JPH0227425B2 - - Google Patents

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JPH0227425B2
JPH0227425B2 JP62245243A JP24524387A JPH0227425B2 JP H0227425 B2 JPH0227425 B2 JP H0227425B2 JP 62245243 A JP62245243 A JP 62245243A JP 24524387 A JP24524387 A JP 24524387A JP H0227425 B2 JPH0227425 B2 JP H0227425B2
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JP62245243A
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JPS6487715A (en
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Takaaki Yasumura
Teruo Kyomya
Yasutoshi Mizuno
Kazuo Matsui
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FDK Corp
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FDK Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/007Heat treatment of ferrous alloys containing Co
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/0555Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0557Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、希土類元素と遷移金属を主成分とす
るR2M17系(但しRはイツトリウムを含む希土類
元素、Mは主として遷移金属である)永久磁石材
料を製造する方法に関し、更に詳しくは、Mとし
てコバルト、マンガン、鉄を含み、Mの量(z)
を少なくし適切な熱処理を行うことによつて保磁
力を実用範囲まで高めた希土類磁石合金の製造方
法に関するものである。 [従来の技術] R―Co―Mn―Fe系の2―17型希土類永久磁石
合金は従来公知である。この種の材料としては例
えば次の一般式、 R(Co1-u-v-w Mnu Fev Twz ただし、 0<u≦0.30 0.05<v≦0.50 0.001<w≦0.20 7.5≦z<8.5 Rは希土類元素の1種または2種以上、Tは
Ge,Al,Si,Mg,Zn,Cd,In,Sn,Mo,W,
V,Nb,Taの1種または2種以上、 で表される材料がある(例えば特公昭60−43900
号、特公昭61−8140号、特公昭61−36361号、特
公昭61−36362号など)。 これらの永久磁石の製法は、アルゴンガス中に
おいて高周波加熱炉で溶解し粉砕した後、磁場中
でプレス成形する。そして各組成に応じて1150〜
1250℃で焼結しアルゴン中で急冷する。その後
1100〜1150℃で1時間、700〜800℃で1時間、
400〜500℃で8〜10時間熱処理を施して磁石とす
る。 [発明が解決しようとする問題点] 一般的にはMnを含むR―Co―Mn―Fe系合金
では高い保磁力が得られ難い問題がある。そこで
従来技術では前記一般式において、zの値を7.5
以上に設定しないと必要な保磁力(iHc)を有す
る磁石が得られなかつた。 本発明の目的は、z値が7.5未満という低い領
域でも保磁力を実用範囲まで高めることができ、
高エネルギー積を発生させうるようにした永久磁
石材料の製造方法を提供することにある。 [問題点を解決するための手段] 本発明者はR―Co―Mn―Fe系の永久磁石合金
において永久磁石としての保磁力を実用範囲まで
高め、高エネルギー積を得る方法について種々検
討した結果、特定の組成領域で且つ特定の焼結・
溶体化処理並びに2段時効処理の条件を採用する
ことによつて前記目的を達成できることを見出
し、本発明を完成させるに至つたものである。 即ち本発明において原料組成は、一般式 R(Co1-u-v-w Mnu Fev Twz ただし、 0<u≦0.30 0.05<v≦0.50 0.001<w≦0.20 u+v+w<1 6.0≦z<7.5 Rはイツトリウムを含む希土類元素の1種また
は2種以上、TはV,Nb,Ta,Mo,もしくは
