JPH06295809A - 熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法 - Google Patents

熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法

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JPH06295809A
JPH06295809A JP5081852A JP8185293A JPH06295809A JP H06295809 A JPH06295809 A JP H06295809A JP 5081852 A JP5081852 A JP 5081852A JP 8185293 A JP8185293 A JP 8185293A JP H06295809 A JPH06295809 A JP H06295809A
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JP
Japan
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thermal stability
corrosion resistance
permanent magnet
magnet
composition
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JP5081852A
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Minoru Endo
実 遠藤
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Gaに代わって安価な元素で熱安定性を向上
する。 【構成】 RaFebCocdZnefAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
ち少なくとも1種、MはV,Mo,Nb,Wのうち少な
くとも1種で、5≦a≦18at%、65≦b≦85
at%、c≦20 at%、4≦d≦15at%、e≦
7at%、0≦f≦7at%、g≦5at%)の組成か
らなることを特徴とする熱安定性と耐食性の良好な永久
磁石。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【0002】
【従来の技術】Nd−Fe−B系磁石(特公昭63−6
5742号)は飽和磁化が大きく、高エネルギ−積が得
られることから幅広い用途に使用されるようになった。
これまで問題とされていた耐熱性および耐食性といった
問題はある程度解決され、実用上は問題ある程度解決さ
れた。最大エネルギ−積も30ー45MGOeのものが
生産されるになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記Nd−Fe−B系
磁石の熱安定性を改善するため、Dyを添加して保磁力
を向上させる方法が一般的に用いられている。しかし、
Dyは高価なため使用量を最小限にする必要がある。こ
のため、Al及びNbなどをDyと一緒に添加してい
る。この他に、さらに熱安定性を向上させるために、G
aを添加する場合もある。しかし、Gaは高価であるた
め、安価な元素で熱安定性を向上することが望まれてい
た。
【0004】そこで、本発明は、Gaに代わって安価な
元素で熱安定性を向上した永久磁石の提供を課題とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者はGaに代わっ
て熱安定性を向上させる元素を探索したところ、以下の
知見を得るにいたった。即ち、Gaと同様な効果を発揮
する元素として周期律表の左隣に位置するZnも同様な
効果を有する可能性があるので、Nd−Fe−B三元系
へのZn添加を検討した。しかし、Nd−Fe−B系に
Znを添加すると、iHcは向上するものの角型性が悪
くなり、永久磁石としては好ましくないことがわかっ
た。しかし、このZn添加したNd−Fe−B磁石にC
oとAlを同時に複合添加することにより、角型性が改
善され、好ましい磁石特性を発揮することがわかった。
