JPH049856B2 - - Google Patents
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- JPH049856B2 JPH049856B2 JP1060428A JP6042889A JPH049856B2 JP H049856 B2 JPH049856 B2 JP H049856B2 JP 1060428 A JP1060428 A JP 1060428A JP 6042889 A JP6042889 A JP 6042889A JP H049856 B2 JPH049856 B2 JP H049856B2
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Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は新規な永久磁石材料、より詳しくは、
希土類元素と遷移金属を主成分とするR2M17系
（Ｒはイツトリウムを含む希土類元素、Ｍは主と
して遷移金属である）永久磁石材料に関する。 〔従来技術〕 現在、希土類元素と遷移金属元素とからなる合
金系に関して既に多くのものが提供され中でも希
土類元素とコバルトCoとの合金系、特にR2Co17
型永久磁石材料が注目されている。 このR2Co17型材料についても多くの種々のも
のがあるが、Coの一部を更にFeとCuで置換して
えられたＲ−Co−Fe−Cu系の２−17型希土類永
久磁石材料も従来公知である。この系の合金材料
においてCuの添加は保磁力（iHc）を高める効果
があり、10wt％以上は必要であるとされていた。
しかしCuの添加量が増大すると残留磁束密度
（Br）が低下してしまう問題が生じる。この低下
を補うため、Brを高める作用を持つFeの添加が
あるが、Feを多量に添加するとiHcの低下を招く
ため8wt％以下とされていた。 しかし、このような組成の永久磁石では、高々
24MG・Oe程度の最大エネルギー積（BH）naxし
か得ることができない。 そこで、10wt％Cu以下の低Cu量でかつ8wt％
Fe以上の高Fe量にて高保磁力が得られ、それに
より高エネルギー積を有する永久磁石材料を得る
ための各種の提案がなされた。 例えば、(1)Cu5〜12wt％において、Ｘ：0.2〜
5wt％（ＸはZr、Nb、Ｖ、Ta、CrおよびHf）、
且つMn0.2〜8wt％添加したもの（特公昭56−
11378）、(2)Cu2〜10wt％においてＴ：６〜35wt
％（ＴはFe、MnおよびCrのうちの一種以上）、
Ｍ：0.5〜6wt％（ＭはZrおよびHfのうちの一種
以上）添加したもの（特公昭62−61665）、(3)Sm
−Co−Fe−Cu−Zrの５元系においてCu5wt％以
下で特徴ある熱処理によるもの（特公昭60〜
34632）、(4)一般式がＲ（Col-u-v-oCuuFevMw）zで
表わされるもの（特公昭61−17881）。 （但し、０＜ｕ≦2.0、0.1＜ｖ≦0.6、0.005≦ｗ
≦0.05、6.5≦ｚ≦8.8、Ｍ：Ta、Zr、Nb、Ti、
Hf）等がある。 これらの各磁石材料では夫々比較的高い保磁力
やエネルギー積を有しているが、まだ不十分な点
があり更に改良が求められる。 〔目的及び構成〕 本発明者らは上記の如き低Cu量でなおかつ高
Fe量のＲ−Co−Fe−Cu系永久磁石材料の有する
磁石特性を更に改良向上せしめた磁石材料を提供
することを目的として種々研究、実験を重ねたと
ころ、上記の系に金属MA（MAはZr）を加えた
ものに、更にMnと半金属MB（MBはIn、Pbのい
ずれか一方又は両者）を添加することにより、同
等の保磁力を有し、かつ残留磁束密度Brや最大
エネルギー積（BH）naxを向上させた有効な
R2M17系永久磁石材料が得られることが見出され
るのである。 かくて本発明は、重量比で22〜28％のＲ（Ｒは
Ｙを含む希土類元素の１種又はそれ以上）、５〜
16％のFe、0.5〜6.5％のCu、0.1〜６％のMn、
0.5％〜0.6％のMA（MAはZr）、0.04〜２％のMB
（MBはIn、Pbのいずれか一方又は両者）、残部
Coからなる永久磁石材料を提供するものである。 〔発明の具体的説明〕 以下本発明を詳しく説明する。尚、この明細書
で％で重量％を意味する。 本発明は上述のように、Ｒ−Co−Fe−Cu−
Ma系合金材料にMnとMBを添加したものであ
り、ここではＲとしてＹを含む希土類元素例えば
Smを22〜28％、Feは比較的高く５〜16％、Cuは
比較的低く0.5〜6.5％用いられる。 又MAとしてZrを0.5〜６％用いる。適当量の
MAの添加は、残留磁束密度Brをあまり低下さ
せずに保磁力iHcを高め、最大エネルギー積を高
める効果がある。これは高Fe量、低Cu量におい
て、残留磁束密度Brをあまり低下させずCu添加
の代わりにiHcを高め、エネルギー積をも高める
のに有効である。 而してMAの量が0.5重量％より少ないと保磁
