JPH06299303A - 希土類磁石用合金 - Google Patents
希土類磁石用合金Info
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- JPH06299303A JPH06299303A JP5084855A JP8485593A JPH06299303A JP H06299303 A JPH06299303 A JP H06299303A JP 5084855 A JP5084855 A JP 5084855A JP 8485593 A JP8485593 A JP 8485593A JP H06299303 A JPH06299303 A JP H06299303A
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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
- H01F1/032—Magnets 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
- H01F1/04—Magnets 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
- H01F1/047—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
- H01F1/057—Alloys 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】
【構成】基本組成が希土類金属、遷移金属及びほう素か
らなるいわゆるＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で、窒素を含有した
インゴットのマクロ組織を柱状晶組織にすることによ
り、窒素及び炭素の拡散パスができる。これにより窒素
及び炭素が急速に侵入・拡散する。 【効果】低温でしかも短時間に窒化を行うことができる
ため、熱分解を起こすことなく、さらに低コストで磁石
が作成でき、モーターやデバイスなどの高性能、小型化
が可能となる。
らなるいわゆるＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で、窒素を含有した
インゴットのマクロ組織を柱状晶組織にすることによ
り、窒素及び炭素の拡散パスができる。これにより窒素
及び炭素が急速に侵入・拡散する。 【効果】低温でしかも短時間に窒化を行うことができる
ため、熱分解を起こすことなく、さらに低コストで磁石
が作成でき、モーターやデバイスなどの高性能、小型化
が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＲ、ＴＭ及びＢからなる
希土類磁石用合金に関するものである。
希土類磁石用合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、基本組成がＲ2ＴＭ14Ｂからなる
合金に関しては、特公平１−５２４５７号公報、特開昭
６０−９８５２号公報等がある。
合金に関しては、特公平１−５２４５７号公報、特開昭
６０−９８５２号公報等がある。
【０００３】一方、Ｒ2ＴＭ14Ｂに窒素を含有させた合
金に関しては、例えば、J.Appl.Phys.70(10),6600(199
1)をはじめとする多くの論文に報告されているが、イン
ゴットのマクロ組織については全く報告されていなかっ
た。
金に関しては、例えば、J.Appl.Phys.70(10),6600(199
1)をはじめとする多くの論文に報告されているが、イン
ゴットのマクロ組織については全く報告されていなかっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術における合金においては、以下の問題点を有する。
技術における合金においては、以下の問題点を有する。
【０００５】（１）合金中の窒素の拡散速度が遅く、高
い磁気特性を得るには長時間の熱処理を施すことが必要
である。
い磁気特性を得るには長時間の熱処理を施すことが必要
である。
【０００６】（２）長時間の熱処理を防ぐために、熱処
理温度を上げることが考えられるが、高温での熱処理は
合金の分解を引き起こし、高い磁気特性が得られない。
理温度を上げることが考えられるが、高温での熱処理は
合金の分解を引き起こし、高い磁気特性が得られない。
【０００７】（３）粉末粒径を小さくすることにより、
熱処理を短時間化できるが、微粉砕化による酸化のため
に磁気特性の低下を招く。
熱処理を短時間化できるが、微粉砕化による酸化のため
に磁気特性の低下を招く。
【０００８】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、製造方法が簡便
で磁気特性の高い希土類磁石用合金を提供することにあ
る。
するもので、その目的とするところは、製造方法が簡便
