JPH0328503B2 - - Google Patents

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JPH0328503B2
JPH0328503B2 JP61302625A JP30262586A JPH0328503B2 JP H0328503 B2 JPH0328503 B2 JP H0328503B2 JP 61302625 A JP61302625 A JP 61302625A JP 30262586 A JP30262586 A JP 30262586A JP H0328503 B2 JPH0328503 B2 JP H0328503B2
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JP61302625A
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JPS63157844A (ja
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Teruo Kyomya
Takaaki Yasumura
Yasutoshi Mizuno
Kazuo Matsui
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FDK Corp
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    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、希土類元素とコバルトを主成分とす
るR2Co17系(但しRはYを含む希土類元素)永
久磁石材料の製造方法に関し、更に詳しくは、そ
れに銅とニオブを添加した2−17型希土類磁石合
金の製造方法に関するものである。 [従来の技術] R−Co−Fe−Cu系の2−17型希土類永久磁石
合金は従来公知である。この系の合金材料におい
て、Cuの添加は保磁力を高める効果があり10重
量%以上は必要であるとされていた。しかしCu
の添加量が増大すると残留磁化Brが低下してし
まう。 この問題を解決するため適量のNb(ニオブ)を
複合添加する技術が報告されている(特公昭55−
48093号公報)。それによればCuを5〜12重量%
含有させ、Nbを0.2〜4重量%添加している。 [発明が解決しようとする問題点] 上記の技術ではCuの含有量を減少させたとは
言え、まだ5〜12重量%は必要でありBrを向上
させ難い問題があつた。 本発明の目的は、Cuが5重量%以下という低
い組成領域のR−Co−Fe−Cu−Nb磁石合金材
料においても、熱処理条件を適切に設定すること
によつて永久磁石の保磁力を実用範囲まで高める
ことができ、結果として高エネルギー積を有する
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] 本発明者等はR−Co−Fe−Cu−Nb系の希土
類永久磁石合金材料に関しCuの量を極力少なく
しつつ永久磁石としての保磁力を実用範囲まで高
めうる方法について種々検討した結果、焼結し溶
体化処理を施した材料について2段時効を行い、
第2段時効を第1段時効よりも高い温度で行い所
定の速度で冷却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素材となる原料とその重量
比率は、22〜28重量%のR(但しRはY(イツトリ
ウム)を含む希土類元素の1種もしくは2種以
上)、23重量%以下のFe、0.1〜5重量%のCu、
0.1〜6重量%のNb、残部がCoからなる組成であ
る。 このような組成の合金をまず1180〜1250℃で焼
結し、1100〜1240℃で且つ焼結温度より10〜80℃
低い温度で溶体化処理を行う。次に第1段時効と
して400〜900℃で1時間以上等温処理し、第2段
時効として第1段時効よりも高い温度の700〜
1000℃で等温処理を行う。その後、毎分0.2〜10
℃の冷却速度で連続的に300〜600℃まで冷却する
ものである。 本発明の特徴は、上記のように第1段時効より
も高い温度で第2段時効を行い、引き続いて徐冷
する点にある。 本発明において合金の組成比率や処理条件等は
全て以下に述べる実施例に示すような実験結果に
基づいている。まずR、Co、Feの比率は、この
種の三元系組成物で一般的に使用されているもの
とほぼ同様である。Rを22〜28重量%としたのは