Zrから選ばれる1種または2種以上、 からなる合金である。 本発明ではこのような組成の合金を1150〜1250
℃で焼結し、1100〜1240℃で且つ焼結温度より10
〜50℃低い温度で溶体化処理を行い、その後第1
段時効を500〜1000℃で等温処理し、第2段時効
を第1段時効より50℃以上高い温度で等温処理
し、続いて毎分0.2〜10℃の冷却速度で連続的に
300〜600℃まで冷却する。 本発明の特徴は、永久磁石を構成する金属元素
の組成と焼結・溶体化処理および時効処理方法と
の結合にある。 本発明における合金の組成比率や処理条件等は
全て各種実験結果に基づいている。前記の一般式
において、zの値を7.5未満としたのは、本発明
方法のような焼結・溶体化処理並びに時効処理方
法を採用すると従来技術のようなz値が7.5以上
の場合にはかえつて保磁力が低下することが判明
したからである。本発明においてz値の範囲は
6.0≦z<7.5であるが、より好ましい範囲は7.0≦
z<7.5程度である。 また本発明において特に二段時効を採用し、そ
の第2段時効を第1段時効より50℃以上高い温度
で等温処理するのは、前記のようにz値が7.5未
満の場合には、そのような処理を行わないと保磁
力を実用範囲まで高めることができないからであ
る。 [実施例 1−1] (前工程) 必要とする合金を高周波溶解炉で溶解し、ジヨ
ークラツシヤによつて粗粉砕したのちジエツトミ
ルにより微粉砕し、この微粉砕粉を磁場の強さ
15kOe、成形圧3ton/cm2で圧縮成形した。 (合金の組成) Sm(Co0.69Mn0.09Fe0.20V0.027.4 (熱処理) 焼結を1180℃で5時間、溶体化処理を1150℃で
5時間行い、第1段時効を700℃で1時間、第2
段時効を800℃で3時間行い、冷却速度1℃/分
で400℃まで冷却した。 (特性値) 得られた磁石の磁気特性は次の通りである。 Br=11.2kOe iHc=8.0kOe bHc=6.7kOe (BH)max=25.7MGOe [実施例 1−2] (前工程) 実施例1−1に同じ。 (合金の組成) Sm(Co0.70Mn0.07Fe0.21Nb0.027.4 (熱処理) 焼結を1195℃で5時間、溶体化処理を1170℃で
5時間行い、第1段時効を600℃で1時間、第2
段時効を800℃で3時間行い、冷却速度1℃/分
で400℃まで冷却した。 (特性値) 得られた磁石の磁気特性は次の通りである。 Br=11.3kOe iHc=7.8kOe bHc=6.4kOe (BH)max=25.3MGOe [実施例 1−3] (前工程) 実施例1−1に同じ。 (合金の組成) Sm(Co0.70Mn0.08Fe0.20Ta0.027.4 (熱処理) 焼結を1185℃で5時間、溶体化処理を1160℃で
5時間行い、第1段時効を700℃で1時間、第2
段時効を800℃で3時間行い、冷却速度1℃/分
で400℃まで冷却した。 (特性値) 得られた磁石の磁気特性は次の通りである。 Br=11.2kOe iHc=7.6kOe bHc=5.8kOe (BH)max=25.4MGOe [実施例 1−4] (前工程) 実施例1−1に同じ。 (合金の組成) Sm(Co0.70Mn0.09Fe0.19Mo0.027.4 (熱処理) 焼結を1190℃で5時間、溶体化処理を1150℃で
5時間行い、第1段時効を600℃で1時間、第2
段時効を800℃で3時間行い、冷却速度1℃/分
で400℃まで冷却した。 (特性値) 得られた磁石の磁気特性は次の通りである。 Br=11.7kOe iHc=8.9kOe bHc=7.1kOe (BH)max=26.8MGOe [実施例 1−5] (前工程) 実施例1−1に同じ。 (合金の組成) Sm(Co0.70Mn0.08Fe0.20Zr0.027.4 (熱処理) 焼結を1185℃で5時間、溶体化処理を1140℃で
5時間行い、第1段時効を600℃で1時間、第2
段時効を800℃で3時間行い、冷却速度1℃/分
で400℃まで冷却した。 (特性値) 得られた磁石の磁気特性は次の通りである。 Br=11.9kOe iHc=8.2kOe bHc=6.9kOe (BH)max=26.4MGOe [実施例 1−6] (前工程) 実施例1−1に同じ。 (合金の組成) Sm(Co0.69Mn0.085Fe0.20Nb0.005Zr0.02)7.4 (熱処理) 焼結を1195℃で5時間、溶体化処理を1170℃で
5時間行い、第1段時効を600℃で1時間、第2
段時効を800℃で3時間行い、冷却速度1℃/分
で400℃まで冷却した。 (特性値) 得られた磁石の磁気特性は次の通りである。 Br=11.2kOe iHc=8.5kOe bHc=7.2kOe (BH)max=27.1MGOe 上記実施例1−1〜6の結果から、T(V,
