JPH0620812A - 永久磁石材料 - Google Patents
永久磁石材料Info
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- JPH0620812A JPH0620812A JP4196452A JP19645292A JPH0620812A JP H0620812 A JPH0620812 A JP H0620812A JP 4196452 A JP4196452 A JP 4196452A JP 19645292 A JP19645292 A JP 19645292A JP H0620812 A JPH0620812 A JP H0620812A
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- 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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- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 2/17系Sm-Co磁石の角型性(減磁曲線)をBおよ
びAlを添加することにより改善する。 【構成】 2/17系Sm-Co磁石の角型性をBおよびAlを添加
することにより改善することを試みた。その結果、従来
みられたFeの含有量が15wt%を超えた場合に生じる減磁
曲線の角型性の低下は、B含有量を0.001〜0.02wt%およ
びAlを0.001〜0.20wt%添加することにより、改善可能で
あることを見出した。これにより得られるBrが最大エネ
ルギー積に十分反映され、高磁気特性が達成された。減
磁曲線の角型性をHk/iHcで表わした場合、従来の無添加
の磁石0.2〜0.3程度に対し本発明のBおよびAl含有の磁
石は0.5〜0.9となる。
びAlを添加することにより改善する。 【構成】 2/17系Sm-Co磁石の角型性をBおよびAlを添加
することにより改善することを試みた。その結果、従来
みられたFeの含有量が15wt%を超えた場合に生じる減磁
曲線の角型性の低下は、B含有量を0.001〜0.02wt%およ
びAlを0.001〜0.20wt%添加することにより、改善可能で
あることを見出した。これにより得られるBrが最大エネ
ルギー積に十分反映され、高磁気特性が達成された。減
磁曲線の角型性をHk/iHcで表わした場合、従来の無添加
の磁石0.2〜0.3程度に対し本発明のBおよびAl含有の磁
石は0.5〜0.9となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類とCoからなる金
属間化合物系永久磁石材料に係わり、特に減磁曲線の角
型性が良好なR2Co17金属間化合物(ただしRはSmを中心と
した希土類元素の１種又は２種以上）を主体とする永久
磁石材料に関する。
属間化合物系永久磁石材料に係わり、特に減磁曲線の角
型性が良好なR2Co17金属間化合物(ただしRはSmを中心と
した希土類元素の１種又は２種以上）を主体とする永久
磁石材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から良く知られ量産化されている希
土類磁石には、Sm−Co磁石があり、スピーカー、モータ
ー、計測器など数多くの用途に使用されている。その中
で、SmCo5焼結磁石は、１−５型磁石と呼ばれ、Sm−Co
二元系に現れる金属間化合物ではBs値は9.5KG、最大エ
ネルギー積は〜20MGOeに達する。一方、R2Co17(ただ
し、Rは希土類元素の1種又は、2種以上)で表される、2-
17型磁石は、1-5型よりもCoに富みBs値が1.28KGと高い
ことから、その開発に努力が払われ現在では、30MGOe程
度の高い最大エネルギー積、10KOe以上の保磁力iHcが達
成されるに至っている。R2Co17系化合物の製造は、現在
Cuを添加し合金中に折出を起こさせ、保磁力を得る方法
で行なわれるのが主流である。非磁性のCuを添加するこ
とは、飽和磁化4πIsの低下を招くので、Feを導入して4
πIsを上昇させ、高性能磁石を作製する試みが続けら
れ、その結果Sm-Co-Cu-Fe系にZrを代表とする一連の遷
移金属を添加することにより、高性能磁石の作製が可能
