JPH0146575B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0146575B2 JPH0146575B2 JP55058185A JP5818580A JPH0146575B2 JP H0146575 B2 JPH0146575 B2 JP H0146575B2 JP 55058185 A JP55058185 A JP 55058185A JP 5818580 A JP5818580 A JP 5818580A JP H0146575 B2 JPH0146575 B2 JP H0146575B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- aging
- cell
- less
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 32
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 32
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 24
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Description
本発明は永久磁石合金に関する。更に詳しく
は、すぐれた磁気特性を有する、Cu、Feおよび
Ｍ（ＭはNb、Zr、Ta、Ti、HfおよびＶのうちの
少なくとも１種）を添加した、特定組成の
R2Co17系（Ｒは希土類金属の１種以上）の永久
磁石合金に関する。 希土類金属とCoとの間に多くの金属間化合物
が存在することは古くから知られていた。そし
て、希土類元素ＲがRCo5系の強磁性化合物を作
ると、きわめて大きな結晶磁気異方性を示すこと
が見出され、きれをきつかけとして、永久磁石材
料としてのRCo5系合金の開発が進められている。
このようなRCo5系合金のうち、特にSmCO5では
30KOeに至る高い IHCをもち、又最大エネルギ
ー積も25MGOeに達し、現在では、RCo5の永久
磁石材料は、すでに工業用材料として定着しつつ
あるといつてよい。 これに対し、次の世代の希土類磁石として登場
してきたのはR2Co14系のものである。この
R2Co17系合金は、Coに対しＲの割合が少なく安
価であり、又飽和磁束密度が高く、高いエネルギ
ー積をもつ。そして、これまでの開発の成果とし
て、R2Co17にCuおよびFeを添加した系におい
て、RCo5系合金と同等の最大エネルギー積
（BH）n＝25MGOeを得ている。しかし、RCo17の
析出硬化に必要なCu添加量としては、10wt％以
上を必要とし、残留磁速密度の上限は10KOe程
度である。これに対しBrを増加させるには、Fe
添加量を増加させればよいが、このFe添加量は
一定量以上となると、逆に保磁力を低下させてし
まう。 そこで、このような不都合をなくすため、
R2Co17にCu、FeとともにZr、Nb、Hf、Ti、Ｖ
等を添加した系の提案が、本発明者らによるもの
をはじめ、種々行われている（特開昭52−115000
号、特開昭53−82619号、特開昭53−56623号、特
開昭53−132222号、等）。このようなR2Co17に
Cu、FeおよびＭ（ＭはNb、Zr、Ta、Hf、Ti、
Ｖ等）を添加した系においては、RCo5系合金を
しのぐ、（BH）n＝30MGOeというきわめて高い
エネルギー積をもつ材料が見出されている。しか
しながら、このようなR2Co17系合金では、高い
エネルギー積にもかかわらず、保磁力 IHCが、
６〜8KCe程度しかない。このため低パーミアン
スの動作点では使用できず、又、材料形状に制限
を受け、R2Co17系合金の適用範囲は非常に狭い
ものとなつている。 これに加え、材料的見地からは、更に高いエネ
ルギー積が得られることが望まれている。 本発明はこのような実状に鑑みなされたもので
あつて、Cu、FeおよびＭ（ＭはNb、Zr、Ta、
Hf、Ti、Ｖ等）を含有するR2Co17系合金の特性
を改良して、RCo5系合金と遜色のない保磁力 I
HCを表示し、しかもより高いエネルギー積
（BH）nを示すようにすることを、その主たる目
的とする。 本発明者らは、このような目的につき鋭意研究
を行つた。 ところで、R2Co17に、Cu、FeおよびＭ（Ｍは
前記に同じ）を添加した系では、一般に、Cuは、
0.01重量％以上（特開昭53−86623号）、特に４重
量％以上（PaperNo.−1at the Third
International Workshop on Rare Earth−
