JP6434828B2 - 希土類コバルト系永久磁石 - Google Patents
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Description
本発明は希土類コバルト系永久磁石に関する。
希土類コバルト系永久磁石として、例えば、重量百分率で、Ｆｅを１４．５％含むサマリウムコバルト磁石がある。また、エネルギー積の向上を目的として、さらに、Ｆｅの含有量を高めたサマリウムコバルト磁石がある。
例えば、特許文献１には、ＲＥ（但し、ＲＥはＳｍ又はＳｍを５０重量％以上含む２種以上の希土類元素）２０〜３０重量％、Ｆｅ１０〜４５重量％、Ｃｕ１〜１０重量％、Ｚｒ０．５〜５重量％、残部がＣｏ及び不可避的不純物からなる合金を用いて得られるサマリウムコバルト磁石が開示されている。具体的には、ストリップキャスティング法を用いて、この合金を鋳造し、薄片を得る。ここで、ストリップキャスティング法とは、溶解した合金を水冷銅ロールに垂らして、厚み１ｍｍ程度の薄片を製造する方法である。続いて、得られた薄片を非酸化性雰囲気中において熱処理を施し、これを粉砕して、粉体を得る。続いて、この粉体を磁場中で圧縮成形し、さらに、焼結、溶体化処理及び時効処理をこの順に施す。
ところで、良好な磁気特性を有する希土類コバルト系永久磁石が要求されている。
本発明は上記した事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、良好な磁気特性を有する希土類コバルト系永久磁石を提供することである。
本発明にかかる希土類コバルト系永久磁石は、
元素Ｒを、少なくともＳｍを含む希土類元素とすると、
重量％で、Ｒ：２３〜２７％、Ｃｕ：３．５〜５％、Ｆｅ：１８〜２５％、Ｚｒ：１．５〜３．０％を含み、残部がＣｏ及び不可避的不純物からなる希土類コバルト系永久磁石であって、
Ｓｍ２Ｃｏ１７相を含むセル相と、前記セル相を囲み、ＳｍＣｏ５相を含むセル壁と、を含む金属組織を有する。
また、重量％で、Ｆｅ：１９〜２５％を含み、
密度８．１５〜８．３９ｇ/ｃｍ３を有し、
平均結晶粒径が４０〜１００μｍの範囲にあり、
前記セル壁のＣｕ含有量の半値幅が１０ｎｍ以下であることを特徴としてもよい。
また、粉末Ｘ線回折方法を用いて、前記セル相の（２２０）面の回折強度Ｉ（２２０）と、前記セル相の（３０３）面の回折強度Ｉ（３０３）とを計測したとき、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が、
０．６５≦Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）≦０．７５
を満たすことを特徴としてもよい。
元素Ｒを、少なくともＳｍを含む希土類元素とすると、
重量％で、Ｒ：２３〜２７％、Ｃｕ：３．５〜５％、Ｆｅ：１８〜２５％、Ｚｒ：１．５〜３．０％を含み、残部がＣｏ及び不可避的不純物からなる希土類コバルト系永久磁石であって、
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平均結晶粒径が４０〜１００μｍの範囲にあり、
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また、粉末Ｘ線回折方法を用いて、前記セル相の（２２０）面の回折強度Ｉ（２２０）と、前記セル相の（３０３）面の回折強度Ｉ（３０３）とを計測したとき、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が、
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を満たすことを特徴としてもよい。
本発明によれば、良好な磁気特性を有する希土類コバルト系永久磁石を提供することができる。
本発明者らは、溶体化処理においてミクロ組織で組成均一化されていることが重要であって、そのために原料作製に着目した。特に、希土類コバルト系永久磁石の含有元素のうち、純Ｚｒの融点は１８５２℃と高く、この永久磁石と同一組成の合金の融点である約１４００℃よりもはるかに高いため、ミクロ組織でのこの元素Ｚｒの偏在が懸念されていた。本発明者らは、原料、製造方法等について鋭意研究を重ね、本発明を想到するに至った。
実施の形態１．
実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石について説明する。
実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石について説明する。
実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石は、重量％で、Ｒ：２３％〜２７％、Ｃｕ：３．５％〜５％、Ｆｅ：１９％〜２５％、Ｚｒ：１．５％〜３％、を含み、残部がＣｏ及び不可避的不純物からなる。実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石の融点は約１４００℃である。ここで、Ｒは希土類元素であって、希土類元素のうち、少なくともＳｍを含む。希土類元素として、例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａが挙げられる。また、実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石は、希土類コバルトを主体とする金属間化合物を含有する。このような金属間化合物は、例えば、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７が挙げられる。
また、実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石は、結晶粒を含む金属組織を有する。この結晶粒は、Ｓｍ２Ｃｏ１７を含むセル相と、このセル相を囲み、ＳｍＣｏ５を含むセル壁と、Ｚｒ含有板状相とを含む。さらに、実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石では、サブミクロンオーダーの組織が結晶粒内に形成され、更に、セル相と、セル壁との間に合金組成の濃度差が生じ、特にセル壁へＣｕが濃縮している。実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石は、従来のサマリウムコバルト磁石よりもＦｅを多く含有している。これらによれば、実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石は、磁気特性として高い保磁力を有しつつ、高い角形性を有する。また、Ｃｕがセル壁に濃縮するほど、希土類コバルト系永久磁石の角形性が向上すると思われる。
