JPH02141501A

JPH02141501A - 永久磁石用合金粉末

Info

Publication number: JPH02141501A
Application number: JP63295153A
Authority: JP
Inventors: Hideki Inai; 井内　秀貴; Gakuo Tsukada; 岳夫塚田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1990-05-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の１種
以上）、ＦｅおよびＢを含有する永久磁石用合金粉末に
関する。

〈従来の技術〉高性能を有する永久磁石としては、粉末冶金法によるＳ
ｍ−Ｇｏ系磁石でエネルギー積として、３２　Ｍ　Ｇ　
Ｏｅのものが量産されている。

しかし、このものは、Ｓｍ、Ｇｏの原料価格が高いとい
う欠点を有する。　希土類の中では原子量の小さい希土
類元素、たとえばセリウムやプラセオジム、ネオジムは
、サマリウムよりも豊富にあり価格が安い。　また、Ｆ
ｅは安価である。

そこで、近年Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が開発され、特開昭
５９−４６００８号公報では、焼結磁石が開示されてい
る。

Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、通常以下の様に製造され
る。

原料を溶解し、所定の組成を有する合金を鋳造し、イン
ゴットを得る。

得られたインゴットを所定の平均粒径に粗粉砕し、次い
でジェットミル等で微粉砕し、永久磁石用合金粉末を得
る。

そして、得られた合金粉末に、成形、焼結、熱処理を行
い磁石を製造する。

〈発明が解決しようとする課題〉このような場合、ジェットミル等による粉砕では、３ｐ
程度より小さい粒径とすると、酸化をうけやすく、この
合金粉末を用いて製造した磁石は磁気特性が低いものと
なる。

これに対し、平均粒径が３μｍ程度以上の合金粉末中に
は、３８戸以上の粗大粒子が存在し、この合金粉末を用
いて製造した磁石は、保磁力が小さい等の欠点があるこ
とが判明した。

本発明の目的は、保磁力が大きく、良好な磁気特性を有
するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の製造に用いる合金粉末
を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉このような目的は、下記の本発明（１）によって達成さ
れる。

（１）　Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の１種以
上）、ＦｅおよびＢを含有し、平均粒径が３〜１０μｓ
であり、実質的に３８−以上の粒径の粒子が存在しない
ことを特徴とする永久磁石用合金粉末。

〈作用〉本発明の合金粉末を用いて製造したＮｄＦｅ−Ｂ系永久
磁石は、保磁力が大きく、良好な磁気特性を有する。

〈発明の具体的構成〉本発明の合金粉末は、Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類
元素の１種以上）、ＦｅおよびＢを含有するものである
。

Ｒ，ＦｅおよびＢの含有量は、５．５ａｔ％≦Ｒ≦３０ａｔ％４２ａｔ％≦　Ｆｅ　　≦　９０ａｔ％２ａｔ％≦　Ｂ
　≦　２８ａｔ％であることが好ましい。

希土類元素Ｒとしては、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｔｂのうち
少なくとも１種、あるいはさらに、Ｌａ、Ｓｍ、Ｃｅ、
Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｐｍ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｙｂ、Ｙのうち
１種以上を含むものが好ましい。

なお、Ｒとして２種以上の元素を用いる場合、原料とし
てミツシュメタル等の混合物を用いることもできる。

Ｒの含有量は、８〜３０ａｔ％であることが好ましい。

この合金粉末を用いて磁石を製造した場合、８ａｔ％未
満では、結晶構造がα−鉄と同一構造の立方晶組織とな
るため、高い保磁力（ｉＨｃ）が得られず、３０ａｔ％
を超えると、Ｒリッチな非磁性相が多くなり、残留磁束
密度（Ｂｒ）が低下する。

Ｆｅの含有量は４２〜９０ａｔ％であることが好ましい
。

ＦｅｈＳ４２ａｔ、％未満であるとＢｒが低下し、９０
ａｔ％を超えるとｉＨｃが低下する。

Ｂの含有量は、２〜２８ａｔ％であることが好ましい。

Ｂが２ａｔ％未満であると菱面体組織となるためｉＨｃ
が不十分であり、２８ａｔ％を超えるとＢリッチな非磁
性相が多くなるため、Ｂｒが低下する。

なお、Ｆｅの一部をＣｏで置換することにより、磁気特
性を損うことなく温度特性を改善することができる。　
この場合、ｃｏ置換量がＦｅの５０％を超えると磁気特
性が劣化するため、ＣＯ置換量は５０％以下とすること
が好ましい。

また、Ｒ，ＦｅおよびＢの他、不可避的不純物としてＮ
ｉ、Ｓｉ、Ａｊ２、Ｃｕ、Ｃａ等が全体の３ａｔ％以下
含有されていてもよい。

さらに、Ｂの一部を、Ｃ，Ｐ、Ｓ、Ｃｕのうちの１種以
上で置換することにより、生産性の向上および低コスト
化が実現できる。　この場合、置換量は全体の４ａｔ％
以下であることが好ましい。

また、保磁力の向上、生産性の向上、低コスト化のため
に１，６４２、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂ　ｉ、Ｎｂ、
Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、ＳＬ
、Ｈｆ等の１種以上を添加してもよい。　この場合、添
加量は総計で１０ａｔ％以下とすることが好ましい。

