JPH0536495B2

JPH0536495B2 -

Info

Publication number: JPH0536495B2
Application number: JP2206044A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Fujimura; Masato Sagawa; Yutaka Matsura; Hitoshi Yamamoto; Masao Togawa
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1993-05-31
Also published as: JPH03170643A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高価で資源希少なコバルトを多量に使
用しない、希土類・鉄系高性能永久磁石材料に関
する。永久磁石材料は一般家庭の各種電気製品から、
自動車や通信器部品、大型コンピユータの周辺端
末機まで、幅広い分野で使われるきわめて重要な
電気・電子材料の一つである。近年の電気、電子
機器の高性能化・小型化の要求にともない、永久
磁石材料もまた高性能化が求められている。現在の代表的な永久磁石材料はアルニコ、ハー
ドフエライトおよび希土類コバルト磁石である。
最近のコバルトの原料事情の不安定化にともな
い、コバルトを20〜30重量％を含むアルニコ磁石
の需要は減り、鉄の酸化物を主成分とする安価な
ハードフエライトが磁石材料の主流を占めるよう
になつた。一方、希土類コバルト磁石は最大エネ
ルギー積20MGOe以上を有する高性能磁石積で
あるが、コバルトを50〜65重量％も含むうえ、希
土類鉱石中にあまり含まれていないSmを多量に
使用するため大変高価である。しかし、他の磁石
に比べて、磁気特性が格段に高いため、主として
小型で、付加価値の高い磁気回路に多く使われる
ようになつた。希土類コバルト磁石のような高性能磁石がもつ
と広い分野で安価に、かつ多量に使われるように
なるためには、高価なコバルトを含まず、かつ希
土類金属として、鉱石中に多量に含まれているネ
オジムやプラセオジムのような軽希土類元素を中
心成分とすることが必要である。このような希土類コバルト磁石に代る永久磁石
材料の試みは、まず希土類・鉄二元系化合物につ
いてなされた。希土類・鉄系化合物は希土類コバルト系化合物
と比べて存在する化合物の種類が少なく、また一
般的にキユリー点も低い。そのため、希土類コバ
ルト化合物の磁石化に用いられている鋳造法や粉
末冶金的手法では、希土類鉄系化合物において
は、従来いかなる方法も成功していない。クラーク（A.E.Clark）はスパツタしたアモル
フアスTbFe₂が4.2〓で30kOeの高い保磁力（He）
を有することを見出し、300〜350℃で熱処理する
ことによつて室温でHc＝3.4kOe、最大エネルギ
ー積（（BH）max）＝7MGOeを示すことを示し
た（Appl.Phys.Lett.23(11)、1973、642−645）。クロート（J.J.Croat）等はNd、Prの軽希土類
元素を用いたNdFe及びPrFeの超急冷リボンが
Hc＝7.5kOeを示すことを報告している。しか
し、Brは5kG以下で（BH）maxは３〜4MGOe
を示すにすぎない（Appl.Phys.Lett.37、1980、
1096、J.Appl.Phys.53、(3)1982、2404−2406）。このように、予め作成したアモルフアスを熱処
理する方法と超急冷法の二つが、希土類・鉄系磁
石を得る最も有望な手段として知られていた。しかし、これらの方法で得られる材料はいずれ
も薄膜又は薄帯であり、スピーカやモータなどの
一般の磁気回路に用いられる磁石材料ではない。さらにクーン（N.C.Koon）等はLaを加えるこ
とによつて重希土類元素を含有したFeB系合金の
超急冷リボンを得て、（Fe_0.82B_0.18）_0.9Tb_0.05La_0.05
の組成のリボンを熱処理することにより、Hc＝
9kOeに達することを見出した（Br＝5kG、Appl.
Phys.Lett.39(10)、1981、840−842）。カバコフ（L.Kabacoff）等は、FeB系合金で
アモルフアス化が容易になることに注目し、
（Fe_0.8B_0.2）_1-XPrx（ｘ＝０〜0.3原子比）の組成の
超急冷リボンを作成したが、室温でのHcは数Oe
のレベルのものしか得られなかつた（J.Appl.
