JPH0449762B2 - - Google Patents
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- JPH0449762B2 JPH0449762B2 JP58166167A JP16616783A JPH0449762B2 JP H0449762 B2 JPH0449762 B2 JP H0449762B2 JP 58166167 A JP58166167 A JP 58166167A JP 16616783 A JP16616783 A JP 16616783A JP H0449762 B2 JPH0449762 B2 JP H0449762B2
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Classifications
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Description
産業上の利用分野
この発明は、希土類元素(R)とコバルト（Co）
とからなる、いわゆる１−５型希土類コバルト永
久磁石の製造方法の改良に係り、量産規模の工業
生産において、すぐれた磁気特性が安定し、かつ
再現性よく製造できる希土類コバルト永久磁石の
製造方法に関する。 従来の技術 希土類元素とCoとの金属間化合物の中で、
RCo5、R2Co7およびR2Co17化合物は、永久磁石
として有望であることはよく知られており、
RCo5化合物を主体とする１−５型希土類コバル
ト磁石と、R2Co17化合物を主体とし、Coの一部
をFe、Cuで置換し、少量の第５元素を添加した
一般式 Ｒ（Co、Fe、Cu、Ｍ）7 （ただし、ＭはNi、Ti、Zr、Hfなどの添加元
素）で表わされる１−７型希土類コバルト磁石が
すぐれた磁石特性を有する実用永久磁石材料とし
て、工業生産されている。 現在、これらの実用永久磁石材料に使用されて
いる希土類元素は、ほとんどSmに限られ、１−
５型磁石では、Sm−Co2元組成合金でり、量産
レベルでは、保磁力iHc＝10〜40kOe、最大磁気
エネルギー積（BH）max＝15〜24MGOeの磁気
特性を示す。 また、１−７型磁石は、Sm−Co−Fe−Cuを
主体とする上記の多元系の組成合金で、１−５型
磁石よりも保磁力は低く、iHc＝５〜8kOeであ
るが、（BH）maxは大きく、量産レベルにおい
て、20〜28MGOeの特性を示す。 発明が解決しようとする課題 とこで、かかる実用永久磁石材料において、要
求される許容温度範囲は、通常の音響、回転機器
用では−40℃〜80℃であり、特殊電子機器用では
さらに広く、−60℃〜250℃にも及ぶ。この場合、
保磁力の低い１−７型希土類磁石は使用不可能と
なり、エネルギー源が低いにもかかわらず、保磁
力が大きくて、250℃程度の高温度域まで安定し
て利用できる１−５型希土類磁石のみが使用され
ていた。 また、１−７型希土類磁石は、１−５型希土類
磁石に比べて機械的特性が劣り、製品磁石形状に
機械加工する際、欠けや割れを生じやすく、工業
的量産規模における生産性、製品歩留の点におい
て、１−５型希土類磁石の方がはるかにすぐれて
いる。 したがつて、保磁力が大きくかつ熱安定性にす
ぐれた１−５型希土類コバルト磁石における最大
エネルギー積を、従来の保磁力をできるだけ維持
しながら向上させた永久磁石材料の要求は強く、
種々の試みがなされるが、実験室的に得られるの
みで、工業的量規模での磁石材料は得られていな
い。 すなわち、現在、１−５型希土類磁石の最高磁
石特性としては、 Sm（0.41）Pr（0.59）Co（4.2）（モル比）なる組
成合金において、 Br＝10.1kG、BHC＝10.1kOe iHc＝16.3kOe、（BH）max＝26.0MGOe が実験室的に得られているのみであり、量産規模
の実用永久磁石材料は得られていない。 これは希土類元素が酸素及び窒素との親和力が
非常に強く、とくに酸素との親和力は通常製鋼の
脱酸剤として有効なMg、Al、Siより強くCaとほ
ぼ同等であるためであり、磁石特性の向上のため
にSmと置換して用いられるPrの酸素との親和力
はSmよりも強く、上記組成合金の製造工程中で
の酸化は激しく、最高特性を得るための合金組成
範囲や最適熱処理条件も厳しく、安定した製造条
件を見い出すことができず、磁石特性の再現性に
乏しいのであつた。 この発明は、機械的特性にすぐれ、また保持力
が大きくかつ熱安定性にすぐれた１−５型希土類
コバルト磁石における最大エネルギー積を、従来
の保磁力をできるだけ維持しながら向上させた永
久磁石材料の製造方法の提供を目的としている。 課題を解決するための手段 この発明は、原料配合組成が下記化学式で表わ