本発明の合金粉末は、例えば、以下のように製造する。

まず、所定の組成の合金を一般的な合金製造法、例えば
、アークメルト法、高周波溶解法等により鋳造し、イン
ゴットを得る。

得られたインゴットを、スタンプルミ、ショークラッシ
ャーミル、ブラウンミル等で２０〜１００メツシユ以下
に粗粉砕する。

次いで、ジェットミルにより乾式の微粉砕を行い、分級
し、所定の平均粒径の合金粉末を得る。

湿式の微粉砕では、合金粉末粒子の磁化が強いため凝集
が生じ、適用が困難である。

上記合金粉末の平均粒径は、３〜１０ｐｍ、好ましくは
、３〜６μｍとする。

３−以下では、合金粉末は酸化しやすく、磁気特性が減
少する。　　１０μｓ以上とすると下記に説明する３８
戸以上の粒径の粒子のふるいによる分級が困難となる。

　平均粒径は、空気透過法により合金粉末の表面積を測
定し、それから計算により求める。　測定には、例えば
、サブシーブサイザー（フィッシャー社製）を用いる。

ジェットミルによる微粉砕後は風力分級により微粉を排
除する。

また、微粉砕と風力分級をいっしょに行うため、風力分
級機構付のジェットミルを用いてもよい。

次に、３８−以上の粒径の粒子を排除するため、３８戸
開口のふるいにより分級を行う。

従って、３８戸以上の粒径の粒子は実質的に存在しなく
なり、この合金粉末を用いて製造した永久磁石は、大き
い保磁力を得ることができる。

ここで、実質的に存在しないとは、使用する合金粉末を
３８戸開口のふるいにかけたとき、ふるいに残留する粉
末がＯ〜０．２重量％、好ましくは０〜０．１５重量％
程度のことである。

なお、本発明では、３８戸開口のふるいにかけたとき、
ふるい上に残留する粉末が０．２重量％であればよいの
で、前記の３８ｐｍ開口のふるいによる分級にかえ風力
分級を行ってもよい。

本発明の合金粉末は、焼結磁石用の原料に用いられる。

磁石を製造するには、まず、合金粉末を、好ましくは磁
場中にて成形する。　この場合、磁場強度は７ｋＯｅ以
上、成形圧力は１〜５ｔ　／　ｃ　ｍ　２程度であるこ
とが好ましい。

得られた成形体を、１０００〜１２００℃で０．５〜５
時間焼結し、急冷する。　なお、焼結雰囲気は、Ａｒガ
ス等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。

この後、好ましくは不活性ガス雰囲気中で、５００〜９
００℃にて１〜５時間時効処理を行なう。

最後に、所定の着磁器により着磁を行う。

このように本発明の合金分体を用いて製造された磁石の
グレインサイズは、平均グレイン径３〜２０声程度であ
る。

測定は、走査型電子顕微鏡を用いる。

〈実施例〉実施例１〜５、比較例１．２Ｎ（１＋４　Ｄ５’２　　Ｂａ　　Ｆｅｖ６の組成を有
する合金を鋳造し、ショークラッシャーミル、ブラウン
ミルで３２メツシユ以下に粗粉砕した。

次いで、分級機構が付属したジェットミルを用い微粉砕
し、ふるいで分級をし、あるいは風力分級し、平均粒径
が５，０塵、３８塵の開口ふるいに残留する粒子が、下
記表１に示される割合である合金粉末を得た。

この場合、平均粒径は、空気透過法により求め、測定に
は、ザブシーブサイザー（）、ｆラシャ−社製）を用い
た。

また、磁石Ｎ０１１の粉末が３８１１ｍ開口のふるいで
分級したもの、Ｎｏ、２〜Ｎｏ、７のものが風力分級し
たもの、Ｎｏ、８のものが分級しないものである。

これらの各合金粉末に形成、焼結、熱処理を行い、磁石
Ｎ００１〜８を製造した。

これら各磁石１〜８について保磁力ｉ　ＩＩ　ｃを測定
し、結果を表１に示す。

なお保磁力の測定には、直流自己磁束計を使用した。

また、成形は磁場中成形を行い、加圧圧力２ｔ／ｃｍ２
．印加磁場１０ｋＯｅとした。　そして、焼結および熱
処理は、Ａｒガス中にて行い、焼結温度１１００°Ｃ１
焼結時間１時間、熱処理温度６００℃、熱処理時間２時
間とした。

表Ｎｏ、　　　　の割合（重量％）　　　（ｋＯｅ）１（
本発明）　　　　　０　　　　　　１８．７２（本発明
）　　　　　０．０２　　　１７．９３（本発明）　　
　　　０．０８　　　１７．５４（本発明）　　　　　
０．１１　　　１７．７５（本発明）　　　　　０．１
４　　　１７．５６（比較）　　　　　　　　０．４４
　　　　１５．０７（比較）　　　　　　　０．８２　
　　　１４．８８（比較）　　　　　　　　２．００　
　　　１４．２表１より本発明の合金粉末を用いて製造
した磁石は、比較例にくらべ大きな保磁力を有すること
がわかる。

なお、上記において、ジェットミルの粉砕により、平均
粒径２．８μｍとしたところ、３８戸開口のふるいに残
留する粒子は０重量％であった。

このものを上記と全く同一の条件にて磁石としたところ
、保磁力ｉ　Ｈｃは１４．２ｋＯｅであった。

〈発明の効果〉本発明の永久磁石用合金粉末を用いると、保磁力が太き
（、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。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素の１種以上
）、ＦｅおよびＢを含有し、平均粒径が３〜１０μｍで
あり、実質的に３８μｍ以上の粒径の粒子が存在しない
ことを特徴とする永久磁石用合金粉末。