JPH0623401B2 - 重希土類合金粉末 - Google Patents
重希土類合金粉末Info
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- JPH0623401B2 JPH0623401B2 JP59181652A JP18165284A JPH0623401B2 JP H0623401 B2 JPH0623401 B2 JP H0623401B2 JP 59181652 A JP59181652 A JP 59181652A JP 18165284 A JP18165284 A JP 18165284A JP H0623401 B2 JPH0623401 B2 JP H0623401B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は希土類磁石用重希土類合金粉末、特にFeBR
系高性能希土類磁石を製造するための原料として使用さ
れる重希土類合金粉末に関する。
系高性能希土類磁石を製造するための原料として使用さ
れる重希土類合金粉末に関する。
[従来の技術] FeBR系磁石は、Nd,Pr等に代表される希土類元
素(R)を用いた新規な高性能永久磁石として注目され
ており、本出願人の出願に係る特開昭59−46008
号に開示の通り従来の高性能磁石SmCoに匹敵する特
性を有すると共に高価かつ資源的に希少なSmをRとし
て必須とせず高価かつ資源的に不安定なCoを必ずしも
使用する必要がないという優れた利点を有する。特にN
dは従来利用価値のないものとされており、Ndを中心
元素として用いることができることは工業的に極めて有
利である。
素(R)を用いた新規な高性能永久磁石として注目され
ており、本出願人の出願に係る特開昭59−46008
号に開示の通り従来の高性能磁石SmCoに匹敵する特
性を有すると共に高価かつ資源的に希少なSmをRとし
て必須とせず高価かつ資源的に不安定なCoを必ずしも
使用する必要がないという優れた利点を有する。特にN
dは従来利用価値のないものとされており、Ndを中心
元素として用いることができることは工業的に極めて有
利である。
[本発明が解決しようとする問題点] 本発明は、このFeBR系磁石に一層高い磁石特性を付
与し、併せて一層安価に製造可能とすることを基本目的
とする。
与し、併せて一層安価に製造可能とすることを基本目的
とする。
この課題を解決する磁石として、本出願人はRとしてN
d,Prを主体としGd,Tb,Dy,Ho,Er,T
m,Yb(以下R1と称する)を部分的に用いた高性能
磁石を開発し先に出願した(特願昭58−14059
0)。
d,Prを主体としGd,Tb,Dy,Ho,Er,T
m,Yb(以下R1と称する)を部分的に用いた高性能
磁石を開発し先に出願した(特願昭58−14059
0)。
本発明はさらに詳しくはR1−R2−Fe−B系(ここで
R1はGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Ybの内
の1種以上、R2はNdとPrの合計が80%以上で残
りがR1以外のYを含む希土類元素の少なくとも1種を
含む)の高性能希土類磁石の製造に使用する磁石材料用
重希土類合金粉末に係わり、工業的量産規模において安
価にR1希土類合金粉末を提供しようとするものであ
る。即ち、上記特願昭58−140590において、最
近サマリウム−コバルト系希土類磁石に代わって新しく
注目されているNd−Fe−B系(前述)あるいはNd
−Fe−Co−B系希土類磁石において、NdやPrな
どの軽希土類成分をGd,Tb,Dy,Ho,Er,T
m,Ybの少なくとも1種以上の重希土類元素で5%以
下置換することによって(BH)max=20MGOe
以上の高エネルギー積を有したまま、保磁力(iHc)
を10kOe以上に飛躍的に向上し、室温以上の100
〜150℃の高温度環境においても使用可能なR1−R
2−Fe−B系希土類磁石(ここでR1はGd,Tb,D
y,Ho,Er,Tm,Ybの重希土類元素のうちの1
種以上、R2はNdとPrの合計が80%以上で残りが
R1以外のYを含む希土類元素の少なくとも1種であ
る)が提案されている。
R1はGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Ybの内
の1種以上、R2はNdとPrの合計が80%以上で残
りがR1以外のYを含む希土類元素の少なくとも1種を
含む)の高性能希土類磁石の製造に使用する磁石材料用
重希土類合金粉末に係わり、工業的量産規模において安
価にR1希土類合金粉末を提供しようとするものであ
る。即ち、上記特願昭58−140590において、最
近サマリウム−コバルト系希土類磁石に代わって新しく
注目されているNd−Fe−B系(前述)あるいはNd
−Fe−Co−B系希土類磁石において、NdやPrな
どの軽希土類成分をGd,Tb,Dy,Ho,Er,T
m,Ybの少なくとも1種以上の重希土類元素で5%以
下置換することによって(BH)max=20MGOe
以上の高エネルギー積を有したまま、保磁力(iHc)