される原料粉末をプレス、焼結、時効処理して、
酸素含有量が6000ppm以下、炭素含有量が
1000ppm以下、酸素量と炭素量の総和が6500ppm
以下で、且つ結晶粒界付近においてRCo7相の表
面相と結晶粒内はRCo5相からなる結晶組成を有
し、iHcを10kOe以上、（BH）maxを26MGOe以
上有することを特徴とする永久磁石材料の製造方
法である。 MMASmBPrCCoZ ただし、 MM；Ce44〜55wt％、La；20〜35wt％ Nd；10〜20wt％、Pr；３〜7wt％ 他希土類元素１〜6wt％からなるミツシユメタ
ル Ａ；MMのモル量（上記MMに含まれる各希土
類元素のモル量の総和）、 Ｂ；Bmのモル量、Ｃ；Prのモル量、 Ｚ；希土類元素に対するCoのモル比 Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１ 0.01≦Ａ≦0.05 0.43≦Ｂ≦0.56 0.43≦Ｃ≦0.56 0.7≦Ｃ／Ｂ≦1.3 4.3≦Ｚ≦5.0 作 用 この発明は、従来の１−５型希土類磁石材料が
有する種々の問題ならびに製造条件を検討した結
果、MM−Sm−Pr−Co系配合組成合金におい
て、希土類元素としてミツシユメタル（MM）を
少量の置換元素として有効活用し、MM、Sm、
Prの配合割合を規定し、かつ含有酸素量および
含有炭素量の限界値を定めることにより、高磁石
特性を有する永久磁石材料を量産規模で安定して
得られることを見い出したものである。 この発明は、SmおよびPrに対してMMで置換
添加したことを特徴とし、実施例において第１図
のグラフに、SmとRrのモル比をほぼ同等にし
た、Sm（0.51）Pr（0.49）Co（4.45）を基本成分と
した合金において、Prのモル量を一定にしてSm
の一部をMMで置換添加した３種の磁石合金の焼
結温度と磁石特性の変化を示すように、前述した
Sm−Pr−Co3元組成の磁石合金よりも、MMを
添加して本発明範囲にあるMM−Sm−Pr−Co系
配合組成磁石合金の方が、焼結温度の広い範囲に
わたつて、高い焼結密度を得ることができ、熱処
理温度域が拡大し、高磁石特性が安定して得られ
ることが明らかである。 このMM添加の有効な理由は、SmやPrとCoと
の化合物よりも、MMとCoとの化合物は低融点
の化合物を多く作るので、焼結開始温度が低くな
り、合金の酸化性の低減化と焼結挙動の改善に有
効なため、焼結性が向上し、熱処理温度域の拡大
と高磁石特性の実現が可能となつたものと考えら
れる。 また、この発明による磁石合金において、強力
Ｘ線回折装置や走査型電子顕微鏡を用いて、微細
結晶組織および結晶構造と磁石特性との関連性に
ついて詳細に調査を行なつた結果、この発明によ
る永久磁石を構成する個々の結晶粒子の境界付近
に後記の如く、希土類酸化物（R2O3）及び希土
類炭化物（RC2）等の不純物が凝集し、その結果
として、個々の結晶粒子はその粒界付近より結晶
粒子中心部に向つて、特に結晶粒界に近い領域に
おいて、希土類元素(R)は少なくなり、Coリツチ
側組織に移行した表面層が形成される。 すなわち、個々の結晶粒内に粒界近傍における
表面層の構造がR2Co17型結晶構造の不規則相で
あるRCo7型結晶構造からなり、粒内ではRCo5相
から構成される場合のみ、高い磁石特性が得られ
ることが明らかになつた。 成分の限定理由 以下にこの発明における成分の限定理由を説明
する。 この発明で、MMとは通常製鋼の脱酸剤あるい
は加工性向上のために添加する混合希土類金属
で、MM中の金希土類元素の純度は98wt％以上
で、Fe1wt％以下、Mg、AlおよびSi1％以下を
含有する品質の原料であり、MM中の全希土類元
素の構成割合は、Ce44〜55wt％、La20〜35wt
％、Nd10〜20wt％、Pr3〜7wt％、Smなど残り
の希土類元素１〜6wt％からなる。 この発明において、添加するMMのモル量(A)、
すなわち、上記MMの組成中に含まれる各希土類
元素のモル量の総和を0.01〜0.05とした理由は、
例えば第１図における焼結温度に対する焼結密度
との関係からも明らかなように、0.01未満では高
磁石特性の得られる最適焼結温度域が拡大せず、
安定して量産できなくなり、また、0.05を越える
と、第１図の焼結温度とBHCとの関係から分るよ
うに、BHCが低く、高温度域まで安定して使用で
きる磁石特性が得られない。 Smのモル比(B)を0.43〜0.56としたのは、0.43未
満では、iHcが10kOe以下となり、0.56を越える
とiHcは10kOe以上となるが、（BH）maxが
26MGOe以下となるためである。 また、Prのモル比(C)を0.43〜0.56としたのは、