Cobalt Magnets and Their Applications、
University of California、San Diego、1978）
は添加可能と考えられている。しかし、実際に
は、Cu添加量が5wt％未満に減少すると、Brは
上昇するが、 IHCが低下してしまい、使用に耐
えず、上記の公報、あるいは文献、更には特開昭
52−115000号、特開昭53−82619号、特開昭
131222号等の記載を参照すれば明らかなように、
5wt％未満のCu含量の前記Ｍを含むR2Co17系合
金が実際に適用された例はない。 ところでR2Co17系合金は、時効により、Co5R
相とCo17R2相とが２相分離して、磁気硬化して
なるといわれている。そして、好ましい磁気特性
を示すような条件下では、R2Co17系合金は、微
細組織として、いわゆるセル構造をもつことが知
られている（Journal of Applied Physics、
Vol46、5259、1975）。この場合、セル構造は、
セルとセル境界とが明確に区別され、電子線回析
の結果、セル内部は17：２構造を持ち、又セル境
界は５：１構造をもつとされている。 一方、R2Co17系合金の保磁力は、このセル構
造のサイズに起因することがわかつている。そし
て、これまでの報告によれば、R2Co17にCuおよ
びFeを添加した系では、時効時間を長くすると
ともに、セルサイズは阻大化し、セル径が500Å
程度となつたとき、保磁力は最大となり、それ以
上時効時間を長くすると、セル径の増大に伴い保
磁力が低下するとされている。（Jounal of
Applied Physics、Vo148、No.3.1350.1977）。 そして、本発明者らの研究においても、
R2Co17にCu、Feそして前記ＭとしてZrを添加し
た系では、やはり、セル径が500Å程度となつた
とき、保磁力のピークが観察されることが判明
し、その旨を報告している（Paper No.−lat
the Third International Workshop on Rare
Earth−Cobalt Magnets and Their
applications、University of California、San
Diego、1978）。 しかし、本発明者らのその後の研究によれば、
従来用いられなかつた、前記ＭとCuとFeとを添
加し、その際のCu添加量が5wt％未満である
R2Co17系合金については、前記とは逆に、一般
に相隣り合うセル間中心距離が特に700Å程度以
上となると、より一層保磁力が増大し、 IHCが
15KOeを越え、パーミアンス域が十分広く、又
材料形状の制限がなくなり、しかも残留磁束密度
Brが高いので IHCが得られ、（BH）nはきわめて
高い値を示し、その適用範囲がきわめて広くなる
ことが見出された。 本発明は、このような知見に基づきなされたも
のである。 すなわち、本発明の永久磁石合金は、24wt％
以上28wt％以下のＲ（Ｒは希土類金属の少なくと
も１種）と、1wt％以上5wt％未満のCuと、1wt
％以上35wt％以下のFeと、0.5wt％以上6wt％以
下のＭ（ＭはNb、Zr、Ta、Hf、TiおよびＶのう
ちの少なくとも１種）と、22wt％より大で
73.5wt％以下のCoとを含有し、微細組織として、
セル間距離500Å以上のセル構造を有するもので
ある。 この場合、Cu含量は、１〜4.9wt％、特に3.0〜
4.9wt％となるとより好ましい結果を得る。 又、希土類金属の１種以上からなるＲの具体例
としては、Smの他、これと同等の化学的特性を
もつ、Ｙ、La、Ce、Pr、Nd、Eu、Gd、Tb、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luを挙げることがで
き、これらの２種以上の組合せもいずれも使用可
能である。 なお、本発明の永久磁石合金中には、これら必
須成分元素に加え、更にSi、Cr、Mo等の他の添
加元素の１種以上が不純物として、3wt％以下の
範囲で含まれてもよい。 本発明の永久磁石合金において、上記のような
成分範囲の限定理由があるのは、次のような理由
による。 まず、希土類金属の１種以上からなるＲが
28wt％をこえると、Brが低下する。又24wt％未
満では、一定程度の保磁力は得られるが、減磁曲
線の角形性が低下して不都合を生じる。 又、Cu量が1wt％未満となると、 IHCが低く、
実用に耐えず、一方5wt％以上となると、キユリ
ー点とBrが低下してしまう。 一方、Fe量に関しては、それが1wt％未満とな
るとBrが低下し、又35wt％をこえると IHCが低