実施の形態１にかかる永久磁石は、時計、電動モータ、計器、通信機、コンピューター端末機、スピーカー、ビデオディスク、センサ、その他機器の各種部品として広く利用することができる。また、実施の形態１にかかる永久磁石は、高い環境温度にあっても磁力を劣化しにくいため、自動車のエンジンルームで使用される角度センサ、イグニッションコイル、ＨＥＶ（Hybrid electric vehicle）などの駆動モータなどへの適用が期待される。
製造方法．
次に、図１を参照して実施形態１にかかる永久磁石の製造方法について説明する。
次に、図１を参照して実施形態１にかかる永久磁石の製造方法について説明する。
まず、原料として、希土類元素と、純Ｆｅと、純Ｃｕと、純Ｃｏと、Ｚｒを含む母合金とを準備し、これらを上記した所定の組成となるように配合する（原料配合ステップＳ１）。ここで、母合金とは、通常２種類の金属元素からなる２元系合金であって、溶解原料として用いられるものである。また、Ｚｒを含む母合金は、純Ｚｒの融点１８５２℃より低い融点を有するような成分組成を有する。Ｚｒを含む母合金の融点は、実施の形態１にかかる希土類コバルト系永久磁石を溶解させる温度以下、つまり、１６００℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０００℃以下である。
Ｚｒを含む母合金として、例えば、ＦｅＺｒ合金やＣｕＺｒ合金が挙げられる。ＦｅＺｒ合金及びＣｕＺｒ合金は、低い融点を有するため、後述するインゴットの組織中にＺｒを均一に分散させて好ましい。従って、ＦｅＺｒ合金及びＣｕＺｒ合金は共晶組成又はこれに近い近傍の組成を有すると、融点が１０００℃以下に抑制されて好ましい。具体的には、ＦｅＺｒ合金は、例えば、Ｆｅ２０％Ｚｒ８０％合金である。Ｆｅ２０％Ｚｒ８０％合金は、重量％で、Ｚｒを７５〜８５％含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。また、ＣｕＺｒ合金は、例えば、Ｃｕ５０％Ｚｒ５０％合金である。Ｃｕ５０％Ｚｒ５０％合金は、重量％で、Ｚｒを４５〜５５％含み、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる。
次いで、配合した原料をアルミナ製の坩堝に装入し、１×１０−２Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気下又は不活性ガス雰囲気下において、高周波溶解炉により溶解し、金型に鋳造することにより、インゴットを得る（インゴット鋳造ステップＳ２）。鋳造方法は、例えば、ブックモールド法と呼ばれる方法である。なお、得られたインゴットを溶体化温度で１〜２０時間程度熱処理してもよい。この熱処理を行うと、インゴットの組織をより均一化させて好ましい。
次いで、得られたインゴットを粉砕し、所定の平均粒径を有する粉末を得る（粉末生成ステップＳ３）。典型的には、まず、得られたインゴットを粗粉砕し、さらに、この粗粉砕したインゴットをジェットミルなどを用いて不活性雰囲気中で微粉砕し、粉末化させる。粉末の平均粒径（ｄ５０）は、例えば、１〜１０μｍである。なお、平均粒径（ｄ５０）は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径である。
次いで、得られた粉末を、所定の磁場中において、さらに、この粉末を磁場方向に垂直に加圧してプレス成形し、成形体を得る（プレス成形ステップＳ４）。ここで、プレス成形条件として、磁場は、例えば、１５ｋＯｅ以上であり、プレス成形の圧力値は、例えば、０．５〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ２である。
次いで、成形体を１×１０−２Ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気下、又は、不活性雰囲気下において、焼結温度に加熱し、焼結する（焼結ステップＳ５）。焼結温度は、例えば、１１５０〜１２５０℃である。
次いで、引き続き同じ雰囲気条件のまま、成形体を焼結温度よりも２０℃〜７０℃低い溶体化温度で溶体化処理を行う（溶体化処理ステップＳ６）。溶体化時間は、例えば、２〜１０時間である。なお、得られた成形体の組織と、目標とする磁気特性とに応じて、適宜変更してもよい。溶体化時間が短すぎると、成分組成の均一化が不十分となる。一方、溶体化時間が長すぎると、成形体に含まれるＳｍが揮発する。これにより、成形体の内部と表面との成分組成に差が生じ、永久磁石としての磁気特性が劣化することがある。
なお、焼結ステップＳ５と溶体化処理ステップＳ６とを連続して行うと、量産性を向上して好ましい。焼結ステップＳ５と溶体化処理ステップＳ６とを連続して行う場合、焼結温度から溶体化温度まで、低い降温速度、例えば、０．２〜５℃／ｍｉｎで降温させる。この降温速度が遅いと、Ｚｒが成形体の金属組織中において、より確実に分散し、均一に分布し得て好ましい。
次いで、溶体化処理された焼結体を、３００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で急冷する（急冷ステップＳ７）。さらに、引き続き同じ雰囲気条件のまま、７００〜８７０℃の温度に１時間以上加熱保持し、引き続いて、少なくとも６００℃に降下するまで、好ましくは４００℃以下に降下するまで、０．２〜１℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却させる（時効処理ステップＳ８）。
以上の工程を経ると、実施の形態１にかかる永久磁石が得られる。
ところで、金型鋳造方法は、水冷銅ロールなどの複雑な装置を必要とするストリップキャスト法と比較して、簡易な装置でも鋳造可能である。実施の形態１によれば、金型鋳造方法を用いて、永久磁石を製造することできる、つまり、簡易な装置を用いて、良好な磁気特性を有する永久磁石を製造することができる。
ところで、金型鋳造方法は、水冷銅ロールなどの複雑な装置を必要とするストリップキャスト法と比較して、簡易な装置でも鋳造可能である。実施の形態１によれば、金型鋳造方法を用いて、永久磁石を製造することできる、つまり、簡易な装置を用いて、良好な磁気特性を有する永久磁石を製造することができる。
実験１．
次に、表１、図２、図３、図５及び図６を用いて、実施の形態１にかかる永久磁石についての実施例１〜３と、比較例１及び比較例２とについて行った実験について説明する。
次に、表１、図２、図３、図５及び図６を用いて、実施の形態１にかかる永久磁石についての実施例１〜３と、比較例１及び比較例２とについて行った実験について説明する。
