JPH039174B2 - - Google Patents

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JPH039174B2
JPH039174B2 JP62170496A JP17049687A JPH039174B2 JP H039174 B2 JPH039174 B2 JP H039174B2 JP 62170496 A JP62170496 A JP 62170496A JP 17049687 A JP17049687 A JP 17049687A JP H039174 B2 JPH039174 B2 JP H039174B2
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JP
Japan
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powder
alloy
magnet
magnetic
magnets
Prior art date
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JP62170496A
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Japanese (ja)
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JPS6415341A (en
Inventor
Norimasa Kubo
Yukio Watanabe
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Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6415341A publication Critical patent/JPS6415341A/en
Publication of JPH039174B2 publication Critical patent/JPH039174B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、Cu、FeおよびGeを主成分とする永
久磁石用合金およびそのボンド磁石用合金粉末の
製造方法に関する。 〔従来技術とその問題点〕 従来の代表的な永久磁石材料としては、アルニ
コ、ハードフエライトおよび希土類磁石がある。
コバルトを20〜30wt.%含むアルニコ磁石の需要
は近年のコバルトの原料事情の不安定化に伴ない
漸減する傾向にあり、鉄の酸化物を主成分とする
安価なハードフエライトが磁石材料の主流を占め
るようになつている。 一方、希土類磁石は他の磁石に比べて磁気特性
が格段に高いため、主として小型で付加価値の高
い磁気回路に多用されるようになつてきた。 しかし、希土類磁石は、希土類鉱石中にあまり
含まれていないSm、NdおよびGdなどを合金元
素とするために大変高価となり、また磁石用合金
粉末にした際に非常に酸化し易いという問題があ
る。すなわち、現状では、希土類鉱石中の各種希
土類元素を容易かつ安価に単体分離できる技術が
確立されていないこと、また、希土類元素の粉末
は特更酸化性が強いものであるがこのような強酸
化性粉末を原料とする耐酸化性粉末製造技術が未
だ確立されたものはないことから、希土類磁石を
ボンド用磁石として安定に供給するには問題があ
つた。 〔発明の目的〕 本発明は、前記のような希土類磁石に代わる新
規なボンド永久磁石の提供を目的としたものであ
る。特に本発明は、ボンド用磁石を得る場合の粉
末の酸化の問題を回避できると共に保磁力等の磁
気特性の優れた磁石合金粉末を得ることを目的と
したものである。 〔発明の構成〕 本発明は、20〜85wt.%のCu、2〜45wt.%の
Fe、2〜30wt.%のGeおよび不可避的不純物から
なる新規な磁性合金を提供するものである。 本発明はまた、20〜85wt.%のCu、2〜45wt.
%のFe、2〜30wt.%のGe、さらに0.33〜15wt.
%のCrまたは0.1〜3.0wt.%のMnの1種以上を含
有し、残部が不可避的不純物からなる新規な磁性
合金を提供するものである。 本発明合金は、好ましい組成範囲では最大エネ
ルギー積(BH)maxが5MGOeに達し、保磁力
では4KOeを確保できるものであり、永久磁石と
して従来の希土類磁石に代わる新規な高級磁石を
提供する。特に本発明合金は、その粉末を樹脂な
どの媒体中に分散させたボンド用磁石の製造に適
するものであり、希土類磁石粉末のような酸化の
問題は実質的に回避することができる。 この合金は鋳造によつて主相が15μm〜70μm
の正方晶相からなる合金相より構成される鋳造合
金を得ることができる。またこの合金の粉末から
適切な成形解砕工程と熱処理工程を経てボンド磁
石用に適する集合粉末を製造することができる。 本発明合金は、Cu−Fe−Geの三元系を基本成
分系とするが、この基本三成分系にCr、Mnを添
加することもできる。この場合、Crについては