で磁気特性の高い希土類磁石用合金を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の希土類磁石用合
金は、基本組成が希土類金属、遷移金属及びほう素から
なるいわゆるＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で、窒素を含有してお
り、かつ鋳造時のインゴットのマクロ組織の５０％以上
が柱状晶組織であることを特徴とする。
金は、基本組成が希土類金属、遷移金属及びほう素から
なるいわゆるＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で、窒素を含有してお
り、かつ鋳造時のインゴットのマクロ組織の５０％以上
が柱状晶組織であることを特徴とする。
【００１０】合金が、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ系結晶構造を有する
組成であること、鋳造時のインゴットのマクロ組織の９
０％以上が柱状晶組織であること、相間隔が８０μｍ以
下であることが望ましい。
組成であること、鋳造時のインゴットのマクロ組織の９
０％以上が柱状晶組織であること、相間隔が８０μｍ以
下であることが望ましい。
【００１１】
【作用】本発明の上記の構成によれば、鋳造時のインゴ
ットのマクロ組織を柱状晶とすることにより、以下の効
果を有する。
ットのマクロ組織を柱状晶とすることにより、以下の効
果を有する。
【００１２】窒化の際、柱状晶組織が窒素の拡散パスと
なることから、見かけ上の合金中の窒素の拡散を速める
ことができ、 窒化処理時間の短縮が可能となった。
なることから、見かけ上の合金中の窒素の拡散を速める
ことができ、 窒化処理時間の短縮が可能となった。
【００１３】また、拡散速度を速めるために窒化温度を
高くする必要もなく、その結果、熱分解を防ぐことがで
き、高性能な磁石合金が得られた。
高くする必要もなく、その結果、熱分解を防ぐことがで
き、高性能な磁石合金が得られた。
【００１４】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところは高効率でしかも高性
能な粉末を有する希土類磁石の製造方法を提供するもの
である。
るもので、その目的とするところは高効率でしかも高性
能な粉末を有する希土類磁石の製造方法を提供するもの
である。
【００１５】合金としては、以下の項目を満たしていれ
ば、さらに望ましいが、とくにこれに限定されるもので
はない。
ば、さらに望ましいが、とくにこれに限定されるもので
はない。
【００１６】（１）合金がＲ2Ｆｅ14Ｂ系結晶構造を有
していることにより、磁気特性的に高い合金が得られ
る。
していることにより、磁気特性的に高い合金が得られ
る。
【００１７】（２）鋳造時のインゴットのマクロ組織の
９０％以上が柱状晶組織であることにより、拡散パスの
効果が一層強化される。
９０％以上が柱状晶組織であることにより、拡散パスの
効果が一層強化される。
【００１８】（３）相間隔が８０μｍ以下であることは
すなわち、組織が微細化であるということであり、拡散
及び均質化が容易となる。
すなわち、組織が微細化であるということであり、拡散
及び均質化が容易となる。
【００１９】
【実施例】以下に実施例に基づき本発明を説明する。
【００２０】（実施例１）アルゴン雰囲気中で高周波溶
解炉を用いて、Ｎｄ12.8Ｆｅ80.7Ｂ6.5の組成になるよ
うに溶解・鋳造した。得られたインゴットは、ほぼ、１
００％柱状晶組織を有しており、相間隔は３８μｍであ
った。これを本発明１とする。
解炉を用いて、Ｎｄ12.8Ｆｅ80.7Ｂ6.5の組成になるよ
うに溶解・鋳造した。得られたインゴットは、ほぼ、１
００％柱状晶組織を有しており、相間隔は３８μｍであ
った。これを本発明１とする。
【００２１】また、比較例として、同じ組成となるよう
に、アーク溶解炉を用いインゴットを作成した。得られ
たインゴットは柱状晶、等軸晶及びチル晶の混在したマ
クロ組織であり、柱状晶の割合は約４０％であった。相
間隔は場所により大きくことなり、５０〜１５０μｍで
あった。これを比較例１とする。
に、アーク溶解炉を用いインゴットを作成した。得られ
たインゴットは柱状晶、等軸晶及びチル晶の混在したマ
クロ組織であり、柱状晶の割合は約４０％であった。相
間隔は場所により大きくことなり、５０〜１５０μｍで
あった。これを比較例１とする。
【００２２】これらのインゴットを、スタンプミルを用
いて平均粉末粒径が２００μｍになるように粗粉砕を行
なった。その後、窒素ガス中、４５０℃で１、５、１
０、２０時間熱処理を行った。熱処理後の合金粉末中に
含まれる窒素の含有量を測定した。
いて平均粉末粒径が２００μｍになるように粗粉砕を行
なった。その後、窒素ガス中、４５０℃で１、５、１
０、２０時間熱処理を行った。熱処理後の合金粉末中に
含まれる窒素の含有量を測定した。
【００２３】さらに、合金粉末を数μｍまで微粉砕を
し、１５ｋＯｅ磁場中配向させ１０ｔｏｎ／ｃｍ2の成
形圧で圧縮成形させ、１０００〜１２００℃の最適温度
で焼結し、その後、４００〜１０００℃の最適温度で時
