して処理液中に添加した有機酸の構成元素として化成皮
膜中に存在するものである。化成皮膜中の酸素の含有量
は、磁石表面1m上に形成される皮膜あたり0.2m
g〜300mgが望ましい。含有量が0.2mgよりも
少ないと十分な耐食性が得られないおそれがあり、30
0mgよりも多いと磁石を部品に組み込む際に使用され
る接着剤との接着性に影響を及ぼすおそれがあるからで
ある。
The oxygen in the chemical conversion film is added to the treatment liquid in the form of bonding with titanium, zirconium and phosphorus, and for the purpose of improving the adhesiveness with the adhesive used when assembling the magnet into parts. Is present in the chemical conversion film as a constituent element of the organic acid. The oxygen content in the conversion coating is 0.2 m per coating formed on 1 m 2 of magnet surface.
g to 300 mg is desirable. If the content is less than 0.2 mg, sufficient corrosion resistance may not be obtained,
If the amount is more than 0 mg, there is a possibility that the adhesiveness to an adhesive used when the magnet is incorporated into the component may be affected.

【0034】化成皮膜中のフッ素は、アルミニウム皮膜
表面をエッチングするために処理液中に存在する遊離フ
ッ素イオンやZrFHPOのようなZrと結合した
ものなどに起因するものであり、化成皮膜形成時に皮膜
中に取り込まれるものである。化成皮膜中のフッ素の含
有量は、磁石表面1m上に形成される皮膜あたり0.
05mg〜100mgが望ましく、0.1mg〜50m
gがより望ましい。含有量が0.05mgよりも少ない
と十分な耐食性が得られないおそれがあり、100mg
を多いと磁石を部品に組み込む際に使用される接着剤と
の接着性に影響を及ぼすおそれがあるからである。
Fluorine in the chemical conversion film is caused by free fluorine ions present in the processing solution for etching the surface of the aluminum film and those bonded to Zr such as ZrF 4 HPO 4. It is taken into the film at the time of formation. The content of fluorine in the chemical conversion film is set to 0.1 per film formed on 1 m 2 of the magnet surface.
05 mg to 100 mg is desirable, and 0.1 mg to 50 m
g is more desirable. If the content is less than 0.05 mg, sufficient corrosion resistance may not be obtained, and 100 mg
If the amount is too large, there is a possibility that the adhesion to the adhesive used when the magnet is incorporated into the component may be affected.

【0035】上記の方法によって形成される、構成元素
としてチタンおよびジルコニウムから選ばれる少なくと
も1種、リン、酸素およびフッ素を含有する化成皮膜の
中でも、皮膜表面付近(たとえば、皮膜表面〜皮膜表面
から0.002μmの厚み領域)におけるチタンおよび
/またはジルコニウムの含有モル数に対するリンの含有
モル数の比率が皮膜全体における比率よりも大きい皮膜
や、皮膜表面付近におけるチタンおよび/またはジルコ
ニウムの含有モル数に対するリンの含有モル数の比率が
1以上、望ましくは2以上、より望ましくは3以上であ
る皮膜が望ましい。皮膜が水分と接触した場合でも、皮
膜表面付近に多数安定に存在するリン酸や縮合リン酸
どが水分を捕捉し、腐食の原因となる水分の磁石表面へ
の到達をよりいっそう抑制できるものと考えられるから
である。このような皮膜を形成するためには、処理液中
のチタン化合物およびジルコニウム化合物から選ばれる
少なくとも1種の含有モル数(金属換算)に対するリン
酸、縮合リン酸、フィチン酸、フィチン酸の加水分解物
およびこれらの塩から選ばれる少なくとも1種の含有モ
ル数(リン換算)の比率が1以上である処理液を用いる
ことが望ましい。
Among the chemical conversion films formed by the above method and containing at least one selected from the group consisting of titanium and zirconium, phosphorus, oxygen and fluorine, those near the film surface (for example, from the film surface to the surface from the film surface to 0%). (A thickness region of 0.002 μm) in a film in which the ratio of the number of moles of phosphorus to the number of moles of titanium and / or zirconium is greater than the ratio in the whole film, Is preferably a film having a molar ratio of 1 or more, preferably 2 or more, more preferably 3 or more. Even when the coating comes in contact with moisture, the phosphoric acid and condensed phosphoric acid that are stably present in the vicinity of the coating surface capture moisture and make it possible for the moisture that causes corrosion to reach the magnet surface. This is because it is considered that it can be further suppressed. In order to form such a film, hydrolysis of phosphoric acid, condensed phosphoric acid, phytic acid, and phytic acid with respect to at least one type of mole number (in terms of metal) selected from a titanium compound and a zirconium compound in the treatment liquid. It is desirable to use a processing solution in which the ratio of the number of moles (in terms of phosphorus) of at least one selected from a product and a salt thereof is 1 or more.