を10kOe以上に飛躍的に向上し、室温以上の100
〜150℃の高温度環境においても使用可能なR1−R
2−Fe−B系希土類磁石(ここでR1はGd,Tb,D
y,Ho,Er,Tm,Ybの重希土類元素のうちの1
種以上、R2はNdとPrの合計が80%以上で残りが
R1以外のYを含む希土類元素の少なくとも1種であ
る)が提案されている。
このR1−R2−Fe−B系希土類磁石を製造する出発原
料は一般には電解法あるいは熱還元法によって作られた
純度99.5%以上の希土類金属、純度99.5%以上
の電解鉄などの不純物の少ない高価な金属塊がもっぱら
使用される。したがっていずれの原料もあらかじめ鉱石
から生成された不純物の少ない高品質のもので、これら
を用いた場合には、Nd,Pr等を用いることによる低
価格化が図られるにもかかわらずなお製品磁石価格は相
当高価となる。
料は一般には電解法あるいは熱還元法によって作られた
純度99.5%以上の希土類金属、純度99.5%以上
の電解鉄などの不純物の少ない高価な金属塊がもっぱら
使用される。したがっていずれの原料もあらかじめ鉱石
から生成された不純物の少ない高品質のもので、これら
を用いた場合には、Nd,Pr等を用いることによる低
価格化が図られるにもかかわらずなお製品磁石価格は相
当高価となる。
とくに希土類原料の中で保持磁石向上に対して有効なG
d,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Ybなどの重希土
類金属(R1)の含有量は、希土類鉱石中のNd含有量
約15%に比べ、7%以下でさらに少ない。またそれぞ
れの重希土類金属の生産には高度な分離精製技術を要
し、その生産効率も悪いのでその価格は一般にきわめて
高いのが現状である。
d,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Ybなどの重希土
類金属(R1)の含有量は、希土類鉱石中のNd含有量
約15%に比べ、7%以下でさらに少ない。またそれぞ
れの重希土類金属の生産には高度な分離精製技術を要
し、その生産効率も悪いのでその価格は一般にきわめて
高いのが現状である。
そのためR1−R2−Fe−B系永久磁石はiHcが高く
高性能を有し実用磁石材料として非常に有用ではある
が、その価格は相当高くなってしまう。
高性能を有し実用磁石材料として非常に有用ではある
が、その価格は相当高くなってしまう。
本発明は上述の諸問題点を解消し、R1元素を含有して
安価でしかも品質のすぐれた希土類磁石材料用重希土類
合金粉末、特にFe−B-R1−R2系高性能希土類磁石
を製造するための原料として使用される重希土類合金粉
末、を量産規模で提供しうるようにすることを具体的課
題とする。
安価でしかも品質のすぐれた希土類磁石材料用重希土類
合金粉末、特にFe−B-R1−R2系高性能希土類磁石
を製造するための原料として使用される重希土類合金粉
末、を量産規模で提供しうるようにすることを具体的課
題とする。
[問題点を解決するための手段及び作用効果] すなわち本発明の重希土類合金粉末は、 R1:15〜50原子%、 Fe:35〜83原子%、 B : 2〜15原子%、 (ここでR1はGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,
Ybのうちの1種以上)からなる合金粉末であって酸素
含有量7000ppm以下、炭素含有量1000ppm
以下であり、かつ、R1−R2−Fe−B系(但し、R2
はNdとPrの合計が80原子%以上で、残りがR1以
外のYを含む希土類元素の少なくとも1種を含む)希土
類磁石材料製造時に添加用の粉末であることを特徴とす
る。
Ybのうちの1種以上)からなる合金粉末であって酸素
含有量7000ppm以下、炭素含有量1000ppm
以下であり、かつ、R1−R2−Fe−B系(但し、R2
はNdとPrの合計が80原子%以上で、残りがR1以
外のYを含む希土類元素の少なくとも1種を含む)希土
類磁石材料製造時に添加用の粉末であることを特徴とす
る。
本発明は、このR1−Fe−B合金粉末をFeBR系希
土類磁石を製造する原料の一つとして用いることによっ
て(BH)max20MGOe以上、iHc10kOe
以上の磁石特性を維持したままで室温以上の高温度にお
いて十分に安定して使用できるR1−R2−Fe−B系希
土類磁石を安価に提供することを可能にするものであ
る。
土類磁石を製造する原料の一つとして用いることによっ
て(BH)max20MGOe以上、iHc10kOe
以上の磁石特性を維持したままで室温以上の高温度にお
いて十分に安定して使用できるR1−R2−Fe−B系希
土類磁石を安価に提供することを可能にするものであ
る。
本発明の重希土類合金粉末は希土類磁石特に高性能Fe
−B−R1−R2系希土類磁石を製造するための原料とし
て用いられるものであり、Fe−B−R1−R2系磁石を
溶製する場合において溶解工程や微粉砕工程において成
形体や焼結体として或いは粉末のまま他の希土類磁石原
料と共に少量添加されるものである。従って、Fe−B
−R1−R2系希土類磁石において高性能磁気特性を発
