JPH0533095A - 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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- JPH0533095A JPH0533095A JP3186236A JP18623691A JPH0533095A JP H0533095 A JPH0533095 A JP H0533095A JP 3186236 A JP3186236 A JP 3186236A JP 18623691 A JP18623691 A JP 18623691A JP H0533095 A JPH0533095 A JP H0533095A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気特性の良好な希土類元素を用いない新磁
石を得ること。 【構成】 ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（ここで、ＡＤ
は、Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃ
ｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少
なくとも１種で、４５≦ａ≦９０ ａｔ％，１０≦ｂ≦
５５ ａｔ％，０．１≦ｃ≦１５ ａｔ％，０．１≦ｄ
≦１０ ａｔ％，０．１≦ｅ≦１０ ａｔ％）の組成か
ら成る永久磁石合金とその窒化による製造方法である。
石を得ること。 【構成】 ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（ここで、ＡＤ
は、Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃ
ｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗのうち少
なくとも１種で、４５≦ａ≦９０ ａｔ％，１０≦ｂ≦
５５ ａｔ％，０．１≦ｃ≦１５ ａｔ％，０．１≦ｄ
≦１０ ａｔ％，０．１≦ｅ≦１０ ａｔ％）の組成か
ら成る永久磁石合金とその窒化による製造方法である。
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で
は、主成分が正方晶系結晶構造を有するＭｎ−Ａｌ合金
の永久磁石を報告している。また、特開昭３７−５７２
２４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。また、Ｂ，
Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｇｅ，Ｎｂ等の添加したＭｎ−Ａｌ
−Ｃ−Ｍ系（Ｍ＝Ｂ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｇｅ，Ｎｂ
等）についても検討されている（特開昭４１−２１９６
５号公報等）。
て報告されている。例えば、特開昭３４−３０４３５で
は、主成分が正方晶系結晶構造を有するＭｎ−Ａｌ合金
の永久磁石を報告している。また、特開昭３７−５７２
２４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。また、Ｂ，
Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｇｅ，Ｎｂ等の添加したＭｎ−Ａｌ
−Ｃ−Ｍ系（Ｍ＝Ｂ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｇｅ，Ｎｂ
等）についても検討されている（特開昭４１−２１９６
５号公報等）。
【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
有しているものの、（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。
また、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ系磁石についても同様であ
る。
Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系材料は永久磁石として好ましい特性を
有しているものの、（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。
また、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ系磁石についても同様であ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｍｎ−Ａｌ−
Ｃ−ＡＤ系合金に窒素を含有させることにより前記問題
点を解決できることを見いだしたものである。即ち、本
発明はＭｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ（ＡＤはＢ，Ｓｉ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの添加元素）系合金を作製
し、正方晶系結晶構造を有する合金を作成し、得られた
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。また、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
わる永久磁石合金は、ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（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、45≦ａ≦90 ａｔ％，10≦ｂ
≦55 ａｔ％，0.1≦ｃ≦15 ａｔ％，0.1≦ｄ≦10 ａｔ
％，0.1≦ｅ≦10 ａｔ％）の組成から成る永久磁石合金
である。本発明でＭｎの量ａは４５ａｔ％以上、９０
ａｔ％以下で、好ましくは５５ａｔ％以上、８０ａｔ％
以下がよい。Ａｌは正方晶結晶構造を安定化させるのに
必要な元素で、１０ａｔ％以上５５ａｔ％以下で、好ま
しくは、２０ａｔ％以上５０ａｔ％以下がよい。Ｃは正
方晶結晶構造の安定化に寄与し、０．１ａｔ％以上、１
５ａｔ％以下が良い。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、１０ａｔ％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。なお、ＡＤは、ほぼ同じ働きをする
ものと思われる。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、１０
ａｔ％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。本発明に係わる永久磁
石合金はＭｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ合金を溶解により作成
し、得られた合金を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。
また、得られた溶解合金を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−Ｃ−ＡＤ合金を超急
冷し、４００−７００℃で結晶化させた後、５００μｍ
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、Ｃ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Ａｒ，ＨｅＮ2など
の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。
Ｃ−ＡＤ系合金に窒素を含有させることにより前記問題
点を解決できることを見いだしたものである。即ち、本
発明はＭｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ（ＡＤはＢ，Ｓｉ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの添加元素）系合金を作製
し、正方晶系結晶構造を有する合金を作成し、得られた
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。また、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
わる永久磁石合金は、ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（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、45≦ａ≦90 ａｔ％，10≦ｂ
≦55 ａｔ％，0.1≦ｃ≦15 ａｔ％，0.1≦ｄ≦10 ａｔ
％，0.1≦ｅ≦10 ａｔ％）の組成から成る永久磁石合金
である。本発明でＭｎの量ａは４５ａｔ％以上、９０
ａｔ％以下で、好ましくは５５ａｔ％以上、８０ａｔ％
以下がよい。Ａｌは正方晶結晶構造を安定化させるのに
必要な元素で、１０ａｔ％以上５５ａｔ％以下で、好ま
しくは、２０ａｔ％以上５０ａｔ％以下がよい。Ｃは正
方晶結晶構造の安定化に寄与し、０．１ａｔ％以上、１
５ａｔ％以下が良い。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、１０ａｔ％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。なお、ＡＤは、ほぼ同じ働きをする
ものと思われる。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、１０
ａｔ％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。本発明に係わる永久磁