0.33〜15wt.%、Mnについては0.1〜3.0wt.%の量
で添加するのがよい。 〔発明の詳述〕 永久磁石として良好な磁気特性をCu、Fe、Ge
を主要合金成分とする磁石に対して求めるには、
保磁力(Hc)と最大エネルギー積(BH)max
を最高値になし得るような合金成分比をみつけだ
さなければならない。 保磁力(Hc)を高くするには、磁石がもつて
いる残留磁気が減磁力により弱められないことが
必要であり、そのためには、多数の磁区の磁性方
向が変わりにくいようにすることである。つまり
磁壁の移動を原子配列の乱れにより生起できるよ
うな基本的な合金成分比をみつけだすことができ
ればよい。また、最大エネルギー積(BH)max
を向上させるには、磁気異方性を大きくすればよ
く、そのためには保磁力の低下をきたさないよう
な製造技術を開発すればよい。 Feは合金の磁気特性を高める弾磁性元素であ
り、それは3d変則軌道内のスピン平行な4個の
電子により保証されており、結晶構造は体心立方
晶をなす。 Cuは結晶構造が面心立方をなす反磁性元素で
あり、磁化率(x)は、−7.6×10-7emuであり、
Feと連続固溶体を形成する。 Geはダイアモンド構造を有する立方晶の反磁
性元素であり、磁化率(x)は−0.122×
10-6emuである。Geは、FeとはFeGe2、Fe3Ge、
FeGeなどの化合物を形成する。また、Cuとは
Cu3Geなどの立方晶の化合物を作る。FeGe2
Fe3Ge、FeGe、Cu3Geはいずれも立方晶組織と
なるために高磁気特性は示さないが、Cu−Fe−
Ge系では晶相が変化し、Cu20〜85wt.%、Fe2〜
45wt.%、Ge2〜30wt.%では正方晶相となつて高
磁気特性を示すにいたる。すなわちCu−Fe系の
固溶体中に、Cu20〜85wt.%、Fe2〜45wt.%、
Ge2〜30wt.%になるようにGeを限定配合した場
合に高磁気特性が得られる。 Cuは本発明の磁石合金において必須元素であ
り、Cu20wt.%未満では高い保磁力(Hc)は得
られない。一方、Cuが85wt.%を超えると残留磁
束密度(Br)が低下するために優れた永久磁石
が得られない。従つてCuは20wt.%〜85wt.%の
範囲で含有させることが必要である。 Feは本発明の磁石合金において必須元素であ
り、Fe2wt.%未満では残留磁束密度(Br)が低
下する。一方、Feが45wt.%を超えると高い保磁
力(Hc)が得られない。したがつて、Feは2wt.
%〜45wt.%の含有量とする。 Geは本発明の磁石合金において必須元素であ
り、Geが2wt.%未満では立方晶相となつて高い
保磁力(Hc)は得られず、Geが30wt.%を超え
ると残留磁束密度(Br)が低下するため、すぐ
れた永久磁石は得られない。よつてGeは2wt.%
〜30wt.%の範囲で含有させる。 なお、Cr、Mn、Co、Niのうち少なくとも1
種以上の元素を0.2〜15wt.%の範囲で、より具体
的には、Crについては0.33〜15wt.%、Mnについ
ては0.1〜3.0wt.%の量で添加することによつて、
Cu−Fe−Ge系ボンド磁石に対してその保磁力等
の改善、製造性の改善、低価格化、耐酸化性の改
善を図ることができる。しかし前述の範囲を超え
るCr、Mnの添加では、保磁力の改善のための添
加に伴ない残留磁束密度(Br)の低下をまねく
のでこれらの元素の添加量には自ずと限界があ
る。各元素の上限値が既述の値であれば、残留磁
束密度が従来のハードフエライト磁石の残留磁束
密度と同等以上とすることができ、ボンド磁石の
高保磁力化が可能となる。なお、これらの元素を
2種以上含有させる場合は、その合計の最大含有
量を当該添加元素のうち最大値を有するものの含
有量以下の範囲で含有をさせることにより、ボン
ド磁石の高保磁力化が可能になる。 本発明合金は、鋳造合金としては、Cu20〜
85wt.%、Fe2〜45wt.%、Ge2〜30wt.%および場
合によつてはさらに0.33〜15wt.%のCrまたは0.1
〜3.0wt.%のMnの1種以上を含有し、主相が15μ
m〜70μmの正方晶相からなる合金相より構成さ
れ、最大エネルギー積(BH)maxが1〜
4MGOe(保磁力4KOe)を有する磁石用鋳造合金
が提供される。 本発明合金はボンド磁石用として特に有用な合
金である。本発明に従うとボンド磁石用の合金粉
末として、粒度が20μm以下の微粉が集合した50
〜500μmの集合粉末を得ることができる。以下
にこのボンド磁石を製造する方法について説明す
る。 本発明の合金のボンド磁石用集合粉末は、粒度
20μm以下の微粉末より構成される必要がある。
20μmを超えると、個々の微粉末の結晶粒内に磁
区が発生し易くなり、磁化反転が起こるために高
保磁力が得られない。また0.5μm未満の粒度であ
ると、比表面積が増加して酸化し易く、取り扱い
がやや困難となるために0.5μm〜20μmの微粉末
であるのが望ましい。 この粒度の微粉末を加圧成形したのち解砕し、
さらに600℃〜800℃で加熱する熱処理を行つたの
ちに解砕することにより、個々の結晶粒の回りに
Cuに富んだ相が覆つた集合粉末が得られる。こ