現するために規定されるR1量(例えば特願昭58−1
40590においては0.05〜5原子%)に比べて、
その希土類磁石原料としての本発明のR1FeB系重希
土類合金粉末におけるR1はより多量、即ち15〜50
原子%の範囲で含有してもよいことで特徴的である。
又、本発明の重希土類合金粉末はあくまでも希土類磁石
材料の原料として使用されるものであるから、酸素含有
量や炭素含有量についても希土類磁石材料特にFeBR
1R2系高性能磁石材料を製造するのに適した範囲とし
て規定したものである。
−B−R1−R2系希土類磁石を製造するための原料とし
て用いられるものであり、Fe−B−R1−R2系磁石を
溶製する場合において溶解工程や微粉砕工程において成
形体や焼結体として或いは粉末のまま他の希土類磁石原
料と共に少量添加されるものである。従って、Fe−B
−R1−R2系希土類磁石において高性能磁気特性を発
現するために規定されるR1量(例えば特願昭58−1
40590においては0.05〜5原子%)に比べて、
その希土類磁石原料としての本発明のR1FeB系重希
土類合金粉末におけるR1はより多量、即ち15〜50
原子%の範囲で含有してもよいことで特徴的である。
又、本発明の重希土類合金粉末はあくまでも希土類磁石
材料の原料として使用されるものであるから、酸素含有
量や炭素含有量についても希土類磁石材料特にFeBR
1R2系高性能磁石材料を製造するのに適した範囲とし
て規定したものである。
本発明による希土類磁石材料用重希土類合金粉末は希土
類金属を製造する前段階の中間原料として存在している
価格の安いHo2O3やTb3O4などの重希土類酸化物と
Fe粉および純ボロン粉末、Fe−B粉末、またはB2
O3粉末を出発原料とし、還元剤として金属カルシウム
(Ca)粒、還元・拡散反応生成物の崩壊を容易にする
ための塩化カルシウム(CaCl2)を用いて製造され
るためR1−R2−Fe−B系磁石のR1原料となる安価
で品質のすぐれたR1含有の合金粉末が工業的量産規模
において容易にえられるため、R1希土類金属塊を製造
して用いるよりもはるかに効率がよくその経済的効果は
大きい。
類金属を製造する前段階の中間原料として存在している
価格の安いHo2O3やTb3O4などの重希土類酸化物と
Fe粉および純ボロン粉末、Fe−B粉末、またはB2
O3粉末を出発原料とし、還元剤として金属カルシウム
(Ca)粒、還元・拡散反応生成物の崩壊を容易にする
ための塩化カルシウム(CaCl2)を用いて製造され
るためR1−R2−Fe−B系磁石のR1原料となる安価
で品質のすぐれたR1含有の合金粉末が工業的量産規模
において容易にえられるため、R1希土類金属塊を製造
して用いるよりもはるかに効率がよくその経済的効果は
大きい。
ここでR1希土類酸化物とFe粉やFe−B粉末などの
金属粉末との混合粉末を出発原料にして金属Caによっ
て還元・拡散反応させると反応温度において溶融状態の
希土類金属がただちにFe粉やFe−B粉末ときわめて
容易にしかも均質に合金化してR1希土類酸化物からR1
希土類合金粉末が歩留りよく回収されR1希土類酸化物
が有効に利用できる。
金属粉末との混合粉末を出発原料にして金属Caによっ
て還元・拡散反応させると反応温度において溶融状態の
希土類金属がただちにFe粉やFe−B粉末ときわめて
容易にしかも均質に合金化してR1希土類酸化物からR1
希土類合金粉末が歩留りよく回収されR1希土類酸化物
が有効に利用できる。
又原料粉末中のB(ボロン)成分の含有はR1−Fe−
B合金粉末を還元・拡散反応によって生成する際の反応
温度の低下に有効で、本系合金の還元・拡散反応を容易
にする。
B合金粉末を還元・拡散反応によって生成する際の反応
温度の低下に有効で、本系合金の還元・拡散反応を容易
にする。
したがって安価な重希土類酸化物から工業的規模におい
て大量にR1−R2−Fe−B系磁石用のR1重希土類原
料をうるためにはこの磁石の主成分を構成して今日大量
に生産され安価なFeとBとの合金粉末として製造する
ことがもっとも有効であるとして、本発明の特定組成範
囲のR1−Fe−B系合金を発明するに至ったものであ
る。なお、本発明の希土類磁石材料用重希土類合金粉末
は、前記R1−R2−Fe−B系永久磁石合金の製造に用
いることを課題として開発されたものであるが、この用
途に限定されず、広汎なFe−B−R系磁石の製造に用
いることができると共に、さらにFe−B−Rを構成成
分とする種々の材料の製造にも用いることができる。
て大量にR1−R2−Fe−B系磁石用のR1重希土類原
料をうるためにはこの磁石の主成分を構成して今日大量
に生産され安価なFeとBとの合金粉末として製造する
ことがもっとも有効であるとして、本発明の特定組成範
囲のR1−Fe−B系合金を発明するに至ったものであ
る。なお、本発明の希土類磁石材料用重希土類合金粉末
は、前記R1−R2−Fe−B系永久磁石合金の製造に用
いることを課題として開発されたものであるが、この用
途に限定されず、広汎なFe−B−R系磁石の製造に用
いることができると共に、さらにFe−B−Rを構成成
