JP3969691B2 - 希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｒ（ただし、ＲはＹを含む少なくとも１種の希土類元素）と、ＦｅとＣｏとＢを主成分とし、さらに必要に応じてＧａ，Ｚｒ，Ｈｆのうちの少なくとも１種を含有し、さらに必要に応じてＡｌ，Ｓｉのうちの少なくとも１種を含有する組成を有し一層優れた磁気特性を有する希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図であり、従来、希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造するには、まず、均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを用意し、このＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに、図４に示されるように、水素雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温保持して水素を吸蔵させる水素吸蔵処理を施す。この水素吸蔵処理中にＲ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ相はＲＨ2 ，Ｆｅおよび（Ｆｅ，Ｃｏ）2 Ｂの３相に相変態し、引き続いて同じ温度領域で１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引し保持して脱水素処理を行うと、前記水素吸蔵処理により発生したＲＨ2 ，Ｆｅおよび（Ｆｅ，Ｃｏ）2 Ｂの３相はＲ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ相に再変態し、微細なＲ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ金属間化合物の再結晶集合組織となり、優れた磁気特性を示すようになると言われている［特開平３−１２９７０２号公報、日本金属学会秋季大会一般講演概要（１９８９，Ｐ３６７）などを参照］。この製法は、Ｒ2 Ｆｅ14Ｂ金属間化合物相の水素化（Hydrogenation ）、相分解（Decomposition ）、脱水素化（Desorption）および再結合（Recombination ）の工程からなるところからＨＤＤＲ処理法と呼ばれている。
【０００３】
また、前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金の組成として、
（い）原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成、
（ろ）原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＧａ，Ｚｒ，Ｈｆの内の１種または２種以上の合計：０．００１〜５．０％を含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成、
（は）前記（い）または(ろ)記載の合金にさらにＡｌ，Ｓｉの内の１種または２種を合計で０．０１〜２．０％含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金であることが好ましいことも知られている。
【０００４】
これら組成を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金をＨＤＤＲ処理して得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末は、図４に示されるように、金型に充填し磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、この圧粉体を脱磁処理したのち金型から取り出し、その後ホットプレスして希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造する方法も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の方法で製造した希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石は、確かに優れた磁気特性を有するものの、さらに優れた磁気特性を有する希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石が求められている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は、一層優れた磁気特性を有する希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を得るべく研究を行っていたところ、
（イ）希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末の製造工程において、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理して得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を不充分な脱水素処理を行うことにより０．０１〜０．５ｗｔ％水素が残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して作製した圧粉体を脱水素処理したのちホットプレスすることにより得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石は、磁気特性が従来よりも一層向上する、
（ロ）前記水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を不活性ガス雰囲気中に長時間（０．５〜５時間）保持し冷却すると同時に脱水素することにより作製することができる、
（ハ）また、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、前記水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全脱水素処理を施したのち不活性ガスを導入して室温まで冷却することにより作製することができる、
（ニ）さらに、前記水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持することにより脱水素処理して十分脱水素したのち不活性ガスを導入して室温まで冷却し、ついで室温〜４００℃の水素雰囲気中に保持する低温水素吸収処理を行って作製することができる、という研究結果が得られたのである。
【０００７】
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、
（１）Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴット（ただし、ＲはＹを含む少なくとも１種の希土類元素を示す。以下同じ）を水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素を吸蔵させる処理（以下、水素吸蔵処理という）を施し、引き続いて長時間不活性ガスを導入して室温まで冷却すると同時に脱水素することにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（２）Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いてこの水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全脱水素処理を施し、引き続いて不活性ガスを導入して室温まで冷却することにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（３）Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いてこの水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する脱水素処理を施し、引き続いて不活性ガスを導入して室温まで冷却し、次いで室温〜４００℃の水素雰囲気中に保持する低温水素吸収処理を施すことにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、に特徴を有するものである。
【０００８】
この発明で使用するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットは、水素吸蔵処理する前に、真空またはＡｒ雰囲気中、温度：６００〜１２００℃に保持することにより均質化処理することが一層好ましい。したがって、この発明は、
（４）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットは、真空またはＡｒ雰囲気中、温度：６００〜１２００℃に保持することにより均質化処理することを特徴とする前記（１）、（２）または（３）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、に特徴を有するものである。
【０００９】
前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、前記（い）〜（は）に示される成分組成の合金であることが好ましい。したがって、この発明は、
（５）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（６）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＧａ，Ｚｒ，Ｈｆの内の１種または２種以上の合計：０．００１〜５．０％を含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（７）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＧａ，Ｚｒ，Ｈｆの内の１種または２種以上の合計：０．００１〜５．０％を含有し、