となり現在に至っている。
土類磁石には、Sm−Co磁石があり、スピーカー、モータ
ー、計測器など数多くの用途に使用されている。その中
で、SmCo5焼結磁石は、１−５型磁石と呼ばれ、Sm−Co
二元系に現れる金属間化合物ではBs値は9.5KG、最大エ
ネルギー積は〜20MGOeに達する。一方、R2Co17(ただ
し、Rは希土類元素の1種又は、2種以上)で表される、2-
17型磁石は、1-5型よりもCoに富みBs値が1.28KGと高い
ことから、その開発に努力が払われ現在では、30MGOe程
度の高い最大エネルギー積、10KOe以上の保磁力iHcが達
成されるに至っている。R2Co17系化合物の製造は、現在
Cuを添加し合金中に折出を起こさせ、保磁力を得る方法
で行なわれるのが主流である。非磁性のCuを添加するこ
とは、飽和磁化4πIsの低下を招くので、Feを導入して4
πIsを上昇させ、高性能磁石を作製する試みが続けら
れ、その結果Sm-Co-Cu-Fe系にZrを代表とする一連の遷
移金属を添加することにより、高性能磁石の作製が可能
となり現在に至っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、過剰のFeの添
加は保磁力の低下を招くので、Fe15wt%程度において最
も大きい最大エネルギー積が得られ、それ以上Feを増す
と4πIsは上昇するがそれに見合うだけの保磁力が得ら
れないこと、および減磁曲線の角型性が低下することか
ら最大エネルギー積も低下し始めるのが現状であった。
特にFe15wt%以上における角型性の低下は著しく、得ら
れる最大エネルギー積は、(Br)2/4で与えられる理論値
の30%以下であった。本発明は、従来の2-17型希土類磁
石の前記の如き問題点に鑑みてなされたもので、高い4
πIsと同時に減磁曲線の角型性が良好な希土類磁石合金
を提供することを目的とする。
加は保磁力の低下を招くので、Fe15wt%程度において最
も大きい最大エネルギー積が得られ、それ以上Feを増す
と4πIsは上昇するがそれに見合うだけの保磁力が得ら
れないこと、および減磁曲線の角型性が低下することか
ら最大エネルギー積も低下し始めるのが現状であった。
特にFe15wt%以上における角型性の低下は著しく、得ら
れる最大エネルギー積は、(Br)2/4で与えられる理論値
の30%以下であった。本発明は、従来の2-17型希土類磁
石の前記の如き問題点に鑑みてなされたもので、高い4
πIsと同時に減磁曲線の角型性が良好な希土類磁石合金
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の永久
磁石材料は、重量百分率（wt%)で24〜27%のR(ただし、R
はSmを中心とした希土類元素の1種または2種以上の組み
合わせ)、4〜7%のCu、15〜20%のFe、2〜5%のZr、及び残
部がCo並びに不可避な不純物からなる合金において、0.
001〜0.02%のB及び0.001〜0.20%のAlを含有することを
特徴とする。また、本発明の磁石材料は2相分離組織の
セルサイズが600〜5000Åであることを特徴とする。さ
らに、本発明の永久磁石材料は、10KOe以上の保磁力を
有すると同時に、減磁曲線の角型性はHr/iHcで0.5以上
であることを特徴とする。２相分離型R2Co17系磁石の特
徴は、高温領域でより安定な1/7相(TbCu7構造)を形成す
ることにある。この1/7相は適切な時効焼純を施すこと
によって、セル状構造の1/5相と2/17相(セル境界:1/5、
セル内部:2/17)の２相状態に2相分離する。磁壁は、そ
の1/5相と2/17相の境界に捕捉され移動が困難となる結
果、高い保磁力が得られる。また、履歴曲線の角型性も
この２相分離したセル状構造に大きく依存した変化を示
す。本発明は、この2相分離したセル状構造組織の均質
化を図ったものである。一般にZrが添加された組成系に
おいてもFeの含有量を15wt%以上とすると残留磁束密度B
rが大きくなる反面、保磁力iHcおよび減磁曲線の角型性
が低下する。本発明者等は、この従来技術による上記問
題点について、鋭意、研究、検討を行なった結果、角型
性の悪い原因は結晶粒内部の組成が不均一であることに
起因することを見出した。結晶粒内部において大きく変
動する元素は、Zrであり、特に結晶粒界近傍において減
少傾向を示す。この現象は、Feの含有量が増加するに従