の集合粉末の粒度は50μmから500μm程度とする
のがよい。この集合粉末を加圧成形時に、一定方
向に磁界を加えておくと磁気的異方性磁石用合金
粉末が得られ、また、無磁界中で加圧成形するこ
とにより磁気的等方性磁石用合金粉末を得ること
ができる。 前記熱処理の加熱温度を600℃〜800℃として解
砕するのは、保磁力が高くボンド磁石用原料粉末
に適した粉末を得るためであり、Cu、Fe、Geお
よび正方晶相を有する金属間化合物との共晶を得
るためである。この共晶反応は850℃付近で起る
が1KOe以上の保磁力(Hc)を得るには600℃以
上の加熱が必要となる。しかし、800℃を超える
と焼結が進行してその後の解砕が困難となり、粒
成長が起きて保磁力が低下する。なお、そのさい
の熱処理時間は、組成や粒度等に応じて適宜選定
される。 この熱処理後は、50μmから500μmの粉末に解
砕するのがよい。50μm以上とすることによつ
て、熱処理時における酸化進行を可能な限り避け
ることができ且つ取扱いを容易にすることができ
る。しかし、粒度が500μmを超えるボンド磁石
用合金粉末とすると成形性が悪くなり、高い充填
率が得られなくなる。したがつて集合粉末の粒度
は50μmから500μmとするのがよい。 このようにして本発明によれば、20〜85wt.%
のCu、2〜45wt.%のFe、2〜30wt.%のGe、さ
らに場合によつては0.33〜15wt.%のCrまたは0.1
〜3.0wt.%のMnの1種以上を含有し、残部が不
可避的不純物からなる磁性合金を鋳造し、この鋳
造物を粉砕して主相が正方晶相からなる粒度20μ
m以下の微粉末を製造し、微粉末を磁界中または
非磁界中で加圧成形したのち解砕し、さらに600
℃〜800℃で加熱したのち50μm〜500μmの集合
粒度に解砕することからなるボンド磁石用合金粉
末の製造方法が提供される。 この方法によつて製造された集合粉末は、これ
と混合、成形、固化するためのバインダーの種類
や量を適宜選択することによつて、所望形状と所
望用途のボンド磁石を製作することができる。バ
インダー量は永久磁石材料の磁石特性の発現のた
め、体積構成比において30%以下であるのが望ま
しい。本発明の合金粉末を焼結せずに成形し、樹
脂バインダーを含浸固化させてボンド磁石とした
り、あるいは合金粉末に合金粉末バインダーを混
合して成形し、これを焼結後に熱処理などでボン
ド磁石を得ることもできる。また、成形方法とし
ては、通常のプレス成形のほかに射出成形や押出
し成形、静水圧成形を採用することができる。 バインダーとして用いる樹脂は、熱硬化性、熱
可塑性のいずれの性質を有するものも利用できる
が、熱的に安定な樹脂が好ましく、例えば、ポリ
アミド、ポリイミド、フエノール樹脂、フツ素樹
脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂、メチルメタクリ
レートモノマー、ナイロン系樹脂などを適宜選定
できる。また、バインダーとして合成樹脂以外の
ものを用いる場合は、AlをはじめSn、Pbなどの
はんだ合金があり合金の場合は粉末で用いられ
る。 この発明による合金磁石およびその合金粉末を
用いたボンド磁石は、最大エネルギー積(BH)
maxが3MGOe以上を示し、最も好ましい組成範
囲では(BH)max5MGOe以上を示す。 以下に本発明合金の特性を代表的な実施例によ
つて説明する。 実施例 1 出発原料として、純度99.99%の銅、純度99.9
%の電解鉄及び純度99.999%からなるGeを利用
し、これらをAr雰囲気で高周波溶解し、そのま
まルツボ中で放冷して、Cu:59.2wt.%、Fe:
36.8wt.%、Ge:4.0wt.%なる組成で正方晶を主
相とするデンドライト組織の鋳塊を得た。なおこ
の組成(重量%)は、Cu:56.7at.%、Fe:
40.0at.%、Ge:3.3at.%に対応するものである。 得られたインゴツトを、クラツシヤーにより35
メツシユ以下に粗粉砕し、次にボールミルにより
微粉砕し、平均粒度5μmの微粉末を得た。 この微粉末を金型に装入し、磁界中で配向しな
がら1.5t・cm-2の圧力で加圧し、その後スタンプ
ミルで解砕し、粒度50μm〜500μmにした。 得られた粉末を750℃で2時間、Ar中で加熱
し、その後さらにAr中で600℃で2時間の時効処
理を施してから解砕した。この熱処理後に解砕し
て得た粉末は、平均粒度5μmの微粉末が凝結し
た粒度50μmから500μmの集合粉末であり、保磁
力(Hc)が1.5KOeであつた。 上記性状の集合粉末を金型に装入し、5KOeの
磁界中で配向し、2.0t・cm-2の圧力で成形し、そ
の後、静水圧プレスで、長さ15mm×巾10mm×厚さ
10mm寸法の成形体を作製した。その後該成形体を
10-3Torrの真空中でメチルメタクリレートモノ
マを含浸させ、100℃で1時間の加熱硬化を行な
つて、ボンド磁石を得た。 このボンド磁石の磁気特性と、前記の鋳造合金
磁石の磁気特性を測定した。その結果を第1表に
示した。 実施例 2 実施例1におけるCu:59.2wt.%、Fe:36.8wt.
