JPH04155902A - Permanent magnet and manufacture thereof - Google Patents

Permanent magnet and manufacture thereof

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JPH04155902A
JPH04155902A JP2281555A JP28155590A JPH04155902A JP H04155902 A JPH04155902 A JP H04155902A JP 2281555 A JP2281555 A JP 2281555A JP 28155590 A JP28155590 A JP 28155590A JP H04155902 A JPH04155902 A JP H04155902A
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JP
Japan
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permanent magnet
powder
rare earth
grain
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JP2281555A
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Jun Nakagawa
準 中川
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TDK Corp
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    • 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
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Abstract

PURPOSE:To realize an R-Fe-B permanent magnet which has a remarkably large coercive force and residual magnetic flux density and a great mechanical strength by maldistributing Dy and Tb near the grain boundary at the specified ratio and by holding the oxygen content down within the specified range. CONSTITUTION:The main ingredients of this magnet are R (R is one or more kinds of rare earth metal elements containing Y), T (T is Fe, Fe or/and Co) and B. The relation among the Tb content TbC and Dy content DyC, in the central part of a crystal grain and the Tb content TbB and Dy content DyB near the grain boundary of the crystal grain is shown by (TbB+DyB)-(TbC+ DyC)>=0.2(%). The oxygen content is 5000ppm or lower. The values of TbC and DyC and the values of TbB and DyB are found by cutting the magnet, polishing the cutting plane and then measuring the content of each element in the central part of the crystal grain and near the grain boundary inside the crystal grain about a square region of the side length 10mum or above in the cutting plane.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、R(Rは、Yを含む希土類金属元素の1種以
上である)、T(Tは、Fe、またはFeおよびCOで
ある)およびBを含むR−Fe−B系の焼結永久磁石と
、その製造方法とに関する。
Detailed Description of the Invention <Industrial Application Field> The present invention provides R (R is one or more rare earth metal elements including Y), T (T is Fe, or Fe and CO). ) and B, and a method for manufacturing the same.

〈従来の技術〉 高性能を有する希土類金属磁石としては、粉末冶金法に
よるSm−Co系磁石でエネルギー積32MGOeのも
のが量産されている。
<Prior Art> As rare earth metal magnets with high performance, Sm--Co magnets with an energy product of 32 MGOe are mass-produced using powder metallurgy.

しかし、このものは、Sm、Coの原料価格が高いとい
う欠点を有する。 希土類金属元素の中では原子量の小
さい元素、例えば、CeやPr、Ndは、Smよりも豊
富にあり価格が安い。 また、FeはCoに比べ安価で
ある。
However, this method has the disadvantage that the cost of Sm and Co raw materials is high. Among rare earth metal elements, elements with small atomic weights, such as Ce, Pr, and Nd, are more abundant and cheaper than Sm. Further, Fe is cheaper than Co.

そこで、近年Nd−Fe−B磁石等のR−Fe−B系磁
石が開発され、特開昭59−46008号公報には焼結
磁石が開示されている。
Therefore, in recent years, R-Fe-B magnets such as Nd-Fe-B magnets have been developed, and sintered magnets are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-46008.

焼結法による磁石では、従来のSm−Co系の粉末冶金
プロセス(溶解→鋳造→インゴット粗粉砕−徹粉砕一ブ
レス−焼結−磁石)を適用でき、また、高い磁気特性を
得ることも容易である。
For magnets made by the sintering method, the conventional Sm-Co powder metallurgy process (melting → casting → ingot coarse grinding - thorough crushing - press - sintering - magnet) can be applied, and high magnetic properties can also be easily obtained. It is.

R−Fe−B系磁石を焼結法により製造する場合、通常
、製造される磁石と同一組成のR−Fe−B系合金の原
料粉末を成形し、焼結する。
When an R-Fe-B magnet is manufactured by a sintering method, a raw material powder of an R-Fe-B alloy having the same composition as the magnet to be manufactured is usually molded and sintered.

R−Fe−B系磁石の特性は、R組成にほぼ依存する。The characteristics of an R-Fe-B magnet depend approximately on the R composition.

 すなわち、Rの種類やRの含有量により、残留磁束密
度、保磁力等の磁石特性が決定される。
That is, the type of R and the content of R determine magnetic properties such as residual magnetic flux density and coercive force.

例えば、Rの主成分がNdやPr等の軽希土類金属元素
である場合、高飽和磁化の(Nd。
For example, when the main component of R is a light rare earth metal element such as Nd or Pr, (Nd.

Pr)xFexE相が主体となるため、高い残留磁束密
度が得られる。 しかし、(Nd。
Since the Pr)xFexE phase is the main component, a high residual magnetic flux density can be obtained. However, (Nd.

Pr)zFe++B相だけでは高保磁力が得られない。Pr)zFe++ A high coercive force cannot be obtained only with the B phase.

一方、NdやPrの一部をD y Ji′)T b等の
重希土類金属元素で置換すると、異方性磁界HAの大き
い(D y、 T b ) z F e l 4 B相
が出現する。 異方性磁界HAが大きいと磁化反転しに
くいので、重希土類金属元素の添加により保磁力が向上
する。
On the other hand, when part of Nd or Pr is replaced with a heavy rare earth metal element such as D y Ji') T b, a (D y, T b ) z F e l 4 B phase with a large anisotropic magnetic field HA appears. . Since magnetization reversal is difficult when the anisotropic magnetic field HA is large, the coercive force is improved by adding a heavy rare earth metal element.

しかし、(D y 、 T b) 2F 614B相は
飽和磁束密度が低いため、重希土類金属元素の添加量を
増加させるにつれて残留磁束密度が低下してしまう。
However, since the (D y , T b ) 2F 614B phase has a low saturation magnetic flux density, the residual magnetic flux density decreases as the amount of the heavy rare earth metal element added increases.

従って、高残留磁束密度と高保磁力とを両立させること
は困難であった。
Therefore, it has been difficult to achieve both high residual magnetic flux density and high coercive force.

このような事情から、R−Fe−B系合金粉末に重希土
類金属元素酸化物の粉末を混合して焼結することにより
、高保磁力を得る方法が提案されている(特開昭61−
253805号公報)。 なお、酸化物粉末を添加して
焼結する提案は、Appl、Phys、Lett、48
(8)、24 Feburuary1986、548−
550)においてもなされている。
Under these circumstances, a method has been proposed for obtaining high coercive force by mixing R-Fe-B alloy powder with heavy rare earth metal element oxide powder and sintering the mixture (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999).
253805). The proposal of adding oxide powder and sintering is proposed by Appl, Phys, Lett, 48.
(8), 24 February 1986, 548-
550).

しかし、特開昭61−253805号公報に記載されて
いるR−Fe−B系永久磁石では、保磁力iHcがDy
酸化物添加により無添加時の9.3kOeから21.2
kOeまで向上しているが、残留磁束密度Brは無添加
時の12.3kGから10.7kGまで低下してしまっ
ている。
However, in the R-Fe-B permanent magnet described in JP-A-61-253805, the coercive force iHc is Dy
With the addition of oxides, the increase from 9.3kOe without additives to 21.2kOe
Although the residual magnetic flux density Br has decreased to 10.7 kG from 12.3 kG without additives, it has improved to kOe.

このようなりrの低下は、Dy酸化物中の酸素がNdを
酸化して磁石内に非磁性相を形成して残存するからであ
ると考えられる。 Dy酸化物の添加量を増すほどiH
cは向上するが、Brは逆に低下してしまう。
This decrease in r is considered to be because oxygen in the Dy oxide oxidizes Nd, forms a nonmagnetic phase in the magnet, and remains. The iH increases as the amount of Dy oxide added increases.
Although c improves, Br decreases.