効処理を施した。得られた焼結磁石の磁気特性を測定し
た。表１に各時間における窒素含有量を、また、表２に
各時間における磁気特性を示す。
し、１５ｋＯｅ磁場中配向させ１０ｔｏｎ／ｃｍ2の成
形圧で圧縮成形させ、１０００〜１２００℃の最適温度
で焼結し、その後、４００〜１０００℃の最適温度で時
効処理を施した。得られた焼結磁石の磁気特性を測定し
た。表１に各時間における窒素含有量を、また、表２に
各時間における磁気特性を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１から明らかなように、本発明１は、窒
化時間１時間ですでに窒素含有量が飽和しているのに対
し、比較例１が同量の窒素含有量を得るには、２０時間
以上必要なことが理解できる。
化時間１時間ですでに窒素含有量が飽和しているのに対
し、比較例１が同量の窒素含有量を得るには、２０時間
以上必要なことが理解できる。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２から明らかなように、本発明１が窒化
時間１時間で高性能な焼結磁石が得られていることが理
解できる。
時間１時間で高性能な焼結磁石が得られていることが理
解できる。
【００２８】（実施例２）実施例１の本発明１と比較例
１の粗粉砕後の合金粉末を窒素雰囲気中、窒化温度３０
０〜６００℃で１時間熱処理を施した。そのときの窒素
含有量を表３に示す。
１の粗粉砕後の合金粉末を窒素雰囲気中、窒化温度３０
０〜６００℃で１時間熱処理を施した。そのときの窒素
含有量を表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】本発明２が比較的低温で十分な窒素を吸収
しているのに対し、比較例２は高温でのみ窒素が吸収し
ている。
しているのに対し、比較例２は高温でのみ窒素が吸収し
ている。
【００３１】次に、実施例１と同様に、焼結磁石を作成
し、磁気特性を測定した。その結果を表４に示す。
し、磁気特性を測定した。その結果を表４に示す。
【００３２】
【表４】
【００３３】比較例２が低温において磁気特性が低いの
に対し、本発明２は高い磁気特性が得られた。また、高
温での窒化は熱分解を生じ、その結果磁気特性が低下し
ていることがわかる。
に対し、本発明２は高い磁気特性が得られた。また、高
温での窒化は熱分解を生じ、その結果磁気特性が低下し
ていることがわかる。
【００３４】（実施例３）本発明１及び比較例１のイン
ゴットをそれぞれ粉砕し、粉末粒径、＜３８μｍ，３８
−５３μｍ，７５−１５０μｍ，１８０−２００μｍに
分級した。
ゴットをそれぞれ粉砕し、粉末粒径、＜３８μｍ，３８
−５３μｍ，７５−１５０μｍ，１８０−２００μｍに
分級した。
【００３５】次に分級した粉末を窒素ガス中、４５０℃
で１時間熱処理を施した。そのときの窒素含有量を表５
に示す。
で１時間熱処理を施した。そのときの窒素含有量を表５
に示す。
【００３６】
【表５】
【００３７】本発明が粗大な粉末の場合でも十分に窒素
を吸収していることが理解できる。
を吸収していることが理解できる。
【００３８】（実施例４）アルゴン雰囲気中で高周波溶
解炉を用いてＮｄ14.0Ｄｙ0.5Ｂ7Ｃｏ3Ｆｅ残の組成に
なるように溶解・鋳造した。得られたインゴットは、ほ
ぼ１００％柱状晶組織を有しており、相関隔は３２μｍ
であった。得られたインゴットを１〜２ｍｍに粗粉砕
し、１０-5Torr以下の真空中で２００℃で３時間活性化
処理を施し、続いてＮＨ3＋Ｈ2の混合ガス中で４５０℃
で１時間窒化処理を行った。
解炉を用いてＮｄ14.0Ｄｙ0.5Ｂ7Ｃｏ3Ｆｅ残の組成に
なるように溶解・鋳造した。得られたインゴットは、ほ
ぼ１００％柱状晶組織を有しており、相関隔は３２μｍ
であった。得られたインゴットを１〜２ｍｍに粗粉砕
し、１０-5Torr以下の真空中で２００℃で３時間活性化
処理を施し、続いてＮＨ3＋Ｈ2の混合ガス中で４５０℃
で１時間窒化処理を行った。
【００３９】得られた粉末を平均粒径３μｍまで微粉砕
を行い、その後実施例１と同様の方法で焼結磁石を作成
した。これを本発明４とする。また、比較例として窒化
処理を施していない粉末も同様に焼結磁石とした。これ
を比較例４とする。以下に磁気特性を示す。
を行い、その後実施例１と同様の方法で焼結磁石を作成
した。これを本発明４とする。また、比較例として窒化
処理を施していない粉末も同様に焼結磁石とした。これ
を比較例４とする。以下に磁気特性を示す。
【００４０】 Ｂｒ（ｋＧ） ｉＨｃ（ｋＯｅ） （ＢＨ）max（ＭＧＯｅ） 本発明４ １３．９ １７．４ ４５．６ 比較例４ １２．９ １７．２ ３８．９ 以上のように、低温でしかも短時間の窒化処理により、
高性能な焼結磁石が得られた。
高性能な焼結磁石が得られた。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、基本
組成が希土類金属、遷移金属及びほう素からなるいわゆ
るＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で、窒素を含有しており、かつ鋳
造時のインゴットのマクロ組織が柱状晶組織であること
を特徴とすることにより、磁気特性の高い希土類磁石を
短時間でしかも低温で作成することができ、これを応用
することにより、モーターやデバイスなどの高性能化、
小型化が可能となる。
組成が希土類金属、遷移金属及びほう素からなるいわゆ
るＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で、窒素を含有しており、かつ鋳
造時のインゴットのマクロ組織が柱状晶組織であること
を特徴とすることにより、磁気特性の高い希土類磁石を
短時間でしかも低温で作成することができ、これを応用
することにより、モーターやデバイスなどの高性能化、
小型化が可能となる。
Claims (4)
- 【請求項１】 基本組成が、希土類金属（Ｙを含む希土
類元素のうち１種または２種以上であり、以下Ｒと略
す）、遷移金属（主としてＦｅ、以下ＴＭと略す）及び
ほう素からなるいわゆるＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金で、窒素を
含有しており、かつ鋳造時のインゴットのマクロ組織の
５０％以上が柱状晶組織であることを特徴とする希土類
磁石用合金。 - 【請求項２】 上記合金が、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ系結晶構造を
有する組成である請求項１記載の希土類磁石用合金。 - 【請求項３】 上記鋳造時のインゴットのマクロ組織の
９０％以上が柱状晶組織である請求項１記載の希土類磁
石用合金。 - 【請求項４】 上記鋳造時のインゴットのマクロ組織の
デンドライト状の相の間隔（以下、相間隔とする）が８
０μｍ以下である請求項１記載の希土類磁石用合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5084855A JPH06299303A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 希土類磁石用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5084855A JPH06299303A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 希土類磁石用合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299303A true JPH06299303A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=13842425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5084855A Pending JPH06299303A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 希土類磁石用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06299303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104952576A (zh) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | Tdk株式会社 | R-t-b系永久磁铁 |
| CN105206366A (zh) * | 2014-06-12 | 2015-12-30 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土永磁粉、其制备方法、包含其的粘结磁体及器件 |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP5084855A patent/JPH06299303A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104952576A (zh) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | Tdk株式会社 | R-t-b系永久磁铁 |
| CN105206366A (zh) * | 2014-06-12 | 2015-12-30 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土永磁粉、其制备方法、包含其的粘结磁体及器件 |
| CN105206366B (zh) * | 2014-06-12 | 2017-12-05 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土永磁粉、其制备方法、包含其的粘结磁体及器件 |
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