実施例１〜３は、上記した製造方法と同じ方法で製造した。詳細には、原料配合ステップＳ１では、目標組成は、重量％で、Ｓｍ：２５．０％、Ｃｕ：４．４％、Ｆｅ：２０．０％、Ｚｒ：２．４％として、残部がＣｏとした。Ｚｒを含む母合金として、Ｆｅ２０％Ｚｒ８０％合金を使用した。また、粉末生成ステップＳ３では、ジェットミルを用いて、インゴットを不活性雰囲気中で微粉砕し、平均粒径（ｄ５０）６μｍの粉末を生成した。また、プレス成形ステップＳ４では、磁場１５ｋＯｅ、プレス成形の圧力１．０ｔｏｎ／ｃｍ２の条件でプレス成形を行なった。また、焼結ステップＳ５では、焼結温度１２００℃で焼結を行なった。また、溶体化処理ステップＳ６では、降温速度１℃/ｍｉｎで溶体化温度まで降温させて、溶体化温度１１７０℃、４時間の条件で溶体化処理を行った。また、急冷ステップＳ７では、３００℃／ｍｉｎの冷却速度で急冷を行った。時効処理ステップＳ８では、焼結体を不活性雰囲気中で８５０℃の温度で１０時間加熱保持して等温時効処理を行い、その後０．５℃／ｍｉｎの冷却速度で３５０℃まで連続時効処理を行い、永久磁石材料を得た。この方法により得られた磁石の特性を実施例１として表１に示す。
実施例２は、インゴット鋳造ステップＳ２の後に、インゴットを１１７０℃で１５時間加熱保持する熱処理を行なったところを除いて、実施例１と同じ製造方法で製造した。
実施例３は、原料配合ステップＳ１を除いて、上記した実施の形態１にかかる永久磁石の製造方法と同じ製造方法を用いて製造した。実施例３の製造方法では、原料配合ステップＳ１において、Ｆｅ２０％Ｚｒ８０％合金の代わりに、Ｃｕ５０％Ｚｒ５０％合金を用いた。
なお、比較例１は、原料配合ステップＳ１を除いて、上記した実施の形態１にかかる永久磁石の製造方法と同じ製造方法を用いて製造された。比較例１の製造方法では、原料配合ステップＳ１に相当するステップにおいて、Ｆｅ２０％Ｚｒ８０％合金の代わりに、スポンジジルコニウムと呼ばれるＺｒ金属を用いた。
また、比較例２は、インゴット鋳造ステップＳ２を除いて、上記した実施の形態１にかかる永久磁石の製造方法と同じ製造方法を用いて製造された。比較例２の製造方法では、インゴット鋳造ステップＳ２に相当するステップにおいて、ストリップキャスティング方法を用いた。
実施例１〜３、比較例１及び２の磁気特性について測定した。測定した磁気特性は、残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］、保磁力Ｈｃｊ［ｋＡ／ｍ］、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ［ｋＪ／ｍ３］、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊ［％］である。ここで、角形性Ｈｋ／ＨｃＪは減磁曲線の角形を表し、値が大きいほど優れた磁石特性を表していると言える。Ｈｋは残留磁束密度Ｂｒの９０％のＢと、減磁曲線が交差する時のＨｃの値である。また、密度と平均結晶粒径についても測定した。測定した結果を表１に示す。また、ＴＥＭ（Transmission Electron Microscope）を用いて実施例１及び比較例１の断面組織の結晶のａ面を観察した。また、ＴＥＭ−ＥＤＸ（Transmission Electron Microscope Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）を用いて、これらの断面組織における各元素の組成を計測した。
表１に示すように、実施例１では、比較例１と比較して、残留磁束密度Ｂｒが同じ程度であり、保磁力Ｈｃｊが１２００ｋＡ／ｍ以上であり、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが２００ｋＪ／ｍ３以上であり、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが５０％以上であり、いずれも良好な値を示した。これは、原料として実施例１ではＦｅＺｒ合金を用いており、インゴット鋳造ステップＳ２において、十分に溶解させて、Ｚｒを金属組織に均一に分布させたからと考えられる。また、一方、比較例１ではスポンジジルコニウムと呼ばれるＺｒ金属を用いており、インゴット鋳造ステップＳ２において、実施例１と比較して、十分に溶解させることができず、Ｚｒが金属組織に不均一に分布したからと考えられる。また、実施例１〜３と同じ製造方法で得られる永久磁石の密度は、少なくとも８.１５〜８．３９ｇ／ｃｍ３の範囲内にあることが確認されている。
実施例２では、実施例１と比較して、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが高かった。実施例２では、インゴット鋳造ステップＳ２の後にインゴットを熱処理したため、金属組織が均一化したからと考えられる。
実施例３では、原料としてＦｅＺｒ合金ではなく、ＣｕＺｒ合金を用いたが、実施例１と同様に、良好な磁気特性が測定された。これは、原料としてＣｕＺｒ合金を用いても、実施例１と同様にインゴット鋳造ステップＳ２において、十分に溶解させて、Ｚｒを金属組織に均一に分布させたからと考えられる。
一方、比較例２では、実施例１と比較して、密度及び保磁力Ｈｃｊが高いものの、残留磁束密度Ｂｒ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが低かった。また、密度が高いのにもかかわらず、残留磁束密度Ｂｒが低いことから結晶軸の配向度が低いと思われる。この一因は、実施例１〜３と比較例１と比較して、平均結晶粒径が小さいことが挙げられる。平均結晶粒径が４０〜１００μｍの範囲にあると、永久磁石が良好な残留磁束密度Ｂｒ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊを有し得るため、好ましい。
図２に示すように、実施例１の断面組織では、セル相１１と、セル壁１２と、Ｚｒ含有板状相１３とが結晶粒内に確認された。セル相１１はＳｍ２Ｃｏ１７相を含み、セル壁１２はＳｍＣｏ５相を含み、セル相１１を囲むように配置されている。Ｚｒ含有板状相１３はＺｒを含む板状の相であって、結晶粒内に所定の方向に並んで配置される。図５に示すように、比較例２の断面組織でも、実施例１の断面組織と同様に、セル相２１と、セル壁２２と、Ｚｒ含有板状相２３とが確認された。
図２及び図５に示すように、実施例１及び比較例１では、ＡからＢに向かって、セル壁１２を横断するように、２ｎｍ間隔で各元素組成を分析した。図３に示すように、実施例１では、Ｃｕ組成はセル壁１２においてピークを示した。その最大値が１８．０ａｔ％であり、このピークの半値幅は８ｎｍであった。また、図６に示すように、比較例１では、Ｃｕ組成はセル壁２２においてピークを示した。その最大値が１４．５ａｔ％と実施例１と比較して低く、このピークの半値幅は１１ｎｍと実施例１と比較して大きかった。実施例１では、比較例１と比較して、Ｃｕ組成のピークが高く急峻であるため、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが高かったと考えられる。つまり、実施例１は良好な磁気特性を有し、永久磁石として好ましい。また、セル壁のＣｕ組成の最大値は、１５ａｔ％以上であると、良好な磁気特性を有し得るため、好ましい。また、Ｃｕ組成のピークの半値幅が１０ｎｍ以下であると、永久磁石が良好な磁気特性を有し得るため、好ましい。
