JPH04217303A

JPH04217303A - 耐蝕性に優れたＰｂ含有焼結磁石

Info

Publication number: JPH04217303A
Application number: JP2412143A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nishi; 西　享; Kunio Watanabe; 邦夫渡辺
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1992-08-07

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｐｂを含有せしめる事
によって、高磁気特性を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の
耐蝕性を一段と強化させた高磁力焼結磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、産業界で利用されている代表的な
磁石には、アルニコ磁石、ハードフェライト磁石及び希
土類磁石等があり、何れも優れた磁気特性を有している
。

【０００３】この中にあって、希土類磁石は、特に次世
代を担って起つ磁石として世間の注目を集め、種々なる
家庭電化製品から大型コンピューターの周辺機器に至る
まで、極めて幅の広い分野に於いて利用されている。

【０００４】しかしながら、希土類磁石は、その金属組
織中に極めて反応性の高いＮｄ、或いはＦｅ等を含有し
ている為、空気中の水分とは勿論の事、水素ガスや窒素
ガスとも容易に反応して、磁石製品の表層部に、酸化物
や水素化合物、さらには窒素化合物までも生成して表面
に錆を発生させ易く、磁石の取り付けられた製品が振動
や衝撃等によって揺動されるのに伴って、この磁石製品
の表面に発生した錆が剥離、落下、飛散等の現象を容易
に呈するようになる為、周辺部に組み込まれている他の
機器や部品にまでも悪い影響を与える様になる。

【０００５】また、発錆現象によって焼結磁石製品の磁
気特性が著しく損なわれる様になるので、磁気特性が重
視される焼結磁石にとっては、この発錆現象は致命的な
欠陥として処理されていた。

【０００６】そこで、磁気特性に優れた焼結磁石に対す
る処理として、その耐蝕性を幾らかでも向上させる方法
の発見が急務とされて居た。

【０００７】磁石の耐蝕性を向上させる方法としては、
希土類元素とＦｅとＢを含有する永久磁石に対して、Ａ
ｌを０．０５重量％〜２０重量％添加する事によって、
錆難い金属間化合物相を形成させると共に、錆易い磁性
相の周りを錆難い金属間化合物相で取り囲み、磁性体の
耐蝕性を改善するという方法が特開昭６４−７２５０１
に報告されて居り、また、永久磁石体の表面に耐酸化め
っき層を被覆する方法が、同じく特開昭６０−５４４０
６として報告されている。

【０００８】さらに、イオンプレーティング、スパッタ
リング等の手段を用いて、永久磁石の表面に、耐蝕性の
薄膜層を形成被覆させる方法が、特開昭６１−１６６１
１７に報告されていると共に、永久磁石体の表面に耐酸
化性の樹脂層を設ける方法が、特開昭６０−６３９０１
に報告されている。

【０００９】しかしながら、希土類元素とＦｅとＢを含
有する永久磁石に対して、Ａｌを０．０５重量％〜２０
重量％添加する方法では、Ａｌを多量に添加する事によ
って、折角形成されている磁性相に対してＡｌが拡散し
て行く事になるので、結果的に、磁石の磁気特性を劣化
させる事になり、永久磁石の飽和磁化力を著しく低下さ
せる事になってしまうという問題点を残して居た。

【００１０】また、永久磁石体の表面に耐酸化めっき層
を被覆する方法では、その製造工程に於いて、磁石を水
溶液の中に浸漬させなければならず、その際に、反応性
の高い希土類元素やＦｅ等の金属は容易に酸化して、酸
化物や水酸化物を永久磁石体の表面に生成させるが、そ
の後、これらの酸化物や水酸化物の上面にＮｉやＣｒ等
の耐蝕性の被膜が形成された場合に、素材とＮｉやＣｒ
等の耐蝕性の被膜との間隙に膨れ、割れ、剥離等の欠陥
部分を発生させ易く、結果的には、今日まで、未だ、充
分な耐蝕性を提示できる希土類元素とＦｅとＢを含有す
る永久磁石の出現には至って居ない。

