JPH04107243A - 永久磁石合金およびその製造方法 - Google Patents

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、ＶＣＭ　（ボイスコイルモータ）９回転機器
等に使用される高性能希土類永久磁石に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

Ｓｍ−Ｆｅ−Ｔｉ系は新しい永久磁石材料となる可能性
を有する組成系として注目を集めている。

例えば、特開昭６２−２４１３０２では、Ｓｍ−Ｆｅ−
Ｔｉ系焼結磁石の磁気特性として１Ｈｃ＝９．８ｋＯｅ
、　　（ＢＨ）ｍａｘ＝２６．５ＭＧ○ｅが報告されて
いる。この組成系における主相はＴｈＭｎ１２型の結晶
構造を有している。しかし、実際にはこの組成系で焼結
磁石が作製された例はなく、超急冷・メカニカルアロイ
ングによる磁気特性が報告されている。

また、特開昭６１−１０２０９には、Ｒ−Ｆｅ系にＴと
してＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ。

Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、ＷおよびＧｏから選ばれた少なくと
も一種と、ＭとしてＢ、Ｃ，Ｐ、Ｓｉ、ＡｌおよびＧｅ
から選ばれた少なくとも一種を添加することにより、Ｒ
Ｆｅ５相を安定化させた焼結磁石の磁気特性が報告され
ている。しかし、本特許に記載されている磁石合金は実
用化されておらず、また磁石化にも至っていない。

このＳｍＦｅ１ｌＴｉ組成よりもＳｍの多いＳ　ｍ２０
Ｆ　ｅ７０Ｔ　ｉ　１０の組成において、超急冷・メカ
ニカルアロイングにより５０ｋＯｅを越える固有保磁力
が得られたと報告されている。（Ｋ、　　５ｃｈｎｉｚ
ｋｅ、　　Ｌ、　　５ｃｈｌｔｚ、　　Ｊ、　　Ｗｅｃ
ｋｅｒａｎｄＭ、　　Ｋａｔｔｅｒ、　　Ａｐｐｌ、　
　Ｐｈｙｓ、　　Ｌｅｔｔ、　　５６．　５８７（１９
９０）。

Ｍ、　　Ｋａｔｔｅｒ、　　Ｊ、　　Ｗｅｃｋｅｒａｎ
ｄＬ、　　５ｃｈｕｌｔｚ、　　Ａｐｐｌ、　　Ｐｈｙ
ｓ、　　Ｌｅｔｔ、　　５６．　１３７７（１９９０）
）　コ（Ｄ磁石の主相は非常に不安定で、結晶構造は明
かになっていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記Ｓｍ−Ｆｅ−Ｔｉ系の永久磁石は高い固有保磁力が
得られるものの、超急冷・メカニカルアロイングでしか
磁石化できないため、Ｂｒや（ＢＨ）ｍａｘが低い。ま
た、これらの製造方法ではボンド磁石しか得られず、緻
密化したバルク状の磁石は得られないという欠点がある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はＳｍ−Ｆｅ−Ｚｒの組成系において、ＣｏとＡ
ｌもしくはＳｉを添加することにより、焼結法もしくは
超急冷法を用いることにより高い磁気特性を有する永久
磁石が得られることを見いだした。

即ち、本発明に関わる永久磁石合金は、ＲａＦｅｂＣｏ
ｃＺｒｄＡＤｅＭｆ　（ここ　で、ＲはＹを含む全ての
希土類元素、ＡＤはＡｌもしくはＳｉのうち少なくとも
１種、ＭはＢ、　　Ｔｉ、Ｖ。

Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのうち少なくとも一種で、１０≦ａ
≦４０ａｔ％、１５≦ｂ≦８５ａｔ％。

Ｏ≦ｃ≦７０．０．１≦ｄ≦２０ａｔ％、０≦ｅ≦１５
ａｔ％）の組成から成る永久磁石合金である。

本発明で希土類元素の量ａは１０ａｔ％以上、４０ａｔ
％以下で、好ましくは１４ａｔ％以上、２５ａｔ％以下
がよい。１４ａｔ％未満では保磁力（ｉＨｃ）が十分で
ないし、２５ａｔ％を越えると飽和磁束密度（Ｍｓ）が
低下する。

Ｆｅは磁気モーメントを増大するので１５ａｔ％を越え
て添加することが好ましいが、８５ａｔ％以上になると
、保磁力が低下する。

Ｃｏはキュリー温度の向上に効果があるが、７０ａｔ％
を越えて添加すると飽和磁束密度を低下させ、かつ高価
であるから好ましくない。また、本発明においてＣＯは
耐食性の向上にも効果がある。

ＡＤはＡｌとＳｉのうち少なくとも１種であり、保磁力
の増加と相の安定化に効果がある。添加量が０．ｌａｔ
％以下では硬質磁性化に効果がなく、２０ａｔ％を越え
て使用すると飽和磁束密度を低下させ、磁気特性に好ま
しくない相が生成する。