【0036】アルミニウム皮膜の上に化成皮膜を形成す
る前工程として、ショットピーニング(硬質粒子を衝突
させることによって表面を改質する方法)を行ってもよ
い。ショットピーニングを行うことによって、アルミニ
ウム皮膜の平滑化を行い、薄膜でも優れた耐食性を有す
る化成皮膜を形成しやすくすることができる。ショット
ピーニングに用いる粉末としては、形成したアルミニウ
ム皮膜の硬度と同等以上の硬度のものが望ましく、たと
えば、スチールボールやガラスビーズなどのようなモー
ス硬度が3以上の球状硬質粉末が挙げられる。該粉末の
平均粒度が30μm未満であるとアルミニウム皮膜に対
する押圧力が小さくて処理に時間を要する。一方、30
00μmを越えると表面粗度が荒くなりすぎて仕上がり
面が不均一となるおそれがある。したがって、該粉末の
平均粒径は、30μm〜3000μmが望ましく、40
μm〜2000μmがより望ましい。ショットピーニン
グにおける噴射圧は、1.0kg/cm〜5.0kg
/cmが望ましい。噴射圧が1.0kg/cm未満
であると金属皮膜に対する押圧力が小さくて処理に時間
を要し、5.0kg/cmを越えると金属皮膜に対す
る押圧力が不均一になって表面粗度の悪化を招くおそれ
があるからである。ショットピーニングにおける噴射時
間は、1分〜1時間が望ましい。噴射時間が1分未満で
あると全表面に対して均一な処理ができないおそれがあ
り、1時間を越えると表面粗度の悪化を招くおそれがあ
るからである。
As a pre-process for forming a chemical conversion film on the aluminum film, shot peening (a method of modifying the surface by colliding hard particles) may be performed. By performing shot peening, the aluminum film can be smoothed, and a chemical conversion film having excellent corrosion resistance can be easily formed even with a thin film. The powder used for shot peening preferably has a hardness equal to or higher than the hardness of the formed aluminum film, and includes, for example, a spherical hard powder having a Mohs hardness of 3 or more, such as a steel ball or a glass bead. When the average particle size of the powder is less than 30 μm, the pressing force against the aluminum film is small, and a long time is required for the treatment. On the other hand, 30
If it exceeds 00 μm, the surface roughness may be too rough and the finished surface may be non-uniform. Therefore, the average particle size of the powder is desirably 30 μm to 3000 μm.
μm to 2000 μm is more desirable. The injection pressure in shot peening is 1.0 kg / cm 2 to 5.0 kg.
/ Cm 2 is desirable. If the injection pressure is less than 1.0 kg / cm 2 , the pressing force on the metal film is small and it takes time to process, and if it exceeds 5.0 kg / cm 2 , the pressing force on the metal film becomes non-uniform and the surface roughness increases. This is because the degree of deterioration may be caused. The injection time in shot peening is preferably 1 minute to 1 hour. If the injection time is less than 1 minute, uniform treatment may not be performed on the entire surface, and if it exceeds 1 hour, the surface roughness may be deteriorated.

【0037】本発明において用いられるFe−B−R系
永久磁石における希土類元素(R)は、Nd、Pr、D
y、Ho、Tb、Smのうち少なくとも1種、あるいは
さらに、La、Ce、Gd、Er、Eu、Tm、Yb、
Lu、Yのうち少なくとも1種を含むものが望ましい。
また、通常はRのうち1種をもって足りるが、実用上は
2種以上の混合物(ミッシュメタルやジジムなど)を入
手上の便宜などの理由によって用いることもできる。F
e−B−R系永久磁石におけるRの含量は、10原子%
未満であると結晶構造がα−Feと同一構造の立方晶組
織となるため、高磁気特性、特に高い保磁力(iHc)
が得られず、一方、30原子%を越えるとRリッチな非
磁性相が多くなり、残留磁束密度(Br)が低下して優
れた特性の永久磁石が得られないので、Rの含量は組成
の10原子%〜30原子%であることが望ましい。
The rare earth element (R) in the Fe—BR permanent magnet used in the present invention is Nd, Pr, D
at least one of y, Ho, Tb, and Sm, or La, Ce, Gd, Er, Eu, Tm, Yb,
A material containing at least one of Lu and Y is desirable.
In general, one kind of R is sufficient, but in practice, a mixture of two or more kinds (such as misch metal and dymium) can be used for convenience and other reasons. F
The content of R in the eBR type permanent magnet is 10 atomic%.
If it is less than 1, the crystal structure becomes a cubic structure having the same structure as that of α-Fe, so that high magnetic properties, particularly high coercive force (iHc)
On the other hand, if the content exceeds 30 atomic%, the amount of R-rich nonmagnetic phase increases, the residual magnetic flux density (Br) decreases, and a permanent magnet having excellent characteristics cannot be obtained. Is desirably 10 at% to 30 at%.

【0038】Feの含量は、65原子%未満であるとB
rが低下し、80原子%を越えると高いiHcが得られ
ないので、65原子%〜80原子%の含有が望ましい。
また、Feの一部をCoで置換することによって、得ら
れる磁石の磁気特性を損なうことなしに温度特性を改善
することができるが、Co置換量がFeの20%を越え
ると、磁気特性が劣化するので望ましくない。Co置換
量が5原子%〜15原子%の場合、Brは置換しない場
合に比較して増加するため、高磁束密度を得るのに望ま
しい。
When the Fe content is less than 65 atomic%, B
If the value of r decreases and exceeds 80 atomic%, a high iHc cannot be obtained. Therefore, the content of 65 to 80 atomic% is desirable.
Further, by replacing part of Fe with Co, the temperature characteristics can be improved without impairing the magnetic characteristics of the obtained magnet. However, when the amount of Co exceeds 20% of Fe, the magnetic characteristics become poor. It is not desirable because it deteriorates. When the amount of Co substitution is 5 atomic% to 15 atomic%, Br increases in comparison with the case where no substitution is made, and thus it is desirable to obtain a high magnetic flux density.

【0039】Bの含量は、2原子%未満であると菱面体
構造が主相となり、高いiHcは得られず、28原子%
を越えるとBリッチな非磁性相が多くなり、Brが低下
して優れた特性の永久磁石が得られないので、2原子%
〜28原子%の含有が望ましい。また、磁石の製造性の
改善や低価格化のために、2.0wt%以下のP、2.
0wt%以下のSのうち、少なくとも1種、合計量で
2.0wt%以下を含有していてもよい。さらに、Bの
一部を30wt%以下のCで置換することによって、磁
石の耐食性を改善することができる。
When the content of B is less than 2 atomic%, the rhombohedral structure becomes the main phase, high iHc cannot be obtained, and 28 atomic%
If it exceeds 0.005%, a B-rich non-magnetic phase increases, and Br decreases, so that a permanent magnet having excellent characteristics cannot be obtained.
The content of about 28 atomic% is desirable. Further, in order to improve the manufacturability of the magnet and to reduce the price, the content of P of 2.0 wt% or less;
At least one of S at 0 wt% or less may be contained in a total amount of 2.0 wt% or less. Further, by replacing a part of B with 30 wt% or less of C, the corrosion resistance of the magnet can be improved.