%、Ge:4.0wt.%の組成の変わりに、Cu:
83.2wt.%、Fe:2.7wt.%、Ge:13.8wt.%、
Mn:0.3wt.%の組成の鋳造合金磁石を製造した
以外は、実施例1を繰り返した。この組成(重量
%)は、Cu:84.3at.%、Fe:3.1at.%、Ge:
12.3at.%、Mn:0.3at.%に対応するものである。 この鋳造合金とボンド磁石の磁気特性の測定結
果を第1表に併記した。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an alloy for permanent magnets containing Cu, Fe, and Ge as main components and a method for producing the alloy powder for bonded magnets. [Prior art and its problems] Typical conventional permanent magnet materials include alnico, hard ferrite, and rare earth magnets.
The demand for alnico magnets containing 20 to 30 wt.% cobalt has been gradually decreasing due to the instability of the cobalt raw material situation in recent years, and cheap hard ferrite, whose main component is iron oxide, is the mainstream magnet material. It has come to occupy a large part of the country. On the other hand, since rare earth magnets have much higher magnetic properties than other magnets, they have come to be used mainly in small, high-value-added magnetic circuits. However, rare earth magnets are very expensive because they use alloying elements such as Sm, Nd, and Gd, which are not often contained in rare earth ores, and there is also the problem that they are very easy to oxidize when made into alloy powder for magnets. . In other words, at present, no technology has been established to easily and inexpensively separate the various rare earth elements in rare earth ores, and rare earth element powders have particularly strong oxidizing properties. Since there is no established technology for producing oxidation-resistant powder using rare earth powder as a raw material, there has been a problem in stably supplying rare earth magnets as bonding magnets. [Object of the Invention] The object of the present invention is to provide a new bonded permanent magnet that can replace the rare earth magnets described above. In particular, it is an object of the present invention to obtain a magnet alloy powder that can avoid the problem of oxidation of the powder when obtaining a bonding magnet and has excellent magnetic properties such as coercive force. [Structure of the Invention] The present invention comprises Cu of 20 to 85 wt.% and Cu of 2 to 45 wt.%.
A novel magnetic alloy consisting of Fe, 2 to 30 wt.% Ge, and unavoidable impurities is provided. The present invention also includes 20-85 wt.% Cu, 2-45 wt.
% Fe, 2-30wt.% Ge, and further 0.33-15wt.
% of Cr or 0.1 to 3.0 wt. % of Mn, with the remainder being unavoidable impurities. The alloy of the present invention can reach a maximum energy product (BH) max of 5 MGOe and a coercive force of 4 KOe in a preferred composition range, and provides a new high-grade permanent magnet that can replace conventional rare earth magnets. In particular, the alloy of the present invention is suitable for manufacturing bonded magnets in which the powder is dispersed in a medium such as a resin, and the oxidation problem that occurs with rare earth magnet powders can be substantially avoided. This alloy has a main phase of 15μm to 70μm depending on casting.
It is possible to obtain a cast alloy consisting of an alloy phase consisting of a tetragonal phase. In addition, an aggregate powder suitable for bonded magnets can be produced from the powder of this alloy through appropriate molding and crushing steps and heat treatment steps. The alloy of the present invention has a ternary system of Cu-Fe-Ge as its basic component system, but Cr and Mn can also be added to this basic ternary system. In this case, for Cr
It is preferable to add Mn in an amount of 0.33 to 15 wt.%, and Mn in an amount of 0.1 to 3.0 wt.%. [Detailed description of the invention] Cu, Fe, and Ge have good magnetic properties as permanent magnets.