Ｍは保磁力の増加に効果があるが、１５ａｔ％を越えて
添加すると飽和磁束密度とキュリー温度を低下させる。

本発明に係わる永久磁石合金は公知の製造方法、例えば
、溶解、鋳造、熱処理、または溶解、鋳造、粉砕、成形
、焼結、熱処理、または溶解、鋳造、超急冷、熱処理す
ることにより得られる。

本発明に係わる永久磁石合金は各種製造方法で得られた
バルクもしくはフレーク形状の試料を５５０−１１５０
’Ｃで熱処理することにより、保磁力が著しく向上され
る。

以下に本発明を実施例により説明する。

実施例　１ 第１ａ表に示すＳｍ、Ｇｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｂ。

Ａ　ｌｙ　Ｓ　ｉ、　Ｔ　ｘ　＋　Ｖｒ　Ｃｒ、　Ｍｎ
、　Ｃｕ、　Ｇ　ａ。

Ｇｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗの元素からなる組成の合金
をアーク溶解により作製した。得られたインゴットをデ
ィスクミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕し、横磁
場成形した。１１５０℃で焼結し、９５０℃で２時間保
持した後、１℃／　ｍ　ｉｎの冷却速度で７５０℃まで
冷却した後急冷した。

得られた磁気特性を第１ｂ表に示す。

（以下余白） 第１ａ表 第１ｂ表 実施例　２ ５ｍ２０Ｆｅ５２Ｃｏ１５Ｚｒ８Ａｌ５の組成の合金を
アーク溶解で作製し、実施例　１と同様な実験条件で焼
結磁石を作成した。得られた磁石のＸ１回折図を図１に
示す。図より、この焼結磁石の主なる磁性相はＳｍ　（
Ｆｅ、Ｃｏ）３の結晶構造を有していることがわかる。

実施例　３ 第２ａ表に示すＣｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｃｏ＋Ｆｅ、
Ｚｒ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ。

Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅの元素からなる組成の合金をア
ーク溶解により作製した。得られたインゴットを単ロー
ル法で超急冷し、８００℃で熱処理した。得られた磁気
特性を第２ｂ表に示す。

（以下余白） 以上のように、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｃｏ−（Ａｌ。

）−Ｍ糸材料は高い磁気特性が得られる。

ｉ 第２ａ表 第２ｂ表 以上のように、水系材料は超急冷法を適用することによ
り高い固有保磁力が得られる。

［発明の効果］ 以上のように、Ｒ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒ−（ＡＩ。

Ｓｉ）−Ｍ基磁性材料は高い保磁力を有する永久磁石が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＳｍ２０Ｆｅ５２Ｃｏ１５Ｚｒ８Ａｌ５焼結磁
石の熱処理後におけるＧｏ−にα線によるＸ線回折図で
ある。 書（方式） ３．２．８ 年４汁五相→４ト日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｒ＿ａＦｅ＿ｂＣｏ＿ｃＺｒ＿ｄＡＤ＿ｅＭ＿ｆ
   （ここで、ＲはＹを含む全ての希土類元素、ＡＤはＡｌ
   もしくはＳｉのうち少なくとも１種、ＭはＢ，Ｔｉ，Ｖ
   ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｎｂ，
   Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少なくとも一種で、１０≦
   ａ≦４０ａｔ％，１５≦ｂ≦８５ａｔ％，０≦ｃ≦７０
   ，０．１≦ｄ≦２０ａｔ％，０≦ｅ≦１５ａｔ％）の組
   成から成る永久磁石合金。
2. （２）Ｒ＿ａＦｅ＿ｂＣｏ＿ｃＺｒ＿ｄＡＤ＿ｅＭ＿ｆ
   （ここで、ＲはＹを含む全ての希土類元素、ＡＤはＡｌ
   もしくはＳｉのうち少なくとも１種、ＭはＢ，Ｔｉ，Ｖ
   ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｎｂ，
   Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少なくとも一種で、１４≦
   ａ≦２５ａｔ％，１５≦ｂ≦８５ａｔ％，０≦ｃ≦７０
   ，０．１≦ｄ≦２０ａｔ％，０≦ｅ≦１５ａｔ％）の組
   成から成り、Ｒ（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｚｒ）３相の結晶構造を
   有することを特徴とする永久磁石合金。
3. （３）ＲがＳｍである請求項１または２に記載の永久磁
   石合金。
4. （４）請求項１乃至３のいづれかの請求項に記載の組成
   を有するインゴットを、粉砕、成形、焼結した後、９５
   ０−１１９０℃で溶体化処理し、５５０−１０５０℃で
   熱処理することを特徴とする永久磁石合金の製造方法。
5. （５）請求項１乃至３のいづれかの請求項に記載の組成
   を有するインゴツトを、単ロール法で超急冷した後、５
   ５０−１１００℃で熱処理することを特徴とする永久磁
   石合金の製造方法。