JPH0380508A - 希土類磁石の製造方法 - Google Patents

希土類磁石の製造方法

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JPH0380508A
JPH0380508A JP1216296A JP21629689A JPH0380508A JP H0380508 A JPH0380508 A JP H0380508A JP 1216296 A JP1216296 A JP 1216296A JP 21629689 A JP21629689 A JP 21629689A JP H0380508 A JPH0380508 A JP H0380508A
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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〕 この発明は、モータ、アクチュエータ、各種電化製品、
コンピュータ周辺機器1特計等のメカトロニクス分野で
幅広く実用に供されている希土類磁石の製法に関するも
のである。
〔発明の概要〕
一般にRFeB系の磁石は、優れた磁気特性を示し、R
としてY+ La、 Ce、 Nd+ Pr、 Sn+
 Dy+Tb等の希土類元素の一種又は二種以上とBと
Feとから構成され、またFeの一部をCo等の遷移金
属元素で置換されることもある。このRFeB系磁石の
優れた特性は、それに含まれるR1Fe、、Bなる化合
物が大きな一軸異方性と磁気モーメントを有しているこ
とに依っている。しかしR2Fe+Jなる化合物単相で
は、大きな保磁力は得られず、この化合物組成に比較し
てNd及びBを多く含んでいる方が高い磁石特性を示す
ことが知られている。それは時効処理によって主相Rz
Fe、Bの結晶粒界にNd−rich相が粒界相として
生し、ニュークリエーション ディフィカルティを起こ
させていることによっている。
本発明は、RzFe+J化合物の組成をもつ磁石籾をプ
レス成形したのち、低温で仮焼結しポーラスな磁石を作
製し、それをNdo、 tsFeo、 25を中心とし
たNdx Fe+−x (x=0.65〜0.85)溶
融合金に一定時間浸漬することによって、時効効果を発
効させることができた。更に磁場配向に依る熱収縮の異
方性に起因する焼結後の変形を抑えることが出来た。
また錆の主発生ポイントになっているB−rich相を
最小限に抑えられるので防錆効果も期待される。
〔従来の技術〕
現在、永久磁石材料はそれぞれの持つ特性に応して、各
種電気製品から医療関係機器まで広い分野で使用される
重要な機能材料であり、近年の機器小型化、高効率化の
要求から、より高性能永久磁石が求められている。RF
eB系磁石は、S+wCo系磁石と比較して高磁気特性
であり、資源的に豊富なNd、 Pr等の軽希土類元素
が主に使用され、しかも必ずしもCoを必要としないこ
とが、大きな特徴である。この磁石の製造方法は、特開
昭59−46008号公報に記載されているように、所
定の組成からなる鋳造インゴットを平均3〜5即に粉砕
、有機バインダーを添加混練した後、磁場中でプレス成
形して得られた成形体を、900〜1200″cArガ
ス中で約1時間焼結された後、室温まで急冷される。焼
結後600℃前後の温度で時効処理を施すと保磁力が向
上する。
〔発明が解決しようとする課題〕
RFeB系磁石は、結晶磁気異方性エネルギーの高い正
方晶Nd1Fe14Bを主相とする結晶粒とNd−ri
ch相やB−rich相を含む粒界相とから構成されて
おり、特に高保磁力を示す磁石は結晶粒界付近が非常に
滑らかになっており、格子歪みや欠陥等が見られないこ
とが特徴である。この粒界付近の結晶の完全性を達成さ
せるには、焼結後の600℃前後の熱処理が有効に作用
し、高保磁力を発生させている。
(M、Sagawa et alHJ、Appl、Ph
ys、55(1984)p、2083)一方いくつかの
問題点も指摘されている。一つは5IIICo系磁石の
場合と異なり、RFeB系磁石は焼結時の熱収縮に磁場
配向方向と、その直角方向とで約lO%程度の差異が生
しるために、特にリング状の金型ブレスで径方向に配向
された磁石の場合、SmCo系等では同心円状金型でよ
いのに対して、熱収縮の異方性を考慮した高価な楕円形
金型を用いなければならない0次に防錆の問題も大きく
、この磁石の錆発生は特にB−rich相の耐触性が主
相及びNb−rich相に比較して低いことに起因して
いる。
(参考:杉本克久他 金属学会 lO1回秋期大会60
4)これに対して防錆方法として、多くは表面にエポキ
シのコーティング、湿式Niメツキ、^11Niのイオ
ンブレーティング等、保護膜を形成することによって対
処している。これらの処理によって工程も増えコスト高
の原因にもなっている。
本発明は、上記問題点を解決するために提案されるもの
であって、磁場配向による熱収縮の異方性に起因する焼
結後の変形を抑えること、及・び錆にくいNdFeB系
磁石の製法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による希土類磁石の製造方法は、Rの一種または
二種以上とボロンとFeとを主成分とするRFeB系磁
石を粉末冶金法により希土類磁石を製造する方法に於い
て、前記RFeB系磁石粉をプレス成形した後、400
〜900℃の温度範囲で焼結しポーラスな磁石を作製す
る。それを溶融合金Nd、 Fe+□(x =0.65
〜0.85)に一定時間浸漬することを特徴とする。