0.43未満ではBrが低くくて（BH）maxも
26MGOe以下となり、0.56を越えると本４元系合
金の酸化が著しく実用永久磁石材料とならないた
めである。 この発明において、PrとSmのモル比（Ｃ／
Ｂ）は、0.7未満並びに1.3を越えると、（BH）
maxが26MGOe以下、iHcが10kOe以下となり、
高磁石特性が得られないため、0.7〜1.3とする。 また、Coのモル比(Z)を4.3〜5.0としたのは、
4.3未満では本系合金組成の本質であるRCo5相が
60％以下となり、R2Co7相が40％以上となり、最
終的にiHc＜10kOe、（BH）max＞26MGOeの特
性が安定して得られないためであり、また5.0を
越えると、本系磁石合金において、磁石特性上有
害なR2Co17相が生成されて実用永久磁石となら
ないためである。 一般に、１−５型希土類磁石は、所定の組成合
金の溶製→粉砕→プレス成形→焼結→時効処理の
工程を経て製造されるが、工程中で希土類元素は
酸化しやすいため、容易にR2O3酸化物を生成し、
また、粉砕時に用いるヘキサン・トルエン等の有
機溶媒やプレス成形性改善のために用いるパラフ
イン・カンフアー等のバインダーの残留によつ
て、容易に希土類炭化物を生成する。 これらの酸化物及び炭化物が１−５型希土類磁
石の結晶粒内に存在すると、磁石特性に極めて有
害な影響を及ぼすため、本来、いずれの化合物も
含有しない方が磁石特性の向上からも好ましい
が、上記するように、製造上その含有は不可避で
ある。 そこで、この発明において、酸素含有量及び炭
素含有量を規定するもので、酸素含有量が
6000ppmを越えると、結晶粒内に過剰の希土類酸
化物を内在させて保磁力が7kOe以下と著しく低
下するため、酸素含有量を6000ppm以下とし、ま
た、炭素含有量が1000ppmを越えると、過剰の希
土類炭化物が含有されることになり、希土類酸化
物より大きく磁石特性を劣化させ、（BH）max
が10MGOe以下となつてしまうため、炭素含有
量を1000ppm以下に規定する。 また、酸素および炭素は各々、磁石特性の劣化
要因であり、両者の総和が6500ppmを越えると、
iHcが10kOe以下、（BH）maxが26MGOe以下と
なるため、酸素と炭素の含有量の総和は6500ppm
以下とする。 実施例 以下に実施例を説明する。 実施例 １ Ce46.5wt％、La30.8wt％、Nd15wt％、Pr4wt
％、Smなど残りの希土類元素2wt％および
Fe1wt％以下、Mg、Al、Si1％以下の構成成分
からなるMM原料と、純度99.9％以上のSm、Pr、
およびCoの原料を用いて、高周波溶解炉により
溶製し、第１表の５種の配合組成の磁石合金を得
た。なお、No.３、No.４は比較例である。
とからなる、いわゆる１−５型希土類コバルト永
久磁石の製造方法の改良に係り、量産規模の工業
生産において、すぐれた磁気特性が安定し、かつ
再現性よく製造できる希土類コバルト永久磁石の
製造方法に関する。 従来の技術 希土類元素とCoとの金属間化合物の中で、
RCo5、R2Co7およびR2Co17化合物は、永久磁石
として有望であることはよく知られており、
RCo5化合物を主体とする１−５型希土類コバル
ト磁石と、R2Co17化合物を主体とし、Coの一部
をFe、Cuで置換し、少量の第５元素を添加した
一般式 Ｒ（Co、Fe、Cu、Ｍ）7 （ただし、ＭはNi、Ti、Zr、Hfなどの添加元
素）で表わされる１−７型希土類コバルト磁石が
すぐれた磁石特性を有する実用永久磁石材料とし
て、工業生産されている。 現在、これらの実用永久磁石材料に使用されて
いる希土類元素は、ほとんどSmに限られ、１−
５型磁石では、Sm−Co2元組成合金でり、量産
レベルでは、保磁力iHc＝10〜40kOe、最大磁気
エネルギー積（BH）max＝15〜24MGOeの磁気
特性を示す。 また、１−７型磁石は、Sm−Co−Fe−Cuを
主体とする上記の多元系の組成合金で、１−５型
磁石よりも保磁力は低く、iHc＝５〜8kOeであ
るが、（BH）maxは大きく、量産レベルにおい
て、20〜28MGOeの特性を示す。 発明が解決しようとする課題 とこで、かかる実用永久磁石材料において、要
求される許容温度範囲は、通常の音響、回転機器
用では−40℃〜80℃であり、特殊電子機器用では
さらに広く、−60℃〜250℃にも及ぶ。この場合、
保磁力の低い１−７型希土類磁石は使用不可能と
なり、エネルギー源が低いにもかかわらず、保磁
力が大きくて、250℃程度の高温度域まで安定し
て利用できる１−５型希土類磁石のみが使用され
ていた。 また、１−７型希土類磁石は、１−５型希土類