このCoとAlを複合添加したZn添加Nd−Fe−B
磁石は固有保磁力向上に効果があるばかりでなく、熱安
定性と耐食性の改善にも効果があることがわかった。本
発明は以上の知見を基に見出されたものであり、 RaFebCocdZnefAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
ち少なくとも1種、MはV,Mo,Nb,Wのうち少な
くとも1種で、5≦a≦18at%、65≦b≦85
at%、c≦20 at%、4≦d≦15at%、e≦
7at%、0≦f≦7at%、g≦5at%)の組成か
らなることを特徴とする熱安定性と耐食性の良好な永久
磁石
【0006】本発明において希土類元素Rは5at%以
上、18at%以下で、好ましくは10at%以上、1
6at%以下の範囲で含有される。RはPr,Ndの場
合に高い磁気特性が得られ、TbやDyを含む場合に大
きい保磁力が得られる。特にDyを用いた場合、Ndと
Dyの比率としては99.95:0.05から80:2
0の範囲がコスト的に好ましく、飽和磁化を大きく減少
させずに、高保磁力が得られるため望ましい。
【0007】Feは65≦b≦85 at%の範囲で含
まれる。65at%未満では飽和磁化が低く、また85
at%を越えると保磁力が著しく低下するからである。
【0008】Coは前述のようにZnとともに熱安定性
向上に寄与する元素であり、20at%以下の範囲で含
まれる。20at%を越えると飽和磁化と保磁力が低下
するからである。なお、FeとCoの比率は、適度な角
型性と保磁力を保持するため99.95:0.05から
77:23の範囲にするのが望ましい。
【0009】Bの量は4≦d≦15at%が好ましく、
この範囲外では残留磁束密度と保磁力が小さくなる。
【0010】ZnはCoとともに熱安定性向上に寄与す
る元素であるが、7at%を越えると残留磁束密度を低
下させるので7at%以下とする。良好な磁気特性は
0.01≦e≦4at%の範囲とするのが好ましい。
【0011】M元素は結晶粒成長抑制および熱安定性向
上に効果のある元素であるが、過剰に含まれると飽和磁
化を低下させるので添加する場合は7at%以下とする
のが好ましい。
【0012】Alは保磁力向上に効果がある。しかし過
剰に含まれるとキュリー温度を下げるので、5at%以
下とする。
【0013】次に本発明磁石の製造方法について説明す
る。本発明磁石は、焼結法により作成することができ
る。その一つの方法として、最終目標組成と同一の組成
を有する溶融合金から、公知のガスアトマイズ法により
合金粉末を得るか、インゴットを作成しこのインゴット
に水素吸蔵・脱水素処理を施した後、さらに微粉砕して
合金粉末を得て、その後に磁場中成形、焼結する方法が
ある。しかし,Znは融点および沸点が非常に低く、溶
解時に蒸気を非常に多く放出し、以上の方法によるとZ
n量の減少が著しい。このため、低融点のNd−Fe−
Co−B−Zn系のNdリッチ合金を溶解により作成
し、溶湯急冷もしくは水素吸蔵+脱水素を行った後、粉
砕し、別途準備したNd−Fe−Co−B−Nb合金粉
末と混合し、成形、焼結、熱処理するという手段を採用
するとZnの減少を少なくすることができる。
【0014】
【実施例】
(実施例1) 組成1:(Nd0.9Dy0.114.8Fe75.6-xCox6.8
Zn1.0Nb1.3Al0.5 (x=0,2,4,6,8),なる合金を作製し、水素
吸蔵させた後、400ー600℃の温度に加熱しながら
脱水素した。得られた合金粉を粗粉砕・微粉砕した後、
横磁場成形により成形し、1090℃で焼結した。得ら
れた焼結体を540℃で熱処理し、磁気特性を評価し
た。
【0015】図1に得られた減磁曲線を示す。明らか
に、Coを含有しない場合、角型性が悪く、永久磁石と
して好ましくない。しかし、Co量が4at%以上添加
することにより角型性は顕著に改善され、良好な固有保
磁力を示している。
【0016】(実施例2) 組成2:Nd11.8Dy2.6Fe72-xCo56.6Nb1.0
1.0Alx (x=0,0.6,1.2)なる合金を実施例1と同様
な方法で作製し、磁気特性を評価した。得られた減磁曲
線を図2に示す。明らかに、Al量が0at%の場合、
保磁力が小さく、角型性が悪いのに対し、Al量が0.
