JPH0521216A - 永久磁石合金およびその製造方法 - Google Patents
永久磁石合金およびその製造方法Info
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- JPH0521216A JPH0521216A JP3176756A JP17675691A JPH0521216A JP H0521216 A JPH0521216 A JP H0521216A JP 3176756 A JP3176756 A JP 3176756A JP 17675691 A JP17675691 A JP 17675691A JP H0521216 A JPH0521216 A JP H0521216A
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- Japan
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- permanent magnet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 （ＢＨ）ｍａｘが、アルニコやＦｅ−Ｃｒ−
Ｃｏ磁石と同等以上で実用性のある永久磁石を提供す
る。 【構成】 組成式；ＭｎａＡｌｂＡＤｃＮｄ（ここで、
ＡＤは、Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉ、Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの
うち少なくとも１種で、50≦ａ≦95 ａｔ％，5≦ｂ≦50
ａｔ％，0.1≦ｃ≦15 ａｔ％，0.1≦ｄ≦10ａｔ％）で
表される組成から成る永久磁石合金と、その製造方法
で、例えば、前記組成となるようＭｎ−Ａｌ−ＡＤ合金
を作製し、押し出し加工した粉末を、アンモニアまたは
窒素ガスにより窒化させることを特徴とする永久磁石合
金の製造方法である。
Ｃｏ磁石と同等以上で実用性のある永久磁石を提供す
る。 【構成】 組成式；ＭｎａＡｌｂＡＤｃＮｄ（ここで、
ＡＤは、Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉ、Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの
うち少なくとも１種で、50≦ａ≦95 ａｔ％，5≦ｂ≦50
ａｔ％，0.1≦ｃ≦15 ａｔ％，0.1≦ｄ≦10ａｔ％）で
表される組成から成る永久磁石合金と、その製造方法
で、例えば、前記組成となるようＭｎ−Ａｌ−ＡＤ合金
を作製し、押し出し加工した粉末を、アンモニアまたは
窒素ガスにより窒化させることを特徴とする永久磁石合
金の製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＶＣＭ（ボイスコイル
モータ），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。
モータ），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。
【０００２】
【従来の技術】Ｍｎ−Ａｌ系はすでに永久磁石材料とし
て報告されている。例えば、特開昭３４−３０４３５号
公報では、主成分が正方晶系結晶構造を有するＭｎ−Ａ
ｌ合金の永久磁石を報告している。また、特開昭３７−
５７２２４号公報ではＭｎ−Ａｌ系に炭素を添加し、こ
れまでＭｎ−Ａｌ合金を強磁性化するには適正な熱処理
が必要であったものを、溶解合金の熱処理を必要とせず
に強磁性化させることに成功している。また、押し出し
加工することにより、さらに、高い磁気特性が得られ
る。
て報告されている。例えば、特開昭３４−３０４３５号
公報では、主成分が正方晶系結晶構造を有するＭｎ−Ａ
ｌ合金の永久磁石を報告している。また、特開昭３７−
５７２２４号公報ではＭｎ−Ａｌ系に炭素を添加し、こ
れまでＭｎ−Ａｌ合金を強磁性化するには適正な熱処理
が必要であったものを、溶解合金の熱処理を必要とせず
に強磁性化させることに成功している。また、押し出し
加工することにより、さらに、高い磁気特性が得られ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記Ｍｎ−Ａｌおよび
Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系材料は永久磁石として好ましい特性を
有し、（ＢＨ）ｍａｘはフェライト磁石よりは高いもの
の、アルニコやＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石よりも低いため、
実用性に乏しいという欠点を有している。
Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系材料は永久磁石として好ましい特性を
有し、（ＢＨ）ｍａｘはフェライト磁石よりは高いもの
の、アルニコやＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石よりも低いため、
実用性に乏しいという欠点を有している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はＭｎ−Ａｌ−Ａ
Ｄ−Ｎ系永久磁石材料において、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ系合
金を作製し、六方晶系結晶構造を有する合金を均質化処
理し、適正な冷却速度で室温まで冷却し、得られた正方