このような問題の他、R−Fe−B系磁石において高い
磁気特性を得るためにはRiFezBm造の主相の比率
を増加させる必要があり、このためには結晶粒界中の希
土類リッチ相の比率を低下させることが有効であるが、
粒界中の希土類リッチ相の比率を低下させると粒界付近
の強度が低下するため、磁石の機械的強度が低下してし
まうという問題があり、磁気特性の向上と機械的強度の
向上を両立させることは困難であった。
In addition to these problems, in order to obtain high magnetic properties in R-Fe-B magnets, it is necessary to increase the ratio of the main phase of the RiFezBm structure. Although it is effective to reduce the ratio,
Reducing the ratio of rare earth-rich phases in the grain boundaries reduces the strength near the grain boundaries, which causes the problem of a decrease in the mechanical strength of the magnet, so it is possible to improve both magnetic properties and mechanical strength. It was difficult to do so.

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこのような事情からなされたものであり、保磁
力および残留磁束密度が共に著しく高く、しかも機械的
強度の高いR−Fe−B系永久磁石およびその製造方法
を提供することを目的とする。
<Problems to be Solved by the Invention> The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an R-Fe-B permanent magnet that has extremely high coercive force and residual magnetic flux density, and has high mechanical strength. The purpose is to provide a manufacturing method.

く課題を解決するための手段〉 このような目的は、下記(1)〜(5)の本発明により
達成される。
Means for Solving the Problems> Such objects are achieved by the present invention as described in (1) to (5) below.

(1)R(Rは、Yを含む希土類金属元素の1・  種
以上である)、T(Tは、Fe、またはFeおよびCo
である)s3よびBを主成分とする永久磁石であって、 結晶粒中央部におけるTb含有量T b eおよびDy
含有量D y eと、結晶粒の結晶粒界近傍におけるT
b含有量Tb、およびDy含有量Dy1lとの関係が (Tbs +DyB ) −(TbC+Dye )≧0
.2(%)であり(ただし、TbC 、D’Jc 、T
bsおよびDyBは原子百分率で表わされる)、かつ、
酸素含有量が5000 ppm以下であることを特徴と
する永久磁石。
(1) R (R is one or more rare earth metal elements including Y), T (T is Fe, or Fe and Co
s3 and B as the main components, the Tb content T b e and Dy in the central part of the crystal grains are
Content D y e and T near the grain boundaries of crystal grains
The relationship between b content Tb and Dy content Dy1l is (Tbs + DyB ) - (TbC + Dye ) ≧ 0
.. 2 (%) (however, TbC , D'Jc , T
bs and DyB are expressed in atomic percentages), and
A permanent magnet characterized by having an oxygen content of 5000 ppm or less.

(2)R: 12.5〜15原子%およびB;5〜8原
子% を含有する上記(1)に記載の永久磁石。
(2) The permanent magnet according to (1) above, containing R: 12.5 to 15 at% and B: 5 to 8 at%.

(3)保磁力iHcをX koeとし、残留磁束密度B
rをYkGとしたとき、 Y≧−〇、lX+14.2 である上記(2)に記載の永久磁石。
(3) Let the coercive force iHc be X koe, and the residual magnetic flux density B
The permanent magnet according to (2) above, where Y≧−〇, lX+14.2, where r is YkG.

(4)上記(1)ないしく3)のいずれかに記載の永久
磁石を製造する方法であって、Rf  (Rfは、希土
類金属元素の1種以上であり、少なくともNdおよび/
またはPrを含む)、TおよびBを主成分とする基本組
成合金粉末と、Ra  (Raは、希土類金属元素の1
種以上であり、少なくともDy13よび/またはTbを
含む)金属および/またはRa化合物を主成分とする添
加粉末との混合物を、成形、焼結する工程を有すること
を特徴とする永久磁石の製造方法。
(4) A method for manufacturing a permanent magnet according to any one of (1) to 3) above, comprising: Rf (Rf is one or more rare earth metal elements, at least Nd and/or
or Pr), T and B as main components, and Ra (Ra is one of the rare earth metal elements).
A method for producing a permanent magnet, comprising the steps of molding and sintering a mixture with an additive powder whose main component is a metal (including at least Dy13 and/or Tb) and/or an Ra compound. .

(5)前記添加粉末がRa二水素化物および/またはR
a金属を主成分とする上記(4)に記載の永久磁石の製
造方法。
(5) The additive powder is Ra dihydride and/or R
(a) The method for producing a permanent magnet as described in (4) above, which contains metal as a main component.

く作用〉 本発明の永久磁石は、R,TおよびBを主成分とする。Effect〉 The permanent magnet of the present invention has R, T and B as main components.

 そして、結晶粒中央部におけるTb含有量T b c
およびり、y含有量D y cと、結晶粒の結晶粒界近
傍におけるTb含有量TbsおよびI)y含有量D y
 aとの関係が(Tbs + Dye ) −(TbC
 + Dyc )≧0.2(%)であり、かつ、酸素含
有量が5000 pp11以下である。 なお、TbC
 、Dye 、TbsおよびDysは、原子百分率で表
わされる値である。
Then, Tb content T b c in the central part of the crystal grain
and I) y content D y c, Tb content Tbs near the grain boundaries of crystal grains, and I) y content D y
The relationship with a is (Tbs + Dye) - (TbC
+Dyc)≧0.2(%), and the oxygen content is 5000 pp11 or less. In addition, TbC
, Dye, Tbs and Dys are values expressed in atomic percentages.

Tbおよびり、yをこのように偏在させ、がっ磁石中の
酸素含有量を上記範囲内に抑えて、R:12.5〜15
原子%および B :5〜8原子% を含む組成とすることにより、保磁力iHcをX kO
eとし、残留磁束密度BrをYkGとしたとき、 Y≧−〇、IX+14.2 を満足する磁気特性の高い磁石が得られる。
By unevenly distributing Tb and y in this way, the oxygen content in the magnet is suppressed within the above range, and R: 12.5 to 15.
% and B: 5 to 8 atomic %, the coercive force iHc is reduced to X kO
e and the residual magnetic flux density Br is YkG, a magnet with high magnetic properties that satisfies Y≧−〇, IX+14.2 can be obtained.

より詳細には、iHcとして10kOe以上、特に12
kOe以上の値が得られ、がっ、Brとして12.8k
G以上、特に13.6kG以上の値が得られる。 なお
、通常、 Y≦−〇、lX+16 程度である。
More specifically, iHc is 10 kOe or more, especially 12
A value of more than kOe was obtained, and Br was 12.8k.
A value of 13.6 kG or more can be obtained, especially 13.6 kG or more. Note that, normally, Y≦−〇, about lX+16.

TbおよびDyを上記のような偏在状態とするための製
造方法は特に限定されないが、本発明ではRf  (R
fは、希土類金属元素の1種以上であり、少なくともN
d右よび/またはPrを含む)、TおよびBを主成分と
する基本組成合金粉末と、Ra  (Raは、希土類金
属元素の1種以上であり、少なくともDyj15よび/
またはTbを含む)金属Sよび/またはRa化合物を主
成分とする添加粉末との混合物を、成形、焼結して永久
磁石を作製することが好ましい。
The manufacturing method for making Tb and Dy unevenly distributed as described above is not particularly limited, but in the present invention, Rf (R
f is one or more rare earth metal elements, and at least N
d and/or Pr), T and B as main components, and Ra (Ra is one or more rare earth metal elements, and at least Dyj15 and/or
It is preferable to fabricate a permanent magnet by molding and sintering a mixture with an additive powder whose main components are metal S (or containing Tb) and/or an Ra compound.

なお、Ra化合物とは、Ra水素化物、Ra酸化物、R
a炭化物、Ra窒化物、Raハロゲン化物等から選択さ
れる1種以上である。
Note that the Ra compound refers to Ra hydride, Ra oxide, R
One or more types selected from a carbide, Ra nitride, Ra halide, etc.

このような製造方法により、上記したようなり、y、T
bの偏在状態が容易に得られ、しかも高い生産性が実現
する。
By such a manufacturing method, as described above, y, T
A unevenly distributed state of b can be easily obtained, and high productivity can be achieved.