分とする種々の材料の製造にも用いることができる。
本発明による希土類磁石材料用重希土類合金粉末は以下
の工程によって製造されR1−R2−Fe−B系永久磁石
合金を製造するための原料の一つとして使用される。H
o酸化物(Ho2O3),Tb酸化物(Tb4O7)などの
種々の重希土類酸化物の少なくとも1種と、鉄粉および
純ボロン粉、フェロボロン(Fe−B)粉、三酸化ボロ
ン(B2O3)粉のうち少なくとも1種の原料粉末を R1:15〜50原子%、 Fe:35〜83原子%、 B : 2〜15原子%、 (ここでR1は重希土類元素Gd,Tb,Dy,Ho,
Er,Tm,Ybのうちの1種以上)の合金組成となる
ように配合し、原料混合粉末とする。また重希土類酸化
物の還元剤として金属Caを使用し、さらに還元後の反
応生成物(ブリケット)の崩壊を促進するためにCaC
l2粉末を添加する。Caの必要量は原料混合粉末中に
含まれる酸素を還元するのに必要な化学量論的必要量の
1.2〜3.5倍(重量比)とし、CaCl2の量は希
土類酸化物原料の1〜15%(重量比)とする。
の工程によって製造されR1−R2−Fe−B系永久磁石
合金を製造するための原料の一つとして使用される。H
o酸化物(Ho2O3),Tb酸化物(Tb4O7)などの
種々の重希土類酸化物の少なくとも1種と、鉄粉および
純ボロン粉、フェロボロン(Fe−B)粉、三酸化ボロ
ン(B2O3)粉のうち少なくとも1種の原料粉末を R1:15〜50原子%、 Fe:35〜83原子%、 B : 2〜15原子%、 (ここでR1は重希土類元素Gd,Tb,Dy,Ho,
Er,Tm,Ybのうちの1種以上)の合金組成となる
ように配合し、原料混合粉末とする。また重希土類酸化
物の還元剤として金属Caを使用し、さらに還元後の反
応生成物(ブリケット)の崩壊を促進するためにCaC
l2粉末を添加する。Caの必要量は原料混合粉末中に
含まれる酸素を還元するのに必要な化学量論的必要量の
1.2〜3.5倍(重量比)とし、CaCl2の量は希
土類酸化物原料の1〜15%(重量比)とする。
以上の重希土類酸化物粉末、Fe粉、フェロボロン粉末
などの各原料粉末およびCa還元剤などからなる混合粉
末をアルゴン不活性ガス雰囲気中において1,000〜
1,200℃(好ましくは1,000〜1,100℃)
の温度範囲で1〜5時間還元・拡散処理を行い、室温ま
で冷却して還元反応生成物をえる。もっとも、より低温
例えば900℃程度でも多少量産性が低下するが、所望
の還元反応生成物を得ることはできる。これを8mes
h(2.4mm)以下に粉砕して水中に投入すると反応
生成物中の酸化カルシウム(CaO)、CaO・2Ca
Cl2および過剰なカルシウムは水酸化カルシウム(C
a(OH)2)などとなり、反応物は崩壊して水との混
合スラリーとなる。このスラリーを水を用いてCa分を
十分に除去して凡その粉末粒径5μm〜1mmの本発明
の希土類磁石用重希土類合金粉末をえる。水としてはイ
オン交換水、蒸留水等の純水が好ましい。本発明の粉末
の好ましい粒径は後続の磁石化工程における作業性及び
磁石特性の点で50μm〜500μmである。
などの各原料粉末およびCa還元剤などからなる混合粉
末をアルゴン不活性ガス雰囲気中において1,000〜
1,200℃(好ましくは1,000〜1,100℃)
の温度範囲で1〜5時間還元・拡散処理を行い、室温ま
で冷却して還元反応生成物をえる。もっとも、より低温
例えば900℃程度でも多少量産性が低下するが、所望
の還元反応生成物を得ることはできる。これを8mes
h(2.4mm)以下に粉砕して水中に投入すると反応
生成物中の酸化カルシウム(CaO)、CaO・2Ca
Cl2および過剰なカルシウムは水酸化カルシウム(C
a(OH)2)などとなり、反応物は崩壊して水との混
合スラリーとなる。このスラリーを水を用いてCa分を
十分に除去して凡その粉末粒径5μm〜1mmの本発明
の希土類磁石用重希土類合金粉末をえる。水としてはイ
オン交換水、蒸留水等の純水が好ましい。本発明の粉末
の好ましい粒径は後続の磁石化工程における作業性及び
磁石特性の点で50μm〜500μmである。
えられた磁石材料用合金粉末は R1:15〜50原子%、 Fe:35〜83原子%、及び B : 2〜15原子%、 (ここでR1は重希土類元素Gd,Tb,Dy,Ho,
Er,Tm,Ybのうちの1種以上)からなり酸素含有
量7,000ppm以下、炭素含有量1,000ppm
以下を特徴とし、この重希土類合金粉末を原料の一つと
して用いて以下に記述するようにしてR1−R2−Fe−
B系永久磁石を製造することができる。
Er,Tm,Ybのうちの1種以上)からなり酸素含有
量7,000ppm以下、炭素含有量1,000ppm
以下を特徴とし、この重希土類合金粉末を原料の一つと
して用いて以下に記述するようにしてR1−R2−Fe−
B系永久磁石を製造することができる。
本発明における希土類磁石材料用重希土類合金粉末は、
R1−R2−Fe−B磁石合金を溶製する場合において溶
解する際に圧縮成形体や焼結体にして所要量添加して使
用する方法、あるいは別途準備したR2−Fe−B合金