ってより顕著となる。Zrは、1/7相(TbCu7構造)の安定化
と、2相分離の規則化に対し有効とされる元素であるこ
とから、結晶粒内のZr濃度の不均一は必然的に均一なセ
ル状組織を阻害する。その結果、磁壁移動が不規則とな
り、特に履歴曲線の角型性の低下を招くばかりでなく、
保磁力も低下する。本発明者は、上記原因について鋭意
検討した結果、本現象はR2Co17系磁石の溶解合金中に生
成されるZr richな2/7相(R2Co7)が焼結体中においても
残存することに起因していることを見出した。すなわ
ち、前記のR2Co17系磁石の高性能化の要点は、焼結過程
においてより均一な原子拡散を促し、焼結体の結晶粒内
部の組成を均質化することであると考えた。結晶粒内の
組成の均質化は、より均一な2相分離構造を実現し履歴
曲線の角型性を改善する。その結果として得られる最大
エネルギー積は(Br)2/4で与えられる理論値に大きく近
づく。このような観点から鋭意、研究、検討した結果、
現在主流となっている組成系Sm-Co-Fe-Cu-Zrに対し、半
金属であるB及び低融点金属であるAlを微量添加するこ
とにより焼結体の結晶粒内部の組成の均質化が進行する
ことを見出し本発明を完成するに至ったものである。一
般にR2Co17系磁石の焼結は、固相拡散により緻密化が進
行すると考えられている。それに対し、R2Co17系磁石に
BおよびAlを添加した場合、添加されたBおよびAlは優先
的に結晶粒界に偏析し、それにより焼結時においては、
微量な液相の発生がみられる。その結果、BおよびAl無
添加の場合に比較し、粒界近傍の原子拡散が促進され、
BおよびAl無添加材にみられる組成、特にZrの不均一性
が解消され、結晶粒内全体に各元素の均一分散が図られ
る。結晶粒内部の組成の均質化は、均一な２相分離組織
の形成を促し、これにより規則的な磁壁移動が達成さ
れ、特に履歴曲線の角型性が改善される。
磁石材料は、重量百分率（wt%)で24〜27%のR(ただし、R
はSmを中心とした希土類元素の1種または2種以上の組み
合わせ)、4〜7%のCu、15〜20%のFe、2〜5%のZr、及び残
部がCo並びに不可避な不純物からなる合金において、0.
001〜0.02%のB及び0.001〜0.20%のAlを含有することを
特徴とする。また、本発明の磁石材料は2相分離組織の
セルサイズが600〜5000Åであることを特徴とする。さ
らに、本発明の永久磁石材料は、10KOe以上の保磁力を
有すると同時に、減磁曲線の角型性はHr/iHcで0.5以上
であることを特徴とする。２相分離型R2Co17系磁石の特
徴は、高温領域でより安定な1/7相(TbCu7構造)を形成す
ることにある。この1/7相は適切な時効焼純を施すこと
によって、セル状構造の1/5相と2/17相(セル境界:1/5、
セル内部:2/17)の２相状態に2相分離する。磁壁は、そ
の1/5相と2/17相の境界に捕捉され移動が困難となる結
果、高い保磁力が得られる。また、履歴曲線の角型性も
この２相分離したセル状構造に大きく依存した変化を示
す。本発明は、この2相分離したセル状構造組織の均質
化を図ったものである。一般にZrが添加された組成系に
おいてもFeの含有量を15wt%以上とすると残留磁束密度B
rが大きくなる反面、保磁力iHcおよび減磁曲線の角型性
が低下する。本発明者等は、この従来技術による上記問
題点について、鋭意、研究、検討を行なった結果、角型
性の悪い原因は結晶粒内部の組成が不均一であることに
起因することを見出した。結晶粒内部において大きく変
動する元素は、Zrであり、特に結晶粒界近傍において減
少傾向を示す。この現象は、Feの含有量が増加するに従
ってより顕著となる。Zrは、1/7相(TbCu7構造)の安定化
と、2相分離の規則化に対し有効とされる元素であるこ
とから、結晶粒内のZr濃度の不均一は必然的に均一なセ
ル状組織を阻害する。その結果、磁壁移動が不規則とな
り、特に履歴曲線の角型性の低下を招くばかりでなく、
保磁力も低下する。本発明者は、上記原因について鋭意
検討した結果、本現象はR2Co17系磁石の溶解合金中に生
成されるZr richな2/7相(R2Co7)が焼結体中においても
残存することに起因していることを見出した。すなわ
ち、前記のR2Co17系磁石の高性能化の要点は、焼結過程
においてより均一な原子拡散を促し、焼結体の結晶粒内