22重量%未満では保磁力が低下し、28重量%超え
ると残留磁化が低下するからである。Feの添加
量の上限を23重量%としたのは、iHcが低下する
からである。 Cuの含有量を0.1〜5重量%としたのは、従来
は5重量%以上でないと保磁力がでなかつたが熱
処理条件を適切に設定することによつて保磁力を
実用範囲まで高められるとともにBrを向上する
ことができるためである。さらに0.1〜5重量%
の範囲において熱処理時間を短くする場合はCu
の添加量を多くし、そうでない、つまり冷却速度
を遅くできる場合にはCuの含有量を少なくでき
る等の調整も可能である。Nbの添加量を0.1〜6
重量%としたのは、6重量%を超えると4πI−H
ループの角形性が悪くなるからである。 焼結温度1180〜1250℃としたのは、一般に焼結
温度が高いほど密度が上がり残留磁化が高くなる
ため1180℃以上としたものであり、1250℃を超え
ると焼結体が溶け残留磁化がかえつて低くなるか
らである。また焼結温度より10〜80℃低い1100〜
1240℃で溶体化処理を行うのは、そのような溶体
化処理によつて角形性が向上するためである。 また第1段目よりも高い温度で第2段目の時効
処理を行い、その温度から連続冷却するのは、そ
れによつてCuが5重量%以下の場合でも高い保
磁力を保たせることができるからである。 [作用] このような特殊な熱処理条件を採用することに
よつて、R−Co−Fe−Cu−Nb系の合金磁石材
料においてCuを5重量%以下に少なくしても、
永久磁石の保磁力を実用性の範囲まで高めること
ができる。 実施例 1 (前工程) 必要とする合金を高周波溶解炉で溶解し、ジヨ
ークラツシヤーによつて粗粉砕した後、ジエトミ
ルにより微粉砕し、この微粉砕粉体を15kOeの磁
場中で形成圧3ton/cm2で圧縮成形した。 (焼結体の組成) Sm=23.0重量%、Cu=3.6重量%、Fe=15.6重
量%、Nb=0〜7重量%、残部をCoとする。 (熱処理) Nbの添加量に応じて1180〜1250℃で5時間の
焼結を行い、1100〜1240℃で5時間の溶体化処理
を行つた。そして第1段時効を700℃で2時間行
い、第2段時効として900℃で3時間保持し、0.5
℃/分の冷却速度で400℃まで冷却した。Nbの添
加量(重量%)に対するbHcの測定結果を第1表
に示す。
【表】 この表から分かるように、Nbが含まれていな
かつたりNbの含有量が多くなつて7重量%にも
なると、bHcが大きく低下し、4πI−Hループの
角形性が悪化していまう。 実施例 2 (前工程)……実施例1に同じ (焼結体の組成) Sm=23.0重量%、Cu=0〜6重量%、Fe=
15.6重量%、Nb=3重量%、残部をCoとする。 (熱処理)……実施例1に同じ Cuの含有量の変化に対するbHc、iHc、Br、
(BH)naxの測定結果を第2表に示す。
【表】 この第2表から本発明では高いエネルギー積が
得られることが分かる。 実施例 3 (前工程)……実施例1に同じ (焼結体の組成) Sm=23.0重量%、Co=54.7重量%、Fe=15.6
重量%、Cu=3.9重量%、Nb=2.8重量%。 (熱処理) 1170〜1270℃で5時間の焼結を行い、溶体化処
理として焼結温度より20℃低めの温度で5時間保
持し、第1段時効として700℃で2時間保持し、
第2段時効として900℃で3時間保持し、その温
度から0.5℃/分の冷却速度で400℃まで冷却し
た。焼結温度に対するbHc、iHc、Brおよび密度
の測定結果を第3表に示す。
【表】 第3表より焼結温度を高くすると密度は高く、
Brが向上するが、1250℃を超えると焼結体の溶
融のため磁気特性全体が低下することが分かる。 実施例 4 (前工程)……実施例1に同じ (焼結体の組成)……実施例3に同じ (熱処理) 1250℃で5時間焼結し、1010〜1230℃で5時間
の溶体化処理を行つた。第1段時効として700℃
で2時間保持し、第2段時効を900℃で3時間行
つた。そして0.5℃/分の冷却速度で400℃まで冷
却した。溶体化温度に対するbHcの測定結果を第
4表に示す。
【表】 適切な溶体化温度を加えることによりbHcが良
くなることが分かる。 実施例 5 (前工程)……実施例1に同じ (焼結体の組成)……実施例3に同じ (熱処理) 1250℃で5時間の焼結を行い、1230℃で5時間
の溶体化処理を行つた。そして第1段時効として
600〜800℃で2時間保持し、第2段時効を900℃
で3時間行い冷却した。第1段時効の温度に対す
るbHc、iHcの測定結果を第5表に示す。