晶系結晶構造を有する合金にアンモニア・窒素ガス等で
窒素を侵入させ、高い磁気特性を得たものである。得ら
れた正方晶結晶構造を有する合金を押し出し加工した後
に、窒化処理するとさらに高い磁気特性が得られる。即
ち、本発明に関わる永久磁石は、ＭｎaＡｌbＡＤcＮ
d（ここで、ＡＤはＢ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗのうち少なくとも１種で、45≦ａ≦70 ａｔ％，3
0≦ｂ≦65 ａｔ％，0.1≦ｃ≦15 ａｔ％，0.1≦ｄ≦10
ａｔ％）の組成から成る永久磁石である。
Ｄ−Ｎ系永久磁石材料において、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ系合
金を作製し、六方晶系結晶構造を有する合金を均質化処
理し、適正な冷却速度で室温まで冷却し、得られた正方
晶系結晶構造を有する合金にアンモニア・窒素ガス等で
窒素を侵入させ、高い磁気特性を得たものである。得ら
れた正方晶結晶構造を有する合金を押し出し加工した後
に、窒化処理するとさらに高い磁気特性が得られる。即
ち、本発明に関わる永久磁石は、ＭｎaＡｌbＡＤcＮ
d（ここで、ＡＤはＢ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗのうち少なくとも１種で、45≦ａ≦70 ａｔ％，3
0≦ｂ≦65 ａｔ％，0.1≦ｃ≦15 ａｔ％，0.1≦ｄ≦10
ａｔ％）の組成から成る永久磁石である。
【０００５】本発明でＭｎの量ａは４５ａｔ％以上、７
０ａｔ％以下で、好ましくは５０ａｔ％以上、６０ａｔ
％以下がよい。４５ａｔ％未満および７０ａｔ％以上で
は正方晶強磁性合金を生成できない。Ａｌも正方晶結晶
構造を安定化させるのに必要な元素で、３０ａｔ％以上
６５ａｔ％以下で、好ましくは、４０ａｔ％以上５０ａ
ｔ％以下がよい。ＡＤは飽和磁化・保磁力・キュリー温
度の改善に効果があるが、１５ａｔ％を越えて添加する
と逆に飽和磁化・保磁力・キュリー温度を低下させ、好
ましくない。
０ａｔ％以下で、好ましくは５０ａｔ％以上、６０ａｔ
％以下がよい。４５ａｔ％未満および７０ａｔ％以上で
は正方晶強磁性合金を生成できない。Ａｌも正方晶結晶
構造を安定化させるのに必要な元素で、３０ａｔ％以上
６５ａｔ％以下で、好ましくは、４０ａｔ％以上５０ａ
ｔ％以下がよい。ＡＤは飽和磁化・保磁力・キュリー温
度の改善に効果があるが、１５ａｔ％を越えて添加する
と逆に飽和磁化・保磁力・キュリー温度を低下させ、好
ましくない。
【０００６】ＮはＭｎ−Ａｌ正方晶結晶構造に侵入型で
入り、Ｍｎ−Ｍｎの原子間距離を広げ、飽和磁化、異方
性磁界、キュリー温度の増加に効果がある。添加量が
０．１ａｔ％以下では硬質磁性化に効果がなく、１５ａ
ｔ％を越えて使用すると飽和磁化を低下させ、磁気特性
に好ましくない相が生成する。
入り、Ｍｎ−Ｍｎの原子間距離を広げ、飽和磁化、異方
性磁界、キュリー温度の増加に効果がある。添加量が
０．１ａｔ％以下では硬質磁性化に効果がなく、１５ａ
ｔ％を越えて使用すると飽和磁化を低下させ、磁気特性
に好ましくない相が生成する。
【０００７】本発明に係わる永久磁石合金はＭｎ−Ａｌ
−ＡＤ合金を溶解により作成し、これを９００−１２０
０℃で均質化処理した後、０．５−４０℃／ｍｉｎの冷
却速度で室温まで冷却し、得られた合金粉を５００μｍ
以下の粒子径に粉砕し、アンモニア＋水素混合ガス、窒
素＋水素混合ガス、窒素ガスなどを用いて窒化熱処理す
ることにより得られる。得られた合金を６００−８００
℃で押し出し加工することにより、押し出し方向に異方
性化し、この合金を粉砕した後、窒化することによりさ
らに磁気特性が向上する。または、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ合
金を超急冷し、４００−７００℃で結晶化させた後、５
００μｍ以下に粉砕し、上記窒化法により窒化させ、樹
脂結合型磁石とする。もしくは、Ｍｎ粉末、Ａｌ粉末、
ＡＤ粉末またはＭｎ−Ａｌ−ＡＤ系溶解合金粉末を、ボ
ールミル・アトライターなどにより不活性ガス中で機械
的に合金化し、熱処理した後、上記窒化処理を行い、樹
脂等で結合したボンド磁石とする。
−ＡＤ合金を溶解により作成し、これを９００−１２０
０℃で均質化処理した後、０．５−４０℃／ｍｉｎの冷
却速度で室温まで冷却し、得られた合金粉を５００μｍ
以下の粒子径に粉砕し、アンモニア＋水素混合ガス、窒
素＋水素混合ガス、窒素ガスなどを用いて窒化熱処理す
ることにより得られる。得られた合金を６００−８００
℃で押し出し加工することにより、押し出し方向に異方
性化し、この合金を粉砕した後、窒化することによりさ
らに磁気特性が向上する。または、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ合
金を超急冷し、４００−７００℃で結晶化させた後、５
００μｍ以下に粉砕し、上記窒化法により窒化させ、樹
脂結合型磁石とする。もしくは、Ｍｎ粉末、Ａｌ粉末、
ＡＤ粉末またはＭｎ−Ａｌ−ＡＤ系溶解合金粉末を、ボ
ールミル・アトライターなどにより不活性ガス中で機械
的に合金化し、熱処理した後、上記窒化処理を行い、樹
脂等で結合したボンド磁石とする。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。
【０００９】（実施例１）表１に示すＭｎ，Ａｌ，Ｂ，
Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｇ
ａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの元素からなる
組成の合金をア−ク溶解により作製した。得られたイン
ゴットを１１４０℃で１時間均質化処理をした後、２５
℃／ｍｉｎの冷却速度で室温まで冷却し、デイスクミル
で１００μｍ以下に粗粉砕した。得られた粉末をアンモ
ニア８０％、水素２０％の混合ガス中で６００−７００
℃で２時間窒化処理した。得られた磁性粉をエポキシ樹
脂に浸たし、磁場中成形後に固化した。得られた磁気特
性を表２に示す。
Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｇ
ａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの元素からなる
組成の合金をア−ク溶解により作製した。得られたイン
ゴットを１１４０℃で１時間均質化処理をした後、２５
℃／ｍｉｎの冷却速度で室温まで冷却し、デイスクミル
で１００μｍ以下に粗粉砕した。得られた粉末をアンモ
ニア８０％、水素２０％の混合ガス中で６００−７００
℃で２時間窒化処理した。得られた磁性粉をエポキシ樹
脂に浸たし、磁場中成形後に固化した。得られた磁気特
性を表２に示す。
【表１】
【表２】
以上のように、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ−Ｎ系材料は窒素を侵
入させることにより、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ磁石より高い磁
気特性が得られることが分かる。 （実施例２）表３に示す合金をア−ク溶解により作製し
た。得られたインゴットを１１５０℃で１時間均質化処
理した後、２５℃／ｍｉｎの冷却速度で室温まで冷却し
た。さらに、インゴットを軟鉄のカプセルに真空封入
し、７００℃で押し出し加工した。それをデイスクミル
で１００μｍ以下に粗粉砕し、得られた粉末をアンモニ
ア７０％、水素２０％、アルゴン１０％の混合ガス中で
６００−７００℃で２時間窒化処理した。得られた磁性
粉をエポキシ樹脂に浸たし、磁場中成形後に固化した。
得られた磁気特性を表４に示す。
入させることにより、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ磁石より高い磁
気特性が得られることが分かる。 （実施例２）表３に示す合金をア−ク溶解により作製し
た。得られたインゴットを１１５０℃で１時間均質化処
理した後、２５℃／ｍｉｎの冷却速度で室温まで冷却し
た。さらに、インゴットを軟鉄のカプセルに真空封入
し、７００℃で押し出し加工した。それをデイスクミル
で１００μｍ以下に粗粉砕し、得られた粉末をアンモニ
ア７０％、水素２０％、アルゴン１０％の混合ガス中で
６００−７００℃で２時間窒化処理した。得られた磁性
粉をエポキシ樹脂に浸たし、磁場中成形後に固化した。
得られた磁気特性を表４に示す。
【表３】
【表４】
以上のように、押し出し加工することにより高い磁気特
性が得られることが分かる。 （実施例３）表５に示す合金をア−ク溶解により作製し
た。得られたインゴットを超急冷した。また、同じ組成
になるようＭｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉ粉を機械的合金化を
施した。超急冷粉および機械的合金化粉をアルゴン中６
００℃ｘ１時間で結晶化した。得られた粉末を実施例１
と同様に窒化処理を施し、樹脂結合磁石とした。得られ
た結果を超急冷粉を表６に、機械化合金粉を表７に示
す。
性が得られることが分かる。 （実施例３）表５に示す合金をア−ク溶解により作製し
た。得られたインゴットを超急冷した。また、同じ組成
になるようＭｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉ粉を機械的合金化を
施した。超急冷粉および機械的合金化粉をアルゴン中６
００℃ｘ１時間で結晶化した。得られた粉末を実施例１
と同様に窒化処理を施し、樹脂結合磁石とした。得られ
た結果を超急冷粉を表６に、機械化合金粉を表７に示
す。
【表５】
【表６】
【表７】
以上のように、超急冷・機械的合金化を施すことにより
保磁力が増加することが分かる。
保磁力が増加することが分かる。
【０００１０】
【発明の効果】以上のように、Ｍｎ−Ａｌ−ＡＤ系に窒
素を侵入させることにより、高い磁気特性が得られた。
素を侵入させることにより、高い磁気特性が得られた。
Claims (6)
- 【請求項１】 ＭｎaＡｌbＡＤcＮd（ここで、ＡＤは、
Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，
Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少なく
とも１種で、50≦ａ≦95 ａｔ％，5≦ｂ≦50 ａｔ％，
0.1≦ｃ≦15ａｔ％，0.1≦ｄ≦10ａｔ％）の組成から成
ることを特徴とする永久磁石。 - 【請求項２】 ＭｎaＡｌbＡＤcＮd（ここで、ＡＤは、
Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，
Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少なく
とも１種で、50≦ａ≦95 ａｔ％，5≦ｂ≦50 ａｔ％，
0.1≦ｃ≦15ａｔ％，0.1≦ｄ≦10ａｔ％）の組成となる
ようＭｎ−Ａｌ−ＡＤ合金を作製し、押し出し加工した
粉末を、アンモニアまたは窒素ガスにより窒化させるこ