粉末を微粉砕する際にR1−Fe−B合金粉末のまま所
要量を添加してR1−R2−Fe−B混合粉末にして利用
する方法によって希土類磁石合金を製造するための原料
として用いることができる。いずれの方法を用いても重
希土類金属塊を原料にして希土類永久磁石特にR1−R2
−Fe−B永久磁石を製造する場合よりも磁石の製造工
程の短縮が可能となり、かつ安い出発原料となるため、
製品磁石価格が安価となるという利点を有し、実用永久
磁石材料を量産規模において容易に作りうる点からも経
済的効果も大きい。
R1−R2−Fe−B磁石合金を溶製する場合において溶
解する際に圧縮成形体や焼結体にして所要量添加して使
用する方法、あるいは別途準備したR2−Fe−B合金
粉末を微粉砕する際にR1−Fe−B合金粉末のまま所
要量を添加してR1−R2−Fe−B混合粉末にして利用
する方法によって希土類磁石合金を製造するための原料
として用いることができる。いずれの方法を用いても重
希土類金属塊を原料にして希土類永久磁石特にR1−R2
−Fe−B永久磁石を製造する場合よりも磁石の製造工
程の短縮が可能となり、かつ安い出発原料となるため、
製品磁石価格が安価となるという利点を有し、実用永久
磁石材料を量産規模において容易に作りうる点からも経
済的効果も大きい。
本発明の希土類磁石材料用重希土類合金粉末に含まれる
酸素は最も酸化しやすい希土類元素と結合して希土類酸
化物を形成するので、酸素含有量が7000ppmを越
えるとその後のR1−R2−Fe−B磁石合金の溶製時に
溶融がむつかしく合金化しなかったり、多量のスラグの
発生や溶製合金の歩留りの悪化を生じて本系合金粉末を
有効に利用できない。含有炭素量が1000ppmを越
えると永久磁石にした場合に炭化物として残留して磁石
特性、とくに保持力の低下を招くので好ましくない。
酸素は最も酸化しやすい希土類元素と結合して希土類酸
化物を形成するので、酸素含有量が7000ppmを越
えるとその後のR1−R2−Fe−B磁石合金の溶製時に
溶融がむつかしく合金化しなかったり、多量のスラグの
発生や溶製合金の歩留りの悪化を生じて本系合金粉末を
有効に利用できない。含有炭素量が1000ppmを越
えると永久磁石にした場合に炭化物として残留して磁石
特性、とくに保持力の低下を招くので好ましくない。
また合金粉末のまま微粉砕時に添加して利用する場合に
は酸素含有量7000ppm、炭素含有量1000pp
mをこえるといずれも永久磁石中に酸化物・炭化物とし
て残留することによりいちぢるしい保磁力の低下を生ず
る。
は酸素含有量7000ppm、炭素含有量1000pp
mをこえるといずれも永久磁石中に酸化物・炭化物とし
て残留することによりいちぢるしい保磁力の低下を生ず
る。
本願発明の希土類磁石材料用重希土類合金粉末の成分範
囲の限定理由は以下による。本発明の重希土類合金粉末
を原料として用いることによって製造される希土類磁石
特にR1−R2−Fe−B系希土類磁石の保磁力(iH
c)を向上させるのに必須元素のR1元素(Gd,T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Ybの内の1種以上)が
15原子%未満ではFe量が多くなってえられる合金粉
末中の酸素量が7000ppmを越え、R1−R2−Fe
−B系磁石合金の溶製時の溶融が困難になり、合金化し
なかったりスラグ発生が多くなり、溶製合金の歩留低下
を招来する。また50原子%以上になると還元用原料の
希土類酸化物の量が多すぎて還元が不十分となったり、
希土類酸化物が残留したりして合金粉末中の酸素量が7
000ppmをこえ、前記と同様磁石合金の合金化が困
難且つ溶製合金の歩留低下を招来すると共に磁石化の際
悪影響が大となる。
囲の限定理由は以下による。本発明の重希土類合金粉末
を原料として用いることによって製造される希土類磁石
特にR1−R2−Fe−B系希土類磁石の保磁力(iH
c)を向上させるのに必須元素のR1元素(Gd,T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Ybの内の1種以上)が
15原子%未満ではFe量が多くなってえられる合金粉
末中の酸素量が7000ppmを越え、R1−R2−Fe
−B系磁石合金の溶製時の溶融が困難になり、合金化し
なかったりスラグ発生が多くなり、溶製合金の歩留低下
を招来する。また50原子%以上になると還元用原料の
希土類酸化物の量が多すぎて還元が不十分となったり、
希土類酸化物が残留したりして合金粉末中の酸素量が7
000ppmをこえ、前記と同様磁石合金の合金化が困
難且つ溶製合金の歩留低下を招来すると共に磁石化の際
悪影響が大となる。
またFe量は重希土類酸化物から金属Caによって還元
したR1希土類元素がただちに拡散して直接品質のすぐ
れた安価な本発明の希土類磁石用重希土類合金粉末をう
るために必須元素であって35原子%未満または83原
子%をこえると合金粉末中の酸素量が7000ppmを
こえ、炭素量も1000ppmをこえて磁石合金の磁石
化が困難且つ、溶製合金の歩留低下を招来し、磁石合金