【００１１】一方、イオンプレーティング、スパッタリ
ング等の手段を用いて、永久磁石の表面に、耐蝕性の薄
膜層を形成被覆させる方法では、これらの加工処理方法
によって生成される加工層の厚さが、せいぜい２０〜３
０μｍでしかない為、製品を長時間に亘って利用する際
には、被膜特性の劣化現象を避けて通る訳にはいかない
のと、僅かな表面疵の発生にて素材がむき出しになる危
険性も高く、これによって、永久磁石の表面に形成され
た薄膜層と素材との間に局部電池が形成され、腐食の度
合いが著しく加速されてしまうという課題を抱えていた
。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる上記
の如き課題を解決し、耐蝕性に優れた永久磁石を提供す
る事を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意研究の
結果、耐蝕性に難点のあるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結磁石
に対してＰｂを含有させる事によって、その耐蝕性が改
善可能である事を見出だし本発明に至ったものであり、
上記の課題を解決する為に、Ｎｄの３〜４５重量％と、
Ｂの０．２〜８重量％と、Ｐｂの０．５〜８重量％とを
含有し、残部が実質的にＦｅである焼結磁石を開示する
ものである。

【００１４】

【作用】本発明で、永久磁石の組成として、Ｎｄの含有
量を３〜４５重量％と規定したのは、Ｎｄが３重量％未
満では磁石としての磁気特性、殊に、保持力を高く保つ
事が出来なくなると共に、その添加量が４５重量％を超
える場合にはＮｄ組成に富んだ非磁性相が多くなって来
る為、永久磁石の残留磁束密度が低下してきて、良好な
永久磁石を入手する事が困難になって来るからである。

【００１５】また、Ｂの添加量を０．２〜８重量％と規
定しているが、この場合、Ｂの含有量が０．２重量％未
満では高い保磁力が得られず、逆にＢの含有量が８重量
％を超えると、Ｂ含有量に富んだ非磁性相が多量に析出
してきて、磁石の残留磁束密度が低下して来る為である
。

【００１６】一方、本発明では、その課題を解決する為
にＰｂを添加して居るが、本発明で対象とする焼結磁石
には、磁性相と呼ばれるＮｄ２　Ｆｅ１４Ｂ１　相と、
Ｂリッチ相と呼ばれるＮｄＦｅ４　Ｂ４　相と、さらに
、Ｎｄリッチ相と呼ばれるＮｄＦｅＢ相とが存在する。

【００１７】これらの各組成相の中で、製品の発錆に最
も関係深い組成の相はＮｄリッチ相と呼ばれるＮｄＦｅ
Ｂ相であって、水分中に含有される塩素イオン等と反応
して塩化ネオジムを生成し、Ｎｄリッチ相の優先的な腐
食をまねき、これによって製品の腐食が促進されるよう
になっている。

【００１８】しかしながら、ここに、Ｐｂを添加した場
合、水分中に含有された塩素イオンとＰｂが優先的に反
応して、塩化鉛が形成され、これに伴って水分中に含有
された塩素イオンが固定される様になる為、結果的にＮ
ｄリッチ相の優先的な腐食が見られなくなって、磁石の
腐食現象は進行しない様になる。

【００１９】また、磁石の腐食現象を招く場合の主たる
原因となるＮｄリッチ相が電位的には卑を示すのに対し
て、磁石の主相であるＦｅ合金相は電位的には貴を示す
為、両者の間に存在する著しい電位の差によって、Ｎｄ
リッチ相とＦｅ合金相の間には局部電流が流れる様にな
り、腐食現象がより一層加速される事になる。

【００２０】これに対して、本発明ではＮｄリッチ相の
周囲をＰｂで包囲する事によって、あたかも、Ｎｄリッ
チ相の電位を高めたかの如き態様を生ぜしめ、Ｎｄリッ
チ相とＦｅ合金相との間の電位差を僅少にする事によっ
ても、磁石の耐蝕性を向上させようとしたものである。

【００２１】さらに、Ｐｂは大気中の酸素と反応する事
により、強固な酸化被膜を形成する為、磁石の表面に形
成された酸化被膜に因っても、その耐蝕性は益々強化さ
れる事になる。

【００２２】ここで、永久磁石の必須の組成として添加
されているＰｂの含有量を０．５〜８重量％と規定して
いるが、この場合、Ｐｂの含有量が０．５重量％未満で
は高い耐蝕性が得にくく、また、８重量％を超えての含
有は磁気特性としての飽和磁化の低下をまねくと共に、
磁石として最も重要なＮｄリッチ相の析出を抑制してし
まう事になるからである。