添加粉末にRa水素化物を用いる場合、Ra水素化物は
、焼結の際に水素がとんでRa金属となる。 また、R
a酸化物を用いる場合、Dy酸化物やTb酸化物は焼結
の際に還元されて金属状態となる。 他のRa化合物も
、焼結の際には金属化する傾向にある。
When Ra hydride is used as the additive powder, hydrogen is removed from the Ra hydride during sintering to form Ra metal. Also, R
When using a oxide, Dy oxide and Tb oxide are reduced to a metallic state during sintering. Other Ra compounds also tend to metallize during sintering.

そして、添加粉末中のRa金属は焼結時に液相化し、焼
結後の磁石中において主として結晶粒の結晶粒界近傍に
存在することになる。
Then, the Ra metal in the additive powder turns into a liquid phase during sintering, and exists mainly near the grain boundaries of the crystal grains in the sintered magnet.

このため、結晶粒界近傍では、異方性磁界H,が大きく
磁化反転しにくい (Dy、Tb)2 Fe+4B相が主体となる。
Therefore, near the grain boundaries, the anisotropic magnetic field H, is large and the (Dy, Tb) 2 Fe+4B phase, which is difficult to reverse magnetization, is the main phase.

そして、磁化の反転は結晶粒界付近から進行するので、
DyやTbを結晶粒界近傍に偏在させることにより高保
磁力が得られる。
And since the reversal of magnetization proceeds from near the grain boundaries,
A high coercive force can be obtained by unevenly distributing Dy and Tb near the grain boundaries.

一方、主相である結晶粒の中央部付近では高飽和磁化の
(Nd、Pr)x Fe14B相が主体となるため、高
い残留磁束密度が得られる。
On the other hand, in the vicinity of the center of the crystal grain, which is the main phase, the (Nd, Pr) x Fe14B phase with high saturation magnetization is the main phase, so a high residual magnetic flux density is obtained.

そして、本発明では、(T bs + D ys )と
(rbc+Dyc )とが上記関係となるようにTbや
D37を偏在させることにより、極めて高い保磁力と極
めて高い残留磁束密度とが得られる。
In the present invention, extremely high coercive force and extremely high residual magnetic flux density can be obtained by unevenly distributing Tb and D37 so that (T bs + Dys ) and (rbc + Dyc ) have the above relationship.

また、磁石の酸素含有量を5000 ppm以下とする
ことは、主として基本組成合金粉末の酸素含有量、添加
粉末の酸素含有量および製造工程における酸素混入量を
厳密に制御することにより達成できるが、添加粉末の主
成分をRa水素化物および/またはRa金属とすれば、
添加粉末に起因する酸素量の増加がないため、磁石の酸
素含有量を5000 ppm以下に抑えることは極めて
容易である。 また、Ra水素化物および/またはRa
金属を用いれば、炭素等の他の不純物が増加することも
ない。
Furthermore, setting the oxygen content of the magnet to 5000 ppm or less can be achieved mainly by strictly controlling the oxygen content of the basic composition alloy powder, the oxygen content of the additive powder, and the amount of oxygen mixed in the manufacturing process. If the main component of the additive powder is Ra hydride and/or Ra metal,
Since there is no increase in the amount of oxygen caused by the added powder, it is extremely easy to suppress the oxygen content of the magnet to 5000 ppm or less. In addition, Ra hydride and/or Ra
If metal is used, other impurities such as carbon will not increase.

また、Ra水素化物および/またはRa金属を用いると
、酵素等の不純物の含有量増加を考慮することなくDy
やTbの添加量を決定できるため、所望の量のDyやT
bを添加でき、極めて磁気特性の高い磁石を製造するこ
とができる。
Furthermore, when Ra hydride and/or Ra metal is used, Dy
Since the amount of Dy and Tb added can be determined, the desired amount of Dy and Tb can be determined.
b can be added, and a magnet with extremely high magnetic properties can be manufactured.

また、Ra水素化物の水素は焼結後に磁石中に残留しな
いので、Ra水素化物添加による特性劣化は生じない。
Furthermore, since hydrogen in the Ra hydride does not remain in the magnet after sintering, the addition of the Ra hydride does not cause deterioration in characteristics.

さらに、希土類金属は水素化することにより粉砕および
微粒子化しやす(なり、また、耐酸化性が著しく向上す
るため、取り扱いが容易である。 そして、微粒子状態
で基本組成合金粉末と混合できるので分散性がよくなり
、上記のような偏在状態を正確かつ容易にっ(りだすこ
とができる。
Furthermore, rare earth metals can be easily crushed and made into fine particles by hydrogenation, and their oxidation resistance is significantly improved, making them easy to handle.Also, since they can be mixed with the basic composition alloy powder in a fine particle state, they have good dispersibility. The uneven distribution state as described above can be accurately and easily detected.

さらにまた、Ra酸化物では基本組成合金粉末中の希土
類金属との間で酸化還元反応が行なわれることにより還
元されて結晶粒界近傍に入ると考えられるが、このよう
な酸化還元反応が完全には行なわれないことがあるので
、添加した酸化物中のRaを全て利用できるとは限らず
、添加したRa量に応じた特性が得られない恐れがある
。 しかし、Ra金属やRa水素化物を添加した場合、
添加した全量が有効に利用されるため、設計通りの特性
が得られる。
Furthermore, it is thought that Ra oxide is reduced by an oxidation-reduction reaction with the rare earth metal in the basic composition alloy powder and enters the vicinity of the grain boundaries, but such oxidation-reduction reaction is not completely completed. Since this may not be carried out, it is not always possible to utilize all of the Ra in the added oxide, and there is a possibility that characteristics corresponding to the amount of Ra added may not be obtained. However, when Ra metal or Ra hydride is added,
Since the entire amount added is effectively utilized, the characteristics as designed can be obtained.

また、本発明の永久磁石は、NdやPrよりも強度の高
いり、yやTbの濃度が粒界付近において高く、また、
酸素含有量が少ないので酸化している希土類金属が少な
くなり、機械的強度が高い。 しかも、DyやTbを偏
在させることにより磁気特性を高めることができるので
、機械的強度を重視して粒界の希土類リッチ相の比率を
高めた設計とした場合でも、従来以上の磁気特性が得ら
れる。
In addition, the permanent magnet of the present invention has higher strength than Nd and Pr, has a higher concentration of y and Tb near the grain boundaries, and
Since the oxygen content is low, less rare earth metals are oxidized, resulting in high mechanical strength. Moreover, magnetic properties can be improved by unevenly distributing Dy and Tb, so even if the design emphasizes mechanical strength and increases the ratio of rare earth-rich phase at the grain boundaries, magnetic properties better than conventional ones can be obtained. It will be done.

〈具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。<Specific configuration> Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be explained in detail.

本発明の永久磁石は、R(Rは、Yを含む希土類金属元
素の1種以上である)、T(Tは、Fe、またはFeお
よびCOである)およびBを主成分とする。
The permanent magnet of the present invention has R (R is one or more rare earth metal elements including Y), T (T is Fe, or Fe and CO), and B as main components.

そして、結晶粒中央部におけるTb含有量T b cお
よびDy含有量D y cと、結晶粒の結晶粒界近傍に
おけるTb含有量T b mおよびDy含含有量Dy上
の関係が (TbB + Dym ) −(The + Dye 
)≧0.2(%)であり、かつ、酸素含有量が5000
 ppm以下である。
The relationship between the Tb content T b c and Dy content Dy c in the central part of the crystal grain and the Tb content T b m and Dy content Dy near the grain boundary of the crystal grain is (TbB + Dym ) −(The + Dye
)≧0.2(%) and the oxygen content is 5000
ppm or less.

なお、TbC 、Dye %TbsおよびDy。In addition, TbC, Dye%Tbs and Dy.

