JPH02263404A

JPH02263404A - 希土類鉄系永久磁石

Info

Publication number: JPH02263404A
Application number: JP1084958A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Meguro; 目黒　訓昭; Masaaki Tokunaga; 徳永　雅亮
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1990-10-26

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、希土類鉄系永久磁石に関するものであり、特
には２、冷薄片又は薄帯等の合金に熱間塑性加工を施し
て磁気異方性を付与した磁石に関する。

〔従来の技術〕

希土類と鉄を主体とする遷移金属−ホウ素系異方性磁石
の製造には、焼結法及び溶湯急冷法が知られている。焼
結法による本磁石は、特開昭５９４６００８号に記載さ
れているように、所定組成のインゴットを鋳造し、これ
を粉砕し、成形し、焼結する工程により製造される。し
かし、本手法では合金が硬いため、特に粉砕工程で多く
の装置と動力を要し、時間もかかる。また、この系の材
料は酸化しやすく、これにより特性が劣化、場合によっ
ては微粉砕粉が燃焼することもある。さらに、本手法の
場合、インゴットおよび焼結体のいずれを用いても１０
００μｍ以下の微粉とした場合には著しい磁気特性の劣
化、特に保磁力（＋Ｈｃ）の低下が生じ、樹脂結合型希
土類磁石の原料として用いることは困難であった。

一方、溶湯２、冷性による異方性磁石は、特開昭６０−
１００４０２号公報に記載されているように急冷法によ
り製造された合金薄片又は薄帯等の合金を型性変形させ
ることによって得られる。この方法では圧縮方向と磁化
容易方向が一致するため、板状磁石の製造にむいている
。さらに本手法によって製造された異方性磁石は１００
０μｍ以下に粉砕した場合においても磁気特性の劣化は
ほとんど生ぜず、そのため樹脂結合型磁石の原料として
用いることが可能である。

これらの異方性磁石は、焼結法、溶湯急冷法にかかわら
ず磁気的な熱安定性は保磁力（＋Ｈｃ）によって大きく
左右され、いずれの場合も保磁力が大きくなるに従って
高温安定性が向上する。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、溶湯急冷法で製造された異方性磁石の場合には
、保磁力の増大すなわち熱安定性の向上は逆にＭ　’ｆ
＝ｉｌ磁界に対する４πＩの増加率を減少させ、そのた
め着磁磁界一定で比較した場合の磁気特性は、保磁力（
、Ｈｃ）が大きくなるに従って低下するという問題点を
有していた。

従って本発明は、溶湯急冷法により作製された、希土類
、鉄ボロン系永久磁石において、かかる上記問題を解決
し、高い熱安定性を、より低い保磁力を達成することに
より比較的低い磁界においても４πＩの増加率の高い、
すぐれた磁気特性を有す永久磁石を得ることを目的とし
ている。

一般に製造ラインで用いられる永久磁石の着磁磁界強度
は、設備の制限等から１５〜２０ＫＯｅであることが通
例であり、また多極着磁等の着磁形態によっては、この
値が得られない場合も生じる。

そのため、低い着磁磁界強度で高い磁気特性を得ること
は、永久磁石を製造する場合において極めて重要な意味
をもつものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、溶湯急冷法により作製された希土類元素（但
し、Ｙを含む）、鉄およびボロンを基本成分とする磁石
合金に熱間塑性加工を施し、磁気異方性を付与した磁石
において、該磁石の結晶粒のＣ軸方向とａｂ軸方向の平
均寸法比＝Ｃ軸／ａｂ軸が０．５〜１．０の範囲にあり
且つ、磁石のＣ軸に直角な面の平均結晶粒径が０．５μ
ｍ以下であることを特徴とする希土類鉄系永久磁石であ
る。

本発明は更に、前述の希土類鉄系永久磁石を粉砕して得
た磁石粉末と樹脂とを混合することを特徴とする樹脂結
合型希土類磁石でもある。

本発明者らは、１５〜２０ＫＯｅの比較的低い着ｌ　ｉ
ｆｆ界において高い磁気特性を得ることを目的に、希土
類鉄系永久磁石合金に熱間塑性加工を施し、磁気異方性
を付与した希土類鉄系永久磁石にってい鋭意２種々の研
究、検討を試みた結果、前記した特定の結晶粒形状にお
いて、より低い保磁力（＋Ｈｃ）で高い熱安定性が得ら
れることを見い出したものである。この結果、１５〜２
０ＫＯｅの比較的低い着磁磁界においても高い磁気特性
と、すぐれた熱安定性とを同時に達成することが可能と
なり本発明を完成するに至ったものである。

