JPH05283221A - 機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法 - Google Patents

機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法

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JPH05283221A
JPH05283221A JP4104055A JP10405592A JPH05283221A JP H05283221 A JPH05283221 A JP H05283221A JP 4104055 A JP4104055 A JP 4104055A JP 10405592 A JP10405592 A JP 10405592A JP H05283221 A JPH05283221 A JP H05283221A
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JP
Japan
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neodymium
iron
alloy powder
mechanical strength
permanent magnet
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JP4104055A
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English (en)
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Akira Ishida
明 石田
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、機械的強度が高く且つ磁気特性が
高い永久磁石及びその製造方法を提供することである。 【構成】 この永久磁石は、ネオジムリッチ合金粉末と
ネオジム−鉄−ボロン合金粉末との焼結体で構成され、
その製造方法は、ネオジムリッチ合金粉末とネオジム−
鉄−ボロン合金粉末とを混合して混合物を作り、該混合
物を磁場中で成形して成形体を作製し、該成形体を焼結
して時効処理を行うものである。ネオジム系希土類磁石
合金では、ネオジムリッチ相中にネオジム−鉄−ボロン
合金相が分散した構造になり、ネオジムリッチ相が延性
を示してクラックの進行がくいとめられ、機械的強度が
向上し、ネオジム−鉄−ボロン合金相がネオジムリッチ
相に一様に取り囲まれることによって磁気特性が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、機械的強度の大きい
永久磁石及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ネオジム−鉄−ボロン(Nd−F
e−B)やサマリウム−コバルト(Sm−Co)系焼結
磁石は、高い磁気的特性(BHM A X )を有する磁石と
して実用化されている。近年、永久磁石は、エンジンに
設けるエネルギー回収装置や電動・発電機を持つターボ
チャージャに使用されるようになってきた。このような
エネルギー回収装置やターボチャージャでは、永久磁石
は高速で回転するシャフトに取り付けられており、その
ため、永久磁石については引張強度等の機械的強度が大
きいものが要求されるようになった。
【0003】また、特開昭62−290802号公報に
は、永久磁石が開示されている。該永久磁石は、粉末焼
結法によって作製した磁石の表層部を、熱溶融凝固する
ことにより結晶粒間の空隙を封孔し、更にその表層部を
金属めっきで被覆したものである。
【0004】また、特開平1−319908号公報に
は、複合磁石の製造方法が開示されている。該複合磁石
の製造方法は、予めシランカップリング剤で表面処理を
行った希土類磁石粉末と樹脂との混合物中に、1種類以
上から成るチタンカップリング剤を添加して、混練成形
したものである。希土類磁石粉末は、1−5系サマリウ
ムコバルト磁石材料、2−17系サマリウムコバルト磁
石材料、ネオジム−鉄系磁石材料、セリウム、シジム系
磁石材料である。
【0005】また、特開平3−71602号公報には、
焼結磁石用希土類−鉄−ほう素系合金粉末の製造方法が
開示されている。該焼結磁石用希土類−鉄−ほう素系合
金粉末の製造方法は、鋳塊又は該鋳塊を粗砕して得られ
た塊状物、粒状物若しくは粉体を非酸化性雰囲気中で6
00〜1100℃で加熱した後、粗砕し又は粗砕するこ
となく、微粉砕し、平均粒径1〜10μmの微粉末とし
たものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
永久磁石では、主として、磁気的特性を向上させること