実験２．
次に、以下の表２を用いて、実施の形態１にかかる永久磁石についての実施例４〜１５と、比較例３〜１０とについて行った実験について説明する。
次に、以下の表２を用いて、実施の形態１にかかる永久磁石についての実施例４〜１５と、比較例３〜１０とについて行った実験について説明する。
実施例４〜１５では、表２に示す成分を目標組成として原料を準備し、実施例１と同じ製造方法で製造した。また、実施例４〜１５、比較例３〜１０の各磁気特性を測定した。また、実施例１及び比較例１と同様に、実施例４〜実施例１５のセル壁の各元素組成を測定した。
表２に示すように、実施例４及び５では、保磁力Ｈｃｊが１２００ｋＡ／ｍ以上であり、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが２００ｋＪ／ｍ３以上であり、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが５０％以上であり、いずれも良好な値を示した。一方、比較例３では、実施例４及び５と比較して、Ｓｍの含有量が２２．５重量％と小さく、保磁力Ｈｃｊ及びエネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。比較例４では、実施例４及び５と比較して、Ｓｍの含有量が２７．５重量％と大きく、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。つまり、Ｓｍの含有量が２３〜２７重量％であれば、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが良好な値であると考えられる。
また、実施例６〜９では、実施例４及び５と同様に、保磁力Ｈｃｊが１２００ｋＡ／ｍ以上であり、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが２００ｋＪ／ｍ３以上であり、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが５０％以上であり、いずれも良好な値を示した。一方、比較例５では、実施例６〜９と比較して、Ｆｅの含有量が１８．５重量％と小さく、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。比較例６では、実施例６〜９と比較して、Ｆｅの含有量が２５．５重量％と大きく、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。つまり、Ｆｅの含有量が１９〜２５重量％であれば、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが良好な値であると考えられる。
また、実施例１０〜１２では、実施例４〜９と同様に、保磁力Ｈｃｊが１２００ｋＡ／ｍ以上であり、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが２００ｋＪ／ｍ３以上であり、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが５０％以上であり、いずれも良好な値を示した。一方、比較例７では、実施例１０〜１２と比較して、Ｃｕの含有量が３．３重量％と小さく、保磁力Ｈｃｊ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。比較例８では、実施例１０〜１２と比較して、Ｃｕの含有量が５．２重量％と大きく、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。つまり、Ｃｕの含有量が３．５〜５．０重量％であれば、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが良好な値であると考えられる。
また、実施例１３〜１５では、実施例４〜１２と同様に、保磁力Ｈｃｊが１２００ｋＡ／ｍ以上であり、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが２００ｋＪ／ｍ３以上であり、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが５０％以上であり、いずれも良好な値を示した。一方、比較例９では、実施例１３〜１５と比較して、Ｚｒの含有量が１．３重量％と小さく、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。比較例１０では、実施例１３〜１５と比較して、Ｚｒの含有量が３．２重量％と大きく、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。つまり、Ｚｒの含有量が１．５〜３．０重量％であれば、保磁力Ｈｃｊ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが良好な値であると考えられる。
なお、実施例１及び比較例１と同様に、実施例４〜１５のセル壁における各元素組成を測定した。その結果、セル壁では、Ｃｕ組成の最大値が１５ａｔ％以上であることを確認した。
実験３．
次に、以下の表３を用いて、実施の形態１にかかる永久磁石についての実施例１６〜１９と比較例１１と比較例１２とについて行った実験について説明する。
次に、以下の表３を用いて、実施の形態１にかかる永久磁石についての実施例１６〜１９と比較例１１と比較例１２とについて行った実験について説明する。
実施例１６〜１９では、重量％で、Ｓｍ；２４．５〜２５．５％、Ｃｕ：４．３％、Ｆｅ：２０．０％、Ｚｒ：２．４％、残部がＣｏからなる合金を目標組成としつつ、表３に示すように、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）、Ａｌの含有量を変化させるところを除き、実施例１と同じ製造方法で製造した。Ｃ（炭素）の含有量は、プレス成形ステップＳ４において、ステアリン酸などの潤滑剤の量や添加方法を変更することにより、調節した。Ｏ（酸素）の含有量は、粉末生成ステップＳ３において、微粉砕する際の粉砕粒径等を変更することにより、調節した。Ａｌの含有量は原料配合ステップＳ１において、純Ａｌを添加することにより、調節した。また、実施例１６〜実施例１９、比較例１１及び比較例１２の各磁気特性を測定した。また、実施例１及び比較例１と同様に、実施例１６〜実施例１９のセル壁の各元素組成を測定した。
表３に示すように、実施例１６及び１７では、実施例１〜１５と同様に、保磁力Ｈｃｊが１２００ｋＡ／ｍ以上であり、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが２００ｋＪ／ｍ３以上であり、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが５０％以上であり、いずれも良好な値を示した。一方、比較例１１では、実施例１６及び実施例１７と比較して、Ｃの含有量が１１００ｐｐｍと大きく、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが小さかった。つまり、Ｃの含有量を２００〜１０００ｐｐｍに規制すると、良好な磁気特性が維持される。