下する。 更にＭの含有量が0.5〜6wt％の範囲外となる
と、 IHCおよびエネルギー積が低下する。 このような組成を有する本発明の永久磁石合金
は、その微細組織を透過型電子顕微鏡で観察した
とき、セル構造をもつ。この場合、セル構造にお
いて、相隣りあうセルのセル中心間の距離（以下
セル間距離と称する）の平均は500Å以上である。
一般にこのような距離以下では、十分高い IHC
を得られないからである。これに対し、500Å以
上となつたときには十分高い IHCが得られ、特
に700Å、より好ましくは1000Å以上のセル間距
離となつたときには、10KOe以上、特に20KOe
以上の IHCが得られ、きわめて好ましい結果を
得る。なお、セル間距離が概ね6000Å程度より大
となつたときには、特に減磁曲線の角形性が悪く
なるので、セル間距離は一般に6000Å以下である
ことが好ましい。 なお、セル構造におけるセル境界巾について
は、概ね50〜100Å以上となることが好ましい。 以上のようなセル構造を有するか否かは、透過
型電子顕微鏡により、容易に検証することができ
る。 このような本発明の永久磁石合金は、一般に、
以下のようにして製造される。 まず、前記したような所定の組成となるよう
に、各原料元素を調合し、次いでこの混合物を溶
解して鋳造する。次に、この母合金インゴツト
を、粗粉砕し、更にジエツトミル等を用い微粉砕
する。 この粉末を例えば５〜10KOe程度の磁場中プ
レス成型し、次いでこの成型体に対し、概ね1100
〜1250℃、好ましくは1150〜1230℃の温度にて焼
結する。 この後、1100〜1230℃、好ましくは1130〜1200
℃にて、0.5〜３時間程度溶体化処理を施す。 なお、これら溶解、焼結、溶体化等は、種々の
雰囲気中で行うことができるが、不活性、真空、
非酸化性、還元性等の雰囲気下で行うことが好ま
しい。 しかる後、時効を施す。時効は一般に、真空
中、ないし不活性雰囲気下で行うことが好まし
い。 この場合、時効は、通常、所定温度に所定時間
加熱保持して行う初段時効と、その後の多段時効
あるいは連続時効とから構成する。 初段時効は、一般に、700〜950℃にて、２時間
以上保持することによつて行う。通常の場合、こ
の保持時間は、2.5〜500時間程度とするのが一般
的である。 このような初段時効の後に施す多段時効として
は、少なくとも600℃に降下するまで、より好ま
しくは400℃程度にまで降下するまで、100〜200
℃ごとに、0.5〜20時間程度づつ保持するように
して行うことが好ましい。又、連続時効を行うと
きは、少なくとも600℃に降下するまで、より好
ましくは400℃程度に降下するまで、0.2〜５℃／
minの冷却速度で冷却することが好ましい。 このようにして、磁気硬化せしめられ、本発明
の永久磁石合金が得られることになる。 本発明の永久磁石合金は、きわめて高い IHC
を示し、又高いBrを示す結果、減磁曲線の角形
性もきわめて高く、きわめて高いエネルギー積
（BH）nを与える。このため、低パーミアンスの
動作点での使用が可能となり、形状に関する制限
もきてめて少ない。しかも、（BH）nは30MGOe
ものきわめて大きな値をとり、その適用範囲は格
段と広いものとなる。更に、不可速変化も小さ
く、良好な温度特性を示す。 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 実施例 １ 下記第１表に示すされる８種の組成の合金とな
るように、各原料を調合し、この混合物をアルゴ
ン中で高周波誘導加熱により溶解し、次いで鉄皿
に鋳造して、８種のインゴツトを得た。 これら各インゴツトを母合金として、これを粗
粉砕後、ジエツトミルにて微粉砕し、平均粒径
5μmの粉末を得た。この粉末を10KOeの磁場中
でプレス成型し、成型体を得た。 このようにして得た成型体を、アルゴン中に
て、1150〜1230℃の温度にて１〜２時間焼結し、
次いで、1130〜1230℃にて溶体化処理を施した。 この後、アルゴン中にて、850℃で50時間保持
して初段時効を行い、更に多段時効を行つた。こ
の場合、多段時効は、700℃にて１時間、600℃に
て１時間、500℃にて２時間、400℃にて12時間保
持することによつて行つた。 このようにして磁気硬化せしめた８種の永久磁
石合金につき、透過型電子顕微鏡により、平均セ
ル間距離（セル中心間の距離）を測定したとこ
ろ、下記第１表に示される値を得た。 又、各永久磁石材料につき、保磁力 IHCおよ
び最大エネルギー積（BH）nを測定したところ、
下記第１表に併記される結果を得た。
は、すぐれた磁気特性を有する、Cu、Feおよび
Ｍ（ＭはNb、Zr、Ta、Ti、HfおよびＶのうちの