だけに力が注がれていたため、機械的強度の大きい永久
磁石が無いのが現状である。
【0007】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、磁気的特性に優れたネオジムNd
系希土類磁石合金において、ネオジムNdリッチ相中に
ネオジム−鉄−ボロンNd−Fe−B合金相を分散させ
ることによって、磁気的特性を向上させると共に、特
に、機械的特性を向上させた機械的強度の大きい永久磁
石及びその製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、ネオジムリッチ合金粉末とネオジム−鉄−
ボロン合金粉末との混合物の焼結体で構成されているこ
とを特徴とする機械的強度の大きい永久磁石に関する。
【0009】また、この機械的強度の大きい永久磁石に
おいて、前記ネオジムリッチ合金はネオジムの代わりに
他の希土類金属で置換した合金粉末である。
【0010】また、この機械的強度の大きい永久磁石に
おいて、前記ネオジムリッチ合金は鉄の代わりに他の遷
移金属で置換した合金粉末である。
【0011】また、この発明は、ネオジムリッチ合金粉
末を作製すると共に、ネオジム−鉄−ボロン合金粉末を
作製し、前記ネオジムリッチ合金粉末と前記ネオジム−
鉄−ボロン合金粉末とを混合して混合物を作り、次い
で、該混合物を磁場中で成形して成形体を作製し、該成
形体を焼結して時効処理を行ったことを特徴とする機械
的強度の大きい永久磁石の製造方法に関する。
【0012】また、この機械的強度の大きい永久磁石の
製造方法において、前記ネオジムリッチ合金はネオジム
の代わりに他の希土類金属で置換した合金粉末を用いて
作製したものである。
【0013】或いは、この機械的強度の大きい永久磁石
の製造方法において、前記ネオジムリッチ合金は鉄の代
わりに他の遷移金属で置換した合金粉末を用いて作製し
たものである。
【0014】
【作用】この発明による機械的強度の大きい永久磁石及
びその製造方法は、上記のように構成されており、次の
ように作用する。即ち、この発明は、ネオジムリッチ合
金粉末とネオジム−鉄−ボロン合金粉末とを混合し焼結
して作製したので、ネオジム系希土類磁石合金では、ネ
オジムリッチ相中に、ネオジム−鉄−ボロン合金相が分
散した構造になり、ネオジムリッチ相が延性を示すこと
から、クラックの進行がくいとめられ、機械的強度が向
上する。更に、この発明は、ネオジム−鉄−ボロン合金
相がネオジムリッチ相に一様に取り囲まれることによっ
て磁気的特性が向上する。
【0015】
【実施例】以下、この発明による機械的強度の大きい永
久磁石及びその製造方法の実施例を説明する。この発明
による機械的強度の大きい永久磁石は、後述の表2に示
すネオジム(Nd)リッチ合金粉末と、後述の表1に示
すネオジム−鉄−ボロン(Nd−Fe−B)合金粉末と
を、後述の表3に示す組み合わせで混合した混合物を焼
結して作製した焼結体で構成されているものである。
【0016】或いは、この発明による機械的強度の大き
い永久磁石において、ネオジムリッチ合金はネオジムの
代わりに他の希土類金属で置換した合金粉末で構成され
ているものである。
【0017】或いは、この発明による機械的強度の大き
い永久磁石において、ネオジムリッチ合金は鉄の代わり
に他の遷移金属で置換した合金粉末で構成されているも
のである。
【0018】また、この発明による機械的強度の大きい
永久磁石の製造方法は、ネオジムリッチ合金粉末を作製
すると共に、ネオジム−鉄−ボロン合金粉末を作製し、
前記ネオジムリッチ合金粉末と前記ネオジム−鉄−ボロ
ン合金粉末とを混合して混合物を作り、次いで、該混合
物を磁場中で成形して成形体を作製し、該成形体を焼結
して時効処理を行ったものである。この機械的強度の大
きい永久磁石の製造方法において、ネオジムリッチ合金
はネオジムの代わりに他の希土類金属で置換した合金粉
末を用いて作製したものである。或いは、この機械的強
度の大きい永久磁石の製造方法において、ネオジムリッ
チ合金は鉄の代わりに他の遷移金属で置換した合金粉末
を用いて作製したものである。
【0019】この発明による機械的強度の大きい永久磁
石の製造方法は、具体的には次のようにして製造するこ
とができる。この機械的強度の大きい永久磁石の製造方
法において、まず、ネオジム−鉄−ボロン(Nd−Fe
−B)合金を作製するため、純度99.9%以上の電解
鉄とフェロボロン合金、純度99.7%以上のネオジム
Nd及びコバルトCoを表1の組成になるように秤量し
た。
【表1】
【0020】表1は、ネオジム−鉄−ボロン(Nd−F
e−B)系合金の組成を示すものである。各元素の組成
はアトミック%で示されており、該アトミック%は各元
素に添字として記載した数字で示している。即ち、試料
A1は、Nd:11.7、Fe:82.4及びB:5.