部の組成を均質化することであると考えた。結晶粒内の
組成の均質化は、より均一な2相分離構造を実現し履歴
曲線の角型性を改善する。その結果として得られる最大
エネルギー積は(Br)2/4で与えられる理論値に大きく近
づく。このような観点から鋭意、研究、検討した結果、
現在主流となっている組成系Sm-Co-Fe-Cu-Zrに対し、半
金属であるB及び低融点金属であるAlを微量添加するこ
とにより焼結体の結晶粒内部の組成の均質化が進行する
ことを見出し本発明を完成するに至ったものである。一
般にR2Co17系磁石の焼結は、固相拡散により緻密化が進
行すると考えられている。それに対し、R2Co17系磁石に
BおよびAlを添加した場合、添加されたBおよびAlは優先
的に結晶粒界に偏析し、それにより焼結時においては、
微量な液相の発生がみられる。その結果、BおよびAl無
添加の場合に比較し、粒界近傍の原子拡散が促進され、
BおよびAl無添加材にみられる組成、特にZrの不均一性
が解消され、結晶粒内全体に各元素の均一分散が図られ
る。結晶粒内部の組成の均質化は、均一な２相分離組織
の形成を促し、これにより規則的な磁壁移動が達成さ
れ、特に履歴曲線の角型性が改善される。
【０００５】
【作用】図４(走査型電子顕微鏡)EDX/SEMによる合金(イ
ンゴット)組織をまた図４中の点１、２における組成を
表１に示す。図２および図３に、EPMA（電子線マイクロ
アナライザ）による焼結体のライン分析結果を、それぞ
れB、Al添加品および無添加品の両者について示す。図
４および図３に示すB、Al無添加品はSm24.8wt%、Co50.7
wt%、Fe16.5wt%、Cu4.6wt%、Zr3.4wt%からなる合金およ
び焼結体である。図２に示すB、Al添加品の焼結体の組
成は、Sm24.8wt%、Co49.37wt%、Fe16.5wt%、Cu4.6wt%、
Zr3.4wt%、B0.01wt%、Al0.06wt%である。
ンゴット)組織をまた図４中の点１、２における組成を
表１に示す。図２および図３に、EPMA（電子線マイクロ
アナライザ）による焼結体のライン分析結果を、それぞ
れB、Al添加品および無添加品の両者について示す。図
４および図３に示すB、Al無添加品はSm24.8wt%、Co50.7
wt%、Fe16.5wt%、Cu4.6wt%、Zr3.4wt%からなる合金およ
び焼結体である。図２に示すB、Al添加品の焼結体の組
成は、Sm24.8wt%、Co49.37wt%、Fe16.5wt%、Cu4.6wt%、
Zr3.4wt%、B0.01wt%、Al0.06wt%である。
【０００６】
【表１】 分析点 分 析 値（wt%) 原子比 Fe Co Cu Zr Sm (α) 1 19.1 53.6 3.9 0.5 22.9 8.31 2 12.0 46.5 5.4 10.7 25.4 3.80 原子比:(Sm、Zr)(Co、Fe、Cu)α 表1より明らかな如く、合金中にはマトリクスである2/1
7相〔(Sm、Zr)2(Co、Fe、Cu)17〕(分析点1)の他にZrが
約10wt%含有した2/7相〔(Sm、Zr)2(Co、Fe、Cu7)〕が数
多く存在していることがわかる。図３の焼結体の場合、
この残存と思われる分析ピークが多く確認される。しか
し、図２に示す如くBおよびAlを添加した場合には、そ
の形跡はほとんどみられなくなる。つまり、Zrの均質化
が進行したものと思われる。図１に前記の図２に示す焼
結体の透過電子顕微写真を示すが、２相分離組織の平均
セルサイズは約700Åであることがわかる。
7相〔(Sm、Zr)2(Co、Fe、Cu)17〕(分析点1)の他にZrが
約10wt%含有した2/7相〔(Sm、Zr)2(Co、Fe、Cu7)〕が数
多く存在していることがわかる。図３の焼結体の場合、
この残存と思われる分析ピークが多く確認される。しか
し、図２に示す如くBおよびAlを添加した場合には、そ
の形跡はほとんどみられなくなる。つまり、Zrの均質化
が進行したものと思われる。図１に前記の図２に示す焼
結体の透過電子顕微写真を示すが、２相分離組織の平均
セルサイズは約700Åであることがわかる。
【０００７】次に組成の限定理由を述べる。Rが24wt%未
満では、R2Co17相の他にCoに富んだ相が現れ、磁気特性
のうち特に保磁力の低下が著しい、Rが27wt%を超えた場
合、残留磁束密度および保磁力が低下し良好な磁気特性