さらにＡｌ，Ｓｉの内の１種または２種を合計で０．０１〜２．０％含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（８）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＡｌ，Ｓｉの内の１種または２種を合計で０．０１〜２．０％含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
に特徴を有するものである。
【００１０】
上述のように、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができるのであるが、さらにこの発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると下記の優れた効果を有するものである。すなわち、従来の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末は、極めて大きな保磁力を有するために、前記磁場中配向させながらプレス成形して作製した圧粉体を脱磁するには大規模な脱磁装置を必要とし、そのための設備費用がかかってコストが高くなり、コストを安くするために容量の低い脱磁装置を使用して脱磁を不充分に行うと、圧粉体を金型から取り出すために多大の労力を必要とし、最悪の場合は成形した圧粉体を取り出し作業中に破壊するなどのトラブルが発生することがあったが、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると、まず、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理して得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を不充分な脱水素処理を行うことにより０．０１〜０．５ｗｔ％水素が残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を使用すると、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は保磁力が弱いところからそれほど大きくない磁場（１５ｋＯｅ程度）でも十分に配向することができ、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して作製した圧粉体は脱磁処理することなく金型から簡単に取り出すことができ、したがって脱磁処理工程を省くことができるので一層効率良く磁気特性の優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができる。
【００１１】
つぎに、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造工程を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の前記（１）の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を示す説明図である。均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを、水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素を吸蔵させる水素吸蔵処理を施してＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、この水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を長時間不活性ガス雰囲気中に保持して室温まで冷却すると、冷却中に脱水素され、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末が生成する。図１では、脱水素処理を不活性ガス(好ましくはＡｒガス)を導入することにより行うので、不活性ガス導入を長時間（０．５〜５時間）行う必要がある。
このようにして得られた保磁力の弱い弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を金型に充填し、磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、次いで、この圧粉体を金型から取り出す。この時、圧粉体の保磁力は弱いので脱磁しなくても簡単に圧粉体を金型から取り出すことができる。この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持して脱水素処理を行った後、ホットプレスすることにより優れた磁気特性を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を作ることができる。
【００１２】
図２は、この発明の前記（２）の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を示す説明図である。均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを、水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素を吸蔵させる水素吸蔵処理を施したのち、引き続いて温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全な脱水素処理を施したのち不活性ガスを導入して室温まで冷却することにより、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末が得られる。
【００１３】
図２では、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全な脱水素処理を行うので図１よりも効率良く水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末が得られる。このようにして得られた弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を金型に充填し、磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、次いでこの圧粉体を金型から取り出す。この時、圧粉体の保磁力は弱いので脱磁しなくても簡単に圧粉体を金型から取り出すことができる。この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気に吸引保持して脱水素処理を行った後、ホットプレスすることにより優れた磁気特性を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を作ることができる。
【００１４】
図３は、この発明の前記（３）の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を示す説明図である。均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを、水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いて温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持して十分に脱水素処理を施し、ついで不活性ガスを導入して室温まで冷却し、その後、室温〜４００℃の範囲内の温度に保持して少量の水素を吸収させる低温水素吸収処理を行うことにより、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製する。
【００１５】
前記図３では、水素吸蔵処理したのち温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持して十分に脱水素処理を施し、ついで不活性ガスを導入して室温まで冷却する。このようにして得られたＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、十分に脱水素されているので保磁力が大きく、このＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を金型に充填し、磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製すると、この圧粉体を金型から取り出す際に大きな力を必要とするので好ましくない。したがって、この発明では脱水素処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を、さらに水素雰囲気中、室温〜４００℃の範囲内の温度に保持する低温水素吸収処理を行って保磁力を低下させる。前記低温水素吸収処理は、Ｒ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ相をＲＨ2 ，Ｆｅおよび（Ｆｅ，Ｃｏ）2 Ｂの３相に相変態させることのないように、室温〜４００℃の範囲内の温度に保持する必要がある。このようにして得られた弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながら圧粉体を作製し、次いでこの圧粉体を金型から取り出す。この時、圧粉体の保磁力は弱いので脱磁しなくても簡単に圧粉体を金型から取り出すことができる。この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気に吸引保持して十分に脱水素処理を行った後、ホットプレスすることにより優れた磁気特性を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を作ることができる。前記ホットプレスの温度は６００〜９００℃が好ましい。