To find for a magnet whose main alloy component is,
Coercive force (Hc) and maximum energy product (BH) max
It is necessary to find an alloy component ratio that can achieve the highest value. In order to increase the coercive force (Hc), it is necessary that the residual magnetism of the magnet is not weakened by demagnetizing force, and to achieve this, it is necessary to make it difficult for the magnetic direction of the many magnetic domains to change. . In other words, it is only necessary to find a basic alloy component ratio that allows the movement of the domain wall to occur due to disorder of the atomic arrangement. Also, the maximum energy product (BH) max
In order to improve the magnetic anisotropy, it is sufficient to increase the magnetic anisotropy, and for this purpose, it is necessary to develop a manufacturing technique that does not cause a decrease in coercive force. Fe is an elastomagnetic element that enhances the magnetic properties of the alloy, which is ensured by four spin-parallel electrons in a 3D irregular orbit, and the crystal structure is a body-centered cubic crystal. Cu is a diamagnetic element with a face-centered cubic crystal structure, and its magnetic susceptibility (x) is -7.6×10 -7 emu.
Forms a continuous solid solution with Fe. Ge is a cubic diamagnetic element with a diamond structure, and its magnetic susceptibility (x) is -0.122×
10 -6 emu. Ge means Fe, FeGe 2 , Fe 3 Ge,
Forms compounds such as FeGe. Also, what is Cu?
Create cubic crystal compounds such as Cu 3 Ge. FeGe2 ,
Fe 3 Ge, FeGe, and Cu 3 Ge all have a cubic crystal structure and do not exhibit high magnetic properties, but Cu−Fe−
In the Ge system, the crystal phase changes, Cu20~85wt.%, Fe2~
At 45wt.% and Ge2 to 30wt.%, it becomes a tetragonal phase and exhibits high magnetic properties. In other words, Cu20~85wt.%, Fe2~45wt.%,
High magnetic properties can be obtained when Ge is mixed in a limited amount from 2 to 30 wt.%. Cu is an essential element in the magnet alloy of the present invention, and if Cu is less than 20 wt.%, high coercive force (Hc) cannot be obtained. On the other hand, if Cu exceeds 85 wt.%, the residual magnetic flux density (Br) decreases, making it impossible to obtain an excellent permanent magnet. Therefore, it is necessary to contain Cu in the range of 20wt.% to 85wt.%. Fe is an essential element in the magnet alloy of the present invention, and if Fe is less than 2wt.%, the residual magnetic flux density (Br) decreases. On the other hand, if Fe exceeds 45 wt.%, high coercive force (Hc) cannot be obtained. Therefore, Fe is 2wt.
The content should be between % and 45wt.%. Ge is an essential element in the magnet alloy of the present invention. If Ge is less than 2wt.%, it becomes a cubic phase and high coercive force (Hc) cannot be obtained, and if Ge exceeds 30wt.%, residual magnetic flux density (Br ) decreases, making it impossible to obtain an excellent permanent magnet. Therefore, Ge is 2wt.%
Contain in the range of ~30wt.%. In addition, at least one of Cr, Mn, Co, and Ni
By adding more than one species in an amount of 0.2 to 15 wt.%, more specifically, Cr in an amount of 0.33 to 15 wt.% and Mn in an amount of 0.1 to 3.0 wt.%,
It is possible to improve coercive force, etc., improve manufacturability, lower price, and improve oxidation resistance of Cu-Fe-Ge bonded magnets. However, if Cr or Mn is added in excess of the above-mentioned range, the residual magnetic flux density (Br) will decrease due to the addition to improve the coercive force, so there is naturally a limit to the amount of these elements added. If the upper limit value of each element is the above-mentioned value, the residual magnetic flux density can be made equal to or higher than the residual magnetic flux density of a conventional hard ferrite magnet, and it becomes possible to increase the coercive force of the bonded magnet. In addition, when two or more of these elements are contained, the total maximum content is less than or equal to the content of the one with the maximum value among the added elements, thereby increasing the coercive force of the bonded magnet. It becomes possible. The alloy of the present invention is Cu20~ as a casting alloy.
85wt.%, Fe2 to 45wt.%, Ge2 to 30wt.% and possibly additional 0.33 to 15wt.% Cr or 0.1
Contains one or more types of Mn of ~3.0wt.%, and the main phase is 15μ
It is composed of an alloy phase consisting of a tetragonal phase of m ~ 70 μm, and the maximum energy product (BH) max is 1 ~ 70 μm.
A casting alloy for magnets having a coercivity of 4MGOe (4KOe) is provided. The alloy of the present invention is particularly useful for bonded magnets. According to the present invention, as alloy powder for bonded magnets, 50% fine powder with a particle size of 20 μm or less is aggregated.