少なくとも１種）を添加した、特定組成の
R2Co17系（Ｒは希土類金属の１種以上）の永久
磁石合金に関する。 希土類金属とCoとの間に多くの金属間化合物
が存在することは古くから知られていた。そし
て、希土類元素ＲがRCo5系の強磁性化合物を作
ると、きわめて大きな結晶磁気異方性を示すこと
が見出され、きれをきつかけとして、永久磁石材
料としてのRCo5系合金の開発が進められている。
このようなRCo5系合金のうち、特にSmCO5では
30KOeに至る高い IHCをもち、又最大エネルギ
ー積も25MGOeに達し、現在では、RCo5の永久
磁石材料は、すでに工業用材料として定着しつつ
あるといつてよい。 これに対し、次の世代の希土類磁石として登場
してきたのはR2Co14系のものである。この
R2Co17系合金は、Coに対しＲの割合が少なく安
価であり、又飽和磁束密度が高く、高いエネルギ
ー積をもつ。そして、これまでの開発の成果とし
て、R2Co17にCuおよびFeを添加した系におい
て、RCo5系合金と同等の最大エネルギー積
（BH）n＝25MGOeを得ている。しかし、RCo17の
析出硬化に必要なCu添加量としては、10wt％以
上を必要とし、残留磁速密度の上限は10KOe程
度である。これに対しBrを増加させるには、Fe
添加量を増加させればよいが、このFe添加量は
一定量以上となると、逆に保磁力を低下させてし
まう。 そこで、このような不都合をなくすため、
R2Co17にCu、FeとともにZr、Nb、Hf、Ti、Ｖ
等を添加した系の提案が、本発明者らによるもの
をはじめ、種々行われている（特開昭52−115000
号、特開昭53−82619号、特開昭53−56623号、特
開昭53−132222号、等）。このようなR2Co17に
Cu、FeおよびＭ（ＭはNb、Zr、Ta、Hf、Ti、
Ｖ等）を添加した系においては、RCo5系合金を
しのぐ、（BH）n＝30MGOeというきわめて高い
エネルギー積をもつ材料が見出されている。しか
しながら、このようなR2Co17系合金では、高い
エネルギー積にもかかわらず、保磁力 IHCが、
６〜8KCe程度しかない。このため低パーミアン
スの動作点では使用できず、又、材料形状に制限
を受け、R2Co17系合金の適用範囲は非常に狭い
ものとなつている。 これに加え、材料的見地からは、更に高いエネ
ルギー積が得られることが望まれている。 本発明はこのような実状に鑑みなされたもので
あつて、Cu、FeおよびＭ（ＭはNb、Zr、Ta、
Hf、Ti、Ｖ等）を含有するR2Co17系合金の特性
を改良して、RCo5系合金と遜色のない保磁力 I
HCを表示し、しかもより高いエネルギー積
（BH）nを示すようにすることを、その主たる目
的とする。 本発明者らは、このような目的につき鋭意研究
を行つた。 ところで、R2Co17に、Cu、FeおよびＭ（Ｍは
前記に同じ）を添加した系では、一般に、Cuは、
0.01重量％以上（特開昭53−86623号）、特に４重
量％以上（PaperNo.−1at the Third
International Workshop on Rare Earth−
Cobalt Magnets and Their Applications、
University of California、San Diego、1978）
は添加可能と考えられている。しかし、実際に
は、Cu添加量が5wt％未満に減少すると、Brは
上昇するが、 IHCが低下してしまい、使用に耐
えず、上記の公報、あるいは文献、更には特開昭
52−115000号、特開昭53−82619号、特開昭
131222号等の記載を参照すれば明らかなように、
5wt％未満のCu含量の前記Ｍを含むR2Co17系合
金が実際に適用された例はない。 ところでR2Co17系合金は、時効により、Co5R
相とCo17R2相とが２相分離して、磁気硬化して
なるといわれている。そして、好ましい磁気特性
を示すような条件下では、R2Co17系合金は、微
細組織として、いわゆるセル構造をもつことが知
られている（Journal of Applied Physics、
Vol46、5259、1975）。この場合、セル構造は、
セルとセル境界とが明確に区別され、電子線回析
の結果、セル内部は17：２構造を持ち、又セル境
界は５：１構造をもつとされている。 一方、R2Co17系合金の保磁力は、このセル構
造のサイズに起因することがわかつている。そし
て、これまでの報告によれば、R2Co17にCuおよ
びFeを添加した系では、時効時間を長くすると
ともに、セルサイズは阻大化し、セル径が500Å
程度となつたとき、保磁力は最大となり、それ以