【００１６】
つぎに、この発明のＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系異方性磁石の成分組成を上記の如く限定した理由について説明する。
（ａ）Ｒ
Ｒは、Ｎｄ，Ｐｒ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｍ，Ｙｂ，ＬｕおよびＹのうち１種または２種以上であり、一般にＮｄを主体とし、これにその他の希土類元素を添加して用いられるが、特にＤｙおよびＰｒは保磁力ｉＨｃを向上させる効果がある。Ｒの含有量が１０％より低くても、また２０％より高くても異方性磁石の保磁力が低下し、優れた磁気特性が得られない。したがって、Ｒの含有量は１０〜２０％に定めた。
【００１７】
（ｂ）Ｂ
Ｂの含有量が３％より低くても、また２０％より高くても異方性磁石の保磁力が低下し、優れた磁気特性が得られないので、Ｂ含有量は３〜２０％と定めた。またＢの一部をＣ，Ｎ，Ｏ，Ｆで置換してもよい。
【００１８】
（ｃ）Ｃｏ
Ｃｏを添加することにより異方性磁石の保磁力および磁気的温度特性（例えば、キュリー点）が向上し、さらに耐食性を向上させる効果があるが、その含有量が０．１％未満では所望の効果が得られず、一方、５０％を超えて含有してもかえって磁気特性が低下するので好ましくない。したがって、Ｃｏの含有量は０．１〜５０％に定めた。Ｃｏの含有量は、０．１〜２０％の間では、最も保磁力が高くなるのでＣｏ：０．１〜２０％とするのが一層好ましい。
【００１９】
（ｄ）Ｇａ，ＺｒおよびＨｆ
これらの成分は、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系異方性磁石の成分として含有し、保磁力を向上させるとともに優れた磁気的異方性および耐食性を安定的に付与する作用を有するので添加するが、ＧａおよびＺｒの合計、ＧａおよびＨｆの合計、またはＧａ、ＺｒおよびＨｆの合計が０．００１％未満では所望の効果が得られず、一方、５．０％を超えて含有すると磁気特性が低下する。したがって、ＧａおよびＺｒの合計、ＧａおよびＨｆの合計、またはＧａ、ＺｒおよびＨｆの合計を０．００１〜５．０％に定めた。
【００２０】
（ｅ）ＡｌおよびＳｉ
ＧａおよびＺｒの合計、ＧａおよびＨｆの合計、またはＧａ、ＺｒおよびＨｆの合計を０．００１〜５．０％含有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金に、ＡｌおよびＳｉのうち１種または２種以上を添加することにより最大エネルギー積を安定して高めることができるので添加するが、その含有量が０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方、２．０％を超えて添加しても、磁化の値を高めることができないので好ましくない。したがって、ＡｌおよびＳｉのうち１種または２種以上は合計量で０．０１〜２．０％に定めた。
【００２１】
【発明の実施の形態】
プラズマ溶解鋳造によりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを用意し、これら合金インゴットをそれぞれアルゴンガス雰囲気中、温度：１１２０℃、４０時間保持の条件で均質化処理したのち、約１０ｍｍ角まで砕いて表１に示される成分組成の原料合金ａ〜ｈを作製した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
実施例１〜３および従来例１
表１の原料合金ａを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８００℃まで昇温し、この温度で１時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表２に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍのＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末（以下、合金粉末という）を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表２に示した。
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例１〜３で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例１で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例１〜３で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８００℃に昇温し、８００℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８００℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2 の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００２４】
一方、従来例１で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８００℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００２５】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3で十分に緻密化していた。実施例１〜３および従来例１で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
表２に示される結果から、実施例１〜３で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ａを用いて従来例１で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００２８】
実施例４〜６および従来例２
表１の原料合金ｂを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８１０℃まで昇温し、この温度で１時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表３に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍの合金粉末を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表３に示した。
【００２９】
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例４〜６で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例２で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例４〜６で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８１０℃に昇温し、８１０℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８１０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2 の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３０】
一方、従来例２で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８１０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３１】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3 で十分に緻密化していた。実施例４〜６および従来例２で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表３に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】
表３に示される結果から、実施例４〜６で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｂを用いて従来例２で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００３４】
実施例７〜９および従来例３
表１の原料合金ｃを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８２０℃まで昇温し、この温度で３時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表４に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍの合金粉末を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表４に示した。
【００３５】
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例７〜９で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例３で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例７〜９で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８２０℃に昇温し、８２０℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３６】