Nb,Ta,Mo,Zr)の添加に応じて、適切な熱
処理を施すことにより希土類磁石として実用範囲
の磁気特性が生じることが判る。 [実施例 2] (前工程) 実施例1−1に同じ。 (合金の組成) Sm(Co0.69Mn0.09Fe0.20V0.20V0.02)7.4 (熱処理) 焼結を1180℃で5時間、溶体化処理を1150℃で
5時間行う。 その後、時効処理条件を種々変えて試料を作製
し、磁気特性を測定した。 <処理A>…従来技術 500〜1000℃の範囲で3時間等温処理し、冷却
速度1℃/分で400℃まで冷却した(第1図A参
照)。得られた磁石の磁気特性を第1表に示す。
【表】 <処理B>…従来技術 800℃で3時間等温処理し冷却速度0.2〜9℃/
分で400℃まで冷却した(第1図B参照)。得られ
た磁石の磁気特性を第2表に示す。
【表】 <処理C>…本発明方法 第1段時効を700℃で1時間等温処理し、次い
で第2段時効を600〜1000℃の範囲で3時間等温
処理して、冷却速度1℃/分で400℃まで冷却し
た(第1図C参照)。得られた磁石の磁気特性を
第3表に示す。
【表】 <処理D>…本発明方法 第1段時効を700℃で1時間等温処理し、次い
で第2段時効を800℃で3時間等温処理して、冷
却速度0.2〜9℃/分で400℃まで冷却した(第1
図D参照)。得られた磁石の磁気特性を第4表に
示す。
【表】 実施例2の結果から次のことが判る。処理A,
Bは従来の熱処理方法であり、これではzが7.5
未満の場合に保磁力は小さい。それに対して本発
明方法の処理C,Dではzが7.5未満の場合でも
高い保磁力が得られる。 [比較例] (前工程) 実施例1−1に同じ。 (合金の組成) Sm(Co0.69Mn0.087Fe0.20V0.0237.4 (熱処理) 焼結を1180℃で5時間、溶体化処理を1150℃で
5時間行つたものを、第1段時効を500〜800℃の
範囲で1時間等温処理し(もしくは第1段時効無
し)、続いて第2段時効を800℃で3時間行い、冷
却速度1℃/分で400℃まで冷却した。得られた
磁石の磁気特性を第5表に示す。
【表】 このようにz値が7.5以上の場合には、本発明
のような2段時効処理を行うとかえつて保磁力が
低下してしまう。 [発明の効果] 本発明は上記のように特定の合金組成を採用し
特定の焼結・溶体化処理と2段時効処理条件を採
用したことによつて、前記一般式におけるz値が
7.5未満の低い組成領域であつても永久磁石に必
要な高い保磁力を発生させることができ、またル
ープの角型性を改善でき、その結果、高いエネル
ギー積を発生させ得る優れた効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
第1図A〜Dは実施例2における時効処理の温
度プログラムの説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 R(Co1-u-v-w Mnu Fev Twz ただし、 0<u≦0.30 0.05<v≦0.50 0.001<w≦0.20 u+v+w<1 6.0≦z<7.5 Rはイツトリウムを含む希土類元素の1種また
    は2種以上、TはV,Nb,Ta,Mo,もしくは
    Zrから選ばれる1種または2種以上、 からなる組成の合金を、1150〜1250℃で焼結し、
    1100〜1240℃で且つ焼結温度より10〜50℃低い温
    度で液体化処理を行い、その後第1段時効を500
    〜1000℃で等温処理し、第2段時効を第1段時効
    より50℃以上高い温度で等温処理し、続いて毎分
    0.2〜10℃の冷却速度で連続的に300〜600℃まで
    冷却することを特徴とする永久磁石材料の製造方
    法。
JP62245243A 1987-09-29 1987-09-29 Production of permanent magnet material Granted JPS6487715A (en)

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JPH0442507A (ja) * 1990-06-08 1992-02-13 Hitachi Metals Ltd 希土類永久磁石およびその熱処理方法ならびに磁石体
CN106531383B (zh) * 2016-11-08 2018-11-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 钐钴合金材料、钐钴合金粉末及其制备方法及钐钴基磁体

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