Phys.53(3)1982、2255〜2257）。これらのスパツタングによるアモルフアス薄膜
及び超急冷リボンから得られる磁石は、薄く、寸
法的な制約を受け、それ自体として一般の磁気回
路に使用可能な実用永久磁石ではない。即ち、従
来のフエライトや希土類コバルト磁石のような任
意の形状・寸法を有するバルク永久磁石体を得る
ことができない。また、スパツタ薄膜及び超急冷
リボンはいずれも本質上等方性であり、室温での
磁石特性は低く、これらから高性能の磁気異方性
永久磁石を得ることは、事実上不可能である。最近、永久磁石はますます過酷な環境−たとえ
ば、磁石の薄型化にともなう強い反磁界、コイル
や他の磁石によつて加えられる強い逆磁界、これ
らに加えて機器の高速化、高負荷化による高温度
の環境−にさらされることが多くなり、多くの用
途において、特性安定化のために、一層の高保磁
力化が必要とされる。（一般に永久磁石のiHcは
温度上昇にともない低下する。そのため室温にお
けるiHcが小さければ、永久磁石が高温度に露さ
れると減磁が起こる。しかし、室温におけるiHc
が十分高ければ実質的にこのような減磁は起こら
ない。）フエライトや希土類コバルト磁石では、高保磁
力化を図るため、添加元素や異なる組成系を利用
しているが、その場合一般に飽和磁化が低下し、
（BH）maxも低い。本発明はかかる従来法の欠点を解消した新規な
実用永久磁石用合金を提供することを基本的目的
とする。かかる観点より、本発明者等は先にＲ−Fe二
元系をベースとして、キユリー点が高く、且つ室
温付近で安定な化合物合金ないしは磁石を作るこ
とを目標とし、多数の系を探つた結果、特に
FeBR系化合物及びFeBRM系化合物が磁石化に
最適であることを見出した（特願昭57−145072、
特願昭57−200204）。ここでＲとはＹを包含する希土類元素の内、少
なくとも一種以上を示し、特にNd、Prの軽希土
類元素が望ましい。Ｂはホウ素を示す。ＭはTi、
Zr、Hf、Cr、Mn、Ni、Ta、Ge、Sn、Sb、Bi、
Mo、Nb、Al、Ｖ、Ｗの内から選ばれた一種以
上を示す。このFeBR系磁石は実用に十分な300℃以上の
キユリー点を有し、且つ、Ｒ−Fe二元系では従
来成功していなかつたフエライトや希土類コバル
トと同じ粉末冶金的手法によつて得られる。またＲとしてNdやPrなどの資源的に豊富な軽
希土類元素を中心組成とし、高価なCoやSmを必
ずしも含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最
高特性（BH）max＝31MGOe）をも大幅に越え
る（BH）max36MGOe以上もの特性を有する。さらに、本発明者等はこれらFeBR系、
FeBRM系化合物合金ないしは磁石が従来のアモ
ルフアス薄膜や超急冷リボンとはまつたく異なる
結晶性のＸ線回折パターンを示し、磁気異方性を
有する新規な磁気異方性を有する正方晶系結晶構
造を主相として有することを見出した（特願昭58
−94876）。これらのFeBR系、FeBRM系合金のキユリー
点は一般に300℃前後〜370℃であるが、さらにこ
れらの系においてFeを置換して50原子％以下の
Coを含有する永久磁石用合金は、より高いキユ
リー点を有し、同一出願人により出願されている
（FeCoBR系特願昭57−166663号、FeCoBRM系
特願昭58−5813号）。本発明はさらに、前述のFeCoBR及び
FeCoBRM系合金磁石において得られる高いキユ
リー点と、これらとほぼ同等以上の高い最大エネ
ルギー積（BH）maxを保有しさらにその温度特
性、特にiHcを向上せしめ得る永久磁石用合金を
提供することを具体的とする。本発明によれば、ＲとしてNdやPrなどの軽希
土類を中心としたFeCoBR及びFeCoBRM系磁石
用合金に、Ｒの一部として重希土類を中心とした
R₁としてDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Ybの内