石合金はＭｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ合金を溶解により作成
し、得られた合金を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。
また、得られた溶解合金を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−Ｃ−ＡＤ合金を超急
冷し、４００−７００℃で結晶化させた後、５００μｍ
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、Ｃ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Ａｒ，ＨｅＮ2など
の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。
【０００５】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。
（実施例１）表１に示すＭｎ，Ａｌ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗを含有する合金をア−ク溶
解により作製した。得られたインゴットを、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６００−７０
０℃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。
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗを含有する合金をア−ク溶
解により作製した。得られたインゴットを、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６００−７０
０℃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−Ｃ−ＡＤ−Ｎ系材料は窒素
を侵入させることにより、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ磁石合
金より高い磁気特性が得られる。
を侵入させることにより、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ−ＡＤ磁石合
金より高い磁気特性が得られる。
【０００６】（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。
により作製した。得られた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
性が得られている。
性が得られている。
【０００７】（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法により
溶湯急冷した。また、同じ組成になるようＭｎ，Ａｌ，
Ｔｉ，Ｎｉ粉をＡｒガス中ボールミルで機械的合金化を
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
た結果を表５に示す。
により作製した。得られたインゴットを超急冷法により
溶湯急冷した。また、同じ組成になるようＭｎ，Ａｌ，
Ｔｉ，Ｎｉ粉をＡｒガス中ボールミルで機械的合金化を
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
た結果を表５に示す。
【表４】
【表５】
以上のように、超急冷・機械的合金化を施すことにより
保磁力が増加している。
保磁力が増加している。
【０００８】
【発明の効果】以上のように、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ−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。
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。
Claims (4)
- 【請求項１】 ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（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、４５≦ａ≦９０ ａｔ％，１０
≦ｂ≦５５ ａｔ％，０．１≦ｃ≦１５ ａｔ％，０．
１≦ｄ≦１０ ａｔ％，０．１≦ｅ≦１０ ａｔ％）の
組成から成る永久磁石合金。 - 【請求項２】 ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（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、４５≦ａ≦９０ ａｔ％，１０
≦ｂ≦５５ ａｔ％，０．１≦ｃ≦１５ ａｔ％，０．
１≦ｄ≦１０ ａｔ％，０．１≦ｅ≦１０ ａｔ％）の
組成となるようＭｎ−Ａｌ−Ｃ−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。 - 【請求項３】 ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（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、４５≦ａ≦９０ ａｔ％，１０
≦ｂ≦５５ ａｔ％，０．１≦ｃ≦１５ ａｔ％，０．
１≦ｄ≦１０ ａｔ％，０．１≦ｅ≦１０ ａｔ％）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処理を行い、樹脂等で結
合したボンド磁石とすることを特徴とする永久磁石合金
の製造方法。 - 【請求項４】 ＭｎａＡｌｂＣｃＡＤｄＮｅ（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、４５≦ａ≦９０ ａｔ％，１０
≦ｂ≦５５ ａｔ％，０．１≦ｃ≦１５ ａｔ％，０．
１≦ｄ≦１０ ａｔ％，０．１≦ｅ≦１０ ａｔ％）の
組成となるようＭｎ粉末、Ａｌ粉末、Ｃ粉末、ＡＤ粉末
またはＭｎ−Ａｌ−Ｃ−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
により窒化処理を行い、樹脂等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合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186236A JPH0533095A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP3186236A JPH0533095A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 永久磁石合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533095A true JPH0533095A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16184740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3186236A Pending JPH0533095A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 永久磁石合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0533095A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015222792A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 学校法人千葉工業大学 | 永久磁石材料及びその製造方法 |
| CN105702406A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-22 | 同济大学 | 一种MnAlC基高矫顽力永磁材料及其制备方法 |
| 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 |
| JP2021523576A (ja) * | 2018-05-15 | 2021-09-02 | マックスプランク−ゲセルシャフト・ツール・フェーデルング・デル・ヴィッセンシャフテン・エー・ファウ | 希土類金属フリー硬質磁石 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3186236A patent/JPH0533095A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015222792A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 学校法人千葉工業大学 | 永久磁石材料及びその製造方法 |
| CN105702406A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-22 | 同济大学 | 一种MnAlC基高矫顽力永磁材料及其制备方法 |
| CN105702406B (zh) * | 2016-04-06 | 2018-02-09 | 同济大学 | 一种MnAlC基高矫顽力永磁材料及其制备方法 |
| JP2021523576A (ja) * | 2018-05-15 | 2021-09-02 | マックスプランク−ゲセルシャフト・ツール・フェーデルング・デル・ヴィッセンシャフテン・エー・ファウ | 希土類金属フリー硬質磁石 |
| 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 |
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