一方、従来例３で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３７】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3で十分に緻密化していた。実施例７〜９および従来例３で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表４に示す。
【００３８】
【表４】
【００３９】
表４に示される結果から、実施例７〜９で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｃを用いて従来例３で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００４０】
実施例１０〜１２および従来例４
表１の原料合金ｄを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８２０℃まで昇温し、この温度で３時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表５に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍの合金粉末を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表５に示した。
【００４１】
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例１０〜１２で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例４で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例１０〜１２で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８２０℃に昇温し、８２０℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2 の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００４２】
一方、従来例４で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００４３】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3で十分に緻密化していた。実施例１０〜１２および従来例４で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表５に示す。
【００４４】
【表５】
【００４５】
表５に示される結果から、実施例１０〜１２で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｄを用いて従来例４で作製した異方性永久磁石に比べて、磁気特性が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００４６】
実施例１３〜１５および従来例５
表１の原料合金ｅを使用する以外は実施例１〜３および従来例１と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例１〜３および従来例１と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表６に示した。
【００４７】
【表６】
【００４８】
表６に示される結果から、実施例１３〜１５で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｅを用いて従来例５で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００４９】
実施例１６〜１８および従来例６
表１の原料合金ｆを使用する以外は実施例４〜６および従来例２と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例４〜６および従来例２と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表７に示した。
【００５０】
【表７】
【００５１】
表７に示される結果から、実施例１６〜１８で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｆを用いて従来例６で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００５２】
実施例１９〜２１および従来例７
表１の原料合金ｇを使用する以外は実施例７〜９および従来例３と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例７〜９および従来例３と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表８に示した。
【００５３】
【表８】
【００５４】
表８に示される結果から、実施例１９〜２１で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｇを用いて従来例７で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００５５】
実施例２２〜２４および従来例８
表１の原料合金ｈを使用する以外は実施例１０〜１２および従来例４と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例１０〜１２および従来例４と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表９に示した。
【００５６】
【表９】
【００５７】
表９に示される結果から、実施例２２〜２４で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｈを用いて従来例８で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００５８】
【発明の効果】
上述のように、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができるとともに保磁力の弱い弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を使用するところから弱い磁場で十分配向することができ、脱磁処理を施さずに金型から簡単に取り出すことができて脱磁処理工程を省くことができ、一層効率良く磁気特性の優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができるなど産業上優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
【図２】 この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
【図３】 この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
【図４】 従来の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｒ（ただし、ＲはＹを含む少なくとも１種の希土類元素）と、ＦｅとＣｏとＢを主成分とし、さらに必要に応じてＧａ，Ｚｒ，Ｈｆのうちの少なくとも１種を含有し、さらに必要に応じてＡｌ，Ｓｉのうちの少なくとも１種を含有する組成を有し一層優れた磁気特性を有する希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図であり、従来、希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造するには、まず、均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを用意し、このＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに、図４に示されるように、水素雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温保持して水素を吸蔵させる水素吸蔵処理を施す。この水素吸蔵処理中にＲ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ相はＲＨ2 ，Ｆｅおよび（Ｆｅ，Ｃｏ）2 Ｂの３相に相変態し、引き続いて同じ温度領域で１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引し保持して脱水素処理を行うと、前記水素吸蔵処理により発生したＲＨ2 ，Ｆｅおよび（Ｆｅ，Ｃｏ）2 Ｂの３相はＲ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ相に再変態し、微細なＲ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ金属間化合物の再結晶集合組織となり、優れた磁気特性を示すようになると言われている［特開平３−１２９７０２号公報、日本金属学会秋季大会一般講演概要（１９８９，Ｐ３６７）などを参照］。この製法は、Ｒ2 Ｆｅ14Ｂ金属間化合物相の水素化（Hydrogenation ）、相分解（Decomposition ）、脱水素化（Desorption）および再結合（Recombination ）の工程からなるところからＨＤＤＲ処理法と呼ばれている。
【０００３】
また、前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金の組成として、
（い）原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成、