は、原子百分率で表わされる値である。is a value expressed in atomic percentage.

また、T b cおよびD y cと、T b sおよ
びDylとは、下記のようにして測定する。
Furthermore, T b c and D y c, and T b s and Dyl are measured as follows.

磁石を切断して切断面を研磨し、この切断面において一
辺が少なくとも100−以上の方形領域について、結晶
粒中央部における各元素の含有量と、結晶粒内の結晶粒
界近傍における各元素の含有量とを測定する。
The magnet is cut, the cut surface is polished, and the content of each element in the center of the crystal grain and the content of each element near the grain boundary within the crystal grain are determined for a rectangular region with a side of at least 100 mm on this cut surface. Measure the content.

本発明では、結晶粒界から平均結晶粒径の1/20の距
離までの環状領域を、結晶粒の結晶粒界近傍とする。 
また、結晶粒界から平均結晶粒径の115の距離までの
環状領域を除いた領域、すなわち、この環状領域より内
側を結晶粒中央部とする。
In the present invention, an annular region extending from the grain boundary to a distance of 1/20 of the average grain size is defined as the vicinity of the grain boundary of the crystal grain.
Further, the region excluding the annular region from the grain boundary to a distance of 115 times the average grain size, that is, the region inside the annular region is defined as the central portion of the crystal grain.

元素含有量の分析は、電子線プローブマイクロアナライ
ザ(EPMA)等により行なえばよい。
The element content may be analyzed using an electron beam probe microanalyzer (EPMA) or the like.

元素含有量の測定は、前記方形領域内における最も粒径
の大きな結晶粒から順に行ない、測定した結晶粒の合計
面積が前記領域内の結晶粒の合計面積の50%を超えた
時点で終了させる。 磁石断面に現われる結晶粒の全て
について測定を行なわないのは、断面に現われる結晶粒
のうち粒径の小さなものは、中央部が露出されていない
結晶粒だからである。
The measurement of the element content is performed in order from the crystal grains with the largest grain size in the rectangular region, and is terminated when the total area of the measured crystal grains exceeds 50% of the total area of the crystal grains in the region. . The reason why all of the crystal grains appearing in the cross section of the magnet are not measured is because among the crystal grains appearing in the cross section, those with small grain sizes are crystal grains whose central portions are not exposed.

(Tbs +01m ) −(TbC +Dyc )が
前記範囲未満となると、高保磁力と高残留磁束密度とを
同時に実現することができなくなる。
If (Tbs +01m) - (TbC +Dyc) is less than the above range, it will not be possible to simultaneously achieve high coercive force and high residual magnetic flux density.

なお、(TbB +01m ) −(TbC +Dyc
 )は0.4%以上、特に0.6%以上であると、より
高い磁気特性が得られる。
In addition, (TbB +01m) −(TbC +Dyc
) is 0.4% or more, especially 0.6% or more, higher magnetic properties can be obtained.

また、(Tbs + D3’s ) −(TbC + 
Dye )の上限に特に制限はないが、通常、6%程度
である。
Also, (Tbs + D3's) - (TbC +
There is no particular limit to the upper limit of Dye), but it is usually about 6%.

また、TbC +Dycは0〜6%、T b @ +D
 y sは0.2〜11.8%であることが好ましい。
In addition, TbC +Dyc is 0 to 6%, Tb @ +D
It is preferable that ys is 0.2 to 11.8%.

 DyとTbの比率は任意であるTbやDyは結晶粒内
において上記のように偏在しているが、希土類金属元素
全体としては殆ど偏在しておらず、結晶粒内においてほ
ぼ一定の割合で分布している。
The ratio of Dy and Tb is arbitrary. Tb and Dy are unevenly distributed within the crystal grains as described above, but the rare earth metal elements as a whole are hardly unevenly distributed, and are distributed at an almost constant ratio within the crystal grains. are doing.

本発明の永久磁石の結晶粒径は、通常、0.5〜30μ
m程度、特に1〜20μm程度である。
The crystal grain size of the permanent magnet of the present invention is usually 0.5 to 30μ
m, particularly about 1 to 20 μm.

本発明は8%丁およびBを含有するR−Fe−B系永久
磁石であれば特に制限なく適用することができるが、良
好な磁気特性を得るためには、 R:12.5〜15原子%および B:5〜8原子% を含み、残部が実質的にTである組成とすることが好ま
しい。 このような組成により、iHcをX kOeと
し、BrをYkGとしたとき、 Y≧−0,1X+14.2 である永久磁石が得られる。
The present invention can be applied without particular limitation to any R-Fe-B permanent magnet containing 8% carbon and B, but in order to obtain good magnetic properties, R: 12.5 to 15 atoms. % and B: 5 to 8 atomic %, and the balance is preferably T. With such a composition, a permanent magnet can be obtained in which Y≧−0, 1X+14.2, where iHc is X kOe and Br is YkG.

また、 R二12.5〜14原子%および B:5〜7原子% を含み、残部が実質的にTであって、酸素含有量が40
00pp園以下である組成とすることにより、 Y≧−0,lX+14.6 である永久磁石が得られる。
It also contains 12.5 to 14 atom% of R2 and 5 to 7 atom% of B, the balance is substantially T, and the oxygen content is 40 atom%.
By setting the composition to 00 pp or less, a permanent magnet with Y≧−0, lX+14.6 can be obtained.

さらに、 R:12.5〜13.5原子%および B:5〜6.5原子% を含み、残部が実質的にTであって、酸素含有量が35
00 ppa+以下である組成とすることにより、 Y≧−〇、IX+14.s である永久磁石が得られる。
Further, it contains R: 12.5 to 13.5 at% and B: 5 to 6.5 at%, the balance is substantially T, and the oxygen content is 35
By setting the composition to be 00 ppa+ or less, Y≧-〇, IX+14. A permanent magnet with s is obtained.

なお、酸素含有量の下限は特にないが、原料合金に含ま
れる酸素や製造工程で混入する酸素として、少なくとも
1000 ppm以上、通常、2000 ppm以上の
酸素が含有される。
Although there is no particular lower limit to the oxygen content, the oxygen content is at least 1000 ppm or more, usually 2000 ppm or more, as oxygen contained in the raw material alloy or mixed in during the manufacturing process.

本発明の永久磁石に含有される希土類金属元素Rとして
は、Nd%Pr、Ho%Tb、Dyのうち少なくとも1
種、あるいはさらに、La%Sm、Ce、Gd%Er、
Eu、Pm。
The rare earth metal element R contained in the permanent magnet of the present invention is at least one of Nd%Pr, Ho%Tb, and Dy.
species, or in addition, La%Sm, Ce, Gd%Er,
Eu, Pm.

Tm、Yb、Yのうち1種以上を含むものが好ましい。Those containing one or more of Tm, Yb, and Y are preferred.

Rについて詳述すると、NdとPrの合計がR全体の8
0原子%以上、特に85〜98原子%であることが好ま
しい。 また、DyとTbの合計がR全体の1〜20原
子%、特に2〜15原子%であることが好ましい、 R
の組成をこのような範囲とすることにより、さらに高い
保磁力および残留磁束密度が得られる。 なお、Ndと
Prの比率およびDyとTbの比率は任意である。
To explain R in detail, the total of Nd and Pr is 8 of the entire R.
It is preferably 0 atom % or more, particularly 85 to 98 atom %. Further, it is preferable that the total amount of Dy and Tb is 1 to 20 atomic %, particularly 2 to 15 atomic %, of the entire R.
By setting the composition within this range, even higher coercive force and residual magnetic flux density can be obtained. Note that the ratio between Nd and Pr and the ratio between Dy and Tb are arbitrary.

Rの含有量が上記範囲未満では、焼結後の結晶構造が立
方晶組織となるため、高い保磁力iHcが得られにくい
If the R content is less than the above range, the crystal structure after sintering becomes a cubic structure, making it difficult to obtain a high coercive force iHc.