【0040】さらに、Al、Ti、V、Cr、Mn、B
i、Nb、Ta、Mo、W、Sb、Ge、Sn、Zr、
Ni、Si、Zn、Hf、Gaのうち少なくとも1種の
添加は、保磁力や減磁曲線の角型性の改善、製造性の改
善、低価格化に効果がある。なお、その添加量は、最大
エネルギー積(BH)maxを20MGOe以上とする
ためには、Brが少なくとも9kG以上必要となるの
で、該条件を満たす範囲で添加することが望ましい。な
お、Fe−B−R系永久磁石には、R、Fe、B以外に
工業的生産上不可避な不純物を含有するものでも差し支
えない。
Further, Al, Ti, V, Cr, Mn, B
i, Nb, Ta, Mo, W, Sb, Ge, Sn, Zr,
Addition of at least one of Ni, Si, Zn, Hf, and Ga is effective in improving the coercive force and the squareness of the demagnetization curve, improving the manufacturability, and reducing the cost. In order to make the maximum energy product (BH) max equal to or more than 20 MGOe, at least 9 kG of Br is required. Therefore, it is preferable to add Br in a range that satisfies the above condition. It should be noted that the Fe-BR-based permanent magnet may contain impurities inevitable in industrial production in addition to R, Fe, and B.

【0041】また、本発明において用いられるFe−B
−R系永久磁石の中で、平均結晶粒径が1μm〜80μ
mの範囲にある正方晶系の結晶構造を有する化合物を主
相とし、体積比で1%〜50%の非磁性相(酸化物相を
除く)を含むことを特徴とするものは、iHc≧1kO
e、Br>4kG、(BH)max≧10MGOeを示
し、(BH)maxの最大値は25MGOe以上に達す
る。
Further, Fe-B used in the present invention
-Among R-based permanent magnets, the average crystal grain size is 1 μm to 80 μm.
The compound having a tetragonal crystal structure in the range of m as a main phase and containing 1% to 50% by volume of a nonmagnetic phase (excluding an oxide phase) is characterized by iHc ≧ 1kO
e, Br> 4 kG, (BH) max ≧ 10 MGOe, and the maximum value of (BH) max reaches 25 MGOe or more.

【0042】なお、本発明の化成皮膜の上に、更に別の
皮膜を積層形成してもよい。このような構成を採用する
ことによって、化成皮膜の特性を増強・補完したり、さ
らなる機能性を付与したりすることができる。
Further, another film may be laminated on the chemical conversion film of the present invention. By adopting such a configuration, the characteristics of the chemical conversion film can be enhanced or supplemented, or further functionality can be imparted.

【0043】[0043]

【実施例】たとえば、米国特許4770723号公報に
記載されているようにして、公知の鋳造インゴットを粉
砕し、微粉砕後に成形、焼結、熱処理、表面加工を行う
ことによって得られた17Nd−1Pr−75Fe−7
B組成の23mm×10mm×6mm寸法の焼結磁石
(以下「磁石体試験片」と称する)を用いて以下の実験
を行った。以下の実験において、アルミニウム皮膜の膜
厚は蛍光X線膜厚計を用いて測定した(装置はSFT−
7000:セイコー電子社製を使用)。化成皮膜の膜厚
はX線光電子分光法(XPS)による皮膜の深さ方向の
分析から求めた(装置はESCA−850:島津製作所
社製を使用)。皮膜中の各成分の含有量は蛍光X線強度
によって測定した(装置はRIX−3000:理学電機
社製を使用)。なお、本発明はFe−B−R系焼結磁石
への適用に限られるものではなく、Fe−B−R系ボン
ド磁石に対しても適用できるものである。
For example, as described in U.S. Pat. No. 4,770,723, 17Nd-1Pr obtained by pulverizing a well-known casting ingot, performing pulverization, forming, sintering, heat treatment and surface processing. -75Fe-7
The following experiment was performed using a sintered magnet having a B composition and a size of 23 mm × 10 mm × 6 mm (hereinafter referred to as “magnet test piece”). In the following experiments, the film thickness of the aluminum film was measured using a fluorescent X-ray film thickness meter (the device was SFT-
7000: manufactured by Seiko Instruments Inc.). The film thickness of the chemical conversion film was determined from the analysis of the film in the depth direction by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (ESCA-850: manufactured by Shimadzu Corporation). The content of each component in the film was measured by X-ray fluorescence intensity (the device used was RIX-3000: manufactured by Rigaku Corporation). The present invention is not limited to application to Fe-BR-based sintered magnets, but can also be applied to Fe-BR-based bonded magnets.