【００２３】

【実施例】

実施例１高周波溶解炉を用いて、Ａｒ雰囲気中で、Ｎｄが１５重
量％、Ｂが８重量％、Ｆｅが７６重量％、Ｐｂが１重量
％という組成の鋳塊を溶製した後、この鋳塊をディスク
ミルを用いて粗粉砕し、次いで、ボールミルを用いて微
粉砕し、平均粒径で２．５μｍの微粉末とした。

【００２４】この微粉末を金型に充填し、１５ＫＯｅの
磁界中で配向処理すると共に、磁界と平行方向に２０ｔ
／ｃｍ２　の圧力で成形処理する事によって、圧粉体を
製作した。

【００２５】この圧粉体を、１１００℃のＡｒ雰囲気中
で１時間に亘って加熱する焼結処理を施し、さらに、７
００℃のＡｒ雰囲気中で３０分間に亘る加熱処理を施す
事によって、焼結磁石を製造した。

【００２６】上記の焼結磁石に対して、温度６００　Ｃ
で湿度９０％の条件が設定されてた恒温恒湿試験槽を利
用した、１０００時間の耐久耐蝕試験を実施した結果は
表１に示された如くであって、本発明の実施によって、
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の耐蝕性が十分に改善される
と共に、Ｐｂの含有によっても、その磁気特性は損なわ
れない事が確認された。

【００２７】実施例２Ｎｄが４１重量％、Ｂが１重量％、Ｆｅが５７重量％、
Ｐｂが１重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００２８】実施例３Ｎｄが３６重量％、Ｂが３重量％、Ｆｅが５９重量％、
Ｐｂが２重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００２９】実施例４Ｎｄが３７重量％、Ｂが６重量％、Ｆｅが５４重量％、
Ｐｂが３重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００３０】実施例５Ｎｄが４０重量％、Ｂが４重量％、Ｆｅが５２重量％、
Ｐｂが４重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００３１】実施例６Ｎｄが３５重量％、Ｂが５重量％、Ｆｅが５５重量％、
Ｐｂが５重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００３２】実施例７Ｎｄが３４重量％、Ｂが７重量％、Ｆｅが５３重量％、
Ｐｂが６重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００３３】実施例８Ｎｄが３３重量％、Ｂが４重量％、Ｆｅが５６重量％、
Ｐｂが７重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００３４】実施例９Ｎｄが３８重量％、Ｂが２重量％、Ｆｅが５２重量％、
Ｐｂが８重量％という組成の鋳塊を溶製した他は、すべ
て実施例１と同様に処理した場合、その耐蝕性は十分に
改善され、また、その磁気特性も損なわれない事が確認
された。

【００３５】比較例１Ｎｄが４０重量％、Ｂが４重量％、Ｆｅが５６重量％と
いう組成の鋳塊を溶製した他は、すべて実施例１と同様
に処理した場合、実施例に比較してその耐蝕性は著しく
損なわれ、製品の全面に亘って錆の発生が確認された。

【００３６】比較例２Ｎｄが１５重量％、Ｂが８重量％、Ｆｅが７７重量％と
いう組成の鋳塊を溶製した他は、すべて実施例１と同様
に処理した場合、実施例に比較してその耐蝕性は著しく
損なわれ、製品の全面に亘って錆の発生が確認された。

【００３７】以上の結果を表１にまとめたが、同表に見
る如く、本発明による場合には、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結
磁石の磁気特性を損なう事なく、しかも、その耐蝕性が
十分に高められた焼結磁石を容易に入手する事が可能に
なった。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】本発明による時は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼
結磁石の優れた磁気特性を何等損なう事なく、その耐蝕
性を十分に向上させる事が可能になり、斯る焼結磁石を
大量に利用している業界に貢献するところ大なるものが
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　Ｎｄを３〜４５重量％、Ｂを０．２〜
８重量％、Ｐｂを０．５〜８重量％含有し、残部が実質
的にＦｅである事を特徴とする耐蝕性に優れたＰｂ含有
焼結磁石。