を製造するために用いることができない。B(ボロン)
量は本希土類磁石用重希土類合金粉末の還元・拡散温度
を低下させるのに必須の元素で2原子%未満では1,2
00℃をこえる還元温度となり還元性の極めて高いCa
を用いるため工業的規模の生産設備の利用が容易でなく
なる。また15原子%以上になるとボロンが酸化しやす
い元素であるためにでき上った希土類合金粉末中の酸素
含有量が7000ppmをこえ前記同様磁石合金の磁石
化が困難、且つ溶製合金の歩留低下を招来し、磁石材料
用合金粉末として有効でない。また、この希土類磁石用
重希土類合金粉末中には工業的に入手不可能な範囲の原
料から製造工程上不可避な2wt%以下の不純物Al,
Si,C,P,Mg,Cu,S,Nb,Ni,Ta,
V,Mo,Mn,W,Cr,Hf,Ti,Coなど(こ
れらの合計約2%以下が好ましい)を含有するもので差
支えない。
したR1希土類元素がただちに拡散して直接品質のすぐ
れた安価な本発明の希土類磁石用重希土類合金粉末をう
るために必須元素であって35原子%未満または83原
子%をこえると合金粉末中の酸素量が7000ppmを
こえ、炭素量も1000ppmをこえて磁石合金の磁石
化が困難且つ、溶製合金の歩留低下を招来し、磁石合金
を製造するために用いることができない。B(ボロン)
量は本希土類磁石用重希土類合金粉末の還元・拡散温度
を低下させるのに必須の元素で2原子%未満では1,2
00℃をこえる還元温度となり還元性の極めて高いCa
を用いるため工業的規模の生産設備の利用が容易でなく
なる。また15原子%以上になるとボロンが酸化しやす
い元素であるためにでき上った希土類合金粉末中の酸素
含有量が7000ppmをこえ前記同様磁石合金の磁石
化が困難、且つ溶製合金の歩留低下を招来し、磁石材料
用合金粉末として有効でない。また、この希土類磁石用
重希土類合金粉末中には工業的に入手不可能な範囲の原
料から製造工程上不可避な2wt%以下の不純物Al,
Si,C,P,Mg,Cu,S,Nb,Ni,Ta,
V,Mo,Mn,W,Cr,Hf,Ti,Coなど(こ
れらの合計約2%以下が好ましい)を含有するもので差
支えない。
さらに好ましい組成範囲は R1:25〜40原子%、 Fe:50〜71原子%、 B : 4〜10原子%、 である。この場合には合金粉末中の酸素含有量が400
0ppm以下炭素含有量が600ppm以下となって、
この合金粉末を用いてR1−R2−Fe−B磁石合金を溶
製する場合に合金化が用意となり、かつスラグの発生が
少なくなって溶製合金の歩留りも向上して本発明の重希
土類合金粉末を希土類磁石合金を製造するための原料と
して有効に利用することとができる。また合金粉末のま
ま微粉砕工程で添加して使用する場合には製造される希
土類永久磁石中の酸化物・炭化物の量が少なくなって保
磁力の高いすぐれた磁石特性を有するR1−R2−Fe−
B永久磁石がえられる。
0ppm以下炭素含有量が600ppm以下となって、
この合金粉末を用いてR1−R2−Fe−B磁石合金を溶
製する場合に合金化が用意となり、かつスラグの発生が
少なくなって溶製合金の歩留りも向上して本発明の重希
土類合金粉末を希土類磁石合金を製造するための原料と
して有効に利用することとができる。また合金粉末のま
ま微粉砕工程で添加して使用する場合には製造される希
土類永久磁石中の酸化物・炭化物の量が少なくなって保
磁力の高いすぐれた磁石特性を有するR1−R2−Fe−
B永久磁石がえられる。
又、本発明の重希土類合金粉末は希土類磁石特に高性能
FeBR1R2系希土類磁石を製造するための原料として
他の原料と共に少量添加されて使用されるものである。
そのため、本発明のR1FeB系重希土類合成粉末にお
けるR1は、FeBR1R2系希土類磁石において高性能
磁気特性を発現するための有効量となるように他の原料
の量との関係で適宜選択すればよく、例えば30原子%
を越える量で使用しても差支えない(実施例参照)。
FeBR1R2系希土類磁石を製造するための原料として
他の原料と共に少量添加されて使用されるものである。
そのため、本発明のR1FeB系重希土類合成粉末にお
けるR1は、FeBR1R2系希土類磁石において高性能
磁気特性を発現するための有効量となるように他の原料
の量との関係で適宜選択すればよく、例えば30原子%
を越える量で使用しても差支えない(実施例参照)。
さらに還元温度は1,000〜1,100℃となって工
業的規模における生産が容易となる。
業的規模における生産が容易となる。
[実施例] 以下に各種の希土類磁石用重希土類合金粉末についての
実施例を示す。
実施例を示す。
実施例1 Tb4O7粉末:75.2gr、 Fe粉末:35.1gr、 フェロボロン粉末(19.5wt%B−Fe合金粉
末):2.2gr、 金属Ca:72.4gr(化学量論比の2.5倍)、 CaCl2:3.8gr(希土類酸化物原料の5.1w
t%) の原料粉末合計188.7grを用い、35%Tb−6
1%Fe−4%B(原子%)(61.72wt%Tb−
37.80Fe−0.48B)組成合金狙いにしてV型
混合機を用いて混合した。ついでこの混合原料をステン