Rの含有量が上記範囲を超えると、Rリッチな非磁性相
が多くなり、残留磁束密度Brが低下する。
When the R content exceeds the above range, the R-rich nonmagnetic phase increases and the residual magnetic flux density Br decreases.

なお、Tの一部をCOとすることにより、磁気特性を損
うことなく温度特性を改善することができる。 ただし
、coがTの50%を超えると磁気特性が劣化するため
、CoはTの50%以下とすることが好ましい。
Note that by using CO as a part of T, the temperature characteristics can be improved without impairing the magnetic characteristics. However, if Co exceeds 50% of T, the magnetic properties will deteriorate, so it is preferable that Co is 50% or less of T.

Bの含有量が上記範囲未満であると焼結後に菱面体組織
となるためiHcが不十分であり、上記範囲を超えると
Bリッチな非磁性相が多くなるため、Brが低下する。
If the B content is less than the above range, a rhombohedral structure will be formed after sintering, resulting in insufficient iHc, and if it exceeds the above range, the B-rich nonmagnetic phase will increase, resulting in a decrease in Br.

なお、永久磁石中には、R,TおよびBの他、不可避的
不純物としてNi、Si、Cu、Ca等が全体の2重量
%以下含有されていてもよい。
In addition to R, T, and B, the permanent magnet may also contain Ni, Si, Cu, Ca, and the like as unavoidable impurities in an amount of 2% by weight or less of the total.

さらに、Bの一部を、P1S%Nのうちの1種以上で置
換することにより、生産性の向上および低コスト化が実
現できる。 この場合、置換量は全体の0.4重量%以
下であることが好ましい。
Furthermore, by replacing a part of B with one or more of P1S%N, productivity can be improved and costs can be reduced. In this case, the amount of substitution is preferably 0.4% by weight or less of the total weight.

また、iHcの向上、生産性の向上、低コスト化のため
に、AI2、Ti%V%Cr、Mn。
In addition, in order to improve iHc, improve productivity, and reduce costs, AI2, Ti%V%Cr, and Mn.

B i、Nb%Ta%M0.W、Sb%Ge、Ga、S
n、Zr%Ni、Si%Hf等の1種以上を添加しても
よい、 この場合、添加量は総計で5重量%以下とする
ことが好ましい。
B i, Nb%Ta%M0. W, Sb%Ge, Ga, S
One or more of n, Zr%Ni, Si%Hf, etc. may be added. In this case, the total amount added is preferably 5% by weight or less.

本発明の永久磁石を製造する方法としては、(TbB 
+DVws )−(TbC +Dyc )が前記範囲と
でき、かつ酸素含有量を前記範囲に抑えることのできる
方法であれば特に制限はないが、このような元素分布お
よび酸素含有量が容易に得られ、しかも生産性が極めて
高いことから、下記の本発明の製造方法を用いることが
好ましい。
As a method for manufacturing the permanent magnet of the present invention, (TbB
+DVws)-(TbC+Dyc) can be within the above range, and there are no particular limitations as long as the oxygen content can be suppressed within the above range, but such an elemental distribution and oxygen content can be easily obtained, Moreover, since the productivity is extremely high, it is preferable to use the manufacturing method of the present invention described below.

本発明の製造方法では、Rf  (Rfは、希土類金属
元素の1種以上であり、少なくともNdおよび/または
Prを含む)、TおよびBを主成分とする基本組成合金
粉末と、Ra  (Raは、希土類金属元素の1種以上
であり、少なくともり、yおよび/またはTbを含む)
金属および/またはRa化合物を主成分とする添加粉末
との混合物を、成形、焼結することにより永久磁石を製
造する。 なお、Ra化合物に特に制限はないが、Ra
水素化物、Ra酸化物、Ra炭化物、Ra窒化物および
Raハロゲン化物から選択される1種以上を用いること
が好ましい。
In the manufacturing method of the present invention, a basic composition alloy powder mainly composed of Rf (Rf is one or more rare earth metal elements and includes at least Nd and/or Pr), T and B, and Ra (Ra is , one or more rare earth metal elements, including at least oxide, y and/or Tb)
A permanent magnet is manufactured by molding and sintering a mixture with an additive powder containing a metal and/or an Ra compound as a main component. Note that there are no particular restrictions on the Ra compound, but Ra
It is preferable to use one or more selected from hydrides, Ra oxides, Ra carbides, Ra nitrides, and Ra halides.

このような方法を用い、基本組成合金粉末に含有される
希土類金属元素Rfの組成と添加粉末に含有される希土
類金属元素Raの組成とを適宜選択することにより、(
T b * 十゛D y a )と(T h e 十D
 y e )とを上記関係とすることができる。
By using such a method and appropriately selecting the composition of the rare earth metal element Rf contained in the basic composition alloy powder and the composition of the rare earth metal element Ra contained in the additive powder, (
T b * 10゛D y a ) and (T he 10D
y e ) can have the above relationship.

基本組成合金粉末は、希土類金属元素として少なくとも
Ndおよび/またはPrを含む。
The basic composition alloy powder contains at least Nd and/or Pr as rare earth metal elements.

基本組成合金粉末の組成は、添加粉末と混合したときに
目的とする磁石組成が得られるように決定すればよいが
、本発明ではNdとPrの合計がRfの90原子%以上
である基本組成合金粉末を用いることが好ましい。 N
dとPrの合計がRfの90原子%未満であると、高い
残留磁束密度を得ることが困難となる。
The composition of the basic composition alloy powder may be determined so as to obtain the desired magnet composition when mixed with the additive powder, but in the present invention, the basic composition has a total of Nd and Pr of 90 atomic % or more of Rf. Preferably, alloy powder is used. N
When the sum of d and Pr is less than 90 atomic percent of Rf, it becomes difficult to obtain a high residual magnetic flux density.

なお、焼結後の磁石組成を上記したような範囲とするた
めには、 R:10〜14原子%および B:5〜8原子%、 特に、 R:10〜13原子%および B:5〜7原子% を含有する基本組成粉末合金を用いることが好ましい。
In addition, in order to make the magnet composition after sintering within the above range, R: 10 to 14 atomic % and B: 5 to 8 atomic %, especially R: 10 to 13 atomic % and B: 5 to 8 atomic %. Preferably, a powder alloy with a basic composition containing 7 at.% is used.

基本組成合金粉末と混合される添加粉末は、希土類金属
元素として少なくともDyおよび/またはTbを含む。
The additive powder mixed with the basic composition alloy powder contains at least Dy and/or Tb as rare earth metal elements.

添加粉末に含有される希土類金属元素Raは、TbとD
yを合計で20原子%以上、特に50原子%以上含むこ
とが好ましい。 TbとDyの合計がRaの20原子%
未瀾であると、高残留磁束密度と高保磁力との両方を得
ることが困難となる。
The rare earth metal element Ra contained in the additive powder is Tb and D
It is preferable that the total amount of y is 20 atomic % or more, particularly 50 atomic % or more. The total of Tb and Dy is 20 atomic% of Ra
If untreated, it will be difficult to obtain both high residual magnetic flux density and high coercive force.

なお、TbとDy以外に添加粉末に含まれてもよい希土
類金属元素としては、例えば、HOlPr、Nd等が挙
げられる。 これらの希土類金属元素は焼結性を改善す
る作用を示し、しかもこれらの元素の含有による保磁力
の低下は小さい。
In addition, examples of rare earth metal elements other than Tb and Dy that may be included in the additive powder include HOlPr and Nd. These rare earth metal elements have the effect of improving sinterability, and the coercive force is only slightly reduced by the inclusion of these elements.

添加粉末は、Ra金属および/またはRa化合物を主成
分として含有するが、酸素等の不純物含有量を抑えるた
めには、Ra水素化物および/またはRa金属を主成分
として含有することが好ましい。
The additive powder contains Ra metal and/or Ra compound as a main component, but in order to suppress the content of impurities such as oxygen, it is preferable to contain Ra hydride and/or Ra metal as main component.