【0044】実験例1:磁石体試験片に対し、真空容器
内を1×10−4Pa以下に真空排気し、Arガス圧1
0Pa、バイアス電圧−400Vの条件下、35分間、
スパッタリングを行い、磁石表面を清浄化した。Arガ
ス圧0.2Pa、バイアス電圧−50V、磁石温度25
0℃の条件下、ターゲットとして金属アルミニウムを用
い、15分間、アークイオンプレーティングを行い、磁
石表面にアルミニウム皮膜を形成し、放冷した。得られ
たアルミニウム皮膜の膜厚は0.5μmであった。パル
コート3753(製品名・日本パーカライジング社製)
35gを水1リットルに溶解し、処理液とした(pH
3.8)。この処理液に、上記の磁石表面にアルミニウ
ム皮膜を有する磁石を浴温40℃で1分間浸漬して化成
皮膜を形成した後、100℃で20分間乾燥処理を行う
ことによって、アルミニウム皮膜の上に膜厚0.1μm
のチタン含有化成皮膜を形成した。該化成皮膜中のチタ
ン含有量は10mg(磁石表面1m上あたり)、リン
含有量は7mg(同)、酸素含有量は21mg(同)、
フッ素含有量は2mg(同)であった。上記の方法で得
られた、磁石表面に、アルミニウム皮膜を介して、チタ
ン含有化成皮膜を有する磁石を、温度80℃×相対湿度
90%の高温高湿条件下にて300時間放置し、耐食性
加速試験を行った。試験前後の磁気特性ならびに試験後
の外観変化状況を表1に示す。結果として、得られた磁
石は、高温高湿条件下に長時間放置しても、磁気特性、
外観ともにほとんど劣化することなく、要求される耐食
性を十分に満足していることがわかった。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 1: The magnet body test piece was evacuated to 1 × 10 −4 Pa or less in the vacuum vessel, and the Ar gas pressure was set to 1 × 10 −4 Pa or less.
0 Pa, bias voltage -400 V, 35 minutes,
Sputtering was performed to clean the magnet surface. Ar gas pressure 0.2 Pa, bias voltage -50 V, magnet temperature 25
Under a condition of 0 ° C., using metal aluminum as a target, arc ion plating was performed for 15 minutes to form an aluminum film on the magnet surface and allowed to cool. The thickness of the obtained aluminum film was 0.5 μm. Pal coat 3753 (product name, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.)
35 g was dissolved in 1 liter of water to obtain a treatment solution (pH
3.8). A magnet having an aluminum film on the magnet surface is immersed in the treatment solution at a bath temperature of 40 ° C. for 1 minute to form a chemical conversion film, and then subjected to a drying treatment at 100 ° C. for 20 minutes. 0.1 μm thick
A titanium-containing chemical conversion film was formed. The titanium content in the conversion coating was 10 mg (per 1 m 2 on the magnet surface), the phosphorus content was 7 mg (same), the oxygen content was 21 mg (same),
The fluorine content was 2 mg (same). The magnet having a titanium-containing chemical conversion film on the magnet surface via an aluminum film obtained by the above method is left for 300 hours under a high-temperature and high-humidity condition of a temperature of 80 ° C and a relative humidity of 90% to accelerate corrosion resistance. The test was performed. Table 1 shows the magnetic properties before and after the test and the appearance change after the test. As a result, the magnet obtained has a magnetic property,
It was found that the required corrosion resistance was sufficiently satisfied without substantially deteriorating the appearance.

【0045】実験例2: 実験例1と同一条件で磁石体試験片を清浄化した後、A
rガス圧1Pa、電圧1.5kVの条件下、コーティン
グ材料としてアルミニウムワイヤーを用い、アルミニウ
ムワイヤーを加熱して蒸発させ、イオン化し、1分間、
イオンプレーティング法にて、磁石表面にアルミニウム
皮膜を形成し、放冷した。得られたアルミニウム皮膜の
膜厚は0.9μmであった。その後、Nガスからなる
加圧気体とともに、平均粒径120μm、モース硬度6
の球状ガラスビーズ粉末を、噴射圧1.5kg/cm
にて5分間、アルミニウム皮膜表面に対して噴射して、
ショットピーニングを施した。パルコート3756MA
およびパルコート3756MB(いずれも製品名・日本
パーカライジング社製)各10gを水1リットルに溶解
し、処理液とした(ジルコニウム含有モル数に対するリ
ン含有モル数の比率は6.2/pH3.2)。この処理
液に、上記の磁石表面にアルミニウム皮膜を有する磁石
を浴温50℃で1分30秒間浸漬して化成皮膜を形成し
た後、120℃で20分間乾燥処理を行うことによっ
て、アルミニウム皮膜の上に膜厚0.07μmのジルコ
ニウム含有化成皮膜を形成した。該化成皮膜中のジルコ
ニウム含有量は16mg(磁石表面1m上あたり)、
リン含有量は11mg(同)、酸素含有量は50mg
(同)、フッ素含有量は3mg(同)であった。上記の
方法で得られた、磁石表面に、アルミニウム皮膜を介し
て、ジルコニウム含有化成皮膜を有する磁石に対して、
実験例1と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結
果を表1に示す。結果として、得られた磁石は、要求さ
れる耐食性を十分に満足していることがわかった。
Experimental Example 2: After cleaning the magnet test piece under the same conditions as in Experimental Example 1,
Under conditions of r gas pressure 1 Pa and voltage 1.5 kV, an aluminum wire was used as a coating material, and the aluminum wire was heated to evaporate, ionized, and ionized for 1 minute.
An aluminum film was formed on the surface of the magnet by an ion plating method and allowed to cool. The thickness of the obtained aluminum film was 0.9 μm. Then, together with the pressurized gas composed of N 2 gas, the average particle size is 120 μm, and the Mohs hardness is 6
The spherical glass bead powder was sprayed at a pressure of 1.5 kg / cm 2.
For 5 minutes at the aluminum coating surface
Shot peening was applied. Pal coat 3756MA
And 10 g each of Palcoat 3756MB (both manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) were dissolved in 1 liter of water to obtain a treatment liquid (the ratio of the number of moles of phosphorus to the number of moles of zirconium was 6.2 / pH 3.2). After dipping the magnet having an aluminum film on the magnet surface at a bath temperature of 50 ° C. for 1 minute and 30 seconds in this treatment liquid to form a chemical conversion film, a drying treatment is performed at 120 ° C. for 20 minutes to obtain an aluminum film. A zirconium-containing chemical conversion film having a thickness of 0.07 μm was formed thereon. The zirconium content in the conversion coating was 16 mg (per 1 m 2 of magnet surface),
Phosphorus content is 11mg (same), oxygen content is 50mg
(The same), the fluorine content was 3 mg (the same). Obtained by the above method, on the magnet surface, via an aluminum film, for a magnet having a zirconium-containing conversion coating,
An accelerated corrosion resistance test was performed under the same conditions as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results. As a result, it was found that the obtained magnet sufficiently satisfied the required corrosion resistance.