一種を含有することによつて、FeCoBR系、
FeCoBRM系において高い（BH）maxを保有し
たままiHcをさらに向上せしめた。即ち、本発明による永久磁石用合金は次の通り
である。合金組成が原子百分比でＲ（下記R₁とR₂とから
なる）12.5〜20％、R₁0.05〜５％、B4〜20％、残
部実質的にFeから成り、前記Feの一部を全組成
に対して35％以下（０％を除く）のCoで置換し
たことを特徴とする永久磁石用合金；但し、R₁はDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Yb
の内一種以上、R₂はNdとPrの一種以上、又は
NdとPrの合計が80％以上で残りがR₁以外のＹを
包含する希土類元素の少なくとも一種。合金組成が原子百分比でＲ（下記R₁とR₂とから
なる）12.5〜20％、R₁0.05〜５％、B4〜20％、下
記の所定％以下の添加元素Ｍの一種以上（但し、
Ｍとして二種以上の前記添加元素を含む場合は、
Ｍ合量は当該添加元素のうち最大値を有するもの
の原子百分比以下）、残部実質的にFeから成り、
前記Feの一部を全組成に対して35％以下（０％
を除く）のCoで置換したことを特徴とする永久
磁石用合金；但し、R₁はDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Yb
の内一種以上、R₂はNdとPrの一種以上、又は
NdとPrの合計が80％以上で残りがR₁以外のＹを
包含する希土類元素の少なくとも一種であり、添
加元素Ｍは下記の通り： Ti ３％、 Zr 3.3％、 Hf 3.3％、 Cr 4.5％、 Mn ５％、 Ni ６％、 Ta ７％、 Ge 3.5％、 Sn 1.5％、 Sb １％、 Bi ５％、 Mo 5.2％、 Nb ９％、 Al ５％、Ｖ 5.5％、Ｗ５％、また、最終製品中には下記の数値以下の代表的
な不純物が含有されてもよい。 Cu ２％、Ｃ２％、Ｐ２％、 Ca ４％、 Mg ４％、０２％、 Si ５％、Ｓ２％、但し、不純物の合計は５％以下とする。これらの不純物は原料または製造工程中に混入
することが予想されるが、上記限界量以上になる
と特性が低下する。これらの内、Siはキユリー点
を上げ、また耐食性を向上させる効果を有する
が、５％を越えるとiHcが低下する。Ca、Mgは
Ｒ原料中に多く含まれることがあり、またiHcを
増す効果も有するが、製品の耐食性を低下させる
ため多量に含有するのは望ましくない。なお、本発明においてボロン(B)は、従来の磁性
材料におけるように、例えば非晶質合金作成時の
非晶質化促進元素又は粉末冶金法における焼結促
進元素として添加されるものではなく、本発明に
係るＲ−Fe（Co）−Ｂ正方晶化合物の必須構成元
素である（なお、CoはFeの一部を置換）。本発明の新規な化合物に基づく合金は粉末過し
た後成形焼結することによつてもつとも効果的に
実用永久磁石を得ることが可能である。上記組成による永久磁石用合金は、特に最も効
果的に用いた場合、即ち磁気異方性焼結永久磁石
として用いた場合、最大エネルギー積（BH）
max20MGOe以上を有したまま、保磁力iHc
10kOe以上を有する高性能磁石が得られる。本発明の永久磁石用合金は室温以上で磁気的に
安定で、磁気異方性を有する（Fe（Co）−Ｂ−Ｒ
正方晶化合物を含むものであれば、その形態は問
わず、鋳塊あるいは粉体等の公知の形態の永久磁
石用の素材の他、Fe（Co）−Ｂ−Ｒ正方晶化合物
を含む任意の形態からなる永久磁石用材料をも包
含する。以下に本発明をさらに詳述する。 FeBR系合金を用いてなる磁石は前述の通り高
い（BH）maxを有するが、iHcは従来の高性能
磁石の代表であるSm₂ Co₁₇型磁石と同等程度
（５〜10kOe）であつた。これは強い減磁界を受けたり、温度が上昇する
ことによつて減磁されやすいこと、即ち安定性が
良くないことを示している。磁石のiHcは一般に
温度上昇と共に低下する。例えば前述の