Aggregate powders of ~500 μm can be obtained. The method for manufacturing this bonded magnet will be explained below. The aggregate powder for bonded magnets of the alloy of the present invention has a particle size of
It must be composed of fine powder of 20 μm or less.
If it exceeds 20 μm, magnetic domains tend to occur within the crystal grains of individual fine powders, and magnetization reversal occurs, making it impossible to obtain a high coercive force. Further, if the particle size is less than 0.5 μm, the specific surface area increases and it is easily oxidized, making handling somewhat difficult, so a fine powder of 0.5 μm to 20 μm is preferable. The fine powder with this particle size is pressure-molded and then crushed.
Furthermore, by performing heat treatment at 600℃ to 800℃ and then crushing, the surroundings of individual crystal grains are
An aggregate powder covered with a Cu-rich phase is obtained. The particle size of this aggregate powder is preferably about 50 μm to 500 μm. If a magnetic field is applied in a certain direction during pressure molding of this aggregated powder, an alloy powder for magnetically anisotropic magnets can be obtained. Alloy powder can be obtained. The reason why the heating temperature in the heat treatment is set to 600°C to 800°C is to obtain a powder that has a high coercive force and is suitable as a raw material powder for bonded magnets. This is to obtain a eutectic with the compound. This eutectic reaction occurs at around 850°C, but heating above 600°C is required to obtain a coercive force (Hc) of 1 KOe or more. However, if the temperature exceeds 800°C, sintering progresses and subsequent crushing becomes difficult, grain growth occurs and the coercive force decreases. Note that the heat treatment time at this time is appropriately selected depending on the composition, particle size, etc. After this heat treatment, it is preferable to crush the powder into powders of 50 μm to 500 μm. By setting the thickness to 50 μm or more, progress of oxidation during heat treatment can be avoided as much as possible, and handling can be facilitated. However, if the alloy powder for bonded magnets has a particle size exceeding 500 μm, the moldability will be poor and a high filling rate will not be obtained. Therefore, the particle size of the aggregate powder is preferably 50 μm to 500 μm. Thus, according to the invention, 20-85 wt.%
of Cu, 2-45 wt.% Fe, 2-30 wt.% Ge, and in some cases 0.33-15 wt.% Cr or 0.1
A magnetic alloy containing ~3.0wt.% of one or more types of Mn, with the remainder consisting of unavoidable impurities, is cast, and this casting is crushed to obtain a grain size of 20 μm in which the main phase is a tetragonal phase.
A fine powder of 600 m or less is produced, the fine powder is pressure-molded in a magnetic field or in a non-magnetic field, and then crushed.
A method for producing an alloy powder for bonded magnets is provided, which comprises heating at a temperature of .degree. C. to 800.degree. C. and then crushing the powder to an aggregate particle size of 50 .mu.m to 500 .mu.m. By appropriately selecting the type and amount of the binder to be mixed, molded, and solidified with the aggregated powder produced by this method, it is possible to produce a bonded magnet with a desired shape and desired use. . The amount of binder is desirably 30% or less in terms of volume composition in order to express the magnetic properties of the permanent magnet material. The alloy powder of the present invention can be molded without sintering, impregnated with a resin binder and solidified to form a bonded magnet, or the alloy powder can be mixed with an alloy powder binder and molded, and after sintering, this can be heat-treated to create a bonded magnet. You can also get Further, as a molding method, in addition to normal press molding, injection molding, extrusion molding, and isostatic pressing can be employed. The resin used as the binder can be thermosetting or thermoplastic, but thermally stable resins are preferable, such as polyamide, polyimide, phenolic resin, fluororesin, silicone resin, and epoxy. Resin, methyl methacrylate monomer, nylon resin, etc. can be selected as appropriate. In addition, when using something other than synthetic resin as a binder, there are solder alloys such as Al, Sn, and Pb, and in the case of alloys, they are used in powder form. The alloy magnet according to this invention and the bonded magnet using the alloy powder have a maximum energy product (BH)
max is 3 MGOe or more, and in the most preferred composition range (BH) max is 5 MGOe or more. The characteristics of the alloy of the present invention will be explained below using typical examples. Example 1 As a starting material, copper with a purity of 99.99%, purity 99.9
% electrolytic iron and Ge with a purity of 99.999%, these were high-frequency melted in an Ar atmosphere and left to cool in a crucible to produce Cu: 59.2wt.%, Fe:
An ingot with a dendrite structure containing tetragonal crystals as the main phase was obtained with a composition of 36.8 wt.% and Ge: 4.0 wt.%. The composition (weight%) is Cu: 56.7at.%, Fe:
40.0at.%, Ge: 3.3at.%. The obtained ingot is crushed by a crusher for 35
The mixture was coarsely ground to a mesh size or smaller, and then finely ground using a ball mill to obtain a fine powder with an average particle size of 5 μm. This fine powder was charged into a mold, oriented in a magnetic field and pressed at a pressure of 1.5 t·cm -2 , and then crushed in a stamp mill to give a particle size of 50 μm to 500 μm. The obtained powder was heated at 750°C for 2 hours in Ar, and then aged in Ar at 600°C for 2 hours, and then crushed. The powder obtained by crushing after this heat treatment was agglomerated powder with a particle size of 50 to 500 μm, which was agglomerated fine powder with an average particle size of 5 μm, and had a coercive force (Hc) of 1.5 KOe. The aggregated powder with the above properties was charged into a mold, oriented in a magnetic field of 5KOe, and molded at a pressure of 2.0t cm -2 , then hydrostatically pressed into a mold with a length of 15 mm x width of 10 mm x thickness.