力iHcへの効果が見られず最大エネルギー積
（BH）naxの増加も見られない。2.3重量％で保磁
力、最大エネルギー積がともに最大となるが、更
に多くしてMAが6wt％を超すと（BH）naxは添加
しない場合とほぼ同じになり効果がなくなる。従
つて本発明ではMAは0.5〜６重量％の範囲の量
用いられる。 本発明はこのような低Cu量、高Fe量の系にMn
を0.1〜６％、MB（Pb、Inのいずれか一方又は両
者）を0.04〜２％用いるのである。Mnを添加せ
ずMB例えばPbのみの添加では磁石特性値は殆ん
ど変らない。Pbを添加してMnを0.1％以上添加
していくと次第に残留磁束密度Brは高くなり添
加量2.5％で最高となり、以後また低下し６％を
超すと添加しない場合と同じ位の値となる。一方
最大エネルギー積（BH）naxについて云えばMn添
加量2.0％で最大となりそれ以上加えるとまた低
下し、６％を超すと大きく低下する。従つてMn
は0.1〜６％、好ましくは0.5〜４％の量用いられ
る。 又MBを含まず前記基本組成に更にMnのみし
か添加しない場合、磁石特性値は殆んど変らな
い。しかしマンガンMnに加えて更にMB、たと
えば鉛Pbを加えていくと0.04％から残留磁束密
度、最大エネルギー積ともに高くなり、又この両
者は1.0％で最高となり、2.0％を超えると両者と
ともに急激に低下する。又MBとしてインジウム
lnを用いたときは0.04％より漸次残留磁束密度、
エネルギー積ともに上昇し0.8％で最高となり、
2.0％をこえると大きく低下する。かくてMBは
ほぼ0.04〜2.0％の範囲添加され、その中0.3〜1.5
％の範囲が好ましい。 これらの結果からMn、MBのいずれかに単独
では効果なく、それら両者を共に用いしかもごく
限られた範囲で用いられたときのみ著しい効果が
みられる。これらの事実は以下の実施例によつて
明らかである。 この磁石材料は公知の方法でつくることができ
る。たとえば所定の組成を有する原料を調合し、
溶融固化してインゴツトをつくり、これを粉砕し
て磁場で形成する。次いで焼結、溶体化処理を施
し、更に時効処理後急冷するなどの熱処理を行な
つてつくられる。 〔実施例〕 以下の例１においてはMnもMBも添加しない
ときの磁石特性、例２はMBを一定量添加しMn
を種々の量添加したとき、例３、４はいずれも
Mnを一定量添加し、Pb、Inを夫々種々の量加え
たときそして例５は他を一定量としMAを種々の
量加えたときの磁石特性の変化を示すものであ
る。 例 １ （組成） Sm：24.1wt％、Fe：12.9wt％、 Cu：3.9wt％、Zr：2.3wt％、残部がCoからなる （前工程） 必要とする合金を高周波溶解炉で溶解し、ジヨ
ークラツシヤーで粗粉砕後、ジエツトミルで微粉
砕した。この微粉体を15KOeの磁場中で成形圧
3ton／cm2で圧縮成形した。 （熱処理） 1180〜1250℃で５時間の焼結を行い、1100〜
1240℃で５時間の溶体化処理を行つた後、900
℃：３時間の時効処理を行い、0.5℃／minの速
度で400℃まで冷却後急冷した。 （特性） Br＝10.82KG、iHc＝11.04 KOe、BHnax＝27.0MGOe 例 ２ （組成） Sm：24.1wt％、Fe：12.9wt％、 Cu：3.9wt％、Zr：2.3wt％、 Mn：xwt％、Pb：1.0wt％、残部がCoからなる。 （前工程） 例１と同じ （熱処理） 例１と同じ
希土類元素と遷移金属を主成分とするR2M17系
（Ｒはイツトリウムを含む希土類元素、Ｍは主と
して遷移金属である）永久磁石材料に関する。 〔従来技術〕 現在、希土類元素と遷移金属元素とからなる合
金系に関して既に多くのものが提供され中でも希
土類元素とコバルトCoとの合金系、特にR2Co17
型永久磁石材料が注目されている。 このR2Co17型材料についても多くの種々のも
のがあるが、Coの一部を更にFeとCuで置換して
えられたＲ−Co−Fe−Cu系の２−17型希土類永
久磁石材料も従来公知である。この系の合金材料
においてCuの添加は保磁力（iHc）を高める効果
があり、10wt％以上は必要であるとされていた。
しかしCuの添加量が増大すると残留磁束密度
（Br）が低下してしまう問題が生じる。この低下
を補うため、Brを高める作用を持つFeの添加が
あるが、Feを多量に添加するとiHcの低下を招く
ため8wt％以下とされていた。 しかし、このような組成の永久磁石では、高々
24MG・Oe程度の最大エネルギー積（BH）naxし
か得ることができない。 そこで、10wt％Cu以下の低Cu量でかつ8wt％
Fe以上の高Fe量にて高保磁力が得られ、それに
より高エネルギー積を有する永久磁石材料を得る
ための各種の提案がなされた。 例えば、(1)Cu5〜12wt％において、Ｘ：0.2〜
5wt％（ＸはZr、Nb、Ｖ、Ta、CrおよびHf）、
且つMn0.2〜8wt％添加したもの（特公昭56−
11378）、(2)Cu2〜10wt％においてＴ：６〜35wt