が得られない。Cuが4wt%未満では、時効焼純時に十分な
2相分離が進行せず、その結果著しい保磁力の低下を招
く。Cuが7wt%を超えた場合、高い保磁力は得られるもの
の残留磁束密度の低下が著しい。Feが15wt%未満では、
本発明のBならびAlを添加することによる効果が十分み
られず逆に残留磁束密度の低下を招く。Feが20wt%を超
えた場合、高い4πIsは達成されるものの履歴曲線の角
型性の劣化が著しく、その結果高い最大エネルギー積が
得られない。Zrが2wt%未満では、1/7相(TbCu7構造)の安
定化に供なう均一な2相分離が達成されず、その結果、
履歴曲線の角型性および保磁力が低下する。Zrが5wt%を
超えた場合、残留磁束密度と同時に保磁力も低下し良好
な磁気特性は得られない。Bが0.001wt%未満では生成す
る液相量が少なく粒界相近傍の原子拡散の助長効果はほ
とんどない。その結果、履歴曲線の角型性の改善に寄与
しない。Bが0.02wt%を超えた場合は、残留磁束密度およ
び保磁力の低下が著しい。Alが0.001wt%未満では、Bと
の複合添加効果はほとんどみられない。つまり粒界近傍
の原子拡散の助長がはかれない。Alが0.2wt%を超えた場
合は、残留磁束密度および保磁力の低下が著しい。時効
焼純後に形成される2相分離組織の平均セルサイズが、6
00Å未満の場合、良好な角型性は達成できるものの10KO
e以上の高い保磁力が得られない。平均セルサイズが、5
000Åを超えた場合、高い保磁力は得られるものの、逆
に角型性は著しい低下を示す。なお、前記の基本成分以
外に製造工程上不可避な不純物が含まれても良い。
満では、R2Co17相の他にCoに富んだ相が現れ、磁気特性
のうち特に保磁力の低下が著しい、Rが27wt%を超えた場
合、残留磁束密度および保磁力が低下し良好な磁気特性
が得られない。Cuが4wt%未満では、時効焼純時に十分な
2相分離が進行せず、その結果著しい保磁力の低下を招
く。Cuが7wt%を超えた場合、高い保磁力は得られるもの
の残留磁束密度の低下が著しい。Feが15wt%未満では、
本発明のBならびAlを添加することによる効果が十分み
られず逆に残留磁束密度の低下を招く。Feが20wt%を超
えた場合、高い4πIsは達成されるものの履歴曲線の角
型性の劣化が著しく、その結果高い最大エネルギー積が
得られない。Zrが2wt%未満では、1/7相(TbCu7構造)の安
定化に供なう均一な2相分離が達成されず、その結果、
履歴曲線の角型性および保磁力が低下する。Zrが5wt%を
超えた場合、残留磁束密度と同時に保磁力も低下し良好
な磁気特性は得られない。Bが0.001wt%未満では生成す
る液相量が少なく粒界相近傍の原子拡散の助長効果はほ
とんどない。その結果、履歴曲線の角型性の改善に寄与
しない。Bが0.02wt%を超えた場合は、残留磁束密度およ
び保磁力の低下が著しい。Alが0.001wt%未満では、Bと
の複合添加効果はほとんどみられない。つまり粒界近傍
の原子拡散の助長がはかれない。Alが0.2wt%を超えた場
合は、残留磁束密度および保磁力の低下が著しい。時効
焼純後に形成される2相分離組織の平均セルサイズが、6
00Å未満の場合、良好な角型性は達成できるものの10KO
e以上の高い保磁力が得られない。平均セルサイズが、5
000Åを超えた場合、高い保磁力は得られるものの、逆
に角型性は著しい低下を示す。なお、前記の基本成分以
外に製造工程上不可避な不純物が含まれても良い。
【０００８】
【実施例】以下本発明を実施例によって説明する。 (実施例１)Sm24.8wt%、Co50.7wt%、Fe16.5wt%、Cu4.6wt
%、Zr3.4wt%からなる組成の合金、Sm24.8wt%、Co50.6wt
%、Fe16.5wt%、Cu4.6wt%、Zr3.4wt%、B0.1wt%からなる
組成の合金およびSm24.8wt%、Co50.2wt%、Fe16.5wt%、C
u4.6wt%、Zr3.4wt%、Al0.5wt%からなる組成の3種類の合
金を高周波溶解にて作製した。得られたインゴットを各
々スタンプミルおよびディスクミルで粗粉砕し、32メッ
シュ以下に調整後、ジェットミルで微粉砕した。微砕媒
体はN2ガスを用い、微砕粒度3.5μm(Ｆ．Ｓ．Ｓ．
Ｓ．）の微粉末を得た。得られた3種類の微粉末を所定
の比率で混合し、BおよびAlの含有量を表1に示す値とし