実施例１８及び実施例１９では、実施例１〜１５と同様に、保磁力Ｈｃｊが１２００ｋＡ／ｍ以上であり、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが２００ｋＪ／ｍ３以上であり、角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが５０％以上であり、いずれも良好な値を示した。一方、比較例１２では、実施例１８及び実施例１９と比較してＯの含有量が５２５０ｐｐｍと大きく、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ及び角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが小さかった。つまり、Ｏの含有量を１０００〜５０００ｐｐｍ、より望ましくは、１０００〜３５００ｐｐｍに規制すると、良好な磁気特性が維持される。
なお、実施例１及び比較例１と同様に、実施例１６〜実施例１９のセル壁の各元素組成を測定した。その結果、セル壁では、Ｃｕ組成の最大値が１５ａｔ％以上であることを確認した。
実施の形態２．
実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石について説明する。
実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石について説明する。
実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石は、重量％で、Ｒ：２３％〜２７％、Ｃｕ：３．５％〜５％、Ｆｅ：１８％〜２５％、Ｚｒ：１．５％〜３％、を含み、残部がＣｏ及び不可避的不純物からなる。ここで、Ｒは希土類元素であって、希土類元素のうち、少なくともＳｍを含む。希土類元素として、例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａが挙げられる。また、実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石は、希土類コバルトを主体とする金属間化合物を含有する。このような金属間化合物は、例えば、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７が挙げられる。
また、実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石は、結晶粒を含む金属組織を有する。この結晶粒は、Ｓｍ２Ｃｏ１７を含むセル相と、このセル相を囲み、ＳｍＣｏ５を含むセル壁と、Ｚｒ含有板状相とを含む。セル相は、主相である。実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石では、このセル相と、このセル壁とが磁壁をピンニングするため、高い保磁力が発現される、と考えられる。ＦｅとＣｕとが、このセル相と、このセル壁とにそれぞれ濃縮している。これによって、実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石の角形性Ｈｋ／Ｈｃｊが向上し、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが増大する。
ところで、結晶構造を調べる手段として粉末Ｘ線回折法が挙げられる。ピーク位置やピーク形状から格子定数や空間群がわかり、さらに、同じ組成、同じ結晶構造を有する物質でも、結晶構造内の原子配列の違いからピーク強度比が異なる。原子配列が異なるとＴｈ２Ｚｎ１７型構造内の副格子の結晶磁気異方性が変わるため、磁気特性に直接的に影響する。
実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石では、セル相はＴｈ２Ｚｎ１７型構造を有する。このセル相の第１ピーク（ここでは、最も強度が大きいピーク)は（３０３）面であり、第２ピークは（２２０）面である。特に（３０３）面は遷移金属元素、特にＳｍ２Ｃｏ１７におけるＦｅの濃度を示す一つの指標となっている。実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石では、セル相の（２２０）面と、セル相の（３０３）面との回折強度の回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が、以下の関係式１を満たす。
０．６５≦Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）≦０．７５ （…関係式１）
なお、上記した粉末Ｘ線回折法を用いて、セル相の（２２０）面と、セル相の（３０３）面との回折強度を計測する。ここで、セル相におけるＦｅの濃度が低いと、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が大きくなる。一方、セル相におけるＦｅの濃度が高くなりすぎて、軟磁気特性を持つようになると、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が小さくなる。
０．６５≦Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）≦０．７５ （…関係式１）
なお、上記した粉末Ｘ線回折法を用いて、セル相の（２２０）面と、セル相の（３０３）面との回折強度を計測する。ここで、セル相におけるＦｅの濃度が低いと、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が大きくなる。一方、セル相におけるＦｅの濃度が高くなりすぎて、軟磁気特性を持つようになると、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が小さくなる。
さらに、実施の形態２にかかる希土類コバルト系永久磁石では、実施の形態１にかかる永久磁石と同様に、サブミクロンオーダーの組織が結晶粒内に形成され、更に、セル相と、セル壁との間に合金組成の濃度差が生じ、特にセル壁へＣｕが濃縮していてもよい。本形態にかかる希土類コバルト系永久磁石は、従来のサマリウムコバルト磁石よりもＦｅを多く含有していてもよい。これらによれば、本形態にかかる希土類コバルト系永久磁石は、磁気特性として高い保磁力を有しつつ、高い角形性を有する。また、Ｃｕがセル壁に濃縮するほど、希土類コバルト系永久磁石の角形性が向上すると思われる。