〔作用〕
RFeB磁石粉磁石粉プレス型形体0〜90(1℃の温
度範囲で焼結するとポーラスな磁石状態になる。それを
640〜900℃の温度範囲で溶融したNd、 Fe+
−x合金へ浸漬することによってNdxFe+−x合金
が染み込み、NdFeB磁石粉末粒子の周囲を液相状態
で囲む。また浸漬しているときの温度と時間が前述した
高保磁力を生しさせる熱処理効果も同時に果たす。以上
の様に低温焼結して作製された磁石では、従来問題とな
っている焼結時の異方的な熱収縮に対して有効であり、
従来の金型の使用を可能とするものである。更に本磁石
のように、ニュークリエーションタイプの保磁力機構を
もつ磁石において、過焼結がもたらす結晶粒径の粗大化
に起因する保磁力の低下に対しても、本発明は有効な手
段である。またNdx Fe+−xはNd−rich相
の役割を果たし、保磁力発生機構に必要な粒界相を形成
することができる。
NdXFe+−x合金組成は、X<0.65或いはx〉
0゜85の範囲に於いては、該合金の融点が900℃以
上となり、焼結温度がRFellの最適時効処理温度以
上となり得られる磁石特性の極端な低下をきたす事から
、0.65≦X≦0.85の範囲に限定されるものであ
る。更にx=0.75が最も融点(640℃)が低く最
適の&11戒である。更に、熱処理雰囲気は、lXl0
−3Torrより高真空であれば特に問題がない。
〔実施例〕
以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。
出発原料としては、純度99.9%の電解鉄5フエロボ
ロン、純度99.7%以上のNdを用いた。ニュークリ
エーション・タイプのNdFeB系磁石の場合は先に述
べたようにNd、Fe+aB主相とNd−rich粒界
相が重要であるために、−船釣に主相の組成よりもNd
を多く配合する必要があるが、本製法では主相の&[l
威だけでもよい。
〔実施例1〕 (1) Nd13at%、 Pe81aL%、 B6a
t%を中心に、1idFe、 B量を変えたものを原料
とする。勿論Ndo替わりにPrや口yなど他の希土類
元素あるいは、Feの替わりにCo等他の遷移金属を置
換することは可能である。
(2)溶解はAr雰囲気中のアーク炉を用いた。粉砕は
スタンプミルにより80メツシユ以下に粉砕した後、ジ
ェットミルにて微粉砕し、NdFe合金[石粉は約lO
−に調整した。
(3)  これらの混合粉を同心円状のリング金型に充
填し、約20kOeの磁場で配向させた後、プレスし成
形品とした。
(4)  それをI X 10− ’ torr以上の
真空中で350℃で0.5時間脱ガスを行い、800℃
で0.5時間熱処理すると、焼結密度の低いポーラスな
仮焼結体になる。
(5)次にNdo、 tsFeo、 zs金合金700
℃の融液中にその仮焼結体を約10時間浸漬させ、融液
を充分に染み込ませた。ここで得られた磁気特性は表1
に示した。Nd+I Fe+−++合金の組成は0.6
5≦X≦0.85の範囲が有効であるが、x=0.75
が最も融点が低く好ましかった。またX<0.65或い
は! >0.85の範囲は融点が900℃以上になりN
dFeB N石原料の最適時効処理温度より高すぎ、磁
石特性が極端に低下した。
〔実施例2〕 仮焼結体の密度を大きく左右する焼結温度と磁気特性の
関連を表2に示す。
〔実施例3〕 Ndを他の希土類と置換した場合の磁石を実施例1と同
様にして製造し、その特性を表3に示す。
表 1      但し Nd、 Fe、−、のx =
0.75表 但し Nd sFes+Ba 表 但し焼結温度800 ℃、NdX Fe。
(x=0.75) 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明のRFeBの成形棒を低温で
仮焼結し、それをNdFe合金の融液中に浸漬し、通常
の焼結温度(約1100℃)よりも約400 ’Cも低
く、しかもNdFe合金による焼結とRFeB系磁石に
対する時効処理が同時に進行するために、熱処理工程が
一工程少なくできる。又、低温熱処理のために作製され
た磁石は熱収縮率の異方性も見られず、特殊な金型を必
要としないなど工業的に多大な効果を得ることができる
本来RFeB系磁石に於いては、その優れたtn磁気特
性RJe、4Bの化合物が有する一軸異方性と磁気モー
メントによるものであり、添加されたNd)、FeはR
FeBの粒子を液相状態で囲み、この粒界付近の結晶の
完全性を達威し、更に磁気特性を向上させるものである
。それ故NdFeB、 PrFeB、 DyFeB以外
のRFeB系磁石に対しても、本発明は効果的な方法で
あることは明らかである。
以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  希土類元素(R)の一種または二種以上とボロンとF
    eとを主成分とするRFeB系磁石を粉末冶金法により
    希土類磁石を製造する方法に於いて、前記RFeB系磁
    石粉をプレス成形した後、400〜900℃の温度範囲
    でポーラスな焼結体とし、それを溶融合金Nd_xFe
    1−x(x=0.65〜0.85)に一定時間浸漬する
    ことを特徴とする希土類磁石の製造方法。
JP1216296A 1989-08-23 1989-08-23 希土類磁石の製造方法 Expired - Lifetime JPH0644526B2 (ja)

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