【0046】実験例3:150個の磁石体試験片(見か
け容量0.5リットル、重量1.6kg)と直径0.8
mm、長さ1mmの短円柱状アルミニウム片(見かけ容
量20リットル、重量100kg)を容積50リットル
の振動バレル装置の処理室に投入し(合計投入量は処理
室内容積の40vol%)、振動数60Hz、振動振幅
1.8mmの条件にて乾式的に処理を5時間行い、磁石
表面にアルミニウム皮膜を形成した。得られたアルミニ
ウム皮膜の膜厚は0.05μmであった。実験例2に記
載の処理液に、上記の磁石表面にアルミニウム皮膜を有
する磁石を浴温50℃で1分30秒間浸漬して化成皮膜
を形成した後、120℃で20分間乾燥処理を行うこと
によって、アルミニウム皮膜の上に膜厚0.08μmの
ジルコニウム含有化成皮膜を形成した。該化成皮膜中の
ジルコニウム含有量は16mg(磁石表面1m上あた
り)、リン含有量は12mg(同)、酸素含有量は38
mg(同)、フッ素含有量は3mg(同)であった。上
記の方法で得られた、磁石表面に、アルミニウム皮膜を
介して、ジルコニウム含有化成皮膜を有する磁石に対し
て、実験例1と同一条件の耐食性加速試験を行った。そ
の結果を表1に示す。結果として、得られた磁石は、要
求される耐食性を十分に満足していることがわかった。
Experimental Example 3: 150 magnet body test pieces (apparent capacity: 0.5 liter, weight: 1.6 kg) and diameter: 0.8
A 1 mm long, 1 mm long cylindrical aluminum piece (20 liters in apparent capacity, 100 kg in weight) is charged into a processing chamber of a 50 liter vibrating barrel device (total input volume is 40 vol% of the processing chamber volume), and the frequency is 60 Hz. The treatment was performed dry for 5 hours under the condition of a vibration amplitude of 1.8 mm to form an aluminum film on the magnet surface. The thickness of the obtained aluminum film was 0.05 μm. After dipping the magnet having an aluminum coating on the magnet surface at a bath temperature of 50 ° C. for 1 minute and 30 seconds in the treatment liquid described in Experimental Example 2 to form a chemical conversion coating, a drying treatment is performed at 120 ° C. for 20 minutes. As a result, a zirconium-containing chemical conversion film having a thickness of 0.08 μm was formed on the aluminum film. The zirconium content in the conversion coating was 16 mg (per 1 m 2 of magnet surface), the phosphorus content was 12 mg (same as above), and the oxygen content was 38.
mg (same) and the fluorine content was 3 mg (same). A magnet having a zirconium-containing chemical conversion coating on the magnet surface via an aluminum coating obtained by the above method was subjected to an accelerated corrosion resistance test under the same conditions as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results. As a result, it was found that the obtained magnet sufficiently satisfied the required corrosion resistance.

【0047】実験例4:実験例1と同一条件で磁石体試
験片を清浄化した後、2.5時間、アークイオンプレー
ティングを行い、磁石表面にアルミニウム皮膜を形成
し、放冷した。得られたアルミニウム皮膜の膜厚は5μ
mであった。実験例1に記載の処理液に、上記の磁石表
面にアルミニウム皮膜を有する磁石を浴温40℃で1分
間浸漬して化成皮膜を形成した後、100℃で20分間
乾燥処理を行うことによって、アルミニウム皮膜の上に
膜厚0.09μmのチタン含有化成皮膜を形成した。該
化成皮膜中のチタン含有量は9mg(磁石表面1m
あたり)、リン含有量は6mg(同)、酸素含有量は2
0mg(同)、フッ素含有量は2mg(同)であった。
上記の方法で得られた、磁石表面に、アルミニウム皮膜
を介して、チタン含有化成皮膜を有する磁石を、温度8
0℃×相対湿度90%の高温高湿条件下にて1000時
間放置し、耐食性加速試験を行った。試験前後の磁気特
性ならびに試験後の外観変化状況を表2に示す。結果と
して、得られた磁石は、高温高湿条件下に長時間放置し
ても、磁気特性、外観ともにほとんど劣化することな
く、要求される耐食性を十分に満足していることがわか
った。
Experimental Example 4: After cleaning the magnet body test piece under the same conditions as in Experimental Example 1, arc ion plating was performed for 2.5 hours to form an aluminum film on the magnet surface, and then allowed to cool. The thickness of the obtained aluminum film is 5μ.
m. By dipping the magnet having an aluminum film on the magnet surface at a bath temperature of 40 ° C. for 1 minute to form a chemical conversion film in the treatment liquid described in Experimental Example 1, and then performing a drying treatment at 100 ° C. for 20 minutes, A titanium-containing chemical conversion film having a thickness of 0.09 μm was formed on the aluminum film. The titanium content in the conversion coating was 9 mg (per 1 m 2 of the magnet surface), the phosphorus content was 6 mg (same as above), and the oxygen content was 2
0 mg (same) and the fluorine content was 2 mg (same).
The magnet having a titanium-containing chemical conversion film on the surface of the magnet obtained through the above-described method via an aluminum film was heated to a temperature of 8 ° C.
The sample was allowed to stand for 1000 hours under a high temperature and high humidity condition of 0 ° C. × 90% relative humidity, and an accelerated corrosion resistance test was performed. Table 2 shows the magnetic properties before and after the test and the appearance change after the test. As a result, it was found that the obtained magnet sufficiently satisfied the required corrosion resistance without substantially deteriorating in magnetic properties and appearance even when left under a high temperature and high humidity condition for a long time.