磁石に比べて機械的特性が劣り、製品磁石形状に
機械加工する際、欠けや割れを生じやすく、工業
的量産規模における生産性、製品歩留の点におい
て、１−５型希土類磁石の方がはるかにすぐれて
いる。 したがつて、保磁力が大きくかつ熱安定性にす
ぐれた１−５型希土類コバルト磁石における最大
エネルギー積を、従来の保磁力をできるだけ維持
しながら向上させた永久磁石材料の要求は強く、
種々の試みがなされるが、実験室的に得られるの
みで、工業的量規模での磁石材料は得られていな
い。 すなわち、現在、１−５型希土類磁石の最高磁
石特性としては、 Sm（0.41）Pr（0.59）Co（4.2）（モル比）なる組
成合金において、 Br＝10.1kG、BHC＝10.1kOe iHc＝16.3kOe、（BH）max＝26.0MGOe が実験室的に得られているのみであり、量産規模
の実用永久磁石材料は得られていない。 これは希土類元素が酸素及び窒素との親和力が
非常に強く、とくに酸素との親和力は通常製鋼の
脱酸剤として有効なMg、Al、Siより強くCaとほ
ぼ同等であるためであり、磁石特性の向上のため
にSmと置換して用いられるPrの酸素との親和力
はSmよりも強く、上記組成合金の製造工程中で
の酸化は激しく、最高特性を得るための合金組成
範囲や最適熱処理条件も厳しく、安定した製造条
件を見い出すことができず、磁石特性の再現性に
乏しいのであつた。 この発明は、機械的特性にすぐれ、また保持力
が大きくかつ熱安定性にすぐれた１−５型希土類
コバルト磁石における最大エネルギー積を、従来
の保磁力をできるだけ維持しながら向上させた永
久磁石材料の製造方法の提供を目的としている。 課題を解決するための手段 この発明は、原料配合組成が下記化学式で表わ
される原料粉末をプレス、焼結、時効処理して、
酸素含有量が6000ppm以下、炭素含有量が
1000ppm以下、酸素量と炭素量の総和が6500ppm
以下で、且つ結晶粒界付近においてRCo7相の表
面相と結晶粒内はRCo5相からなる結晶組成を有
し、iHcを10kOe以上、（BH）maxを26MGOe以
上有することを特徴とする永久磁石材料の製造方
法である。 MMASmBPrCCoZ ただし、 MM；Ce44〜55wt％、La；20〜35wt％ Nd；10〜20wt％、Pr；３〜7wt％ 他希土類元素１〜6wt％からなるミツシユメタ
ル Ａ；MMのモル量（上記MMに含まれる各希土
類元素のモル量の総和）、 Ｂ；Bmのモル量、Ｃ；Prのモル量、 Ｚ；希土類元素に対するCoのモル比 Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１ 0.01≦Ａ≦0.05 0.43≦Ｂ≦0.56 0.43≦Ｃ≦0.56 0.7≦Ｃ／Ｂ≦1.3 4.3≦Ｚ≦5.0 作 用 この発明は、従来の１−５型希土類磁石材料が
有する種々の問題ならびに製造条件を検討した結
果、MM−Sm−Pr−Co系配合組成合金におい
て、希土類元素としてミツシユメタル（MM）を
少量の置換元素として有効活用し、MM、Sm、
Prの配合割合を規定し、かつ含有酸素量および
含有炭素量の限界値を定めることにより、高磁石
特性を有する永久磁石材料を量産規模で安定して
得られることを見い出したものである。 この発明は、SmおよびPrに対してMMで置換
添加したことを特徴とし、実施例において第１図
のグラフに、SmとRrのモル比をほぼ同等にし
た、Sm（0.51）Pr（0.49）Co（4.45）を基本成分と
した合金において、Prのモル量を一定にしてSm
の一部をMMで置換添加した３種の磁石合金の焼
結温度と磁石特性の変化を示すように、前述した
Sm−Pr−Co3元組成の磁石合金よりも、MMを
添加して本発明範囲にあるMM−Sm−Pr−Co系
配合組成磁石合金の方が、焼結温度の広い範囲に
わたつて、高い焼結密度を得ることができ、熱処
理温度域が拡大し、高磁石特性が安定して得られ
ることが明らかである。 このMM添加の有効な理由は、SmやPrとCoと
の化合物よりも、MMとCoとの化合物は低融点
の化合物を多く作るので、焼結開始温度が低くな
り、合金の酸化性の低減化と焼結挙動の改善に有
効なため、焼結性が向上し、熱処理温度域の拡大
と高磁石特性の実現が可能となつたものと考えら
れる。 また、この発明による磁石合金において、強力
Ｘ線回折装置や走査型電子顕微鏡を用いて、微細
結晶組織および結晶構造と磁石特性との関連性に
ついて詳細に調査を行なつた結果、この発明によ
る永久磁石を構成する個々の結晶粒子の境界付近
に後記の如く、希土類酸化物（R2O3）及び希土
類炭化物（RC2）等の不純物が凝集し、その結果
として、個々の結晶粒子はその粒界付近より結晶