上時効時間を長くすると、セル径の増大に伴い保
磁力が低下するとされている。（Jounal of
Applied Physics、Vo148、No.3.1350.1977）。 そして、本発明者らの研究においても、
R2Co17にCu、Feそして前記ＭとしてZrを添加し
た系では、やはり、セル径が500Å程度となつた
とき、保磁力のピークが観察されることが判明
し、その旨を報告している（Paper No.−lat
the Third International Workshop on Rare
Earth−Cobalt Magnets and Their
applications、University of California、San
Diego、1978）。 しかし、本発明者らのその後の研究によれば、
従来用いられなかつた、前記ＭとCuとFeとを添
加し、その際のCu添加量が5wt％未満である
R2Co17系合金については、前記とは逆に、一般
に相隣り合うセル間中心距離が特に700Å程度以
上となると、より一層保磁力が増大し、 IHCが
15KOeを越え、パーミアンス域が十分広く、又
材料形状の制限がなくなり、しかも残留磁束密度
Brが高いので IHCが得られ、（BH）nはきわめて
高い値を示し、その適用範囲がきわめて広くなる
ことが見出された。 本発明は、このような知見に基づきなされたも
のである。 すなわち、本発明の永久磁石合金は、24wt％
以上28wt％以下のＲ（Ｒは希土類金属の少なくと
も１種）と、1wt％以上5wt％未満のCuと、1wt
％以上35wt％以下のFeと、0.5wt％以上6wt％以
下のＭ（ＭはNb、Zr、Ta、Hf、TiおよびＶのう
ちの少なくとも１種）と、22wt％より大で
73.5wt％以下のCoとを含有し、微細組織として、
セル間距離500Å以上のセル構造を有するもので
ある。 この場合、Cu含量は、１〜4.9wt％、特に3.0〜
4.9wt％となるとより好ましい結果を得る。 又、希土類金属の１種以上からなるＲの具体例
としては、Smの他、これと同等の化学的特性を
もつ、Ｙ、La、Ce、Pr、Nd、Eu、Gd、Tb、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luを挙げることがで
き、これらの２種以上の組合せもいずれも使用可
能である。 なお、本発明の永久磁石合金中には、これら必
須成分元素に加え、更にSi、Cr、Mo等の他の添
加元素の１種以上が不純物として、3wt％以下の
範囲で含まれてもよい。 本発明の永久磁石合金において、上記のような
成分範囲の限定理由があるのは、次のような理由
による。 まず、希土類金属の１種以上からなるＲが
28wt％をこえると、Brが低下する。又24wt％未
満では、一定程度の保磁力は得られるが、減磁曲
線の角形性が低下して不都合を生じる。 又、Cu量が1wt％未満となると、 IHCが低く、
実用に耐えず、一方5wt％以上となると、キユリ
ー点とBrが低下してしまう。 一方、Fe量に関しては、それが1wt％未満とな
るとBrが低下し、又35wt％をこえると IHCが低
下する。 更にＭの含有量が0.5〜6wt％の範囲外となる
と、 IHCおよびエネルギー積が低下する。 このような組成を有する本発明の永久磁石合金
は、その微細組織を透過型電子顕微鏡で観察した
とき、セル構造をもつ。この場合、セル構造にお
いて、相隣りあうセルのセル中心間の距離（以下
セル間距離と称する）の平均は500Å以上である。
一般にこのような距離以下では、十分高い IHC
を得られないからである。これに対し、500Å以
上となつたときには十分高い IHCが得られ、特
に700Å、より好ましくは1000Å以上のセル間距
離となつたときには、10KOe以上、特に20KOe
以上の IHCが得られ、きわめて好ましい結果を
得る。なお、セル間距離が概ね6000Å程度より大
となつたときには、特に減磁曲線の角形性が悪く
なるので、セル間距離は一般に6000Å以下である
ことが好ましい。 なお、セル構造におけるセル境界巾について
は、概ね50〜100Å以上となることが好ましい。 以上のようなセル構造を有するか否かは、透過
型電子顕微鏡により、容易に検証することができ
る。 このような本発明の永久磁石合金は、一般に、
以下のようにして製造される。 まず、前記したような所定の組成となるよう
に、各原料元素を調合し、次いでこの混合物を溶
解して鋳造する。次に、この母合金インゴツト
を、粗粉砕し、更にジエツトミル等を用い微粉砕
する。 この粉末を例えば５〜10KOe程度の磁場中プ
レス成型し、次いでこの成型体に対し、概ね1100