すなわち、成形工程までの酸素遮断を厳密に行なったと
しても、基本組成合金粉末には前述したように通常20
00 ppm程度以上の酸素が含まれているため、Ra
を酸化物として添加する場合、酸素含有量が前記範囲を
超えないようにするためDyやTbを十分に添加するこ
とができない。
In other words, even if oxygen is strictly blocked until the forming process, the basic composition alloy powder usually contains 20
Since it contains more than 00 ppm of oxygen, the Ra
When adding as an oxide, Dy and Tb cannot be added sufficiently in order to prevent the oxygen content from exceeding the above range.

添加粉末中のRa水素化物とRa金属との合計含有量は
、50重量%以上、特に80重量%以上であることが好
ましく、最も好ましくは100重量%である。 Ra水
素化物とRa金属の合計含有量が前記範囲未満であると
、添加粉末による不純物増大が著しくなり、特に添加粉
末がRa酸化物を含む場合、基本組成合金粉末の製造工
程や、成形、焼結工程等における酸素遮断を極めて厳密
に行なう必要が生じてコスト高を招き、生産性も低下す
る。
The total content of Ra hydride and Ra metal in the additive powder is preferably 50% by weight or more, particularly 80% by weight or more, and most preferably 100% by weight. If the total content of Ra hydride and Ra metal is less than the above range, impurities due to the added powder will increase significantly, and especially when the added powder contains Ra oxide, the manufacturing process of the basic composition alloy powder, molding, baking, etc. It becomes necessary to extremely strictly cut off oxygen during the binding process, etc., leading to higher costs and lower productivity.

また、前述したように、Ra水素化物やRa金属を用い
ると、Ra酸化物と異なり添加した全量が有効に利用さ
れるため、添加したRa量に応じた特性の磁石が得られ
る。
Further, as described above, when Ra hydride or Ra metal is used, unlike Ra oxide, the entire amount added is effectively utilized, so a magnet with characteristics corresponding to the amount of Ra added can be obtained.

ただし、酸素や炭素は結晶粒成長を抑制する作用を有し
、基本組成合金粉末の組成によっては酸素や炭素が一定
量含有されることが好ましい場合があるため、添加粉末
中にRa酸化物やRa炭化物を含有させることにより酸
素や炭素の含有量を調整してもよい、  Ra化合物の
かたちで酸素や炭素を添加すれば、添加量を正確に制御
することができる。
However, oxygen and carbon have the effect of suppressing grain growth, and depending on the composition of the basic composition alloy powder, it may be preferable to contain a certain amount of oxygen and carbon. The content of oxygen and carbon may be adjusted by including Ra carbide. If oxygen and carbon are added in the form of Ra compounds, the amounts added can be accurately controlled.

なお、Ra水素化物は、前述したように金属状態のRa
に比べ粉末化が容易であり、また、耐酸化性が高い、 
従って、添加粉末はRa水素化物を主成分とすることが
好ましく、実質的にRa水素化物だけから構成されるこ
とがより好ましい。
In addition, as mentioned above, Ra hydride is Ra in a metallic state.
It is easier to powder than , and has high oxidation resistance.
Therefore, the additive powder preferably contains Ra hydride as a main component, and more preferably consists essentially only of Ra hydride.

希土類金属元素の水素化物の組成、構造等は、例えばr
 A、Pebler and W、E、Wallace
”Crystal 5tructures of 5o
use LanthanideHydrides” 、
 J、 Phys、 CheIll、 66 (196
2) 、 p、 148 Jに記載されており、本発明
において用いるRa水素化物はこれらから適宜選択すれ
ばよいが、特に三水素化物を主体とするものを用いるこ
とが好ましい。
The composition, structure, etc. of hydrides of rare earth metal elements are, for example, r
A. Pebler and W. E. Wallace
”Crystal 5structures of 5o
"use Lanthanide Hydrides",
J, Phys, Chell, 66 (196
2), p., 148 J, and the Ra hydride used in the present invention may be appropriately selected from these, but it is particularly preferable to use one mainly composed of trihydride.

Ra水素化物の製造方法に特に制限はないが、Ra金属
のインゴットやその粉末を水素雰囲気中で加熱すること
により、容易に水素化物を得ることができる。 このと
きの条件にも特に制限はないが、通常、圧力は0.1〜
20気圧程気圧部度は100〜800℃程度とすること
が好ましい。
Although there are no particular limitations on the method for producing Ra hydride, the hydride can be easily obtained by heating an Ra metal ingot or its powder in a hydrogen atmosphere. There are no particular restrictions on the conditions at this time, but the pressure is usually 0.1~
It is preferable that the atmospheric pressure is about 20 atm and about 100 to 800°C.

基本組成合金粉末を構成する粒子の平均粒径および添加
粉末を構成する粒子の平均粒径は、通常、0.2〜20
μm1特に1〜10μm程度であることが好ましい。 
粒径が前記範囲未満の粒子は活性であるため酸化による
発火の危険があり、粒径が前記範囲を超えると高い保磁
力が得られない。
The average particle size of the particles constituting the basic composition alloy powder and the average particle size of the particles constituting the additive powder are usually 0.2 to 20
μm1 It is particularly preferable that it is about 1 to 10 μm.
Particles with a particle size less than the above range are active and therefore pose a risk of ignition due to oxidation, and if the particle size exceeds the above range, a high coercive force cannot be obtained.

基本組成合金粉末は、鋳造されたインゴットを粒径10
0μm程度に粗粉砕し、次いで、前記範囲の粒径にまで
微粉砕して製造される。
The basic composition alloy powder is made from a cast ingot with a particle size of 10
It is produced by coarsely pulverizing it to about 0 μm and then finely pulverizing it to a particle size within the above range.

添加粉末は、水素化物を用いる場合、インゴット、粗粉
砕粉あるいは微粉砕粉を前述した方法により水素化し、
最終的に微粉砕粉として基本組成合金粉末と混合する。
When using a hydride as the additive powder, hydrogenate an ingot, coarsely pulverized powder, or finely pulverized powder by the method described above,
Finally, the finely ground powder is mixed with the basic composition alloy powder.

 また、添加粉末としてRa金属を用いる場合は、微粉
砕しにくいため、アトマイズ法等により粒子化して基本
組成合金粉末と混合する。
Furthermore, when Ra metal is used as the additive powder, it is difficult to pulverize, so it is pulverized by an atomization method or the like and mixed with the basic composition alloy powder.

なお、粗粉砕はスタンプミル等により、また、微粉砕は
ジェットミル等により行なえばよい。
Incidentally, coarse pulverization may be carried out using a stamp mill or the like, and fine pulverization may be carried out using a jet mill or the like.

また、それぞれの微粉砕粉を混合する方法の他、それぞ
れの粗粉砕粉を混合し、混合物を微粉砕する方法を用い
てもよい。
In addition to the method of mixing each finely pulverized powder, a method of mixing each coarsely pulverized powder and pulverizing the mixture may be used.

基本組成合金粉末と添加粉末との混合比率に特に制限は
ないが、添加量が少なすぎると添加効果が小さく、また
、多すぎるとBrが低下するため、基本組成合金粉末に
対し添加粉末は10重量%以下、特に0.5〜5重量%
とすることが好ましい。
There is no particular restriction on the mixing ratio of the basic composition alloy powder and the additive powder, but if the addition amount is too small, the addition effect will be small, and if it is too large, the Br will decrease, so the additive powder should be 10% of the basic composition alloy powder. % by weight or less, especially 0.5-5% by weight
It is preferable that

基本組成合金粉末と添加粉末とを混合後、成形する。After mixing the basic composition alloy powder and the additive powder, they are molded.