粒子中心部に向つて、特に結晶粒界に近い領域に
おいて、希土類元素(R)は少なくなり、Coリツチ
側組織に移行した表面層が形成される。 すなわち、個々の結晶粒内に粒界近傍における
表面層の構造がR2Co17型結晶構造の不規則相で
あるRCo7型結晶構造からなり、粒内ではRCo5相
から構成される場合のみ、高い磁石特性が得られ
ることが明らかになつた。 成分の限定理由 以下にこの発明における成分の限定理由を説明
する。 この発明で、MMとは通常製鋼の脱酸剤あるい
は加工性向上のために添加する混合希土類金属
で、MM中の金希土類元素の純度は98wt％以上
で、Fe1wt％以下、Mg、AlおよびSi1％以下を
含有する品質の原料であり、MM中の全希土類元
素の構成割合は、Ce44〜55wt％、La20〜35wt
％、Nd10〜20wt％、Pr3〜7wt％、Smなど残り
の希土類元素１〜6wt％からなる。 この発明において、添加するMMのモル量(A)、
すなわち、上記MMの組成中に含まれる各希土類
元素のモル量の総和を0.01〜0.05とした理由は、
例えば第１図における焼結温度に対する焼結密度
との関係からも明らかなように、0.01未満では高
磁石特性の得られる最適焼結温度域が拡大せず、
安定して量産できなくなり、また、0.05を越える
と、第１図の焼結温度とBHCとの関係から分るよ
うに、BHCが低く、高温度域まで安定して使用で
きる磁石特性が得られない。 Smのモル比(B)を0.43〜0.56としたのは、0.43未
満では、iHcが10kOe以下となり、0.56を越える
とiHcは10kOe以上となるが、（BH）maxが
26MGOe以下となるためである。 また、Prのモル比(C)を0.43〜0.56としたのは、
0.43未満ではBrが低くくて（BH）maxも
26MGOe以下となり、0.56を越えると本４元系合
金の酸化が著しく実用永久磁石材料とならないた
めである。 この発明において、PrとSmのモル比（Ｃ／
Ｂ）は、0.7未満並びに1.3を越えると、（BH）
maxが26MGOe以下、iHcが10kOe以下となり、
高磁石特性が得られないため、0.7〜1.3とする。 また、Coのモル比(Z)を4.3〜5.0としたのは、
4.3未満では本系合金組成の本質であるRCo5相が
60％以下となり、R2Co7相が40％以上となり、最
終的にiHc＜10kOe、（BH）max＞26MGOeの特
性が安定して得られないためであり、また5.0を
越えると、本系磁石合金において、磁石特性上有
害なR2Co17相が生成されて実用永久磁石となら
ないためである。 一般に、１−５型希土類磁石は、所定の組成合
金の溶製→粉砕→プレス成形→焼結→時効処理の
工程を経て製造されるが、工程中で希土類元素は
酸化しやすいため、容易にR2O3酸化物を生成し、
また、粉砕時に用いるヘキサン・トルエン等の有
機溶媒やプレス成形性改善のために用いるパラフ
イン・カンフアー等のバインダーの残留によつ
て、容易に希土類炭化物を生成する。 これらの酸化物及び炭化物が１−５型希土類磁
石の結晶粒内に存在すると、磁石特性に極めて有
害な影響を及ぼすため、本来、いずれの化合物も
含有しない方が磁石特性の向上からも好ましい
が、上記するように、製造上その含有は不可避で
ある。 そこで、この発明において、酸素含有量及び炭
素含有量を規定するもので、酸素含有量が
6000ppmを越えると、結晶粒内に過剰の希土類酸
化物を内在させて保磁力が7kOe以下と著しく低
下するため、酸素含有量を6000ppm以下とし、ま
た、炭素含有量が1000ppmを越えると、過剰の希
土類炭化物が含有されることになり、希土類酸化
物より大きく磁石特性を劣化させ、（BH）max
が10MGOe以下となつてしまうため、炭素含有
量を1000ppm以下に規定する。 また、酸素および炭素は各々、磁石特性の劣化
要因であり、両者の総和が6500ppmを越えると、
iHcが10kOe以下、（BH）maxが26MGOe以下と
なるため、酸素と炭素の含有量の総和は6500ppm
以下とする。 実施例 以下に実施例を説明する。 実施例 １ Ce46.5wt％、La30.8wt％、Nd15wt％、Pr4wt
％、Smなど残りの希土類元素2wt％および
Fe1wt％以下、Mg、Al、Si1％以下の構成成分
からなるMM原料と、純度99.9％以上のSm、Pr、
およびCoの原料を用いて、高周波溶解炉により
溶製し、第１表の５種の配合組成の磁石合金を得
た。なお、No.３、No.４は比較例である。
【表】
溶製後の合金は、アルゴン流気中でスタンプミ
ルによる500μｍまでの粗粉砕を行ない、ついで、
有機溶媒中でのボールミル粉砕により、平均粒径