実施の形態２にかかる永久磁石は、実施の形態１にかかる永久磁石と同様に、時計、電動モータ、計器、通信機、コンピューター端末機、スピーカー、ビデオディスク、センサ、その他機器の各種部品として広く利用することができる。また、実施の形態２にかかる永久磁石は、高い環境温度にあっても磁力を劣化しにくいため、自動車のエンジンルームで使用される角度センサ、イグニッションコイル、ＨＥＶ（Hybrid electric vehicle）などの駆動モータなどへの適用が期待される。
製造方法２．
次に、実施の形態２にかかる永久磁石の製造方法について説明する。
次に、実施の形態２にかかる永久磁石の製造方法について説明する。
まず、実施の形態１にかかる永久磁石の製造方法と同様に、原料配合ステップＳ１、インゴット鋳造ステップＳ２を実施する。
なお、インゴット鋳造ステップＳ２の代わりに、ストリップキャストステップＳ２２を実施してもよい。ストリップキャストステップＳ２２では、溶湯を銅ロールに滴下し、凝固片を形成させる。この溶湯は、原料配合ステップＳ１で配合した原料を溶解することによって、形成される。この凝固片の厚みは、例えば、１ｍｍである。
次いで、得られたインゴットを粉砕し、所定の平均粒径を有する粉末を得る（粉末生成ステップＳ２３）。典型的には、まず、得られたインゴットを粗粉砕し、粗粉末を得る。この粗粉末の平均粒径（ｄ５０）は、例えば、１００〜５００μｍである。さらに、この粗粉末をジェットミルやジェットミルなどを用いて不活性雰囲気中で微粉砕し、粉末化させる。この粉末の平均粒径（ｄ５０）は、例えば、１〜１０μｍであり、具体的には、約６μｍである。
次いで、得られた粉末を、所定の磁場中において、さらに、この粉末を磁場方向に垂直に加圧してプレス成形し、成形体を得る（プレス成形ステップＳ２４）。ここで、プレス成形条件として、磁場は、例えば、１５ｋＯｅ（＝１１９３．７ｋＡ／ｍ）以上であり、プレス成形の圧力値は、例えば、０．５〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ２である。なお、製品に応じて、磁場は１５ｋＯｅ（＝１１９３．７ｋＡ／ｍ）以下であっても、上記した粉末を磁場方向に平行に加圧してプレス成形してもよい。ＣＧＳ単位とＳＩ単位との換算は、例えば、以下の換算式１及び換算式２を用いて、行なうとよい。
１［ｋＯｅ］＝１０３／４π［ｋＡ／ｍ］ （…換算式１）
１［ＭＧＯｅ］＝１０２／４π［ｋＪ／ｍ３］ （…換算式２）
１［ｋＯｅ］＝１０３／４π［ｋＡ／ｍ］ （…換算式１）
１［ＭＧＯｅ］＝１０２／４π［ｋＪ／ｍ３］ （…換算式２）
次いで、実施の形態１にかかる永久磁石の製造方法と同様に、焼結ステップＳ５を実施する。焼結ステップＳ５では、焼結時間は３０〜１５０分であると好ましい。焼結時間が３０分以上であると、成形体が十分に緻密化するため、好ましい。また、焼結時間が１５０分以下であると、Ｓｍが過剰に揮発することを抑制して、磁気特性の劣化を抑制して好ましい。
次いで、引き続き同じ雰囲気条件のまま、成形体を所定の溶体化処理温度Ｔｔで溶体化処理を行う（溶体化処理ステップＳ２６）。すると、ＳｍＣｏ７を含む１−７相を、成形体の金属組織中に形成させる。この１−７相は、Ｓｍ２Ｃｏ１７を含むセル相と、ＳｍＣｏ５を含むセル壁とへ分離させるための前駆体である。溶体化処理温度Ｔｔは、例えば、１１２０〜１１９０℃であり、成形体の組成に応じて変更してもよい。溶体化時間は、例えば、２〜２０時間であると好ましく、より好ましくは２〜１０時間である。なお、溶体化時間は、得られた成形体の組織と、目標とする磁気特性とに応じて、適宜変更してもよい。溶体化時間が短すぎると、成分組成の均一化が不十分となる。一方、溶体化時間が長すぎると、成形体に含まれるＳｍが揮発する。これにより、成形体の内部と表面との成分組成に差が生じ、永久磁石としての磁気特性が劣化することがある。
なお、焼結ステップＳ２５と溶体化処理ステップＳ２６とを連続して行うと、量産性が向上して好ましい。
次いで、溶体化処理された成形体を、所定の冷却速度Ｔｃ１で急冷する（急冷ステップＳ２７）。これにより、１−７相を、成形体の金属組織中に、保つことができる。成形体が６００〜１０００℃であるときに、急冷すると好ましい。また、冷却速度Ｔｃ１は、例えば、６０℃／ｍｉｎ以上であり、７０℃／ｍｉｎ以上であると好ましく、さらに好ましくは８０℃／ｍｉｎ以上である。冷却速度Ｔｃ１がこのような温度であると、成形体におけるセル相中のＳｍ２Ｃｏ１７をより確実に保持して好ましい。
さらに、引き続き同じ雰囲気条件のまま、所定の保持温度Ｔｋで２〜２０時間以上加熱保持し、引き続いて、少なくとも４００℃に降下するまで冷却速度Ｔｃ２で冷却させる（時効処理ステップＳ２８）。成形体の金属組織中において、１−７相が、ＳｍＣｏ５を含むセル相と、Ｓｍ２Ｃｏ１７を含むセル壁とに分離し、セル相とセル壁とは、均質である。保持温度Ｔｋは、例えば、７００〜９００℃であり、８００〜８５０℃であることが好ましい。冷却速度Ｔｃ２は、例えば、２．０℃／ｍｉｎ以下が好ましく、さらに好ましくは、０．５℃／ｍｉｎ以下である。冷却速度Ｔｃ２はこのような範囲であると、ＦｅとＣｕとがそれぞれセル相とセル壁とに濃縮して好ましい。
以上の工程を経ると、実施の形態２にかかる永久磁石が得られる。実施の形態２にかかる永久磁石は、良好な磁気特性を有する。
測定方法１．
次に、粉末Ｘ線回折を用いて、実施の形態２にかかる永久磁石の回折強度を測定する測定方法について説明する。
次に、粉末Ｘ線回折を用いて、実施の形態２にかかる永久磁石の回折強度を測定する測定方法について説明する。
まず、実施の形態２にかかる永久磁石を研磨し、磁化されていない表面層を取り除く。具体的には、サンドペーパーやベルダー等を用いて、その永久磁石を研磨する。ベルダーは、砥粒を有するベルトを回転させる装置である。この表面層は、例えば、酸化層である。
続いて、研磨した永久磁石を粉砕して、粉末を得る。具体的には、乳鉢等を用いて、永久磁石を粉砕する。また、得られた粉末は、平均粒径（ｄ５０）が、例えば、１００μｍ以下である。
続いて、Ｘ線回折装置を用いて、Ｘ線を照射し、回折強度を測定する。具体的には、得られた粉末をＸ線回折装置のサンプルホルダーに充填する。Ｘ線入射面が平面になるように、得られた粉末をならす。ここで、粉末Ｘ線回折方法として、２θ法を用いた。Ｘ線回折装置の線源として、Ｃｕ−Ｋα線を用いた。測定条件は、測定角度間隔０．０２°、測定速度５°／ｍｉｎとした。図４に示すように、測定した後、バックグラウンドを差し引いて、２２０面と３０３面とのピーク強度を求める。さらに、これらによって、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）を算出する。
（実施例）
実験２．
次に、実施の形態２にかかる永久磁石についての実施例２１〜３１と、比較例２１〜３０について行った実験について説明する。
実験２．
次に、実施の形態２にかかる永久磁石についての実施例２１〜３１と、比較例２１〜３０について行った実験について説明する。