た。混合は、V型混合器を用い窒素雰囲気中で行った。
得られた混合粉を、成形圧力2ton /cm2で15Koeの磁界中
で横磁場成形した。本成形体を、真空中で1195℃で1時
間の条件で溶体化処理を施した。さらに、その後、800
℃×2hの条件で等温時効処理を加えた。溶体化および時
効処理は、いずれもAr雰囲気中で行った。得られた磁石
を、加工後B-Hトレーサーによる磁気測定に供した。結
果を表２にBおよびAl含有量との対比で示す。この場
合、減磁曲線の角型性の目安は、Hk(減磁曲線上の0.9Br
の点から4πI=0に平行な直線をひき、減磁曲線と交わっ
た点の減磁界をさす。)と、iHcの比率で表した。すなわ
ち、Hk/iHcが1に近いほど減磁曲線の角型性が良好なこ
とを示す。表２より明らかなように、B、Al無添加の場
合およびＢまたはAl単独添加の場合は、いずれも高い保
磁力は得られるものの角型性に0.2〜0.4と著しく悪い。
これに対し本発明にみられるようにBとAlを複合添加し
た場合、角型性は0.7以上まで改善されることがわか
る。しかし、BおよびAlの含有量が本発明の範囲を超え
ると著しい保磁力の低下と残留磁束密度も低下すること
が明確に確認できる。
%、Zr3.4wt%からなる組成の合金、Sm24.8wt%、Co50.6wt
%、Fe16.5wt%、Cu4.6wt%、Zr3.4wt%、B0.1wt%からなる
組成の合金およびSm24.8wt%、Co50.2wt%、Fe16.5wt%、C
u4.6wt%、Zr3.4wt%、Al0.5wt%からなる組成の3種類の合
金を高周波溶解にて作製した。得られたインゴットを各
々スタンプミルおよびディスクミルで粗粉砕し、32メッ
シュ以下に調整後、ジェットミルで微粉砕した。微砕媒
体はN2ガスを用い、微砕粒度3.5μm(Ｆ．Ｓ．Ｓ．
Ｓ．）の微粉末を得た。得られた3種類の微粉末を所定
の比率で混合し、BおよびAlの含有量を表1に示す値とし
た。混合は、V型混合器を用い窒素雰囲気中で行った。
得られた混合粉を、成形圧力2ton /cm2で15Koeの磁界中
で横磁場成形した。本成形体を、真空中で1195℃で1時
間の条件で溶体化処理を施した。さらに、その後、800
℃×2hの条件で等温時効処理を加えた。溶体化および時
効処理は、いずれもAr雰囲気中で行った。得られた磁石
を、加工後B-Hトレーサーによる磁気測定に供した。結
果を表２にBおよびAl含有量との対比で示す。この場
合、減磁曲線の角型性の目安は、Hk(減磁曲線上の0.9Br
の点から4πI=0に平行な直線をひき、減磁曲線と交わっ
た点の減磁界をさす。)と、iHcの比率で表した。すなわ
ち、Hk/iHcが1に近いほど減磁曲線の角型性が良好なこ
とを示す。表２より明らかなように、B、Al無添加の場
合およびＢまたはAl単独添加の場合は、いずれも高い保
磁力は得られるものの角型性に0.2〜0.4と著しく悪い。
これに対し本発明にみられるようにBとAlを複合添加し
た場合、角型性は0.7以上まで改善されることがわか
る。しかし、BおよびAlの含有量が本発明の範囲を超え
ると著しい保磁力の低下と残留磁束密度も低下すること
が明確に確認できる。
【０００９】
【表２】 含有量 (wt%) 磁 気 特 性 Ｎo Ｂ Aｌ Br(G) iHc(Oe) Hk(Oe) (BH)m(MGOe) Hk/iHc 1 0 0 11100 22500 5400 25.3 0.24 2 0.002 0 11080 21000 10900 29.0 0.32 3 0.004 0 11050 21200 13000 29.2 0.36 4 0 0.02 11050 22000 6200 24.8 0.28 5 0 0.06 11010 21200 5800 24.5 0.27 6 0.005 0.02 11000 21000 15300 29.3 0.73 7 0.005 0.06 10970 21300 16700 29.4 0.78 8 0.01 0.02 10980 20700 16200 29.5 0.78 9 0.01 0.06 10920 19800 16000 29.3 0.81 10 0.03 0.05 10800 9800 7100 25.3 0.72 11 0.03 0.12 10650 4200 2800 23.7 0.67
【００１０】（実施例２)Sm25.8wt%、Co47.6wt%、Fe17.