３〜5μｍの微粉末を得た。 この微粉末を、磁界中プレス機により、10kOe
の磁界、1t／cm2の圧力で圧縮成形した。得られた
成形体を1100℃〜1140℃の種々の焼結温度で１時
間の焼結を行ない、その後900℃、２時間の時効
処理を施し、この発明による焼結永久磁石と比較
のための焼結磁石を得た。 No.１〜No.４の焼結磁石において、焼結時に種々
の温度で焼結したときの、BHC、（BH）max、密
度を測定した結果を第１図のグラフに示す。 まず、焼結温度と、焼結密度、（BH）maxと
の関係をみると、比較例のMM＝０のNo.３の場合
（△印でプロツト）、1100℃から1140℃まで上昇す
るにしたがい、密度、（BH）maxは直線的に増
加するが、BHCはすでに1120℃以上で低下の傾向
を示し、工業的にこれらの諸特性の最適焼結温度
の設定が困難なことを示していることがわかる。 また、比較例のMM＝0.06のNo.４の場合（×印
でプロツト）、BHCが低くRCo5系磁石の特徴であ
る高温度域での安定性が得られない。 これに対して、MMを添加する本発明の場合の
No.１（○印でプロツト）では焼結温度1100℃から
1140℃の全域にわたつてBHC、焼結密度、（BH）
maxがほぼ一定であり、かつ高い値を示し、安
定して高磁石特性が得られることがわかる。な
お、No.２は□印でプロツトした。 次に、本発明によるNo.５の焼結磁石の磁石特性
と機械的特性として、抗折強度、圧縮強度および
引張り強度について測定したところ、下記のすぐ
れた特性を得た。焼結体の酸素含有量は
5400ppm、炭素含有量は730ppmであつた。 Br＝10.8kG、BHC＝10.6kOe iHc＝17.2kOe、（BH）max＝28.5MGOe 抗折強度；18.2Kg／mm2、圧縮強度；120Kg／mm2、 引張り強度；3.9Kg／mm2 また、比較のために１−７型希土類コバルト磁
石の一例として、 Sm〔Co（0.64）Fe（0.18）Ni（0.08）Cu（0.1）〕7.0 磁石合金についても同様の測定を行ない、下記
の特性値を得た。従つてこの結果より、本発明磁
石の機械的特性がすぐれていることも明らかであ
る。 Br＝10.6kG、BHC＝5.9kOe iHc＝6.0kOe、（BH）max＝27.0MGOe 抗折強度；14.7Kg／mm2、圧縮強度；80Kg／mm2、 引張り強度；3.4Kg／mm2 実施例 ２ Ce47.5wt％、La31.0wt％、Nd13.8wt％、
Pr4wt％、Smなど残りの希土類元素2.5wt％およ
びFe1wt％以下、Mg、Al、Si1％以下の構成成
分からなるMM原料と、純度99.9％以上のSm、
Pr、およびCoの原料粉を用いて、高周波溶解炉
により溶製し、PrとSmとのモル比を種々変え
て、 MM（0.04）Sm（0.96−ｘ）Pr(x)Co（4.45）、 ｘ＝0.32〜0.58 なる配合組成のこの発明による合金を得た。 溶製後の合金は、アルゴン中でスタンプミルに
よる500μｍまでの粗粉砕を行ない、ついで、有
機溶媒中でのボールミル粉砕により、平均粒径３
〜5μｍの微粉末を得た。 この微粉末を、磁界中プレス機により、10kOe
の磁界、1t／cm2の圧力で圧縮成形した。得られた
成形体を1120℃の焼結温度で１時間の焼結を行な
い、その後900℃、２時間の時効処理を施し、こ
の発明による焼結永久磁石を得た。 得られた種々の焼結磁石の、BHC、（BH）max
および焼結密度を測定し、Pr／Smのモル比との
関係を第２図に示す。 第２図から明らかなように、Pr／Smの値が１
付近において、26MGOe以上の高い最大エネル
ギー積並びに10kOe以上のBHCが得られることが
分る。 とくに、MM（0.04）Sm（0.48）Pr（0.48）Co
（4.45）なる配合組成の磁石は、 Br＝10.7kG、BHC＝10.6kOe iHc＝18.5kOe、（BH）max＝27.8MGOe のすぐれた磁石特性を示し、焼結体の酸素含有量
は4800ppm、炭素含有量は740ppmであつた。 発明の効果 実施例から明らかなように、機械的特性にすぐ
れ、また保磁力が大きくかつ熱安定性にすぐれた
１−５型希土類コバルト磁石において、保磁力を
従来のものと同様以上に保持して、最大エネルギ
ー体積を著しく向上させた永久磁石材料が安定し
て再現性よく得られたことがわかる。
ルによる500μｍまでの粗粉砕を行ない、ついで、
有機溶媒中でのボールミル粉砕により、平均粒径
３〜5μｍの微粉末を得た。 この微粉末を、磁界中プレス機により、10kOe
の磁界、1t／cm2の圧力で圧縮成形した。得られた
成形体を1100℃〜1140℃の種々の焼結温度で１時