％（ＴはFe、MnおよびCrのうちの一種以上）、
Ｍ：0.5〜6wt％（ＭはZrおよびHfのうちの一種
以上）添加したもの（特公昭62−61665）、(3)Sm
−Co−Fe−Cu−Zrの５元系においてCu5wt％以
下で特徴ある熱処理によるもの（特公昭60〜
34632）、(4)一般式がＲ（Col-u-v-oCuuFevMw）zで
表わされるもの（特公昭61−17881）。 （但し、０＜ｕ≦2.0、0.1＜ｖ≦0.6、0.005≦ｗ
≦0.05、6.5≦ｚ≦8.8、Ｍ：Ta、Zr、Nb、Ti、
Hf）等がある。 これらの各磁石材料では夫々比較的高い保磁力
やエネルギー積を有しているが、まだ不十分な点
があり更に改良が求められる。 〔目的及び構成〕 本発明者らは上記の如き低Cu量でなおかつ高
Fe量のＲ−Co−Fe−Cu系永久磁石材料の有する
磁石特性を更に改良向上せしめた磁石材料を提供
することを目的として種々研究、実験を重ねたと
ころ、上記の系に金属MA（MAはZr）を加えた
ものに、更にMnと半金属MB（MBはIn、Pbのい
ずれか一方又は両者）を添加することにより、同
等の保磁力を有し、かつ残留磁束密度Brや最大
エネルギー積（BH）naxを向上させた有効な
R2M17系永久磁石材料が得られることが見出され
るのである。 かくて本発明は、重量比で22〜28％のＲ（Ｒは
Ｙを含む希土類元素の１種又はそれ以上）、５〜
16％のFe、0.5〜6.5％のCu、0.1〜６％のMn、
0.5％〜0.6％のMA（MAはZr）、0.04〜２％のMB
（MBはIn、Pbのいずれか一方又は両者）、残部
Coからなる永久磁石材料を提供するものである。 〔発明の具体的説明〕 以下本発明を詳しく説明する。尚、この明細書
で％で重量％を意味する。 本発明は上述のように、Ｒ−Co−Fe−Cu−
Ma系合金材料にMnとMBを添加したものであ
り、ここではＲとしてＹを含む希土類元素例えば
Smを22〜28％、Feは比較的高く５〜16％、Cuは
比較的低く0.5〜6.5％用いられる。 又MAとしてZrを0.5〜６％用いる。適当量の
MAの添加は、残留磁束密度Brをあまり低下さ
せずに保磁力iHcを高め、最大エネルギー積を高
める効果がある。これは高Fe量、低Cu量におい
て、残留磁束密度Brをあまり低下させずCu添加
の代わりにiHcを高め、エネルギー積をも高める
のに有効である。 而してMAの量が0.5重量％より少ないと保磁
力iHcへの効果が見られず最大エネルギー積
（BH）naxの増加も見られない。2.3重量％で保磁
力、最大エネルギー積がともに最大となるが、更
に多くしてMAが6wt％を超すと（BH）naxは添加
しない場合とほぼ同じになり効果がなくなる。従
つて本発明ではMAは0.5〜６重量％の範囲の量
用いられる。 本発明はこのような低Cu量、高Fe量の系にMn
を0.1〜６％、MB（Pb、Inのいずれか一方又は両
者）を0.04〜２％用いるのである。Mnを添加せ
ずMB例えばPbのみの添加では磁石特性値は殆ん
ど変らない。Pbを添加してMnを0.1％以上添加
していくと次第に残留磁束密度Brは高くなり添
加量2.5％で最高となり、以後また低下し６％を
超すと添加しない場合と同じ位の値となる。一方
最大エネルギー積（BH）naxについて云えばMn添
加量2.0％で最大となりそれ以上加えるとまた低
下し、６％を超すと大きく低下する。従つてMn
は0.1〜６％、好ましくは0.5〜４％の量用いられ
る。 又MBを含まず前記基本組成に更にMnのみし
か添加しない場合、磁石特性値は殆んど変らな
い。しかしマンガンMnに加えて更にMB、たと
えば鉛Pbを加えていくと0.04％から残留磁束密
度、最大エネルギー積ともに高くなり、又この両
者は1.0％で最高となり、2.0％を超えると両者と
ともに急激に低下する。又MBとしてインジウム
lnを用いたときは0.04％より漸次残留磁束密度、
エネルギー積ともに上昇し0.8％で最高となり、
2.0％をこえると大きく低下する。かくてMBは
ほぼ0.04〜2.0％の範囲添加され、その中0.3〜1.5
％の範囲が好ましい。 これらの結果からMn、MBのいずれかに単独
では効果なく、それら両者を共に用いしかもごく
限られた範囲で用いられたときのみ著しい効果が
みられる。これらの事実は以下の実施例によつて
明らかである。 この磁石材料は公知の方法でつくることができ
る。たとえば所定の組成を有する原料を調合し、
溶融固化してインゴツトをつくり、これを粉砕し
て磁場で形成する。次いで焼結、溶体化処理を施
し、更に時効処理後急冷するなどの熱処理を行な
つてつくられる。 〔実施例〕 以下の例１においてはMnもMBも添加しない
ときの磁石特性、例２はMBを一定量添加しMn
を種々の量添加したとき、例３、４はいずれも
Mnを一定量添加し、Pb、Inを夫々種々の量加え
たときそして例５は他を一定量としMAを種々の
量加えたときの磁石特性の変化を示すものであ