30MGOe級のSm₂Co₁₇型磁石やFeBR系磁石では
100℃ではおよそ5kOe程度の値しか保有しない。
（表４）電算機用磁気デイスクアクチユエータや自動車
用モータ等では強い減磁界や温度上昇があるた
め、このようなiHcでは使用できない。高温にお
いても尚一層の安定性を得るためには高いキユリ
ー点を有すると共に室温付近でのiHcの値をもつ
と大きくする必要がある。また、室温付近においても、磁石の時間経過に
よる劣化（経時変化）や衝撃や接触などの物理的
な擾乱に対しても一般的にiHcが高い方が安定で
あることがよく知られている。以上のことから、本発明者等はFeCoBR成分系
を中心に更に詳しい検討を行つた結果、希土類元
素中のDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Ybの内一
種以上と、NdやPrなどの軽希土類元素等を組合
わせることによつて、FeBR系、FeCoBR系合金
を用いた磁石では得られなかつた高い保磁力を得
ることができた。更に、本発明よる成分系では、iHcの増大のみ
ならず、減磁曲線の角形性の改善、即ち（BH）
maxの一層増大の効果をも具備することが判つ
た。なお本発明者等はFeCoBR系合金を用いた磁石
のiHcを増大させるために様々の検討を行つた結
果、以下の方法が有効であることを既に知つた。即ち、 (1) Ｒ又はＢの含有量を多くする。 (2) 添加元素Ｍを加える。（FeCoBRM系磁石）
しかしながら、Ｒ又はＢの含有量を増加する方
法は、各々iHcを増大するが、含有量が多くな
るにつれてBrが低下し、その結果（BH）max
の値も低くなる。また、添加元素ＭもiHc増大の効果を有する
が、添加量の増加につれて（BH）maxが低下
し飛躍的な改善効果には繋がらない。本発明の永久磁石用合金においては、重希土類
を中心とする希土類元素R₁の含有と、R₂として
Nd、Prを主体とすることは、さらにＲ、Ｂ、Co
の所定範囲内の組成とに基づき、時効処理を施し
た場合のiHcの増大が顕著である。即ち、上記特
定の組成の合金からなる磁気異方性焼結体に時効
処理を施すと、Brの値を損ねることなくiHcを増
大させ、さらに減磁曲線の角形性改善の効果もあ
り、（BH）maxはほぼ同等かまたはそれ以上と
なり、その効果は顕著である。なお、Ｒ、Ｂ、
Coの範囲と、（Nd、Pr又は両者）の量を規定す
ることにより、時効処理前においてもiHc約
10kOe以上が達成され、Ｒ内におけるR₁の所定
の含有により時効処理の効果がさらに著しく付加
される。即ち、本発明合金を用いることにより、（BH）
max 20MGOe以上を保有したまま、Tc約310〜
約640℃でかつiHc 10kOe以上で示される十分な
安定性を兼ね具え、従来の高性能磁石よりも広範
な用途に適用し得る高性能磁石を提供できる。（BH）max、iHcの最大値は各々40.6MGOe
（表２、No.17）、20.0kOe（表２、No.19）を示した。本発明の永久磁石用合金に用いるＲは、R₁と
R₂の和より成るが、ＲとしてＹを包含し、Nd、
Pr、La、Ce、Tb、Dy、Ho、Er、Eu、Sm、
Gd、Pm、Tm、Yb、Luの希土類元素である。
そのうちR₁はDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Yb
の七種のうち少なくとも一種を用い、R₂は上記
七種以外の希土類元素を示し、特に軽希土類の内
NdとPrの合計を80％以上包含するものを用い
る。（但し、Smは高価でありiHcを降下させるの
でできる限り少ない方が好ましく、Laは不純物
としてよく希土類金属中に含まれるがやはり少な
い方が好ましい。）これらＲは純希土類元素ではなくてもよく、工
業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物（他
の希土類元素、Ca、Mg、Fe、Ti、Ｃ、Ｏ等）
を含有するもので差支えない。Ｂ（ホウ素）としては、純ボロン又はフエロボ