間の焼結を行ない、その後900℃、２時間の時効
処理を施し、この発明による焼結永久磁石と比較
のための焼結磁石を得た。 No.１〜No.４の焼結磁石において、焼結時に種々
の温度で焼結したときの、BHC、（BH）max、密
度を測定した結果を第１図のグラフに示す。 まず、焼結温度と、焼結密度、（BH）maxと
の関係をみると、比較例のMM＝０のNo.３の場合
（△印でプロツト）、1100℃から1140℃まで上昇す
るにしたがい、密度、（BH）maxは直線的に増
加するが、BHCはすでに1120℃以上で低下の傾向
を示し、工業的にこれらの諸特性の最適焼結温度
の設定が困難なことを示していることがわかる。 また、比較例のMM＝0.06のNo.４の場合（×印
でプロツト）、BHCが低くRCo5系磁石の特徴であ
る高温度域での安定性が得られない。 これに対して、MMを添加する本発明の場合の
No.１（○印でプロツト）では焼結温度1100℃から
1140℃の全域にわたつてBHC、焼結密度、（BH）
maxがほぼ一定であり、かつ高い値を示し、安
定して高磁石特性が得られることがわかる。な
お、No.２は□印でプロツトした。 次に、本発明によるNo.５の焼結磁石の磁石特性
と機械的特性として、抗折強度、圧縮強度および
引張り強度について測定したところ、下記のすぐ
れた特性を得た。焼結体の酸素含有量は
5400ppm、炭素含有量は730ppmであつた。 Br＝10.8kG、BHC＝10.6kOe iHc＝17.2kOe、（BH）max＝28.5MGOe 抗折強度；18.2Kg／mm2、圧縮強度；120Kg／mm2、 引張り強度；3.9Kg／mm2 また、比較のために１−７型希土類コバルト磁
石の一例として、 Sm〔Co（0.64）Fe（0.18）Ni（0.08）Cu（0.1）〕7.0 磁石合金についても同様の測定を行ない、下記
の特性値を得た。従つてこの結果より、本発明磁
石の機械的特性がすぐれていることも明らかであ
る。 Br＝10.6kG、BHC＝5.9kOe iHc＝6.0kOe、（BH）max＝27.0MGOe 抗折強度；14.7Kg／mm2、圧縮強度；80Kg／mm2、 引張り強度；3.4Kg／mm2 実施例 ２ Ce47.5wt％、La31.0wt％、Nd13.8wt％、
Pr4wt％、Smなど残りの希土類元素2.5wt％およ
びFe1wt％以下、Mg、Al、Si1％以下の構成成
分からなるMM原料と、純度99.9％以上のSm、
Pr、およびCoの原料粉を用いて、高周波溶解炉
により溶製し、PrとSmとのモル比を種々変え
て、 MM（0.04）Sm（0.96−ｘ）Pr(x)Co（4.45）、 ｘ＝0.32〜0.58 なる配合組成のこの発明による合金を得た。 溶製後の合金は、アルゴン中でスタンプミルに
よる500μｍまでの粗粉砕を行ない、ついで、有
機溶媒中でのボールミル粉砕により、平均粒径３
〜5μｍの微粉末を得た。 この微粉末を、磁界中プレス機により、10kOe
の磁界、1t／cm2の圧力で圧縮成形した。得られた
成形体を1120℃の焼結温度で１時間の焼結を行な
い、その後900℃、２時間の時効処理を施し、こ
の発明による焼結永久磁石を得た。 得られた種々の焼結磁石の、BHC、（BH）max
および焼結密度を測定し、Pr／Smのモル比との
関係を第２図に示す。 第２図から明らかなように、Pr／Smの値が１
付近において、26MGOe以上の高い最大エネル
ギー積並びに10kOe以上のBHCが得られることが
分る。 とくに、MM（0.04）Sm（0.48）Pr（0.48）Co
（4.45）なる配合組成の磁石は、 Br＝10.7kG、BHC＝10.6kOe iHc＝18.5kOe、（BH）max＝27.8MGOe のすぐれた磁石特性を示し、焼結体の酸素含有量
は4800ppm、炭素含有量は740ppmであつた。 発明の効果 実施例から明らかなように、機械的特性にすぐ
れ、また保磁力が大きくかつ熱安定性にすぐれた
１−５型希土類コバルト磁石において、保磁力を
従来のものと同様以上に保持して、最大エネルギ
ー体積を著しく向上させた永久磁石材料が安定し
て再現性よく得られたことがわかる。
第１図Ａ，Ｂ，Ｃはこの発明及び比較例の焼結
磁石のBHC、（BH）maxおよび焼結密度を測定
し、焼結温度との関係で表わしたグラフであり、
第２図Ａ，Ｂ，Ｃはこの発明及び比較例焼結磁石
の、BHC、（BH）maxおよび焼結密度を測定し、
Pr／Smのモル比との関係で表わしたグラフであ
る。
磁石のBHC、（BH）maxおよび焼結密度を測定
し、焼結温度との関係で表わしたグラフであり、
第２図Ａ，Ｂ，Ｃはこの発明及び比較例焼結磁石
の、BHC、（BH）maxおよび焼結密度を測定し、