（ろ）原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＧａ，Ｚｒ，Ｈｆの内の１種または２種以上の合計：０．００１〜５．０％を含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成、
（は）前記（い）または(ろ)記載の合金にさらにＡｌ，Ｓｉの内の１種または２種を合計で０．０１〜２．０％含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金であることが好ましいことも知られている。
【０００４】
これら組成を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金をＨＤＤＲ処理して得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末は、図４に示されるように、金型に充填し磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、この圧粉体を脱磁処理したのち金型から取り出し、その後ホットプレスして希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造する方法も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の方法で製造した希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石は、確かに優れた磁気特性を有するものの、さらに優れた磁気特性を有する希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石が求められている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は、一層優れた磁気特性を有する希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を得るべく研究を行っていたところ、
（イ）希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末の製造工程において、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理して得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を不充分な脱水素処理を行うことにより０．０１〜０．５ｗｔ％水素が残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して作製した圧粉体を脱水素処理したのちホットプレスすることにより得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石は、磁気特性が従来よりも一層向上する、
（ロ）前記水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を不活性ガス雰囲気中に長時間（０．５〜５時間）保持し冷却すると同時に脱水素することにより作製することができる、
（ハ）また、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、前記水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全脱水素処理を施したのち不活性ガスを導入して室温まで冷却することにより作製することができる、
（ニ）さらに、前記水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持することにより脱水素処理して十分脱水素したのち不活性ガスを導入して室温まで冷却し、ついで室温〜４００℃の水素雰囲気中に保持する低温水素吸収処理を行って作製することができる、という研究結果が得られたのである。
【０００７】
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、
（１）Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴット（ただし、ＲはＹを含む少なくとも１種の希土類元素を示す。以下同じ）を水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素を吸蔵させる処理（以下、水素吸蔵処理という）を施し、引き続いて長時間不活性ガスを導入して室温まで冷却すると同時に脱水素することにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（２）Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いてこの水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全脱水素処理を施し、引き続いて不活性ガスを導入して室温まで冷却することにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（３）Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いてこの水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する脱水素処理を施し、引き続いて不活性ガスを導入して室温まで冷却し、次いで室温〜４００℃の水素雰囲気中に保持する低温水素吸収処理を施すことにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、に特徴を有するものである。
【０００８】
この発明で使用するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットは、水素吸蔵処理する前に、真空またはＡｒ雰囲気中、温度：６００〜１２００℃に保持することにより均質化処理することが一層好ましい。したがって、この発明は、
（４）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットは、真空またはＡｒ雰囲気中、温度：６００〜１２００℃に保持することにより均質化処理することを特徴とする前記（１）、（２）または（３）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、に特徴を有するものである。
【０００９】
前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、前記（い）〜（は）に示される成分組成の合金であることが好ましい。したがって、この発明は、
（５）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（６）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＧａ，Ｚｒ，Ｈｆの内の１種または２種以上の合計：０．００１〜５．０％を含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（７）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＧａ，Ｚｒ，Ｈｆの内の１種または２種以上の合計：０．００１〜５．０％を含有し、
さらにＡｌ，Ｓｉの内の１種または２種を合計で０．０１〜２．０％含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
（８）前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＡｌ，Ｓｉの内の１種または２種を合計で０．０１〜２．０％含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有する前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法、
に特徴を有するものである。
【００１０】
上述のように、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができるのであるが、さらにこの発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると下記の優れた効果を有するものである。すなわち、従来の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末は、極めて大きな保磁力を有するために、前記磁場中配向させながらプレス成形して作製した圧粉体を脱磁するには大規模な脱磁装置を必要とし、そのための設備費用がかかってコストが高くなり、コストを安くするために容量の低い脱磁装置を使用して脱磁を不充分に行うと、圧粉体を金型から取り出すために多大の労力を必要とし、最悪の場合は成形した圧粉体を取り出し作業中に破壊するなどのトラブルが発生することがあったが、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると、まず、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理して得られた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を不充分な脱水素処理を行うことにより０．０１〜０．５ｗｔ％水素が残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を使用すると、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は保磁力が弱いところからそれほど大きくない磁場（１５ｋＯｅ程度）でも十分に配向することができ、この弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して作製した圧粉体は脱磁処理することなく金型から簡単に取り出すことができ、したがって脱磁処理工程を省くことができるので一層効率良く磁気特性の優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができる。