〜1250℃、好ましくは1150〜1230℃の温度にて焼
結する。 この後、1100〜1230℃、好ましくは1130〜1200
℃にて、0.5〜３時間程度溶体化処理を施す。 なお、これら溶解、焼結、溶体化等は、種々の
雰囲気中で行うことができるが、不活性、真空、
非酸化性、還元性等の雰囲気下で行うことが好ま
しい。 しかる後、時効を施す。時効は一般に、真空
中、ないし不活性雰囲気下で行うことが好まし
い。 この場合、時効は、通常、所定温度に所定時間
加熱保持して行う初段時効と、その後の多段時効
あるいは連続時効とから構成する。 初段時効は、一般に、700〜950℃にて、２時間
以上保持することによつて行う。通常の場合、こ
の保持時間は、2.5〜500時間程度とするのが一般
的である。 このような初段時効の後に施す多段時効として
は、少なくとも600℃に降下するまで、より好ま
しくは400℃程度にまで降下するまで、100〜200
℃ごとに、0.5〜20時間程度づつ保持するように
して行うことが好ましい。又、連続時効を行うと
きは、少なくとも600℃に降下するまで、より好
ましくは400℃程度に降下するまで、0.2〜５℃／
minの冷却速度で冷却することが好ましい。 このようにして、磁気硬化せしめられ、本発明
の永久磁石合金が得られることになる。 本発明の永久磁石合金は、きわめて高い IHC
を示し、又高いBrを示す結果、減磁曲線の角形
性もきわめて高く、きわめて高いエネルギー積
（BH）nを与える。このため、低パーミアンスの
動作点での使用が可能となり、形状に関する制限
もきてめて少ない。しかも、（BH）nは30MGOe
ものきわめて大きな値をとり、その適用範囲は格
段と広いものとなる。更に、不可速変化も小さ
く、良好な温度特性を示す。 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 実施例 １ 下記第１表に示すされる８種の組成の合金とな
るように、各原料を調合し、この混合物をアルゴ
ン中で高周波誘導加熱により溶解し、次いで鉄皿
に鋳造して、８種のインゴツトを得た。 これら各インゴツトを母合金として、これを粗
粉砕後、ジエツトミルにて微粉砕し、平均粒径
5μmの粉末を得た。この粉末を10KOeの磁場中
でプレス成型し、成型体を得た。 このようにして得た成型体を、アルゴン中に
て、1150〜1230℃の温度にて１〜２時間焼結し、
次いで、1130〜1230℃にて溶体化処理を施した。 この後、アルゴン中にて、850℃で50時間保持
して初段時効を行い、更に多段時効を行つた。こ
の場合、多段時効は、700℃にて１時間、600℃に
て１時間、500℃にて２時間、400℃にて12時間保
持することによつて行つた。 このようにして磁気硬化せしめた８種の永久磁
石合金につき、透過型電子顕微鏡により、平均セ
ル間距離（セル中心間の距離）を測定したとこ
ろ、下記第１表に示される値を得た。 又、各永久磁石材料につき、保磁力 IHCおよ
び最大エネルギー積（BH）nを測定したところ、
下記第１表に併記される結果を得た。
【表】
第１表の結果から、本発明の永久磁石合金は、
15KOe以上と、きわめて高い IHCを示し、又
30MGOe以上のきわめて高い（BH）nを示すこと
がわかる。 なお、これら各永久磁石合金につき、パーミア
ンス１にて、室温から200℃まで加熱し、その後
再び室温にまで冷却し、その際の磁化の変化を測
定したところ、いずれも２％以下を示し、不可逆
変化が小さく、温度特性が良好なことが確認され
た。 実施例 ２ Sm25wt％、Cu4.5wt％、Fe19wt％、Zr2.1wt
％および残部Coからなる組成の合金につき、実
施例１と同様にして鋳造、粉砕、成型、焼結およ
び溶体化処理を順次施した。 次いで、アルゴン中にて、800℃にて50時間初
段時効後、実施例１と全く同様の温度プロフイー
ルにて400℃まで多段時効し、永久磁石合金No.９
を得た。 これに対し、初段時効800℃にて0.5時間行つた
他は、上記と全く同様にして、永久磁石合金No.10
を得た。これら２種の合金につき、平均セル間距
離、 IHCおよび（BH）nならびに不可逆変化を測
定したところ下記第２表に示される結果を得た。
15KOe以上と、きわめて高い IHCを示し、又
30MGOe以上のきわめて高い（BH）nを示すこと
がわかる。 なお、これら各永久磁石合金につき、パーミア
ンス１にて、室温から200℃まで加熱し、その後
再び室温にまで冷却し、その際の磁化の変化を測
定したところ、いずれも２％以下を示し、不可逆
変化が小さく、温度特性が良好なことが確認され
た。 実施例 ２ Sm25wt％、Cu4.5wt％、Fe19wt％、Zr2.1wt