Pr／Smのモル比との関係で表わしたグラフであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原料配合組成が下記化学式で表わされる原料
粉末をプレス、焼結、時効処理して、酸素含有量
が6000ppm以下、炭素含有量が1000ppm以下、酸
素量と炭素量の総和が6500ppm以下で、且つ結晶
粒界付近においてRCo7相の表面層と結晶粒内は
RCo5相からなる結晶組織を有し、iHcを10kOe以
上、（BH）maxを26MGOe以上有することを特
徴とする永久磁石材料の製造方法。 MMASmBPrCCoZ ただし、 MM；Ce44〜55wt％、La；20〜35wt％ Nd；10〜20wt％、Pr；３〜7wt％ 他希土類元素１〜6wt％からなるミツシユメタ
ル Ａ；MMのモル量（上記MMに含まれる各希土
類元素のモル量の総和）、 Ｂ；Smのモル量、Ｃ；Prのモル量、 Ｚ；希土類元素に対するCoのモル比 Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１ 0.01≦Ａ≦0.05 0.43≦Ｂ≦0.56 0.43≦Ｃ≦0.56 0.7≦Ｃ／Ｂ≦1.3 4.3≦Ｚ≦5.0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166167A JPS6057601A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 永久磁石材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166167A JPS6057601A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 永久磁石材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057601A JPS6057601A (ja) | 1985-04-03 |
| JPH0449762B2 true JPH0449762B2 (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=15826312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58166167A Granted JPS6057601A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 永久磁石材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057601A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324030A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-01 | Res Dev Corp Of Japan | 異方性希土類磁石材料およびその製造方法 |
| FR2707192B1 (fr) * | 1993-07-08 | 1995-08-11 | Aimants Ugimag Sa | Procédé de préparation de poudres magnétiques de type terres rares-cobalt contenant du fluor et aimants permanents densifiés correspondants. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5155993A (en) * | 1974-08-13 | 1976-05-17 | Bbc Brown Boveri & Cie | Eikyujishakuzairyo oyobi sonoseiho |
-
1983
- 1983-09-08 JP JP58166167A patent/JPS6057601A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5155993A (en) * | 1974-08-13 | 1976-05-17 | Bbc Brown Boveri & Cie | Eikyujishakuzairyo oyobi sonoseiho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6057601A (ja) | 1985-04-03 |
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