成形は磁場中にて行なわれることが好ましい。 この場
合、磁場強度は10kOe以上、成形圧力は1〜5 t
/c+s”程度であることが好ましい。
Preferably, shaping is carried out in a magnetic field. In this case, the magnetic field strength is 10 kOe or more, and the molding pressure is 1 to 5 t.
/c+s'' is preferable.

なお、粉砕、混合および成形の各工程は、Arガス、N
、ガス等の非酸化性ガス雰囲気中にて行なわれることが
好ましい。
In addition, each process of crushing, mixing, and molding is performed using Ar gas, N
It is preferable that the process be carried out in a non-oxidizing gas atmosphere such as gas.

成形後、1000〜1200℃で0.5〜24時間焼結
し、急冷する。 なお、焼結雰囲気は、真空またはAr
ガス等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
After shaping, it is sintered at 1000 to 1200°C for 0.5 to 24 hours and then rapidly cooled. The sintering atmosphere is vacuum or Ar.
An atmosphere of an inert gas such as gas is preferable.

この後、好ましくは不活性ガス雰囲気中で、500〜9
00℃にて1〜5時間時効処理を行なう。
After this, preferably in an inert gas atmosphere,
Aging treatment is performed at 00°C for 1 to 5 hours.

なお、本発明の永久磁石を製造する方法としては、上記
したような本発明方法に限らず、例えば、上記方法にお
いて用いた基本組成合金粉末のような粉末、すなわちT
bやpyの含有量が少なく Ra F e +aB相を
主体とする粉末を構成する粒子の表面に、TbやDy、
あるいはこれらの合金の薄膜を蒸着法等により形成し、
この粉末を成形、焼結する方法を用いることもできる。
Note that the method for manufacturing the permanent magnet of the present invention is not limited to the method of the present invention as described above, and for example, a powder such as the basic composition alloy powder used in the above method, namely T
Tb, Dy,
Alternatively, a thin film of these alloys is formed by vapor deposition, etc.
A method of molding and sintering this powder can also be used.

また、例えば、上記した基本組成合金粉末の成形体を焼
結する際に、TbやDyを気体や液体で供給してもよい
、 気体で供給する場合、TbやDyの蒸気中において
焼結すればよ(、液体で供給する場合は、成形体上にT
bやDyを含むチップを載置して焼結すれば、チップが
溶融して成形体にしみ込む。
Furthermore, for example, when sintering the compact of the above-mentioned basic composition alloy powder, Tb or Dy may be supplied in the form of a gas or liquid. If supplied in the form of a gas, Tb or Dy may be sintered in the vapor. Byo (, when supplying as a liquid, place T on the molded body)
When chips containing b and Dy are placed and sintered, the chips melt and penetrate into the molded body.

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。
<Examples> Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown and the present invention will be explained in further detail.

下記表1に示される永久磁石サンプルを、以下に示す方
法により作製した。
Permanent magnet samples shown in Table 1 below were produced by the method shown below.

まず、基本組成合金粉末と添加粉末との混合物を12k
Oeの磁場中にて1 、5 t/ca+”の圧力で成形
した。
First, a mixture of basic composition alloy powder and additive powder was prepared at 12k.
Molding was carried out at a pressure of 1.5 t/ca+'' in a magnetic field of Oe.

基本組成合金粉末の組成、添加粉末の組成および基本組
成合金粉末に対する添加粉末の添加量を表1に示す。
Table 1 shows the composition of the basic composition alloy powder, the composition of the additive powder, and the amount of the additive powder added to the basic composition alloy powder.

添加粉末に用いた水素化物は、希土類金属のインゴット
を1気圧の水素気流中に400℃にて3時間放置するこ
とにより作製した。
The hydride used as the additive powder was prepared by leaving a rare earth metal ingot at 400° C. for 3 hours in a hydrogen stream of 1 atm.

サンプルN0.202〜206.401.404および
405では、基本組成合金粉末の粗粉砕粉と添加粉末の
粗粉砕粉を混合した後、ジェットミルにより微粉砕した
In samples No. 0.202 to 206.401.404 and 405, the coarsely ground powder of the basic composition alloy powder and the coarsely ground powder of the additive powder were mixed and then finely ground by a jet mill.

また、サンプルN0.102〜105および302〜3
06では、それぞれジェットミルにより微粉砕された基
本組成合金粉末と添加粉末とを混合した。 基本組成合
金粉末の平均粒径は4μm、添加粉末の平均粒径は2μ
m以下とした。
In addition, samples No. 102-105 and 302-3
In No. 06, the basic composition alloy powder and the additive powder, each finely pulverized by a jet mill, were mixed. The average particle size of the basic composition alloy powder is 4μm, and the average particle size of the additive powder is 2μm.
m or less.

サンプルN0.106に用いたDy金属は、微、  粉
砕が困難なためアトマイズ法により作製された平均粒径
20μmの粉末を用いた。
The Dy metal used in sample No. 106 was a powder with an average particle size of 20 μm produced by an atomization method because it was difficult to finely pulverize it.

次いで、成形体を真空中で1075℃にて12時間焼結
した後、急冷した。
Next, the molded body was sintered in vacuum at 1075° C. for 12 hours, and then rapidly cooled.

得られた焼結体に、Ar雰囲気中で600℃にて1時間
時効処理を施し、永久磁石サンプルとした。
The obtained sintered body was subjected to an aging treatment at 600° C. for 1 hour in an Ar atmosphere to obtain a permanent magnet sample.

磁石中の希土類金属元素Rの合計含有量を表1に示す。Table 1 shows the total content of rare earth metal elements R in the magnet.

 なお、基本組成合金粉末中のFeおよびBは、焼結後
の磁石サンプル中にすべて含有されていた。
Note that all of Fe and B in the basic composition alloy powder were contained in the magnet sample after sintering.

このようにして作製された永久磁石サンプルから、15
X10X20+IImの磁石片を切り出して測定用の永
久磁石サンプルとし、残留磁束密度Br、保磁力iHc
および(BH)waxを求めた。
From the permanent magnet sample prepared in this way, 15
Cut out a magnet piece of X10X20+IIm to use as a permanent magnet sample for measurement, and measure the residual magnetic flux density Br and coercive force iHc.
and (BH)wax were determined.

また、各サンプルについて、結晶粒中央部におけるTb
含有量Tb、cおよびDy含有量D y eと、結晶粒
の結晶粒界近傍におけるTb含有量T b aおよびD
y含有量D y sとをEPMAにより測定し、 (Tbs  +Dym  )  −(TbC  +03
’c  )を算出した。
In addition, for each sample, Tb at the center of the grain
The content Tb, c and the Dy content D y e, and the Tb content T b a and D near the grain boundary of the crystal grain
The y content D y s was measured by EPMA, and (Tbs + Dym ) - (TbC +03
'c) was calculated.

測定は、サンプルを切断して前述した方法により行なっ
た。 なお、測定領域は一辺が200μmの正方形領域
とした。
The measurement was performed by cutting the sample and using the method described above. Note that the measurement area was a square area with one side of 200 μm.

第1図に、サンプルN0.202の断面のEPMA写真
を示す、 第1図の右側の写真はDyの含有量分布を表
わしており、左側の写真はNdの含有量分布を表わして
いる。 第1図では、各元素の含有量が高い領域はど明
る(写っている。 第1図右側の写真から、Dyの含有
量が結晶粒界近傍で高いことがわかり、と側の写真から
、Ndの含有量が結晶粒中央部で高いことがわかる。 
なお、DyとNdの合計含有量の分布は、結晶粒内でほ
ぼ一定であった。
FIG. 1 shows an EPMA photograph of a cross section of sample No. 202. The photograph on the right side of FIG. 1 represents the content distribution of Dy, and the photograph on the left side represents the distribution of Nd content. In Figure 1, the regions with high contents of each element are bright (photographed). The photograph on the right side of Figure 1 shows that the content of Dy is high near the grain boundaries, and the photograph on the side shows that the content of Dy is high near the grain boundaries. It can be seen that the Nd content is high in the center of the crystal grains.
Note that the distribution of the total content of Dy and Nd was almost constant within the crystal grains.