ロンを用いることができ、不純物としてAl、Si、
Ｃ等を含むものも用いることができる。本発明の永久磁石用合金は、磁気異方性焼結永
久磁石として用いた場合（以下同様）、既述のＲ
をR₁とR₂の合計として原子百分比でR₁ 0.05〜５
％、R12.5〜20％、B4〜20％、Co35％以下、残
部Feの組成において保磁力iHe約10kOe以上、残
留磁束密度Br9kG以上、最大エネルギー積
（BH）max 20MGOe以上の高保磁力・高エネル
ギー積を示す。 R₁の0.2〜３％、R13〜19％、B5〜11％、Co23
％以下、残部Feの組成は最大エネルギー積
（BH）max 29MGOe以上を示し、好ましい範囲
である。また、R₁としてはDy、Tbが特に望ましい。Ｒの量を12.5％以上としたのは、Ｒがこの量よ
りも少なくなる本系合金化合物中にFeが析出し
て保磁力が急激に低下するためである。Ｒの上限
を20％としたのは、20％以上でも保磁力は10kOe
以上の大きい値を示すがBrが低下して（BH）
max20MGOe以上に必要なBrが得られなくなる
からである。 R₁の量は上述Ｒに置換することによつて捉え
られる。R₁量は表２、No.２に示すように僅か0.2
％の置換でもHcが増加しており、さらに減磁曲
線の角形性も改善され（BH）maxが増加してい
ることが判る。R₁量の下限値はiHc増加の効果と
（BH）max増大の効果を考慮して0.05％以上とす
る（第２図参照）。R₁量が増加するにつれて、
iHcは上昇していき（表２、No.２〜７）、（BH）
maxは0.4％をピークとしてわずかずつ減少する
が、例えば３％の置換でも（BH）maxは
29MGOe以上を示している（第２図参照）。安定性が特に要求される用途にはiHcが高いほ
ど、すなわちR₁を多く含有する方が有利である
が、しかしR₁を構成する元素は希土類鉱石中に
もわずかしか含まれておらず、大変高価である。
従つてその上限は５％とする。Ｂ量は、４％以下
になるとiHcが10kOe以下になる。またＢ量の増
加もＲ量の増加と同じくiHcを増加させるが、Br
が低下していく。（BH）max 20MGOe以上であ
るためにはB20％以下が必要である。本発明の永久磁石用合金では、35％以下のCo
の含有により（BH）maxを高く保持しつつ温度
特性が改善されるが、一般にFe合金にCoを添加
すると、その添加量に比較してキユリー点が上昇
するものと逆に下降するものがあり添加効果を予
測することは困難である。本発明においてFeBR系中のFeの一部をCoで
置換したときのキユリー点は、第１図に示す通り
Coの置換量の増大に伴い徐々に増大する。Coの
置換はわずか（例えば0.1〜１％）でもキユリー
点増大に有効であり第１図に示すようにその置換
量により約310〜約640℃の任意のキユリー点をも
つ合金が得られる。FeをCoで置換する場合、Co
量の増大と共にiHcは減少傾向を示すが、当初
（BH）maxは、減磁曲線の角形性が改善される
ためやや増大する。 Co25％以下では、Coは他の磁気特性特に
（BH）maxに実質上影響を与えることなくキユ
リー点の増大に寄与し、特にCo23％以下では同
等以上である。 Co含有量が25％を越えると（BH）maxは低下
していき35％を越えるとさらに低下し、（BH）
maxは20MGOeより低くなる。また、Co5％以上
の含有によりBrの温度係数（室温〜140℃の平均
値）は約0.1％／℃以下になる。本発明の
FeCoBR系合金を用いた磁石はまた、常温着磁後
の100℃における暴露テストでは、Sm₂Co₁₇磁石、
或いはR₁成分を含まないFeBR磁石と比べて極め
て僅かな減磁率を示し、安定性が大きく改善され
ている。なおCoに関して同様の議論はFeCoBRM系に
ついても同様に成立ち、キユリー点増大の効果は
Ｍの添加元素により多少の変動があるが基本的傾
向は同じである。添加元素ＭはiHcを増し、減磁曲線の角形性を
増す効果があるが、一方その添加量が増すに従