レス製容器に充填し、マッフル炉中に装入後容器内をア
ルゴンガス流気中において昇温した。1,075×3h
rの恒温保持後室温まで炉冷した。えられた還元反応生
成物を8mesh以下に粗粉砕の後10リットルのイオ
ン交換水中に投入し、反応生成物中の酸化カルシウム
(CaO)、CaO・2CaCl2、未反応の残留カル
シウムを水酸化カルシウム(Ca(OH)2)にして反
応生成物を崩壊させスラリー状にした。1時間撹拌した
後、30分間静置して水酸化カルシウム懸濁液をすて、
再び注水し、撹拌・静置・懸濁液除去の工程を複数回く
り返した。このようにして分離・採取されたTb−Fe
−B系合金粉末を真空中で乾燥し、本発明の20〜30
0μmの希土類磁石材料用重希土類合金粉末76grを
えた。
末):2.2gr、 金属Ca:72.4gr(化学量論比の2.5倍)、 CaCl2:3.8gr(希土類酸化物原料の5.1w
t%) の原料粉末合計188.7grを用い、35%Tb−6
1%Fe−4%B(原子%)(61.72wt%Tb−
37.80Fe−0.48B)組成合金狙いにしてV型
混合機を用いて混合した。ついでこの混合原料をステン
レス製容器に充填し、マッフル炉中に装入後容器内をア
ルゴンガス流気中において昇温した。1,075×3h
rの恒温保持後室温まで炉冷した。えられた還元反応生
成物を8mesh以下に粗粉砕の後10リットルのイオ
ン交換水中に投入し、反応生成物中の酸化カルシウム
(CaO)、CaO・2CaCl2、未反応の残留カル
シウムを水酸化カルシウム(Ca(OH)2)にして反
応生成物を崩壊させスラリー状にした。1時間撹拌した
後、30分間静置して水酸化カルシウム懸濁液をすて、
再び注水し、撹拌・静置・懸濁液除去の工程を複数回く
り返した。このようにして分離・採取されたTb−Fe
−B系合金粉末を真空中で乾燥し、本発明の20〜30
0μmの希土類磁石材料用重希土類合金粉末76grを
えた。
成分分析の結果、下記の通り Tb:60.11wt%、 Fe:39.45wt%、 B:0.37wt%、Ca:0.08wt%、 O2:1900ppm、C:250ppm、 所望の合金粉末が得られた。
14Nd−1.5Tb−77.5Fe−7B(原子%)
組成磁石合金を溶製するために、溶解時にこの合金粉末
を1,150℃−2時間処理した焼結体をTb原料とし
てさらにあらかじめ準備した金属Nd、フェロボロン合
金およびFe原料と共に溶解した。えられた溶製合金塊
を粉砕し、平均粒径2.70μmの粉末にして1.5t
/cm2の圧力で10kOeの磁界中において圧縮成形
体にした。その後1,120℃−2時間の焼結と600
℃−1時間の時効処理を行い、永久磁石試料を作成し
た。
組成磁石合金を溶製するために、溶解時にこの合金粉末
を1,150℃−2時間処理した焼結体をTb原料とし
てさらにあらかじめ準備した金属Nd、フェロボロン合
金およびFe原料と共に溶解した。えられた溶製合金塊
を粉砕し、平均粒径2.70μmの粉末にして1.5t
/cm2の圧力で10kOeの磁界中において圧縮成形
体にした。その後1,120℃−2時間の焼結と600
℃−1時間の時効処理を行い、永久磁石試料を作成し
た。
Br:11.5kG、 iHc:19kOe、 (BH)max:31.3MGOe のすぐれた磁石特性がえられた。
実施例2 Tb4O7粉末:22.9gr、 Ho2O3粉末:16.3gr、 Dy2O3粉末: 5.9gr、 Fe粉末: 42.6gr、 フェロボロン粉末(20.4wt%B−Fe合金粉
末):8.0gr、 金属Ca:26.6gr(化学量論比の1.5倍)、 CaCl2:2.7gr(希土類酸化物原料の5.9w
t%) の原料粉末合計122.3grを用い8.0%Tb−
5.0%Ho−2.0%Dy−73%Fe−12B(原
子%)(19.18wt%Tb−12.44%Ho−
4.90Dy−61.51%Fe−1.96%B)組成
合金狙いにして実施例1と同様にして50〜500μm
の86grの希土類磁石材料用重希土類合金粉末をえ
た。
末):8.0gr、 金属Ca:26.6gr(化学量論比の1.5倍)、 CaCl2:2.7gr(希土類酸化物原料の5.9w
t%) の原料粉末合計122.3grを用い8.0%Tb−
5.0%Ho−2.0%Dy−73%Fe−12B(原
子%)(19.18wt%Tb−12.44%Ho−
4.90Dy−61.51%Fe−1.96%B)組成
合金狙いにして実施例1と同様にして50〜500μm
の86grの希土類磁石材料用重希土類合金粉末をえ
た。
成分分析の結果 Tb:19.74wt%、 Ho:13.28wt%、 Dy: 4.23wt%、 Fe:60.73wt%、 B:1.86wt%、Ca:0.16wt%、 O2:5500ppm、C:750ppm の所望の合金粉末がえられた。
14Nd−0.2Tb−0.15Ho−0.05Dy−
78.6Fe−7B(原子%)組成磁石合金を溶製する
ために、溶解時にこの合金粉末を2t/cm2の圧力で
プレスした圧縮成型体をTb−Ho−Dy原料とし、さ
らに金属Nd、フェロボロン合金およびFe原料ととも
に溶解した。えられた溶製合金塊を粉砕し平均粒径2.