【0048】実験例5: 実験例2と同一条件で10分間、イオンプレーティング
法にて、磁石表面にアルミニウム皮膜を形成し、放冷し
た。得られたアルミニウム皮膜の膜厚は10μmであっ
た。その後、Nガスからなる加圧気体とともに、平均
粒径120μm、モース硬度6の球状ガラスビーズ粉末
を、噴射圧1.5kg/cmにて5分間、アルミニウ
ム皮膜表面に対して噴射して、ショットピーニングを施
した。実験例2に記載の処理液に、上記の磁石表面にア
ルミニウム皮膜を有する磁石を浴温50℃で1分30秒
間浸漬して化成皮膜を形成した後、120℃で20分間
乾燥処理を行うことによって、アルミニウム皮膜の上に
膜厚0.07μmのジルコニウム含有化成皮膜を形成し
た。該化成皮膜中のジルコニウム含有量は15mg(磁
石表面1m上あたり)、リン含有量は12mg
(同)、酸素含有量は47mg(同)、フッ素含有量は
2mg(同)であった。上記の方法で得られた、磁石表
面に、アルミニウム皮膜を介して、ジルコニウム含有化
成皮膜を有する磁石に対して、実験例4と同一条件の耐
食性加速試験を行った。その結果を表2に示す。結果と
して、得られた磁石は、要求される耐食性を十分に満足
していることがわかった。ジルコニウム含有化成皮膜の
皮膜表面〜皮膜表面から0.002μmの厚み領域にお
けるジルコニウムの含有モル数に対するリンの含有モル
数の比率をX線光電子分光法(XPS)によって測定し
たところ(装置はESCA−850:島津製作所社製を
使用)、7であった。一方、蛍光X線強度によって測定
されたジルコニウムの含有モル数とリンの含有モル数を
もとに、化成皮膜全体におけるジルコニウムの含有モル
に対するリンの含有モル数の比率を算出したところ、
2であった。
Experimental Example 5: An aluminum film was formed on the magnet surface by the ion plating method under the same conditions as in Experimental Example 2 for 10 minutes and allowed to cool. The thickness of the obtained aluminum film was 10 μm. Thereafter, spherical glass bead powder having an average particle size of 120 μm and a Mohs hardness of 6 was sprayed onto the aluminum film surface at an injection pressure of 1.5 kg / cm 2 for 5 minutes together with a pressurized gas composed of N 2 gas. Shot peening was applied. After dipping the magnet having an aluminum coating on the magnet surface at a bath temperature of 50 ° C. for 1 minute and 30 seconds in the treatment liquid described in Experimental Example 2 to form a chemical conversion coating, a drying treatment is performed at 120 ° C. for 20 minutes. As a result, a zirconium-containing chemical conversion film having a thickness of 0.07 μm was formed on the aluminum film. The zirconium content in the conversion coating was 15 mg (per 1 m 2 of magnet surface), and the phosphorus content was 12 mg.
(The same), the oxygen content was 47 mg (the same), and the fluorine content was 2 mg (the same). A corrosion resistance accelerated test was conducted on the magnet having a zirconium-containing chemical conversion coating via an aluminum coating on the magnet surface obtained by the above method under the same conditions as in Experimental Example 4. Table 2 shows the results. As a result, it was found that the obtained magnet sufficiently satisfied the required corrosion resistance. When the ratio of the number of moles of phosphorus to the number of moles of zirconium in the thickness region of 0.002 μm from the coating surface of the zirconium-containing chemical conversion coating was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (the device was ESCA-850). : Using Shimadzu Corporation). On the other hand, based on the number of moles of zirconium and the number of moles of phosphorus measured by the fluorescent X-ray intensity, the moles of zirconium in the entire chemical conversion coating are determined.
When the ratio of the number of moles of phosphorus to the number was calculated,
It was 2.

【0049】実験例6:実験例1と同一条件で磁石体試
験片を清浄化した後、Arガス圧1×10−2Paの条
件下、コーティング材料として金属アルミニウムのイン
ゴットを用い、これを加熱して蒸発させ、50分間、真
空蒸着法にて、磁石表面にアルミニウム皮膜を形成し、
放冷した。得られたアルミニウム皮膜の膜厚は8μmで
あった。実験例2に記載の処理液に、上記の磁石表面に
アルミニウム皮膜を有する磁石を浴温50℃で1分30
秒間浸漬して化成皮膜を形成した後、120℃で20分
間乾燥処理を行うことによって、アルミニウム皮膜の上
に膜厚0.06μmのジルコニウム含有化成皮膜を形成
した。該化成皮膜中のジルコニウム含有量は15mg
(磁石表面1m上あたり)、リン含有量は13mg
(同)、酸素含有量は35mg(同)、フッ素含有量は
2mg(同)であった。上記の方法で得られた、磁石表
面に、アルミニウム皮膜を介して、ジルコニウム含有化
成皮膜を有する磁石に対して、実験例4と同一条件の耐
食性加速試験を行った。その結果を表2に示す。結果と
して、得られた磁石は、要求される耐食性を十分に満足
していることがわかった。
Experimental Example 6: A magnet body test piece was cleaned under the same conditions as in Experimental Example 1, and then an ingot of metallic aluminum was used as a coating material under an Ar gas pressure of 1 × 10 −2 Pa and heated. To form an aluminum film on the magnet surface by vacuum evaporation for 50 minutes,
Allowed to cool. The thickness of the obtained aluminum film was 8 μm. The magnet having an aluminum coating on the magnet surface was added to the treatment liquid described in Experimental Example 2 at a bath temperature of 50 ° C. for 1 minute 30 minutes.
After forming a chemical conversion film by dipping for 2 seconds, a zirconium-containing chemical conversion film having a thickness of 0.06 μm was formed on the aluminum film by performing a drying treatment at 120 ° C. for 20 minutes. The zirconium content in the conversion coating is 15 mg
(Per upper magnet surface 1 m 2), the phosphorus content is 13mg
(The same), the oxygen content was 35 mg (the same), and the fluorine content was 2 mg (the same). A corrosion resistance accelerated test was conducted on the magnet having a zirconium-containing chemical conversion coating via an aluminum coating on the magnet surface obtained by the above method under the same conditions as in Experimental Example 4. Table 2 shows the results. As a result, it was found that the obtained magnet sufficiently satisfied the required corrosion resistance.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】比較例1:磁石体試験片を脱脂、酸洗後、
亜鉛4.6g/l、リン酸塩17.8g/lからなる浴
温70℃の処理液に浸漬し、磁石表面に膜厚1μmのリ
ン酸塩皮膜を形成した。得られた磁石に対して、実験例
1と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果を表
1に示す。結果として、得られた磁石は、磁気特性の劣
化と発錆を招いた。
Comparative Example 1: Magnet specimen was degreased and pickled,
It was immersed in a treatment solution consisting of 4.6 g / l of zinc and 17.8 g / l of a phosphate at a bath temperature of 70 ° C. to form a 1 μm-thick phosphate film on the surface of the magnet. The obtained magnet was subjected to a corrosion resistance acceleration test under the same conditions as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results. As a result, the obtained magnet was deteriorated in magnetic properties and rusted.