実施例２１〜３１は、上記した実施の形態２にかかる永久磁石の製造方法２と同じ方法を用いて、製造した。詳細には、原料配合ステップＳ１では、表４に示す成分を目標組成として原料を準備した。原料としてＦｅ２０％Ｚｒ８０％合金を用いた。
粉末生成ステップＳ２３では、得られた粉末の平均粒径（ｄ５０）は、約６μｍであった。プレス成形ステップＳ２４では、磁場が１５ｋＯｅ（＝１１９３．７ｋＡ／ｍ）、圧力が１．０ｔｏｎ／ｃｍ２であった。焼結ステップＳ５では、焼結温度が１２００℃、焼結時間が１．５時間であった。溶体化処理ステップＳ２６では、溶体化処理温度Ｔｔが１１７０℃、溶体化処理時間が４時間であった。急冷ステップＳ２７では、１０００℃から６００℃になるまで急冷した。ここで、冷却速度Ｔｃ１は、表４に示す値である。時効処理ステップＳ２８では、保持温度Ｔｋ８５０℃で１０時間加熱保持し、引き続いて、冷却速度Ｔｃ２で３５０℃に降下するまで冷却させた。冷却速度Ｔｃ２が０．５℃／ｍｉｎであった。以上の工程により、実施例２１〜３１が得られた。
次に、実施例２１〜３１の磁気特性及びＸ線回折強度を測定した。なお、鉄鋼材料からなる乳鉢を用いて、実施例２１〜３１を粉砕した。測定した磁気特性及びＸ線回折強度については、表４に示す。
なお、比較例２１〜比較例３０は、原料配合ステップＳ１と急冷ステップＳ２７とを除いて、実施例２１〜３１と同じ製造方法を用いて、製造した。詳細には、原料配合ステップＳ１に相当する原料配合ステップでは、表４に示す成分を目標組成として原料を準備した。急冷ステップＳ２７に相当する急冷ステップでは、１０００℃から６００℃になるまで急冷した。ここで、冷却速度Ｔｃ１は、表４に示す値である。
実験２では、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ（＝２３８．７ｋＪ／ｍ３）以上であり、かつ、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ（＝１５９１．６ｋＡ／ｍ）以上である場合、磁気特性が良好であると判定した。
表４に示すように、実施例２１〜実施例２３では、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ以上であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ以上であるため、磁気特性が良好である。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以上０．７５以下であるため、関係式１を満たす。
一方、比較例２１及び比較例２２では、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であった。比較例２１及び比較例２２では、磁気特性が良好であると判定されなかった。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．７５を超えているため、関係式１を満たさなかった。比較例２１及び比較例２２では、実施例２１〜実施例２３と同じ目標組成の原料を用いたものの、冷却速度Ｔｃ１が実施例２１〜実施例２３における冷却速度Ｔｃ１よりも低いため、１−７相が金属組織中に保つことができず、良好な磁気特性が維持されなかったと考えられる。したがって、急冷ステップＳ２７における冷却速度Ｔｃ１は、６０℃／ｍｉｎ以上であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。
実施例２４〜実施例３１では、目標組成は、重量％で、Ｓｍ：２３．０〜２７．０％、Ｆｅ：１８．０〜２５．０％、Ｃｕ：３．５〜５．０％、Ｚｒ：１．５〜３．０％であり、残部はＣｏ及び不可避的不純物である。実施例２４〜実施例３１では、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ以上であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ以上であるため、磁気特性が良好である。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以上０．７５以下であるため、関係式１を満たす。
一方、比較例２３では、目標組成におけるＳｍの含有量は、重量％で、２２．０％と、実施例２４と比較して低く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以下であるため、関係式１を満たさない。
また、比較例２４では、目標組成におけるＳｍの含有量は、重量％で、２８．０％と、実施例２５と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．７５以上であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＳｍの含有量は、重量％で、２３．０〜２７．０％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＳｍの含有量は、重量％で、２３．０〜２７．０％であると好ましく、さらに好ましくは２４．０〜２６．０％であり、さらに一層好ましくは２４．５〜２５．５％である。
また、比較例２４では、目標組成におけるＳｍの含有量は、重量％で、２８．０％と、実施例２５と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．７５以上であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＳｍの含有量は、重量％で、２３．０〜２７．０％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＳｍの含有量は、重量％で、２３．０〜２７．０％であると好ましく、さらに好ましくは２４．０〜２６．０％であり、さらに一層好ましくは２４．５〜２５．５％である。
一方、比較例２５では、目標組成におけるＦｅの含有量は、重量％で、１７．０％と、実施例２６と比較して低く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．７５以上であるため、関係式１を満たさない。
また、比較例２６では、目標組成におけるＦｅの含有量は、重量％で、２６．０％と、実施例２７と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以下であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＦｅの含有量は、重量％で、１８．０〜２５．０％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＦｅの含有量は、重量％で、１８．０〜２５．０％であると好ましい。