％および残部Coからなる組成の合金につき、実
施例１と同様にして鋳造、粉砕、成型、焼結およ
び溶体化処理を順次施した。 次いで、アルゴン中にて、800℃にて50時間初
段時効後、実施例１と全く同様の温度プロフイー
ルにて400℃まで多段時効し、永久磁石合金No.９
を得た。 これに対し、初段時効800℃にて0.5時間行つた
他は、上記と全く同様にして、永久磁石合金No.10
を得た。これら２種の合金につき、平均セル間距
離、 IHCおよび（BH）nならびに不可逆変化を測
定したところ下記第２表に示される結果を得た。
【表】
第２表の結果から、セル間距離が500Å以上と
なると、 IHC、（BH）nがきわめて高くなり、又
不可逆変化もきわめて小さく、温度特性が良好と
なることがわかる。 実施例 ３ Sm25wt％、Cu4.5wt％、Fe19wt％、Zr2.1wt
％および残部Coからなる組成の合金につき、実
施例１と同様にして、鋳造、粉砕、成型、焼結お
よび溶体化処理を順次施した。 次いで、830℃にて30時間アルゴン中で保持し
て初段時効を施した後、実施例１と同一の温度プ
ロフイールにて400℃まで多段時効した。 その結果、平均セル間距離は1250Åであり、 I
HC＝22KOe、（BH）n＝32MGOeを得た。
なると、 IHC、（BH）nがきわめて高くなり、又
不可逆変化もきわめて小さく、温度特性が良好と
なることがわかる。 実施例 ３ Sm25wt％、Cu4.5wt％、Fe19wt％、Zr2.1wt
％および残部Coからなる組成の合金につき、実
施例１と同様にして、鋳造、粉砕、成型、焼結お
よび溶体化処理を順次施した。 次いで、830℃にて30時間アルゴン中で保持し
て初段時効を施した後、実施例１と同一の温度プ
ロフイールにて400℃まで多段時効した。 その結果、平均セル間距離は1250Åであり、 I
HC＝22KOe、（BH）n＝32MGOeを得た。
Claims (1)
- １ 重量百分率で、24wt％以上28wt％以下のＲ
（Ｒは希土類金属の１種以上）と、1wt％以上の
5wt％未満のCuと、1wt％以上35wt％以下のFe
と、0.5wt％以上6wt％以下のＭ（ＭはNb、Zr、
Ta、Hf、TiおよびＶのうち１種以上）と、22wt
％より大で73.5wt％以下のCoとを含有し、微細
組織として、セル間距離500Å以上のセル構造を
有することを特徴とする永久磁石合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5818580A JPS56156735A (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Permanent magnet alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5818580A JPS56156735A (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Permanent magnet alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56156735A JPS56156735A (en) | 1981-12-03 |
| JPH0146575B2 true JPH0146575B2 (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=13076951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5818580A Granted JPS56156735A (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Permanent magnet alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56156735A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4578125A (en) * | 1981-07-03 | 1986-03-25 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Permanent magnet |
| US4497672A (en) * | 1982-04-06 | 1985-02-05 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for the preparation of a rare earth-cobalt based permanent magnet |