【表】 適切な第1段時効温度によりbHcが良くなるこ
とが分かる。 実施例 6 (前工程)……実施例1に同じ (焼結体の組成)……実施例3に同じ (熱処理) 1250℃で5時間の焼結を行い、1230℃で5時間
の溶体化処理を行つた。そして第1段時効として
700℃で0.5〜8時間保持し、第2段時効を900℃
で3時間行い、0.5℃/分の冷却速度で400℃まで
冷却した。第1段時効の保持時間に対するbHc、
iHcの測定結果を第6表に示す。
【表】 第1段時効時間を1時間以上、好ましくは2時
間以上加えないとbHcがよくならないことが分か
る。 実施例 7 (前工程)……実施例1に同じ (焼結体の組成)……実施例3に同じ (熱処理) 1250℃で5時間の焼結を行い、1230℃で5時間
の溶体化処理を行つた。そして第1段時効として
700℃で2時間保持し、第2段時効を850〜950℃
で2時間行い、0.5℃/分の冷却速度で400℃まで
冷却した。第2段時効の温度に対するbHc、iHc
の測定結果を第7表に示す。
【表】 第2段時効の温度を上げるとiHcがでるが、し
かし適切な温度を加えないとbHcが悪くなること
が分かる。 実施例 8 (前工程)……実施例1に同じ (焼結体の組成)……実施例3に同じ (熱処理) 1250℃で5時間の焼結を行い、1230℃で5時間
の溶体化処理を行つた。そして第1段時効として
700℃で2時間保持し、第2段時効を900℃で2時
間行い、0.2〜20℃/分の冷却速度で400℃まで冷
却した。冷却速度に対するbHc、iHcの測定結果
を第8表に示す。
【表】 第8表より冷却速度を遅くするとiHcは増加す
るが、しかし適切な冷却速度をとらないとbHcが
悪くなる。 実施例 9 (前工程)……実施例1と同じ (焼結体の組成) Sm=0〜25.0重量%、Ce=0〜25.0重量%
(但しSm+Ce=25.0重量%)、Co=53.4重量%、
Fe=15.2重量%、Cu=3.6重量%、Nb=2.8重量
%。 (熱処理) Ceの添加量に応じて1160〜1250℃で5時間の
焼結を行い、1130〜1240℃で5時間の溶体化処理
を行つた。そして第1段時効として600℃で3時
間保持し、第2段時効を800℃で4時間行い、0.5
℃/分で400℃まで冷却した。SmとCeの割合に
対するbHc、iHc、Brの測定結果を第9表に示
す。
【表】 第9表より、Smの一部をCeで置換しても実用
範囲の特性が得られ、結果としてSm以外の希土
類においても本発明を適用できることが分かる。 [発明の効果] 本発明は上記のように焼結後に溶体化処理を行
い、先ず第1段時効を行い、次にその第1段時効
よりも高い温度で第2段時効を行つてから連続的
に所定温度まで冷却する熱処理工程を採用したこ
とによつて、Cuの量を5重量%以下に低くして
も従来技術と同程度の永久磁石に必要な保磁力を
発現させることができ、しかもCuが低い分だけ
残留磁化が低くならず、高いエネルギー積を発生
させることができる優れた効果が生じる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 22〜28重量%のR(但しRはYを含む希土類
    元素の1種もしくは2種以上)、23重量%以下の
    Fe、0.1〜5重量%のCu、0.1〜6重量%のNb、
    残部がCoからなる組成の合金を、1180〜1250℃
    で焼結し、1100〜1240℃で且つ焼結温度より10〜
    80℃低い温度で溶体化処理を行い、第1段時効と
    して400〜900℃で1時間以上等温処理し、第2段
    時効として第1段時効よりも高温の700〜1000℃
    で等温処理し、引き続いて毎分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。
JP61302625A 1986-12-18 1986-12-18 永久磁石材料の製造方法 Granted JPS63157844A (ja)

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CN107430916B (zh) * 2015-09-15 2019-10-25 株式会社东芝 永久磁铁以及旋转电机
JP6613010B2 (ja) * 2017-09-15 2019-11-27 株式会社東芝 永久磁石、回転電機、及び車両

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