また、比較例２６では、目標組成におけるＦｅの含有量は、重量％で、２６．０％と、実施例２７と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以下であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＦｅの含有量は、重量％で、１８．０〜２５．０％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＦｅの含有量は、重量％で、１８．０〜２５．０％であると好ましい。
一方、比較例２７では、目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、３．０％と、実施例２８と比較して低く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．７５以上であるため、関係式１を満たさない。
また、比較例２８では、目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、５．５％と、実施例２９と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以下であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、３．０〜５．５％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、３．０〜５．５％であると好ましく、さらに好ましくは４．０〜５．０％であり、さらに一層好ましくは４．２〜５．０％である。
また、比較例２８では、目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、５．５％と、実施例２９と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以下であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、３．０〜５．５％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、３．０〜５．５％であると好ましく、さらに好ましくは４．０〜５．０％であり、さらに一層好ましくは４．２〜５．０％である。
一方、比較例２９では、目標組成におけるＺｒの含有量は、重量％で、１．０％と、実施例３０と比較して低く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．７５以上であるため、関係式１を満たさない。
また、比較例３０では、目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、３．５％と、実施例３１と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以下であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＺｒの含有量は、重量％で、１．５〜３．０％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＺｒの含有量は、重量％で、１．５〜３．０％であると好ましく、さらに好ましくは２．０〜２．５％である。
また、比較例３０では、目標組成におけるＣｕの含有量は、重量％で、３．５％と、実施例３１と比較して高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが３０ＭＧＯｅ未満であるとともに、保磁力Ｈｃｊが２０ｋＯｅ未満であるため、磁気特性が良好でない。また、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が０．６５以下であるため、関係式１を満たさない。
したがって、目標組成におけるＺｒの含有量は、重量％で、１．５〜３．０％であると、良好な磁気特性をより確実に有すると考えられる。目標組成におけるＺｒの含有量は、重量％で、１．５〜３．０％であると好ましく、さらに好ましくは２．０〜２．５％である。
以上、本発明を上記実施の形態および実施例に即して説明したが、上記実施の形態および実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
セル相 １１
セル壁 １２
Ｚｒ含有板状相 １３
Ｓ１ 原料配合ステップ
Ｓ２ インゴット鋳造ステップ
Ｓ２２ ストリップキャストステップ
Ｓ３、Ｓ２３ 粉末生成ステップ
Ｓ４、Ｓ２４ プレス成形ステップ
Ｓ５ 焼結ステップ
Ｓ６、Ｓ２６ 溶体化処理ステップ
Ｓ７、Ｓ２７ 急冷ステップ
Ｓ８、Ｓ２８ 時効処理ステップ
セル壁 １２
Ｚｒ含有板状相 １３
Ｓ１ 原料配合ステップ
Ｓ２ インゴット鋳造ステップ
Ｓ２２ ストリップキャストステップ
Ｓ３、Ｓ２３ 粉末生成ステップ
Ｓ４、Ｓ２４ プレス成形ステップ
Ｓ５ 焼結ステップ
Ｓ６、Ｓ２６ 溶体化処理ステップ
Ｓ７、Ｓ２７ 急冷ステップ
Ｓ８、Ｓ２８ 時効処理ステップ
Claims (5)
- 元素Ｒを、少なくともＳｍを含む希土類元素とすると、
重量％で、Ｒ：２３〜２７％、Ｃｕ：３．５〜５％、Ｆｅ：１８〜２５％、Ｚｒ：１．５〜３．０％を含み、残部がＣｏ及び不可避的不純物からなる希土類コバルト系永久磁石であって、
Ｓｍ２Ｃｏ１７相を含むセル相と、前記セル相を囲み、ＳｍＣｏ５相を含むセル壁と、を含む金属組織を有し、
粉末Ｘ線回折方法を用いて、前記セル相の（２２０）面の回折強度Ｉ（２２０）と、前記セル相の（３０３）面の回折強度Ｉ（３０３）とを計測したとき、回折強度比Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）が、
０．６５≦Ｉ（２２０）／Ｉ（３０３）≦０．７５
を満たす
希土類コバルト系永久磁石。 - 重量％で、Ｆｅ：１９〜２５％を含み、
密度８．１５〜８．３９ｇ/ｃｍ３を有し、
平均結晶粒径が４０〜１００μｍの範囲にあり、
前記セル壁のＣｕ含有量の半値幅が１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の希土類コバルト系永久磁石。 - 前記セル壁のＣｕ含有量の最大値は、１５ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載される希土類コバルト系永久磁石。
- 前記不可避的不純物のうち、Ｃ：２００〜１０００ｐｐｍに規制されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載される希土類コバルト系永久磁石。
- 前記不可避的不純物のうち、Ｏ：１０００〜５０００ｐｐｍに規制されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載される希土類コバルト系永久磁石。
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