る。 例 １ （組成） Sm：24.1wt％、Fe：12.9wt％、 Cu：3.9wt％、Zr：2.3wt％、残部がCoからなる （前工程） 必要とする合金を高周波溶解炉で溶解し、ジヨ
ークラツシヤーで粗粉砕後、ジエツトミルで微粉
砕した。この微粉体を15KOeの磁場中で成形圧
3ton／cm2で圧縮成形した。 （熱処理） 1180〜1250℃で５時間の焼結を行い、1100〜
1240℃で５時間の溶体化処理を行つた後、900
℃：３時間の時効処理を行い、0.5℃／minの速
度で400℃まで冷却後急冷した。 （特性） Br＝10.82KG、iHc＝11.04 KOe、BHnax＝27.0MGOe 例 ２ （組成） Sm：24.1wt％、Fe：12.9wt％、 Cu：3.9wt％、Zr：2.3wt％、 Mn：xwt％、Pb：1.0wt％、残部がCoからなる。 （前工程） 例１と同じ （熱処理） 例１と同じ
【表】
例 ３
（組成）
Sm＝24.1wt％、Fe＝12.9wt％、
Cu＝3.9wt％、Zr＝2.3wt％、
Mn＝2.0wt％、Pb＝xwt％、残部がCoからなる。
（前工程）
例１と同じ
（熱処理）
例１と同じ
【表】
例 ４
（組成）
Sm：24.1wt％、Fe：12.9wt％、
Cu：3.9wt％、Zr：2.3wt％、
Mn：2.0wt％、In：xwt％、残部がCoからなる。
（前工程）
例１と同じ
（熱処理）
例１と同じ
【表】
例 ５
（組成）
Sm＝24.1重量％、Fe＝12.9重量％、
Cu＝3.9重量％、Zr＝Ｘ、
Mn＝2.0重量％、Pb＝1.0重量％、
残部がCoからなる。
（前工程）
例１に同じ
（熱処理）
例１に同じ
本発明によれば、低いCu量と高いFe量の従来
の組成にMnとMBを夫々限定量加えるとき、従
来と同等の保磁力を有し、残留磁束密度と最大エ
ネルギー積を増加させ磁石特性を向上させること
ができて誠に有効である。
の組成にMnとMBを夫々限定量加えるとき、従
来と同等の保磁力を有し、残留磁束密度と最大エ
ネルギー積を増加させ磁石特性を向上させること
ができて誠に有効である。
Claims (1)
- １ 重量比で22〜28％のＲ（ＲはＹを含む希土類
元素の１種又はそれ以上）、５〜16％のFe、0.5〜
6.5％のCu、0.1〜６％のMn、0.5〜６％のMA
（MAはZr）、0.04〜２％のMB（MBはIn、Pbのい
ずれか一方又は両者）、残部Coからなる永久磁石
材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060428A JPH02240231A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 永久磁石材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060428A JPH02240231A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 永久磁石材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240231A JPH02240231A (ja) | 1990-09-25 |
| JPH049856B2 true JPH049856B2 (ja) | 1992-02-21 |
Family
ID=13141952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1060428A Granted JPH02240231A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 永久磁石材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02240231A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193336A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-11-11 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石材料 |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP1060428A patent/JPH02240231A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193336A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-11-11 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02240231A (ja) | 1990-09-25 |
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