A molded body with a size of 10 mm was produced. Then the molded body
A bonded magnet was obtained by impregnating a methyl methacrylate monomer in a vacuum of 10 -3 Torr and heat curing at 100° C. for 1 hour. The magnetic properties of this bonded magnet and the magnetic properties of the cast alloy magnet described above were measured. The results are shown in Table 1. Example 2 Cu: 59.2wt.%, Fe: 36.8wt.% in Example 1.
%, Ge: instead of the composition of 4.0wt.%, Cu:
83.2wt.%, Fe: 2.7wt.%, Ge: 13.8wt.%,
Example 1 was repeated except that a cast alloy magnet with a composition of Mn: 0.3 wt.% was produced. This composition (weight%) is Cu: 84.3 at.%, Fe: 3.1 at.%, Ge:
This corresponds to 12.3at.% and Mn: 0.3at.%. The measurement results of the magnetic properties of this cast alloy and bonded magnet are also listed in Table 1.

【表】 実施例 3 出発原料として、純度99.99%の銅、純度99.7
%の電解鉄(約0.3%のニツケル、コバルト、マ
ンガン等の不純物を含む)、純度99.99%のゲルマ
ニウム及び純度99.99%のクロムを原料として用
いて、これらをAr雰囲気で高周波溶解し、その
後水冷鋼鋳型に鋳造し、Cu:32.3wt.%、Fe:
42.6wt.%、Ge:18.5wt.%、Cr:6.6wt.%なる組
成で正方晶を主相とするデンドライト組織の鋳塊
を得た。この組成(重量%)は、Cu:30.8at.%、
Fe:46.1at.%、Ge:15.4at.%、Cr:7.7at.%の組
成に対応する。 得られたインゴツトをクラツシヤーにより35メ
ツシユ以下に粗粉砕し、次にボールミルにより微
粉砕し、平均粒度5μmの微粉末を得た。 この微粉末を金型に装入し、8KOeの磁界中で
配向しながら、1.5t・cm-2の圧力で加圧し、その
後スタンプミルで解砕し、粒度50μm〜500μmに
した。 得られた粉末を、750℃で2時間、Ar雰囲中で
加熱し、さらに、その後Ar中で600℃で2時間の
時効処理を施してから解砕し、50μm〜500μmの
集合粉末を得た。 上記の集合粉末を10-3Torrの真空中でメチル
メタクリレートモノマで被覆し、これを容器中よ
り取出した後、金型に装入し、8KOeの磁界中で
配向しながら2.0t.cm-2で100℃で加熱加圧して成
形してボンド磁石を得た。成形体の寸法は、長さ
15mm×巾10mm×厚さ10mmである。 上記の鋳造合金磁石、、50μm〜500μmの集合
粉末およびボンド磁石の磁気特性を測定し、第2
表の結果を得た。 実施例 4 実施例3におけるCu:32.3wt.%、Fe:42.6wt.
%、Ge:18.5wt.%、Cr:6.6wt.%の組成の変わ
りに、Cu:83.2wt.%、Fe:2.7wt.%、Ge:
13.8wt.%、Mn:0.3wt.%の組成の鋳造合金磁石
を製造した以外は、実施例3を繰り返した。この
組成(重量%)は、Cu:84.3at.%、Fe:3.1at.