とを特徴とする永久磁石の製造方法。 - 【請求項３】 ＭｎaＡｌbＡＤcＮd（ここで、ＡＤは、
Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，
Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少なく
とも１種で、50≦ａ≦95 ａｔ％，5≦ｂ≦50 ａｔ％，
0.1≦ｃ≦15ａｔ％，0.1≦ｄ≦10ａｔ％）の組成となる
ようＭｎ−Ａｌ−ＡＤ合金粉末を超急冷法により作製
し、熱処理することにより結晶化させ、アンモニアまた
は窒素ガスにより窒化させ、バインダーで結合したボン
ド磁石とすることを特徴とする永久磁石の製造方法。 - 【請求項４】 バインダーが樹脂である請求項３に記載
の永久磁石の製造方法。 - 【請求項５】 ＭｎaＡｌbＡＤcＮd（ここで、ＡＤは、
Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，
Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少なく
とも１種で、50≦ａ≦95 ａｔ％，5≦ｂ≦50 ａｔ％，
0.1≦ｃ≦15ａｔ％，0.1≦ｄ≦10ａｔ％）の組成となる
ようＭｎ粉末、Ａｌ粉末、ＡＤ粉末またはＭｎ−Ａｌ−
ＡＤ系溶解合金粉末を、機械的に合金化し、熱処理した
後、アンモニアまたは窒素ガスにより窒化し、バインダ
ーで結合したボンド磁石とすることを特徴とする永久磁
石の製造方法。 - 【請求項６】 バインダーが樹脂である請求項５に記載
の永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176756A JPH0521216A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 永久磁石合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176756A JPH0521216A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 永久磁石合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521216A true JPH0521216A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=16019267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3176756A Pending JPH0521216A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 永久磁石合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521216A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7244924B2 (en) | 2000-07-14 | 2007-07-17 | Omron Corporation | Transparent optical component for light emitting/receiving elements |
| JP2016136605A (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 永久磁石およびその製造方法 |
| CN106011566A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-12 | 同济大学 | 一种高饱和磁化强度MnAlB永磁合金及其制备方法 |
| CN109365765A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-22 | 同济大学 | 一种MnAlV永磁合金及其制备方法 |
| JPWO2022065089A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP3176756A patent/JPH0521216A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7244924B2 (en) | 2000-07-14 | 2007-07-17 | Omron Corporation | Transparent optical component for light emitting/receiving elements |
| JP2016136605A (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 永久磁石およびその製造方法 |
| CN106011566A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-12 | 同济大学 | 一种高饱和磁化强度MnAlB永磁合金及其制备方法 |
| CN109365765A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-22 | 同济大学 | 一种MnAlV永磁合金及其制备方法 |
| JPWO2022065089A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 |
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