9(atm%)である。試料A2は、Nd:11.7、
Fe:75.0、Co:7.4及びB:5.9(atm
%)である。試料A3は、Nd:12.7、Fe:8
1.4及びB:5.9(atm%)である。試料A4
は、Nd:12.7、Fe:74.0、Co:7.4及
びB:5.9(atm%)である。また、試料A5は、
Nd:11.7、Fe:82.4及びB:5.9(at
m%)である。
【0021】これらの元素の組成を有するネオジム−鉄
−ボロン系合金を、アルゴンAr雰囲気中で高周波又は
アーク溶解した。次いで、作製された合金を1100℃
で20時間真空中でアニールした。次に、スタンプミル
により、250メッシュに粉砕し、約3〜4μmになる
まで乾式或いは湿式法でボールミルで砕いた。粉砕雰囲
気は、乾式ではアルゴンガスArである。
【0022】一方、ネオジムリッチ合金を作製するた
め、アトマイザーによって、表2に示す合金粉末を作製
した。粉末の粒度は3〜10μmであった。
【表2】
【0023】表2は、ネオジムリッチ合金の組成を示す
ものである。各元素の組成はアトミック%で示されてお
り、該アトミック%は各元素に添字として記載した数字
で示している。即ち、試料B1は、Nd:73、Fe:
21、Ni(ニッケル):3及びB:3(atm%)で
ある。試料B2は、Nd:73、Fe:20、Ni:4
及びB:3(atm%)である。試料B3は、Nd:6
6、Dy(ジスプロシウム):7、Fe:24及びB:
3(atm%)である。試料B4は、Nd:65、D
y:8、Fe:24及びB:3(atm%)である。試
料B5は、Nd:73、Fe:24及びB:3(atm
%)である。
【0024】上記のようにして作製したネオジム−鉄−
ボロン系合金粉末の試料A1,A2,A3,A4,A5
とネオジムリッチ合金粉末の試料B1,B2,B3,B
4,B5とを、後述の表3に示す組み合わせで混合し
た。即ち、A1とB1,A2とB2,A3とB3,A4
とB4,A5とB5とをそれぞれ混合した。混合比は、
ネオジム−鉄−ボロン系合金粉末が80%であり、ネオ
ジムリッチ合金粉末が20%である。混合するため、直
径2cmのステンレス鋼製ボールを5個と共に、ネオジ
ム−鉄−ボロン系合金粉末とネオジムリッチ合金粉末と
をポリエチレン製容器に入れ、ボールミルによって1時
間混合した。
【0025】次いで、1.5ton/cm2 の圧力で、
12kOeの磁場中で成形して成形体を作製した。これ
らの成形体を1000〜1100℃でアルゴン雰囲気中
で1〜4時間焼結し、600℃で2時間時効処理を行っ
て永久磁石、即ち、Nd−Fe−B系磁石を作製した。
これらの永久磁石の機械強度は、4点曲げ強度試験によ
って測定し、測定結果を表3に示す。また、これらの永
久磁石の磁気特性は、振動試料型磁気測定装置によって
測定し、磁気特性を表3に示す。
【表3】
【0026】表3に示すように、混合試料A1とB1で
は、4点曲げ強度は42.5kg/mm2 であり、磁気
特性BHM A X は30.9MGOeである。混合試料A
2とB2では、4点曲げ強度は42.3kg/mm2
あり、磁気特性BHM A X は32.0MGOeである。
混合試料A3とB3では、4点曲げ強度は41.2kg
/mm2 であり、磁気特性BHM A X は31.5MGO
eである。混合試料A4とB4では、4点曲げ強度は4
1.6kg/mm2 であり、磁気特性BHM AX は3
2.8MGOeである。混合試料A5とB5では、4点
曲げ強度は39.0kg/mm2 であり、磁気特性BH
M A X は32.1MGOeである。
【0027】この機械的強度の大きい永久磁石の製造方
法で作製した永久磁石は、上記のことから、磁気特性が
高く、しかも機械的強度が大きいことが分かる。
【0028】
【発明の効果】この発明による機械的強度の大きい永久
磁石及びその製造方法は、上記のように構成されてお
り、次のような効果を有する。即ち、この発明による機
械的強度の大きい永久磁石は、ネオジムリッチ合金粉末