前記の特定の結晶粒形状を得る手段としては、比較的低
温、低歪速度で熱間塑性加工を行なえばよく、更に希土
類元素の含有量が比較的多いＮ」成がより好ましい。

Ｃ軸は、熱間塑性加工の際の圧縮方向であり、同時に磁
気的な異方性の方向に一致する。ａｂ軸は、圧縮方向に
対し直角な方向である。熱間塑性加工の際、粒子形状は
加工率が大きくなるに従ってａｂ軸の長いいわゆる板状
粒子へと粒成長とともに変化する。一般に、単一の板状
粒子の場合、磁化方向の寸法／それに直角な方向の寸法
の値が小さくなるに従ってつまり、より板状になるに従
って反磁場係数は大きくなる。磁化反転は、この反磁場
係数が大きくなるに従って容易となる。

そのため、結晶粒のＣ軸方向とａｂ軸方向の平均寸法比
：Ｃ軸／ａｂ軸が０．５未満の場合は、高い熱安定性は
得られない。寸法比：Ｃ軸／ａｂ軸カ月、０を超える場
合は、熱間塑性加工の際に異方性が付与できず高い磁気
特性が得られない。また、Ｃ軸に直角な面の平均結晶粒
径が０．５μｍを超えた場合は、寸法比を０．５〜１．
０とすることによっても熱安定性の向上効果はみられな
い。

〔実施例〕

〔実施例１〕原子比Ｔ：Ｎｄ　１４．５Ｘ　、　Ｆｅ　７８Ｘ　、　
Ｂ　ＩＸ　、　Ａｆ　Ｏ，５％より成る合金を、アーク
溶解にて作製した。得られた合金をアルゴン中で溶解し
、４０ｍ／秒の周速で回転している冷却ロール表面にこ
の溶解した合金をノズルを通して吹きつけて超急冷した
。

こうして得たりん片状粉末を粗粉砕の後２　ｔｏｍ／ｃ
ｍ”の圧力で圧縮して、３０φ×５０ｔの成形体とした
。成形体はホットプレスを用い６２０　’Ｃの温度にお
いて熱間型性加工を施した。その後、切断加工を行ない
、所定の寸法のテストピースとした。

得られたテストピースは、磁気特性、熱安定性および結
晶粒の測定に供した。熱安定性に供したテストピースは
、パーミアンス係数が２となるようにした。

熱安定性は、フラックスメーターを用い不可逆減磁率の
変化により評価した。磁気特性は、Ｂ−Ｈトレーサーを
用い＋ふ１定した。測定の際の着磁磁界強度は１５およ
び２０ＫＯｅの２点を用いた。結晶粒径および寸法比の
測定は、ＦＥ−ＳＥＭでＣ軸に直角、平行の２方向の破
面を観察することにより行なった。観察倍率は５万倍で
ある。得られた磁気特性および不可逆減磁率を第１表に
結晶粒径、形状との対比で示す。

〔比較例１〕原子比でＮｄ　１４．０％　、　Ｆｅ　７８．５χ、Ｂ
７χ、　Ｓｉ　０．５％より成る合金をアーク溶解にて
作製した。得られた合金は、実施例１と同様の手法でり
ん片状の粉末とした。得られた粉末は、２　ｔ、ｏｍ／
ｃｍ２の圧力で圧縮して３０φ×５ＯＬの成形体とした
。成形体は、ホットプレスを用い７２０°Ｃの温度で熱
間塑性加工を施した。その後、実施例１と同様の手法を
用い各種評価に供した。得られた結果を、第１表に実施
例１との比較で示す。

〔比較例２〕原子比でＮｄ　１４χ、　Ｆｅ　７９Ｘ　、　Ｂ　６．
５χ、　Ｇａ　Ｏ，５％より成る合金をアーク溶解にて
作製した。その後、比較例１と同様の手法を用いて各種
評価に供した。得られた結果を第１表に実施例１および
比較例１との比較で示す。

第１表にて実施例１と比較例１とを比較すると、両者の
保磁力（＋Ｈｃ）はほぼ同様の値を示すにもかかわらず
、得られる熱安定性は著しい相違を示すことがわかる。

比較例１における不可逆減磁率は、実用材とするには無
理がある。

一方比較例２の場合、不可逆減磁率はほぼ同様であるが
、得られる磁気特性は大きく異なる。この相違は着磁強
度１５ＫＯｅの場合の方がより大きい。

（実施例２〕原子比でＮｄ　１５χ、　Ｆｅ　７７．９χ、Ｂ７χ、
　Ｇａ　Ｏ，２χより成る合金をアーク溶解にて作製し
た。その後、実施例１と同様の手法を用い各種評価に供
した。