8wt%、Cu5.3wt%、Zr3.5wt%からなる組成の合金、Sm25.8
wt%、Co47.55wt%、Fe17.8wt%、Cu5.3wt%、Zr3.5wt%、B
0.05wt%からなる合金およびSm25.8wt%、Co47.1wt%、Fe1
7.8wt%、Cu5.3wt%、Zr3.5wt%、Al0.5wt%からなる3種類
の合金を高周波溶解にて作製した。得られたインゴット
は、実施例1と同一の手法を用いて磁石化した。この場
合のBおよびAlの含有量は、表３に得られた磁気特性と
ともに示す。表３より明らかな如く、本実施例において
も、BおよびAlの複合添加による著しい角型性の改善効
果が確認できる。
8wt%、Cu5.3wt%、Zr3.5wt%からなる組成の合金、Sm25.8
wt%、Co47.55wt%、Fe17.8wt%、Cu5.3wt%、Zr3.5wt%、B
0.05wt%からなる合金およびSm25.8wt%、Co47.1wt%、Fe1
7.8wt%、Cu5.3wt%、Zr3.5wt%、Al0.5wt%からなる3種類
の合金を高周波溶解にて作製した。得られたインゴット
は、実施例1と同一の手法を用いて磁石化した。この場
合のBおよびAlの含有量は、表３に得られた磁気特性と
ともに示す。表３より明らかな如く、本実施例において
も、BおよびAlの複合添加による著しい角型性の改善効
果が確認できる。
【００１１】
【表３】 含有量 (wt%) 磁 気 特 性 Ｎo Ｂ Aｌ Br(G) iHc(Oe) Hk(Oe) (BH)m(MGOe) Hk/iHc 1 0 0 11500 19200 4700 27.3 0.24 2 0.00１ 0 11460 19000 10000 30.6 0.26 3 0.004 0 11400 18300 11200 30.8 0.28 4 0 0.03 11430 19500 4500 24.5 0.23 5 0 0.08 11400 19000 5300 24.6 0.28 6 0.004 0.03 11420 18500 13900 31.0 0.75 7 0.004 0.08 11380 18700 15200 31.1 0.81 8 0.012 0.03 11360 17500 14200 30.7 0.81 9 0.012 0.08 11310 16300 13100 30.2 0.80 10 0.04 0.03 11250 8100 5000 27.1 0.64 11 0.02 0.15 11200 6200 3400 25.6 0.55
【００１２】(実施例３)Sm26.2wt%、Co51wt%、Fe15.6wt
%、Cu6.0wt%、Zr3.2wt%からなる合金、Sm26.2wt%、Co5
0.95wt%、Fe15.6wt%、Cu6.0wt%、Zr3.2wt%、B0.05wt%か
らなる合金およびSm26.2wt%、Co50.5wt%、Fe15.6wt%、C
u6.0wt%、Zr3.2wt%、Al0.5wt%からなる3種類の合金を高
周波溶解にて作製した。得られたインゴットは、実施例
1と同一の手法を用いて磁石化した。この場合のBおよび
Alの含有量は、表４に得られた磁気特性とともに示す。
表４よりも、減磁曲線の角型性の改善に対しBおよびAl
の複合添加効果の著しいことが確認できる。
%、Cu6.0wt%、Zr3.2wt%からなる合金、Sm26.2wt%、Co5
0.95wt%、Fe15.6wt%、Cu6.0wt%、Zr3.2wt%、B0.05wt%か
らなる合金およびSm26.2wt%、Co50.5wt%、Fe15.6wt%、C
u6.0wt%、Zr3.2wt%、Al0.5wt%からなる3種類の合金を高
周波溶解にて作製した。得られたインゴットは、実施例
1と同一の手法を用いて磁石化した。この場合のBおよび
Alの含有量は、表４に得られた磁気特性とともに示す。
表４よりも、減磁曲線の角型性の改善に対しBおよびAl
の複合添加効果の著しいことが確認できる。
【００１３】
【表４】 含有量 (wt%) 磁 気 特 性 Ｎo Ｂ Aｌ Br(G) iHc(Oe) Hk(Oe) (BH)m(MGOe) Hk/iHc 1 0 0 10900 25500 5300 24.2 0.21 2 0.003 0 10850 24900 13500 28.6 0.22 3 0.004 0 10790 23500 13600 28.3 0.29 4 0 0.02 10850 25000 6000 23.7 0.24 5 0 0.05 10830 24700 5200 24.1 0.21 6 0.007 0.02 10810 25200 17650 28.7 0.70 7 0.007 0.05 10770 24700 17000 28.5 0.69 8 0.015 0.02 10750 23100 18000 28.5 0.78 9 0.015 0.05 10690 22800 18500 28.0 0.81 10 0.03 0.08 10560 8700 4100 25.1 0.47 11 0.025 0.15 10380 6300 3700 24.8 0.59