い、Brが低下していくため、（BH）max
20MGOe以上を有するにはBr9kG以上が必要で
あり、添加量の各々の上限は先述の値以下と定め
られる。２種以上のＭを添加する場合のＭ合計の
上限は、実際に添加された当該Ｍ元素の各上限値
のうち最大値を有するものの値以下となる。例え
ばTi、Ni、Nbを添加した場合には、Nbの９％
以下となる。Ｍとしては、Ｖ、Nb、Ta、Mo、
Ｗ、Cr、Al、Snが好ましい。なお、一部のＭ
（Sb、Sn等）を除いて、Ｍの添加量は凡そ３％以
内が好ましくAlは0.1〜３％（特に0.2〜２％）が
好ましい。本発明の永久磁石用合金は最も効果的に実用永
久磁石にするため焼結体とすることが好ましく、
その場合平均結晶粒径は、FeCoBR系、
FeCOBRM系いずれにおいても１〜100μｍ好ま
しくは２〜40μｍ、特に好ましくは約３〜10μｍ
の範囲にあることが重要である。焼結は900〜
1200℃の温度で行うことができる。時効処理は焼
結後350℃以上当該焼結温度以下、好ましくは450
〜800℃で行うことができる。焼結に供する合金
粉末は0.3〜80μｍ（好ましくは１〜40μｍ、特に
好ましくは２〜20μｍ）の平均粒度のものが適当
である。焼結条件等については、すでに同一出願
人の出願に係る特願昭58−88373号、58−90039号
に開示されている。以下本発明の態様及び効果について実施例に従
つて説明する。試料はつぎの工程によつて作成し
た。（純度は重量％で表示） (1) 合金を高周波溶解し、水冷銅鋳型に鋳造、出
発原料はFeとして純度99.9％の電解鉄、Ｂとし
てフエロボロン合金（19.38％Ｂ、5.32％Al、
0.74％Si、0.03％Ｃ、残部Fe）、Ｒとして純度
99.7％以上（不純物は主として他の希土類金
属）を使用。（Coは純度99.9％の電解Coを使
用）。 (2) 粉砕スタンプミルにより35メツシユスルー
までに粗粉砕し、次いでボールミルにより３時
間微粉砕（３〜10μｍ）。 (3) 磁界（10kOe）中配向・成形（1.5t／cm²にて
加圧）。 (4) 焼結 1000〜1200℃ １時間Ar中、焼結後
放冷得られた試料を加工研磨後、電磁石型の磁石特
性試験器によつて磁石特性を調べた。実施例１Ｒとして、Ndと他の希土類元素とを組合わせ
た合金を作り、上記の工程により磁石化した。結
果を表１に示す。希土類元素Ｒの中でも、No.11〜
14に示すようにDy、Tb、Ho等、iHc改善に顕著
な効果を有する元素（R₁）が存在することが判
つた。なお、＊を付したものは比較例を示す。ま
たCo5％以上の含有により、Br温度係数は0.1
％／℃以下となることが表１から認められる。実施例２ Nd、Prを中心とした軽希土類元素に、実施例
１で挙げた希土類の種類及び含有量をもつと広汎
に選んで合金を作製し、前述の方法で磁石化し
た。さらに、一層のiHc増大効果を持たせるた
め、600〜700℃×２時間、Ar中において熱処理
を施した。結果を表２に示す。表２、No.＊１は希土類としてNdだけを用いた
比較例である。No.２〜No.７はDyをNdに置換して
いつた場合を示す。 Dy量の増加に伴ないiHc
は次第に増大してゆくが（BH）maxは0.4％Dy
のあたりで最高値を示す（なお第２図も参照）。第２図によれば、Dyは0.05％から効果を示し
始め、0.1％、0.3％と増大に併いiHcへの効果を
増大する（第２図の横軸を1ogスケールに変換す
ると明瞭になる）。Gd（No.11）、Ho（No.10）、Tb
（No.12）、Er（No.13）、Yb（No.14）等も同様の効果
を
有するが、Dy、TbはHc増大に効果が特に顕著
である。R₁の内、Dy、Tb以外の元素も10kOeを
十分に越えるiHcを有し、高い（BH）maxを有
する。（BH）max≧30MGOe級で、これほどの
高いiHcを有する磁石材料はこれまでにない。
Ndに代えて、Prを用いても（No.15）或いは、
（Nd＋Pr）をR₂のうち80％以上としても（No.