| JPS58219704A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-21 | Mitsubishi Metal Corp | 高保磁力・高最大エネルギ−積を有する永久磁石の製造法 |
| US4565587A (en) * | 1983-02-23 | 1986-01-21 | Crucible Materials Corporation | Permanent magnet alloy |
| EP0117340A1 (en) * | 1983-02-23 | 1984-09-05 | Colt Industries Operating Corp. | Permanent magnet alloy |
| JPH0582319A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-04-02 | Toshiba Corp | 永久磁石 |
| JP6448749B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2019-01-09 | 株式会社東芝 | 永久磁石、それを用いた永久磁石モータおよび発電機 |
-
1980
- 1980-04-30 JP JP5818580A patent/JPS56156735A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56156735A (en) | 1981-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0898778B1 (en) | Bonded magnet with low losses and easy saturation | |
| JP2904667B2 (ja) | 希土類永久磁石合金 | |
| JPH07105289B2 (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
| JP3121824B2 (ja) | 焼結永久磁石 | |
| JP2002038245A (ja) | 希土類永久磁石用合金粉末および希土類永久磁石の製造方法 | |
| JP4900085B2 (ja) | 希土類磁石の製造方法 | |
| JP2586198B2 (ja) | 磁気的異方性および耐食性に優れた希土類―Ｆｅ―Ｂ系永久磁石粉末およびボンド磁石 | |
| JPH01219143A (ja) | 焼結永久磁石材料とその製造方法 | |
| JP2904571B2 (ja) | 希土類異方性焼結永久磁石の製造方法 | |
| JPH06207203A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
| JPH0146575B2 (ja) | ||
| JP2794496B2 (ja) | 不可逆減磁の小さい熱安定性に優れたＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系永久磁石合金 | |
| JPH0146574B2 (ja) | ||
| JPH06207204A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
| JPH08181009A (ja) | 永久磁石とその製造方法 | |
| JPH061726B2 (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JPH0660367B2 (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JP2586199B2 (ja) | 磁気的異方性および耐食性に優れた希土類―Ｆｅ―Ｃｏ―Ｂ系永久磁石粉末およびボンド磁石 | |
| JPS62281403A (ja) | 永久磁石 | |
| JPH0467324B2 (ja) | ||
| JPH05182813A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
| JPH045737B2 (ja) | ||
| JPH0475303B2 (ja) | ||
| JPS6077961A (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JPH02192102A (ja) | 永久磁石の製造方法 |