【００１１】
つぎに、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造工程を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の前記（１）の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を示す説明図である。均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを、水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素を吸蔵させる水素吸蔵処理を施してＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、この水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を長時間不活性ガス雰囲気中に保持して室温まで冷却すると、冷却中に脱水素され、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末が生成する。図１では、脱水素処理を不活性ガス(好ましくはＡｒガス)を導入することにより行うので、不活性ガス導入を長時間（０．５〜５時間）行う必要がある。
このようにして得られた保磁力の弱い弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を金型に充填し、磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、次いで、この圧粉体を金型から取り出す。この時、圧粉体の保磁力は弱いので脱磁しなくても簡単に圧粉体を金型から取り出すことができる。この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持して脱水素処理を行った後、ホットプレスすることにより優れた磁気特性を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を作ることができる。
【００１２】
図２は、この発明の前記（２）の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を示す説明図である。均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを、水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素を吸蔵させる水素吸蔵処理を施したのち、引き続いて温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全な脱水素処理を施したのち不活性ガスを導入して室温まで冷却することにより、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末が得られる。
【００１３】
図２では、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全な脱水素処理を行うので図１よりも効率良く水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末が得られる。このようにして得られた弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を金型に充填し、磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、次いでこの圧粉体を金型から取り出す。この時、圧粉体の保磁力は弱いので脱磁しなくても簡単に圧粉体を金型から取り出すことができる。この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気に吸引保持して脱水素処理を行った後、ホットプレスすることにより優れた磁気特性を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を作ることができる。
【００１４】
図３は、この発明の前記（３）の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を示す説明図である。均質化処理しまたは均質化処理しないＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを、水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いて温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持して十分に脱水素処理を施し、ついで不活性ガスを導入して室温まで冷却し、その後、室温〜４００℃の範囲内の温度に保持して少量の水素を吸収させる低温水素吸収処理を行うことにより、水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製する。
【００１５】
前記図３では、水素吸蔵処理したのち温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持して十分に脱水素処理を施し、ついで不活性ガスを導入して室温まで冷却する。このようにして得られたＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末は、十分に脱水素されているので保磁力が大きく、このＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を金型に充填し、磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製すると、この圧粉体を金型から取り出す際に大きな力を必要とするので好ましくない。したがって、この発明では脱水素処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を、さらに水素雰囲気中、室温〜４００℃の範囲内の温度に保持する低温水素吸収処理を行って保磁力を低下させる。前記低温水素吸収処理は、Ｒ2 （Ｆｅ，Ｃｏ）14Ｂ相をＲＨ2 ，Ｆｅおよび（Ｆｅ，Ｃｏ）2 Ｂの３相に相変態させることのないように、室温〜４００℃の範囲内の温度に保持する必要がある。このようにして得られた弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながら圧粉体を作製し、次いでこの圧粉体を金型から取り出す。この時、圧粉体の保磁力は弱いので脱磁しなくても簡単に圧粉体を金型から取り出すことができる。この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気に吸引保持して十分に脱水素処理を行った後、ホットプレスすることにより優れた磁気特性を有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を作ることができる。前記ホットプレスの温度は６００〜９００℃が好ましい。
【００１６】
つぎに、この発明のＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系異方性磁石の成分組成を上記の如く限定した理由について説明する。
（ａ）Ｒ
Ｒは、Ｎｄ，Ｐｒ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｍ，Ｙｂ，ＬｕおよびＹのうち１種または２種以上であり、一般にＮｄを主体とし、これにその他の希土類元素を添加して用いられるが、特にＤｙおよびＰｒは保磁力ｉＨｃを向上させる効果がある。Ｒの含有量が１０％より低くても、また２０％より高くても異方性磁石の保磁力が低下し、優れた磁気特性が得られない。したがって、Ｒの含有量は１０〜２０％に定めた。
【００１７】
（ｂ）Ｂ
Ｂの含有量が３％より低くても、また２０％より高くても異方性磁石の保磁力が低下し、優れた磁気特性が得られないので、Ｂ含有量は３〜２０％と定めた。またＢの一部をＣ，Ｎ，Ｏ，Ｆで置換してもよい。
【００１８】
（ｃ）Ｃｏ
Ｃｏを添加することにより異方性磁石の保磁力および磁気的温度特性（例えば、キュリー点）が向上し、さらに耐食性を向上させる効果があるが、その含有量が０．１％未満では所望の効果が得られず、一方、５０％を超えて含有してもかえって磁気特性が低下するので好ましくない。したがって、Ｃｏの含有量は０．１〜５０％に定めた。Ｃｏの含有量は、０．１〜２０％の間では、最も保磁力が高くなるのでＣｏ：０．１〜２０％とするのが一層好ましい。
【００１９】
（ｄ）Ｇａ，ＺｒおよびＨｆ
これらの成分は、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系異方性磁石の成分として含有し、保磁力を向上させるとともに優れた磁気的異方性および耐食性を安定的に付与する作用を有するので添加するが、ＧａおよびＺｒの合計、ＧａおよびＨｆの合計、またはＧａ、ＺｒおよびＨｆの合計が０．００１％未満では所望の効果が得られず、一方、５．０％を超えて含有すると磁気特性が低下する。したがって、ＧａおよびＺｒの合計、ＧａおよびＨｆの合計、またはＧａ、ＺｒおよびＨｆの合計を０．００１〜５．０％に定めた。
【００２０】
（ｅ）ＡｌおよびＳｉ