6at%以上で保磁力と角型性が改善されている。この
ように、Zn添加Nd−Fe−B焼結磁石において良い
保磁力と角型性を得るには、CoとAlの複合添加が必
要である。
【0017】(実施例3) 組成3:Nd11.8Dy2.6Fe72-xCo56.6Nb1.0
1.0Alx 組成4:Nd11.8Dy2.6Fe73-xCo56.6Nb1.0
x (x=0,0.3,0.6,0.9,1.2)なる合金を実
施例1と同様な方法で作製し、Pc=2の形状に加工
し、220℃加熱後の不可逆減磁率を測定した。得られ
た結果を図3に示し、Znを添加した場合(組成4)と
Znを添加しない場合(組成5)を比較した。明らか
に、Znを添加した場合、得られる保磁力は大きく、ま
た、不可逆減磁率も小さい。Zn添加においてAl量0
at%の場合に不可逆減磁率が大きいのは図2に示すよ
うに、減磁曲線の角型性が悪いためである。また、組成
3,4の磁石をコーティングしない状態で120℃、1
00%RH、1kg/cm2の条件下で48,96時間
放置した場合の腐食減量を図4に示す。図よりZnを添
加することにより腐食減量は少なくなり、Zn添加は耐
食性の改善にも効果あることがわかる。
【0018】(実施例4) 組成5:Nd70Fe15Co101Zn4 組成6:Nd12.6Fe78.4Co3.05.5Nb1.0Al0.5 組成5,6の合金を溶解により作製し、組成5は水素吸
蔵と脱水素を行い粉末状試料を得た。組成6は同じく水
素吸蔵と脱水素により粗粉を作製し、微粉砕を行った。
得られた組成5の粉末と組成6の微粉末を一定比率で混
合し、成形、焼結、熱処理した。得られた磁気特性を表
1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】Nd−Fe−B系磁石にZnを添加し、
且つCoとAlを複合添加することにより、熱安定性と
耐食性に優れる磁石を得た。
【図面の簡単な説明】
【図1】組成1の磁石のCo量による減磁曲線の変化を
示すグラフである。
【図2】組成2の磁石のAl量による減磁曲線の変化を
示すグラフである。
【図3】組成3,4の磁石のAl量による不可逆減磁率
と保磁力の変化を示すグラフである。
【図4】組成3,4の磁石のAl量による腐食減量の変
化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01F 7/02 Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RaFebCocdZnefAlg (ここで、RはNd,Pr,Ceを含む希土類元素のう
    ち少なくとも1種、 MはV,Mo,Nb,Wのうち少なくとも1種で、 5≦a≦18at%、65≦b≦85 at%、c≦2
    0 at%、 4≦d≦15at%、e≦7at%、0≦f≦7at
    %、g≦5at%)の組成からなることを特徴とする熱
    安定性と耐食性の良好な永久磁石。
  2. 【請求項2】 2.5at%≦(c+e+g)である請
    求項1に記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁石。
  3. 【請求項3】 1at%≦c≦8at%、0.05at
    %≦e≦2at%、0.1≦g≦2at%である請求項
    1または請求項2に記載の熱安定性と耐食性の良好な永
    久磁石。
  4. 【請求項4】 RがNd,Pr,Dy,Ceの一種また
    は二種以上であり、10≦a≦15at%、5≦d≦1
    5at%、f≦2at%である請求項1ないし請求項3
    のいずれかに記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁
    石。
  5. 【請求項5】 RがPr,NdとDyを含み、Nd+P
    rとDyの比率が99:1から75:25の範囲にある
    請求項1〜請求項4のいずれかにことを特徴とする請求
    項1及び2に記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁
    石。
  6. 【請求項6】 FeとCoの比率が99.95:0.0
    5から77:23の範囲である請求項1ないし5のいず
    れかに記載の熱安定性と耐食性の良好な永久磁石。
  7. 【請求項7】 NdリッチなNd−Fe−Co−B−Z
    n合金粉末と、Nd−Fe−Co−B−Nb合金粉末と
    を請求項1記載の組成になるように混合した後に焼結す
    ることを特徴とする永久磁石の製造方法。
JP5081852A 1993-04-08 1993-04-08 熱安定性と耐食性の良好な永久磁石およびその製造方法 Pending JPH06295809A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0983831A3 (en) * 1998-09-01 2002-09-04 Sumitomo Special Metals Company Limited Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0983831A3 (en) * 1998-09-01 2002-09-04 Sumitomo Special Metals Company Limited Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor
US6505394B2 (en) 1998-09-01 2003-01-14 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor

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