【0053】比較例2:磁石体試験片に対して、実験例
1と同一条件の耐食性加速試験を行った。その結果を表
1に示す。結果として、磁石体試験片は、磁気特性の劣
化と発錆を招いた。
Comparative Example 2 A test piece for magnet body was subjected to an accelerated corrosion resistance test under the same conditions as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results. As a result, the magnet body test piece caused deterioration of magnetic properties and rust.

【0054】比較例3:実験例5でショットピーニング
を施した磁石表面にアルミニウム皮膜を有する磁石に対
して、実験例4と同一条件の耐食性加速試験を行った。
その結果を表2に示す。結果として、得られた磁石は、
磁気特性の劣化と発錆を招いた。
Comparative Example 3: A magnet having an aluminum film on the surface of the magnet subjected to shot peening in Experimental Example 5 was subjected to a corrosion resistance acceleration test under the same conditions as in Experimental Example 4.
Table 2 shows the results. As a result, the resulting magnet is
Deterioration of magnetic properties and rusting were caused.

【0055】比較例4:実験例5でショットピーニング
を施した磁石表面にアルミニウム皮膜を有する磁石を清
浄化した後、水酸化ナトリウム300g/l、酸化亜鉛
40g/l、塩化第二鉄1g/l、ロッセル塩30g/
l、浴温23℃の処理液に浸漬し、アルミニウム皮膜表
面を亜鉛に置換した。さらに、硫酸ニッケル240g/
l、塩化ニッケル48g/l、炭酸ニッケル適量(pH
調整)、ほう酸30g/lからなる浴温55℃、pH
4.2のめっき液を用い、電流密度1.8A/dm
条件にて電気めっきを行い、表面が亜鉛に置換されたア
ルミニウム皮膜の上に膜厚が0.9μmのニッケル皮膜
を形成した。得られた磁石に対して、実験例4と同一条
件の耐食性加速試験を行った。その結果を表2に示す。
結果として、得られた磁石は、磁気特性の劣化を招き、
ニッケル皮膜の一部が剥離した。
Comparative Example 4: After cleaning the magnet having an aluminum film on the surface of the magnet subjected to shot peening in Experimental Example 5, 300 g / l of sodium hydroxide, 40 g / l of zinc oxide, and 1 g / l of ferric chloride. , Rossell salt 30g /
l, immersed in a treatment solution at a bath temperature of 23 ° C. to replace the surface of the aluminum film with zinc. Furthermore, nickel sulfate 240g /
l, nickel chloride 48g / l, nickel carbonate appropriate amount (pH
Adjustment), bath temperature 55 ° C consisting of boric acid 30 g / l, pH
Using a plating solution of 4.2, electroplating was performed under the conditions of a current density of 1.8 A / dm 2 to form a nickel film having a thickness of 0.9 μm on an aluminum film whose surface was replaced with zinc. . The obtained magnet was subjected to a corrosion resistance acceleration test under the same conditions as in Experimental Example 4. Table 2 shows the results.
As a result, the resulting magnet causes deterioration of magnetic properties,
Part of the nickel film peeled off.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明の、Fe−B−R系永久磁石表面
に、アルミニウム皮膜を介して、構成元素としてジルコ
ニウムおよびチタンから選ばれる少なくとも1種、リ
ン、酸素およびフッ素を含有する化成皮膜を有する永久
磁石は、該化成皮膜がアルミニウム皮膜を介して磁石上
に強固に密着しているので耐食性に優れ、温度80℃×
相対湿度90%の高温高湿条件下に長時間放置しても磁
気特性が劣化することなく、安定した高い磁気特性を発
揮する。なおかつ、皮膜中に六価クロムを含有しない。
According to the present invention, a chemical conversion coating containing at least one selected from zirconium and titanium, phosphorus, oxygen and fluorine as constituent elements is provided on the surface of the Fe-BR based permanent magnet of the present invention via an aluminum coating. The permanent magnet has excellent corrosion resistance because the chemical conversion film is firmly adhered to the magnet via the aluminum film, and has a temperature of 80 ° C.
Even when left for a long time under high-temperature and high-humidity conditions of 90% relative humidity, the magnetic properties are not deteriorated and stable and high magnetic properties are exhibited. Further, hexavalent chromium is not contained in the film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 1/08 C22C 38/00 C23C 14/08 H01F 1/053 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01F 1/08 C22C 38/00 C23C 14/08 H01F 1/053