ＧａおよびＺｒの合計、ＧａおよびＨｆの合計、またはＧａ、ＺｒおよびＨｆの合計を０．００１〜５．０％含有するＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金に、ＡｌおよびＳｉのうち１種または２種以上を添加することにより最大エネルギー積を安定して高めることができるので添加するが、その含有量が０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方、２．０％を超えて添加しても、磁化の値を高めることができないので好ましくない。したがって、ＡｌおよびＳｉのうち１種または２種以上は合計量で０．０１〜２．０％に定めた。
【００２１】
【発明の実施の形態】
プラズマ溶解鋳造によりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットを用意し、これら合金インゴットをそれぞれアルゴンガス雰囲気中、温度：１１２０℃、４０時間保持の条件で均質化処理したのち、約１０ｍｍ角まで砕いて表１に示される成分組成の原料合金ａ〜ｈを作製した。
【００２２】
【表１】
実施例１〜３および従来例１
表１の原料合金ａを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８００℃まで昇温し、この温度で１時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表２に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍのＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末（以下、合金粉末という）を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表２に示した。
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例１〜３で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例１で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例１〜３で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８００℃に昇温し、８００℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８００℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2 の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００２４】
一方、従来例１で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８００℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００２５】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3で十分に緻密化していた。実施例１〜３および従来例１で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表２に示す。
【００２６】
【表２】
表２に示される結果から、実施例１〜３で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ａを用いて従来例１で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００２８】
実施例４〜６および従来例２
表１の原料合金ｂを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８１０℃まで昇温し、この温度で１時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表３に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍの合金粉末を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表３に示した。
【００２９】
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例４〜６で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例２で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例４〜６で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８１０℃に昇温し、８１０℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８１０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2 の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３０】
一方、従来例２で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８１０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３１】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3 で十分に緻密化していた。実施例４〜６および従来例２で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表３に示す。
【００３２】
【表３】
表３に示される結果から、実施例４〜６で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｂを用いて従来例２で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００３４】
実施例７〜９および従来例３
表１の原料合金ｃを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８２０℃まで昇温し、この温度で３時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表４に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍの合金粉末を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表４に示した。
【００３５】
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例７〜９で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例３で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例７〜９で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８２０℃に昇温し、８２０℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３６】
一方、従来例３で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００３７】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3で十分に緻密化していた。実施例７〜９および従来例３で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表４に示す。
【００３８】
【表４】
表４に示される結果から、実施例７〜９で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｃを用いて従来例３で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００４０】
実施例１０〜１２および従来例４
表１の原料合金ｄを１気圧の水素雰囲気中で室温から温度：８２０℃まで昇温し、この温度で３時間保持することにより水素吸蔵処理を施し、その後、表５に示される条件の処理を施した後、乳鉢で軽く解砕することにより平均粒度５０μｍの合金粉末を作製し、これら合金粉末の水素濃度および保磁力（ｉＨｃ）を測定し、その結果を表５に示した。
【００４１】
このようにして得られた合金粉末を金型に充填し、１５ｋＯｅの磁場中で配向させながらプレス成形することにより圧粉体を作製したのち、圧粉体を金型から取り出した。この時、実施例１０〜１２で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行うことなく簡単に取り出すことができたが、従来例４で作製した合金粉末の圧粉体は強力な脱磁処理を行わないと金型から取り出すことができなかった。実施例１０〜１２で作製した合金粉末の圧粉体は金型から取り出したのち、Ａｒガス中で８２０℃に昇温し、８２０℃に達したら、０．１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持し、引き続いてＡｒガスを導入して急冷することにより圧粉体の脱水素処理を行い、この脱水素処理した圧粉体をＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2 の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００４２】
一方、従来例４で作製した合金粉末の圧粉体は脱磁処理を行ったのち金型から取り出し、そのままＡｒガス雰囲気中、温度：８２０℃、１．５Ｔｏｎ／ｃｍ2の条件でホットプレスすることにより異方性永久磁石を得た。
【００４３】