16）、（BH）max20MGOe以上を示す。第３図に典型的なiHcを有する0.8％Dy（表１、
No.８）の減磁曲線を示す。Fe−Ｂ−Nd系の例
（表１、No.＊１）に比べてiHcが十分高くなつて
いる様子が判る。実施例３添加元素Ｍとして、純度99％のTi、Mo、Bi、
Mn、Sb、Ni、Ta、Sn、Ge、98％のＷ、99.9％
のAl、95％のHf、またＶとして81.2％のＶを含
むフエロバナジウム、Nbとして67.6％のNbを含
むフエロニオブ、Crとして61.9％のCrを含むフエ
ロクロムおよびZrとして75.5％のZrを含むフエロ
ジルコニウムを使用した。これらを前記と同様の方法で合金化し、さらに
500〜700℃で時効処理を行なつた。結果を表３に
示す。 FeCoBR系に添加元素Ｍを加えたFeCoBRM系
合金についても、十分に高いiHcが得られること
が確かめられる。表３、No.１の減磁曲線を第３図
曲線３に示す。

【表】

【表】以上、本発明はFeを主体とし、またＲとして
も資源的に豊富であり工業上入手し易い希土類元
素（Nd、Pr）を主体とした新規なFe（Co）−Ｂ−
Ｒ正方晶化合物を含む永久磁石用合金を提供する
ものであり、この合金は特に永久磁石用素材とし
て有用である。これを用いることにより、高残留
磁化、高保磁力、高エネルギー積を有する磁気異
方性焼結体永久磁石の提供を可能としたものであ
り、しかも所定のＲ（R₁，R₂）を組合せることに
より温度特性（特に保磁力）を高エネルギー積
（BH）maxを保有したまま一層高め、かつFeの
一部をCoで置換することによりFeBR系に対して
もキユリー点を高めることを達成でき、従つて工
業的にきわめて高い価値をもつものである。特に
永久磁石材料としての利点は、従来のSm−Co系
と対比するとその主成分元素の点で極めて顕著で
ある。極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例においてFeをCo
で置換した場合のCo含有量とキユリー点Tcの関
係を示すグラフ、第２図は、本発明の一実施例に
おいてNdをR₁元素Dyで置換した場合のDy含有
量とiHc、（BH）maxとの関係を示すグラフ、第
３図は、代表的実施例の減磁曲線を示すグラフを
夫々示す。

Claims

【特許請求の範囲】１合金組成が原子百分比でＲ（下記R₁とR₂とか
らなる）12.5〜20％、R₁0.05〜５％、B4〜20％、
残部実質的にFeから成り、前記Feの一部を全組
成に対して35％以下（０％を除く）のCoで置換
したことを特徴とする永久磁石用合金；但し、R₁はDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Yb
の内一種以上、R₂はNdとPrの一種以上、又は
NdとPrの合計が80％以上で残りがR₁以外のＹを
包含する希土類元素の少なくとも一種。２合金組成が原子百分比でＲ（下記R₁とR₂とか
らなる）12.5〜20％、R₁0.05〜５％、B4〜20％、
下記の所定％以下の添加元素Ｍの一種以上（但
し、Ｍとして二種以上の前記添加元素を含む場合
は、Ｍ合量は当該添加元素のうち最大値を有する
ものの原子百分比以下）、残部実質的にFeから成
り、前記Feの一部を全組成に対して35％以下
（０％を除く）のCoで置換したことを特徴とする
永久磁石用合金；但し、R₁はDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Yb
の内一種以上、R₂はNdとPrの一種以上、又は
NdとPrの合計が80％以上で残りがR₁以外のＹを
包含する希土類元素の少なくとも一種であり、添
加元素Ｍは下記の通り： Ti ３％、 Zr 3.3％、 Hf 3.3％、 Cr 4.5％、 Mn ５％、 Ni ６％、 Ta ７％、 Ge 3.5％、 Sn 1.5％、 Sb １％、 Bi ５％、 Mo 5.2％、 Nb ９％、 Al ５％、Ｖ 5.5％、Ｗ５％。