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 Fe−B−R系永久磁石表面に、アルミ
ニウム皮膜を介して、構成元素としてチタンおよびジル
コニウムから選ばれる少なくとも1種、リン、酸素およ
びフッ素を含有する化成皮膜を有することを特徴とする
永久磁石。
1. A Fe—BR—based permanent magnet having a chemical conversion film containing at least one selected from titanium and zirconium as constituent elements, phosphorus, oxygen and fluorine, on an aluminum film surface via an aluminum film. And a permanent magnet.
【請求項2】 アルミニウム皮膜の膜厚が0.01μm
〜50μmであることを特徴とする請求項1記載の永久
磁石。
2. The thickness of an aluminum film is 0.01 μm.
2. The permanent magnet according to claim 1, wherein the thickness of the permanent magnet is from 50 to 50 [mu] m.
【請求項3】 化成皮膜の膜厚が0.01μm〜1μm
であることを特徴とする請求項1記載の永久磁石。
3. The chemical conversion film has a thickness of 0.01 μm to 1 μm.
The permanent magnet according to claim 1, wherein
【請求項4】 化成皮膜中のチタンおよび/またはジル
コニウムの含有量が磁石表面1m上に形成される皮膜
あたり0.1mg〜100mgであることを特徴とする
請求項1記載の永久磁石。
4. The permanent magnet according to claim 1, wherein the content of titanium and / or zirconium in the chemical conversion coating is 0.1 mg to 100 mg per coating formed on 1 m 2 of the magnet surface.
【請求項5】 化成皮膜中のリンの含有量が磁石表面1
上に形成される皮膜あたり0.1mg〜100mg
であることを特徴とする請求項1記載の永久磁石。
5. The method according to claim 1, wherein the content of phosphorus in the chemical conversion coating is 1% on the magnet surface.
0.1mg~100mg per film formed on m 2
The permanent magnet according to claim 1, wherein
【請求項6】 化成皮膜中の酸素の含有量が磁石表面1
上に形成される皮膜あたり0.2mg〜300mg
であることを特徴とする請求項1記載の永久磁石。
6. The method according to claim 1, wherein the oxygen content in the chemical conversion film is less than the magnet surface.
0.2mg~300mg per film formed on m 2
The permanent magnet according to claim 1, wherein
【請求項7】 化成皮膜中のフッ素の含有量が磁石表面
1m上に形成される皮膜あたり0.05mg〜100
mgであることを特徴とする請求項1記載の永久磁石。
7. The fluorine content in the chemical conversion film is 0.05 mg to 100 mg per film formed on 1 m 2 of the magnet surface.
The permanent magnet according to claim 1, wherein the amount is mg.
【請求項8】 化成皮膜表面付近におけるチタンおよび
/またはジルコニウムの含有モル数に対するリンの含有
モル数の比率が化成皮膜全体における比率よりも大きい
ことを特徴とする請求項1記載の永久磁石。
8. The permanent magnet according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of phosphorus to the number of moles of titanium and / or zirconium near the surface of the chemical conversion film is larger than the ratio in the entire chemical conversion film.
【請求項9】 化成皮膜表面付近におけるチタンおよび
/またはジルコニウムの含有モル数に対するリンの含有
モル数の比率が1以上であることを特徴とする請求項1
記載の永久磁石。
9. The method according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of phosphorus to the number of moles of titanium and / or zirconium in the vicinity of the surface of the chemical conversion film is 1 or more.
The permanent magnet as described.
【請求項10】 Fe−B−R系永久磁石表面に、アル
ミニウム皮膜を形成した後、前記アルミニウム皮膜の上
に、チタン化合物およびジルコニウム化合物から選ばれ
る少なくとも1種、リン酸、縮合リン酸、フィチン酸、
フィチン酸の加水分解物およびこれらの塩から選ばれる
少なくとも1種およびフッ素化合物を含有する処理液を
塗布し、乾燥処理することによって、構成元素としてチ
タンおよびジルコニウムから選ばれる少なくとも1種、
リン、酸素およびフッ素を含有する化成皮膜を形成する
ことを特徴とする永久磁石の製造方法。
10. An aluminum film is formed on the surface of a Fe—BR-based permanent magnet, and at least one selected from a titanium compound and a zirconium compound, phosphoric acid, condensed phosphoric acid, and phytin are formed on the aluminum film. acid,
At least one selected from titanium and zirconium as constituent elements is applied by applying and drying a treatment liquid containing at least one selected from phytic acid hydrolysates and salts thereof and a fluorine compound,
A method for producing a permanent magnet, comprising forming a chemical conversion film containing phosphorus, oxygen and fluorine.
【請求項11】 気相成長法によってアルミニウム皮膜
を形成することを特徴とする請求項10記載の製造方
法。
11. The method according to claim 10, wherein the aluminum film is formed by a vapor growth method.
【請求項12】 膜厚が0.01μm〜50μmのアル
ミニウム皮膜を形成することを特徴とする請求項11記
載の製造方法。
12. The method according to claim 11, wherein an aluminum film having a thickness of 0.01 μm to 50 μm is formed.
【請求項13】 Fe−B−R系永久磁石とアルミニウ
ム片を処理容器内に入れ、前記処理容器内にて、両者に
振動を加え、および/または両者を攪拌することによっ
てアルミニウム皮膜を形成することを特徴とする請求項
10記載の製造方法。
13. An aluminum film is formed by placing an Fe—BR-based permanent magnet and an aluminum piece in a processing container, and applying vibration and / or stirring both in the processing container. The method according to claim 10, wherein:
【請求項14】 膜厚が0.01μm〜1μmのアルミ
ニウム皮膜を形成することを特徴とする請求項13記載
の製造方法。
14. The method according to claim 13, wherein an aluminum film having a thickness of 0.01 μm to 1 μm is formed.
【請求項15】 処理液中のチタン化合物およびジルコ
ニウム化合物から選ばれる少なくとも1種の含有モル数
(金属換算)に対するリン酸、縮合リン酸、フィチン
酸、フィチン酸の加水分解物およびこれらの塩から選ば
れる少なくとも1種の含有モル数(リン換算)の比率が
1以上であることを特徴とする請求項10記載の製造方
法。
15. A phosphoric acid, a condensed phosphoric acid, a phytic acid, a hydrolyzate of phytic acid and a salt thereof based on at least one kind of mole number (in terms of metal) selected from a titanium compound and a zirconium compound in a treatment liquid. 11. The production method according to claim 10, wherein a ratio of at least one selected mole content (in terms of phosphorus) is 1 or more.
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