ただし、この場合の熱間ヅ性加工温度は６５０°Ｃであ
る。得られた結果を第２表に示す。

〔比較例３］原子比でＮｄ　１４．５χ、　Ｆｅ　７７．５χ、Ｂ７
χ、　Ｇａ　１．０％より成る合金をアーク溶解にて作
製した。その後、実施例１と同様の手法を用い各種評価
に供した。この場合の熱間塑性加工温度は７００°Ｃで
ある。

得られた結果を第２表に実施例２との比較で示す。

第２表にて実施例２と比較例３とを比較すると明らかな
如く、両者の不可逆減磁率はほぼ同様の値を示すにもか
かわらず得られる磁気特性は著しい相違を示す。

〔実施例３〕実施例２と同一の組成、同一の手法を用いて熱間塑性加
工を施した。その後、ディスク型振動ミルを用い３２メ
ツシユ以下の粉末とした。得られた粉末は、熱硬化性エ
ポキシ樹脂と重量比で９０：１０の比率で混合した後、
圧縮成形法にて、樹脂結合型希土類磁石を製造した。得
られた磁石は、パーミアンス係数が２となるように加工
した後、実施例１と同様の測定を行なった。得られた結
果を第３表に示す。

〔比較例４］比較例３と同一の組成、同一の手法を用いて熱間塑性加
工を施した。その後、実施例３と同様の手法を用い各種
評価に供した。得られた結果を第３表に実施例３との比
較で示す。

第３表をみると明らかな如く、樹脂結合型磁石において
も、第２表に示す結果と同様に傾向を示すことが確認で
きる。

〔実施例４〕原子比でＮｄ　１５．５χ、　Ｆｅ　７７．８Ｘ　、　
Ｂ　６．５χ＋　５ｉＯ１５χより成る合金をアーク溶
解にて作製した。そ後、実施例１および３と同一の手法
にて樹脂結合型磁石を作製し、同様の評価を行なった。

ただし、この場合の熱間塑性加工の温度は６００″Ｃで
ある。

得られた結果を第４表に示す。

〔比較例５］原子比でＮｄ　１４Ｘ　、　Ｆｅ　７８．８５χ、　Ｂ
　７Ｘ　、　Ｇｅ　Ｏ，１５％より成る合金をアーク溶
解にて作製した。その後、実施例１および３と同一の手
法にて樹脂結合型磁石を作製し、同様の評価を行なった
。この場合の熱間加工温度は７４０″Ｃである。得られ
た結果を、第４表に実施例４との比較で示す。

第４表においても、第３表と同様の傾向を示すことが確
認できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明により、従来法で困難であ
った比較的低い着磁磁界で高い熱安定性と同時にすぐだ
磁気特性を得ることが可能となった。これにより、大幅
な生産性の向上が期待できる。

手続補正書印発）稽　痣・１°・Ｉ７８平成１年特許願第８４９５８号発明の名称希土類鉄系永久磁石補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称　（５
０８）　日立金属株式会社明細書の「発明の詳細な説明」の欄。

補正の内容（２）第５頁１３行〜１４行の「磁石にってい」を「磁
石について」と訂正する。

（３）第９頁第１表の「平均粒系」を「平均粒径」と訂
正する。

（４）第１５頁７行の「同様に」を「同様な」と訂正す
る。

以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶湯急冷法により作製された希土類元素（但し、
Ｙを含む）、鉄およびボロンを基本成分とする磁石合金
に熱間塑性加工を施し、磁気異方性を付与した磁石にお
いて、該磁石の結晶粒のＣ軸方向とａｂ軸方向の平均寸
法比：Ｃ軸／ａｂ軸が０．５〜１．０の範囲にあり、且
つＣ軸に直角な面の平均結晶粒径が０．５μｍ以下であ
ることを特徴とする希土類鉄系永久磁石。
（２）溶湯急冷法により作製された希土類元素（但し、
Ｙを含む）、鉄およびボロンを基本成分とする磁石合金
に熱間塑性加工を施し、磁気異方性を付与した磁石の結
晶粒のＣ軸方向とａｂ軸方向の平均寸法比：Ｃ軸／ａｂ
軸が０．５〜１．０の範囲であり、且つＣ軸に直角な面
の平均結晶粒径が０．５μｍ以下である希土類鉄系永久
磁石を粉砕して得た磁石粉末と樹脂とを混合することを
特徴とする樹脂結合型希土類磁石。