とネオジム−鉄−ボロン合金粉末との混合物の焼結体で
構成されており、その製造方法は、ネオジムリッチ合金
粉末を作製すると共に、ネオジム−鉄−ボロン合金粉末
を作製し、前記ネオジムリッチ合金粉末と前記ネオジム
−鉄−ボロン合金粉末とを混合して混合物を作り、次い
で、該混合物を磁場中で成形して成形体を作製し、該成
形体を焼結して時効処理を行ったので、ネオジム系希土
類磁石合金では、ネオジムリッチ相中にネオジム−鉄−
ボロン合金相が分散した構造になり、その状態で、ネオ
ジムリッチ相が延性を示すことから、クラックの進行が
くいとめられ、機械的強度が向上し、且つネオジム−鉄
−ボロン合金相がネオジムリッチ相に一様に取り囲まれ
ることによって磁気特性が向上する。
【0029】また、この機械的強度の大きい永久磁石及
びその製造方法において、前記ネオジムリッチ合金は、
ネオジムの代わりに他の希土類金属で置換した合金粉末
を用いて作製することができ、その機械的強度及び磁気
的特性について、上記のものと同等の効果を有するもの
である。
【0030】或いは、この機械的強度の大きい永久磁石
及びその製造方法において、前記ネオジムリッチ合金
は、鉄の代わりに他の遷移金属で置換した合金粉末を用
いて作製することができ、その機械的強度及び磁気的特
性について、上記のものと同等の効果を有するものであ
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネオジムリッチ合金粉末とネオジム−鉄
    −ボロン合金粉末との混合物の焼結体で構成されている
    ことを特徴とする機械的強度の大きい永久磁石。
  2. 【請求項2】 前記ネオジムリッチ合金はネオジムの代
    わりに他の希土類金属で置換した合金粉末であることを
    特徴とする請求項1に記載の機械的強度の大きい永久磁
    石。
  3. 【請求項3】 前記ネオジムリッチ合金は鉄の代わりに
    他の遷移金属で置換した合金粉末であることを特徴とす
    る請求項1に記載の機械的強度の大きい永久磁石。
  4. 【請求項4】 ネオジムリッチ合金粉末を作製すると共
    に、ネオジム−鉄−ボロン合金粉末を作製し、前記ネオ
    ジムリッチ合金粉末と前記ネオジム−鉄−ボロン合金粉
    末とを混合して混合物を作り、次いで、該混合物を磁場
    中で成形して成形体を作製し、該成形体を焼結して時効
    処理を行ったことを特徴とする機械的強度の大きい永久
    磁石の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ネオジムリッチ合金はネオジムの代
    わりに他の希土類金属で置換した合金粉末を用いて作製
    したことを特徴とする請求項4に記載の機械的強度の大
    きい永久磁石の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記ネオジムリッチ合金は鉄の代わりに
    他の遷移金属で置換した合金粉末を用いて作製したこと
    を特徴とする請求項4に記載の機械的強度の大きい永久
    磁石の製造方法。
JP4104055A 1992-03-31 1992-03-31 機械的強度の大きい永久磁石及びその製造方法 Pending JPH05283221A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105234386A (zh) * 2015-06-08 2016-01-13 中铝广西有色金源稀土股份有限公司 一种晶界扩散重稀土制备烧结钕铁硼的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105234386A (zh) * 2015-06-08 2016-01-13 中铝广西有色金源稀土股份有限公司 一种晶界扩散重稀土制备烧结钕铁硼的方法

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