【００１４】
【発明の効果】本発明の永久磁石材料は、Feの含有量が
15wt%を超えた場合に生じる減磁曲線の角型性の低下をB
およびAlの微量添加により改善したものである。この結
果、得られるBrのポテンシャルが十分に最大エネルギー
積に反映可能となり高性能磁石化が達成された。
15wt%を超えた場合に生じる減磁曲線の角型性の低下をB
およびAlの微量添加により改善したものである。この結
果、得られるBrのポテンシャルが十分に最大エネルギー
積に反映可能となり高性能磁石化が達成された。
【図１】本発明により得られたＢおよびＡ１を添加した
場合の焼結体の２相分離組織を示した金属ミクロ組織写
真である。（５０，０００倍）
場合の焼結体の２相分離組織を示した金属ミクロ組織写
真である。（５０，０００倍）
【図２】Ｂ，Ａｌ添加した磁石材料のＥＰＭＡによるラ
イン分析結果を示す。
イン分析結果を示す。
【図３】Ｂ，Ａｌ無添加の磁石材料のＥＰＭＡによるラ
イン分析結果を示す。
イン分析結果を示す。
【図４】ＳＥＭ／ＥＤＸによるインゴット組織を示す金
属ミクロ組織写真である。（８００倍）
属ミクロ組織写真である。（８００倍）
Claims (3)
- 【請求項１】重量百分率（wt％）で、２４〜２７％のＲ
（ただし、ＲはSmを中心とした希土類元素の１種又は、
２種以上の組み合わせ）、４〜７％のCu、１５〜２０％
のFe、２〜５％のZr、０．００１〜０．０２％のＢ、
０．００１〜０．２０のAl、及び残部がCo並びに不可避
な不純物からなることを特徴とする永久磁石材料。 - 【請求項２】保磁力iHcが１０KOe以上であり、且つ減磁
曲線の角型性がHk／iHcで０．５以上であることを特徴
とする請求項１に記載の永久磁石材料。 - 【請求項３】時効、焼純後に形成される、２相分離組織
の平均セルサイズが６００〜５０００Åの範囲であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の永久磁石材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196452A JPH0620812A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 永久磁石材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196452A JPH0620812A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 永久磁石材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620812A true JPH0620812A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16358050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4196452A Pending JPH0620812A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 永久磁石材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620812A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015109446A (ja) * | 2014-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社東芝 | モータおよび発電機 |
| JP2015111675A (ja) * | 2014-12-05 | 2015-06-18 | 株式会社東芝 | 永久磁石 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4196452A patent/JPH0620812A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015109446A (ja) * | 2014-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社東芝 | モータおよび発電機 |
| JP2015111675A (ja) * | 2014-12-05 | 2015-06-18 | 株式会社東芝 | 永久磁石 |
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