なお、磁場中成形した圧粉体は配向方向がホットプレスの時のプレス方向と一致するように配置してホットプレスした。このようにして得られた異方性永久磁石の密度はすべて７．５〜７．７ｇ／ｃｍ3で十分に緻密化していた。実施例１０〜１２および従来例４で得られた異方性永久磁石の磁気特性を表５に示す。
【００４４】
【表５】
表５に示される結果から、実施例１０〜１２で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｄを用いて従来例４で作製した異方性永久磁石に比べて、磁気特性が優れているところから、この発明の製造方法は、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００４６】
実施例１３〜１５および従来例５
表１の原料合金ｅを使用する以外は実施例１〜３および従来例１と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例１〜３および従来例１と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表６に示した。
【００４７】
【表６】
表６に示される結果から、実施例１３〜１５で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｅを用いて従来例５で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００４９】
実施例１６〜１８および従来例６
表１の原料合金ｆを使用する以外は実施例４〜６および従来例２と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例４〜６および従来例２と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表７に示した。
【００５０】
【表７】
表７に示される結果から、実施例１６〜１８で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｆを用いて従来例６で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００５２】
実施例１９〜２１および従来例７
表１の原料合金ｇを使用する以外は実施例７〜９および従来例３と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例７〜９および従来例３と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表８に示した。
【００５３】
【表８】
表８に示される結果から、実施例１９〜２１で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｇを用いて従来例７で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００５５】
実施例２２〜２４および従来例８
表１の原料合金ｈを使用する以外は実施例１０〜１２および従来例４と同じ方法で合金粉末を作製し、この合金粉末を用いて実施例１０〜１２および従来例４と同じ方法で異方性永久磁石を作製し、この異方性永久磁石の磁気特性を測定し、その結果を表９に示した。
【００５６】
【表９】
表９に示される結果から、実施例２２〜２４で作製した異方性永久磁石は、同じ原料合金ｈを用いて従来例８で作製した異方性永久磁石に比べて最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）が優れているところから、この発明の製造方法は従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を提供できることがわかる。
【００５８】
【発明の効果】
上述のように、この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法によると、従来よりも一層優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができるとともに保磁力の弱い弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を使用するところから弱い磁場で十分配向することができ、脱磁処理を施さずに金型から簡単に取り出すことができて脱磁処理工程を省くことができ、一層効率良く磁気特性の優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石を製造することができるなど産業上優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
【図２】 この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
【図３】 この発明の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
【図４】 従来の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法を説明するための説明図である。
Claims (7)
- Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴット（ただし、ＲはＹを含む少なくとも１種の希土類元素を示す。以下同じ）を水素または水素と不活性ガスの混合雰囲気中、温度：７００〜９００℃に昇温し保持することによりＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素を吸蔵させる処理（以下、水素吸蔵処理という）を施し、引き続いて長時間不活性ガスを導入して室温まで冷却すると同時に脱水素することにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスすることを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法。 - Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いてこの水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒを越え１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する不完全脱水素処理を施し、引き続いて不活性ガスを導入して室温まで冷却することにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスすることを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法。 - Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットに水素吸蔵処理を施し、引き続いてこの水素吸蔵処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末に温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで吸引保持する脱水素処理を施し、引き続いて不活性ガスを導入して室温まで冷却し、次いで室温〜４００℃の水素雰囲気中に保持する低温水素吸収処理を施すことにより水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を作製し、
この水素：０．０１〜０．５重量％を残留し保磁力：０．０１〜８ｋＯｅを有する弱保磁力水素残留Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末を磁場中配向させながらプレス成形して圧粉体を作製し、
この圧粉体を温度：７００〜９００℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気になるまで脱水素処理を行った後、ホットプレスすることを特徴とする希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法。 - 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットは、真空またはＡｒ雰囲気中、温度：６００〜１２００℃に保持することにより均質化処理したＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金インゴットであることを特徴とする請求項１、２または３記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法。
- 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項１、２、３または４記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法。
- 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、原子％で、Ｒ：１０〜２０％、Ｃｏ：０．１〜５０％、Ｂ：３〜２０％を含有し、
さらにＧａ，Ｚｒ，Ｈｆの内の１種または２種以上の合計：０．００１〜５．０％を含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項１、２、３または４記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法。 - 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、さらにＡｌ，Ｓｉの内の１種または２種を合計で０．０１〜２．０％含有する組成を有することを特徴とする請求項５または６記載の希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石の製造方法。
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