また、走査型電子顕微鏡による観察の結果、上記各サン
プルは平均粒径10〜15μm程度の結晶粒を有してい
た。
Further, as a result of observation using a scanning electron microscope, each of the above samples had crystal grains with an average grain size of about 10 to 15 μm.

さらに、各サンプルの酸素含有量をガス分析装厘により
測定した。
Furthermore, the oxygen content of each sample was measured using a gas analyzer.

また、サンプルN0.401〜405では、サンプルを
5X10X25mmに加工し、抗折強度試験を行なった
Moreover, for samples No. 401 to 405, the samples were processed into 5×10×25 mm and subjected to a bending strength test.

結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

以上の実施例の結果から、本発明の効果が明らかである
From the results of the above examples, the effects of the present invention are clear.

すなわち、(Tbs + Dys ) −(TbC +
 Dye )が0.2%以上であり、かつ酸素含有量が
5000 ppm以下である本発明のサンプルでは、高
いiHcと高いBrの両方が得られている。
That is, (Tbs + Dys) - (TbC +
Dye ) is 0.2% or more and the oxygen content is 5000 ppm or less, both high iHc and high Br are obtained in the samples of the present invention.

また、基本組成合金粉末の組成が同じで添加粉末の組成
が異なるサンプルを比較すると、添加粉末として水素化
物を用いたN0.304は、水素化物および酸化物を用
いたN0.305および酸化物だけを用いたN0.30
6に比べBrおよびiHcが高い。
In addition, when comparing samples with the same basic composition alloy powder composition but different additive powder compositions, it is found that N0.304 using hydride as the additive powder, N0.305 using hydride and oxide, and only oxide N0.30 using
Br and iHc are higher than 6.

さらに、N0.401は、磁気特性がほぼ同等のN0.
402より抗折強度が約2倍と高(、また、磁石中のR
含有量はほぼ同等だが添加粉末を用いていないN0.4
03と比べ、磁気特性が高く、強度も高い。
Furthermore, No.401 has almost the same magnetic properties as No.0.401.
The bending strength is about twice as high as that of 402 (also, the R in the magnet is
N0.4 with almost the same content but no added powder
Compared to 03, it has higher magnetic properties and strength.

〈発明の効果〉 本発明によれば、DyやTbを所定の割合で結晶粒界近
傍に偏在させ、かつ酸素含有量を所定範囲内に抑えるこ
とにより、保磁力および残留磁束密度が共に著しく高く
、さらに機械的強度も高いR−Fe−B系永久磁石が実
現する。
<Effects of the Invention> According to the present invention, by unevenly distributing Dy and Tb near the grain boundaries at a predetermined ratio and suppressing the oxygen content within a predetermined range, both coercive force and residual magnetic flux density can be significantly increased. Furthermore, an R-Fe-B permanent magnet with high mechanical strength is realized.

そして、本発明の製造方法では、DyやTbを金属状態
、あるいは水素化物や酸化物等の化合物として添加粉末
に含有させ、この添加粉末を基本組成合金粉末と混合し
て焼結することにより、上記したようなりyやTbの偏
在状態を容易に実現することができる。
In the manufacturing method of the present invention, Dy and Tb are contained in the additive powder in a metallic state or as a compound such as a hydride or oxide, and this additive powder is mixed with the basic composition alloy powder and sintered. The uneven distribution of y and Tb as described above can be easily achieved.

特に、水素化物や金属状態のり、yやTbを用いた場合
、磁石の酸素含有量を所定の範囲内に抑えることが極め
て容易となる。
In particular, when a hydride, metallic glue, y, or Tb is used, it is extremely easy to suppress the oxygen content of the magnet within a predetermined range.

さらに、水素化物は粉砕が容易なため、微粉砕して基本
組成合金粉末と混合することができる。 このため、添
加粉末の分散が良好となり、Dy’PTbの偏在状態を
正確かつ容易に実現することができる。
Furthermore, since the hydride is easily pulverized, it can be finely pulverized and mixed with the basic composition alloy powder. Therefore, the added powder is well dispersed, and the uneven distribution of Dy'PTb can be accurately and easily achieved.

また、水素化物は耐酸化性が良好なため、取り扱いが容
易である。
Moreover, since hydrides have good oxidation resistance, they are easy to handle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、金属組織を表わす図面代用写真であって、本
発明の永久磁石の断面の電子線プローブマイクロアナラ
イザ(EPMA)写真である。
FIG. 1 is a photograph substituted for a drawing showing a metal structure, and is an electron beam probe microanalyzer (EPMA) photograph of a cross section of a permanent magnet of the present invention.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)R(Rは、Yを含む希土類金属元素の1種以上で
ある)、T(Tは、Fe、またはFeおよびCoである
)およびBを主成分とする永久磁石であって、 結晶粒中央部におけるTb含有量Tb_CおよびDy含
有量Dy_Cと、結晶粒の結晶粒界近傍におけるTb含
有量Tb_BおよびDy含有量Dy_Bとの関係が (Tb_B+Dy_B)−(Tb_C+Dy_C)≧0
.2(%)であり(ただし、Tb_C、Dy_C、Tb
_B、およびDy_Bは原子百分率で表わされる)、か
つ、酸素含有量が5000ppm以下であることを特徴
とする永久磁石。
(1) A permanent magnet mainly composed of R (R is one or more rare earth metal elements including Y), T (T is Fe, or Fe and Co), and B, a crystal The relationship between Tb content Tb_C and Dy content Dy_C in the center of the grain and Tb content Tb_B and Dy content Dy_B near the grain boundary of the grain is (Tb_B+Dy_B)-(Tb_C+Dy_C)≧0.
.. 2 (%) (however, Tb_C, Dy_C, Tb
_B and Dy_B are expressed in atomic percentages), and the oxygen content is 5000 ppm or less.
(2)R:12.5〜15原子%および B:5〜8原子% を含有する請求項1に記載の永久磁石。(2) R: 12.5 to 15 atom% and B: 5 to 8 atomic% The permanent magnet according to claim 1, comprising: (3)保磁力iHcをXkOeとし、残留磁束密度Br
をYkGとしたとき、 Y≧−0.1X+14.2 である請求項2に記載の永久磁石。
(3) Coercive force iHc is XkOe, residual magnetic flux density Br
The permanent magnet according to claim 2, wherein Y≧−0.1X+14.2, where YkG is YkG.
(4)請求項1ないし3のいずれかに記載の永久磁石を
製造する方法であって、 Rf(Rfは、希土類金属元素の1種以上であり、少な
くともNdおよび/またはPrを含む)、TおよびBを
主成分とする基本組成合金粉末と、Ra(Raは、希土
類金属元素の1種以上であり、少なくともDyおよび/
またはTbを含む)金属および/またはRa化合物を主
成分とする添加粉末との混合物を、成形、焼結する工程
を有することを特徴とする永久磁石の製造方法。
(4) A method for manufacturing a permanent magnet according to any one of claims 1 to 3, comprising: Rf (Rf is one or more rare earth metal elements and includes at least Nd and/or Pr), T and B as a main component, and Ra (Ra is one or more rare earth metal elements, and at least Dy and/or
A method for manufacturing a permanent magnet, comprising the steps of molding and sintering a mixture with an additive powder whose main component is a metal (or containing Tb) and/or an Ra compound.
(5)前記添加粉末がRa二水素化物および/またはR
a金属を主成分とする請求項4に記載の永久磁石の製造
方法。
(5) The additive powder is Ra dihydride and/or R
The method for producing a permanent magnet according to claim 4, wherein the main component is a metal.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6319336B1 (en) 1998-07-29 2001-11-20 Dowa Mining Co., Ltd. Permanent magnet alloy having improved heat resistance and process for production thereof
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