67μmの粉末にして1.5t/cm2の圧力で10k
Oeの磁界中で圧縮成型体とした。その後1,120℃
−2時間の焼結と600℃−1時間の時効処理を施して
永久磁石とした。
78.6Fe−7B(原子%)組成磁石合金を溶製する
ために、溶解時にこの合金粉末を2t/cm2の圧力で
プレスした圧縮成型体をTb−Ho−Dy原料とし、さ
らに金属Nd、フェロボロン合金およびFe原料ととも
に溶解した。えられた溶製合金塊を粉砕し平均粒径2.
67μmの粉末にして1.5t/cm2の圧力で10k
Oeの磁界中で圧縮成型体とした。その後1,120℃
−2時間の焼結と600℃−1時間の時効処理を施して
永久磁石とした。
Br:12.4kG、 iHc:11.5kOe、 (BH)max:35.8MGOe のすぐれた磁石特性がえられた。
実施例3 混合重希土類酸化物:91.4gr Dy2O3:80wt%、 Tb4O7:10wt%、 Ho2O3:3wt%、 Er2O3:<0.5wt%、 Tm2O3:<0.5wt%、 Gd2O3:6wt%、 Yb2O3:<0.5% Fe粉末:22.1gr フェロボロン粉(20.0wt%B−Fe合金粉):
1.8gr、 金属Ca:97.3gr(化学量論比の3.3倍)、 CaCl2:11.0gr(希土類酸化物原料の12.
0wt%) の原料粉末合計223.6grを用い、50%R1−4
6%Fe−4%B(原子%)(75.7wt%R1−2
3.9%Fe−0.4%B)組成合金狙いにして実施例
1と同様にして10〜650μmの約73grの希土類
磁石材料用重希土類合金粉末をえた。
1.8gr、 金属Ca:97.3gr(化学量論比の3.3倍)、 CaCl2:11.0gr(希土類酸化物原料の12.
0wt%) の原料粉末合計223.6grを用い、50%R1−4
6%Fe−4%B(原子%)(75.7wt%R1−2
3.9%Fe−0.4%B)組成合金狙いにして実施例
1と同様にして10〜650μmの約73grの希土類
磁石材料用重希土類合金粉末をえた。
成分分析の結果 Dy:65.9wt% Tb: 4.0wt%、 Gd: 4.6wt%、Ho: 1.2wt%、 Er: 0.2wt%、Tm: 0.2wt%、 Yb: 0.1wt%、Fe:23.4wt%、 B:0.35wt%、 Ca:0.05wt%、 O2:3300ppm、C:650ppm の所望の合金粉末がえられた。500μm以下(−35
mesh)のこの合金粉末と、あらかじめ溶解後35m
esh以下にしたNd−Fe−B合金粉末とを14Nd
−1.5R1−77.5Fe−7B(原子%)組成狙い
にして混合後、3.5時間ボールミル粉砕を施し平均粒
径2.75μmの微粉砕にした。
mesh)のこの合金粉末と、あらかじめ溶解後35m
esh以下にしたNd−Fe−B合金粉末とを14Nd
−1.5R1−77.5Fe−7B(原子%)組成狙い
にして混合後、3.5時間ボールミル粉砕を施し平均粒
径2.75μmの微粉砕にした。
この粉末を用いて実施例1と同様にして永久磁石試料を
製造したところ、 Br: 11.4kG、 iHc:17.5kOe、 (BH)max:30.9MGOe のすぐれた磁石特性がえられた。
製造したところ、 Br: 11.4kG、 iHc:17.5kOe、 (BH)max:30.9MGOe のすぐれた磁石特性がえられた。
Claims (1)
- 【請求項1】R1:15〜50原子%、 Fe:35〜83原子%、 B : 2〜15原子%、 (ここでR1は重希土類元素Gd,Tb,Dy,Ho,
Er,Tm,Ybのうちの1種以上)からなる合金粉末
であって酸素含有量7000ppm以下、炭素含有量1
000ppm以下であり、R1−R2−Fe−B系(但
し、R2はNdとPrの合計が80原子%以上で、残り
がR1以外のYを含む希土類元素の少なくとも1種を含
む)希土類磁石材料製造時に添加用の重希土類合金粉
末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59181652A JPH0623401B2 (ja) | 1984-09-01 | 1984-09-01 | 重希土類合金粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59181652A JPH0623401B2 (ja) | 1984-09-01 | 1984-09-01 | 重希土類合金粉末 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6160801A JPS6160801A (ja) | 1986-03-28 |
JPH0623401B2 true JPH0623401B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=16104486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59181652A Expired - Lifetime JPH0623401B2 (ja) | 1984-09-01 | 1984-09-01 | 重希土類合金粉末 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623401B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH059659U (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-09 | 東陶機器株式会社 | シヤワーヘツド |
KR101623702B1 (ko) | 2014-10-20 | 2016-06-07 | 한밭대학교 산학협력단 | 신규한 코직산 컨쥬게이트 화합물 및 그의 용도 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59222564A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-14 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄系磁性材料及び永久磁石 |
JPS6089546A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-20 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石合金およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-09-01 JP JP59181652A patent/JPH0623401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59222564A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-14 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄系磁性材料及び永久磁石 |
JPS6089546A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-20 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石合金およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6160801A (ja) | 1986-03-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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EXPY | Cancellation because of completion of term |