%、Ge:12.3at.%、Mn:0.3at.%に対応するも
のである。 この鋳造合金、集合粉末およびボンド磁石の磁
気特性の測定結果を第2表に併記した。
[Table] Example 3 As a starting material, copper with a purity of 99.99%, purity 99.7
% electrolytic iron (contains about 0.3% impurities such as nickel, cobalt, manganese, etc.), 99.99% pure germanium, and 99.99% pure chromium as raw materials, which are high-frequency melted in an Ar atmosphere and then water-cooled steel. Cast in a mold, Cu: 32.3wt.%, Fe:
An ingot with a dendrite structure containing tetragonal crystals as the main phase was obtained with a composition of 42.6 wt.%, Ge: 18.5 wt.%, and Cr: 6.6 wt.%. This composition (weight%) is Cu: 30.8at.%,
Corresponds to a composition of Fe: 46.1 at.%, Ge: 15.4 at.%, and Cr: 7.7 at.%. The obtained ingot was coarsely ground to 35 mesh or less using a crusher, and then finely ground using a ball mill to obtain a fine powder with an average particle size of 5 μm. This fine powder was charged into a mold, oriented in a magnetic field of 8 KOe and pressurized with a pressure of 1.5 t·cm -2 , and then crushed in a stamp mill to give a particle size of 50 μm to 500 μm. The obtained powder was heated at 750°C for 2 hours in an Ar atmosphere, and then aged in Ar at 600°C for 2 hours, and then crushed to obtain aggregated powder of 50 μm to 500 μm. Ta. The above aggregated powder was coated with methyl methacrylate monomer in a vacuum of 10 -3 Torr, taken out from the container, charged into a mold, and oriented in a magnetic field of 8 KOe at 2.0 t.cm -2 A bonded magnet was obtained by heating and pressurizing and molding at 100°C. The dimensions of the molded object are the length
It is 15mm x width 10mm x thickness 10mm. The magnetic properties of the above cast alloy magnet, aggregate powder of 50 μm to 500 μm, and bonded magnet were measured, and the second
Obtained the results in the table. Example 4 Cu: 32.3wt.%, Fe: 42.6wt.% in Example 3.
%, Ge: 18.5wt.%, Cr: 6.6wt.%, Cu: 83.2wt.%, Fe: 2.7wt.%, Ge:
Example 3 was repeated except that a cast alloy magnet with a composition of 13.8 wt.%, Mn: 0.3 wt.% was produced. The composition (weight%) is Cu: 84.3at.%, Fe: 3.1at.%.
%, Ge: 12.3at.%, Mn: 0.3at.%. The measurement results of the magnetic properties of the cast alloy, aggregated powder, and bonded magnet are also listed in Table 2.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 20〜85wt.%のCu、2〜45wt.%のFe、2〜
30wt.%のGeおよび不可避的不純物からなる磁性
合金。 2 20〜85wt.%のCu、2〜45wt.%のFe、2〜
30wt.%のGeを含有し、さらに0.33〜15wt.%の
Crまたは0.1〜3.0wt.%のMnの1種以上を含有
し、残部が不可避的不純物からなる磁性合金。 3 20〜85wt.%のCu、2〜45wt.%のFe、2〜
30wt.%のGeを含有し、さらに場合によつては
0.33〜15wt.%のCrまたは0.1〜3.0wt.%のMnの1
種以上を含有し、残部が不可避的不純物からなる
磁性合金を鋳造し、この鋳造物を粉砕して主相が
正方晶相からなる粒度20μm以下の微粉末を製造
し、該微粉末を磁界中または非磁界中で加圧成形
したのち解砕し、さらに600℃〜800℃で加熱した
のち50μm〜500μmの集合粒度に解砕することか
らなるボンド磁石用合金粉末の製造方法。
[Claims] 1 20-85 wt.% Cu, 2-45 wt.% Fe, 2-
Magnetic alloy consisting of 30wt.% Ge and unavoidable impurities. 2 20~85wt.% Cu, 2~45wt.% Fe, 2~
Contains 30wt.% Ge, and further contains 0.33-15wt.%
A magnetic alloy containing one or more of Cr or 0.1 to 3.0 wt.% Mn, with the remainder consisting of unavoidable impurities. 3 20~85wt.% Cu, 2~45wt.% Fe, 2~
Contains 30wt.% Ge, and in some cases
0.33~15wt.% Cr or 0.1~3.0wt.% Mn 1
A magnetic alloy containing at least 10% of the species and the remainder consisting of unavoidable impurities is cast, and this casting is pulverized to produce a fine powder with a grain size of 20 μm or less whose main phase is a tetragonal phase, and the fine powder is placed in a magnetic field. Alternatively, a method for producing an alloy powder for bonded magnets, which comprises pressure forming in a non-magnetic field, crushing, further heating at 600°C to 800°C, and then crushing to an aggregate particle size of 50 μm to 500 μm.
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