JPH0732091B2 - 希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方法 - Google Patents
希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方法Info
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- JPH0732091B2 JPH0732091B2 JP59130108A JP13010884A JPH0732091B2 JP H0732091 B2 JPH0732091 B2 JP H0732091B2 JP 59130108 A JP59130108 A JP 59130108A JP 13010884 A JP13010884 A JP 13010884A JP H0732091 B2 JPH0732091 B2 JP H0732091B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方法に関
する。
する。
従来から希土類CO系の永久磁石が知られている。この永
久磁石は高いエネルギー積を有しているため、広い分野
で用いられている。最近、さらに高いエネルギー積（例
えば30MGOe以上）を有する希土類・Fe系の永久磁石が研
究されている。この希土類・鉄系の永久磁石は、高いエ
ネルギー積に加え、CO系に比べFeが主体であるため、安
価であるというメリットも有し有望な材料である。
久磁石は高いエネルギー積を有しているため、広い分野
で用いられている。最近、さらに高いエネルギー積（例
えば30MGOe以上）を有する希土類・Fe系の永久磁石が研
究されている。この希土類・鉄系の永久磁石は、高いエ
ネルギー積に加え、CO系に比べFeが主体であるため、安
価であるというメリットも有し有望な材料である。
この希土類・Fe系の永久磁石は、通常の方法すなわち合
金形成後粉砕・焼結という方法で製造されるが、粉砕後
磁場中プレス等の工程が必要であり、工程が複雑である
という欠点に加え、製造工程中特に粉砕工程での不純物
の混入の恐れがあり、安定した磁気特性が得にくいとい
う欠点があった。
金形成後粉砕・焼結という方法で製造されるが、粉砕後
磁場中プレス等の工程が必要であり、工程が複雑である
という欠点に加え、製造工程中特に粉砕工程での不純物
の混入の恐れがあり、安定した磁気特性が得にくいとい
う欠点があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高磁束密
度、高保磁力を有しエネルギー積の大きい希土類・硼素
・鉄系永久磁石を容易に得ることのできる希土類・硼素
・鉄系永久磁石の製造方法を提供することを目的とす
る。
度、高保磁力を有しエネルギー積の大きい希土類・硼素
・鉄系永久磁石を容易に得ることのできる希土類・硼素
・鉄系永久磁石の製造方法を提供することを目的とす
る。
本発明は、希土類・硼素・鉄系永久磁石合金を溶湯急冷
法で作製した場合、その薄帯は薄帯面に対し、垂直方向
にＣ軸が配向することをみいだしたことを基本とするも
のである。
法で作製した場合、その薄帯は薄帯面に対し、垂直方向
にＣ軸が配向することをみいだしたことを基本とするも
のである。
すなわち、本発明は溶湯急冷法により希土類・硼素・鉄
系永久磁石合金からなる結晶質薄帯を得る第１の工程： 第１の工程により得られた結晶質薄帯からなる積層体を
加熱により一体化する第２の工程： とを有する希土類・硼素・鉄系永久磁石合金の製造方法
である。
系永久磁石合金からなる結晶質薄帯を得る第１の工程： 第１の工程により得られた結晶質薄帯からなる積層体を
加熱により一体化する第２の工程： とを有する希土類・硼素・鉄系永久磁石合金の製造方法
である。
希土類・硼素・鉄系永久磁石合金は、イットリウム及び
Ce,Pr,Nd,Sm等の希土類金属（希土類元素と複数種含む
ミッシュメタル（M.M）でも良い）から選ばれた少なく
とも一種及び鉄を主成分としＢを含み、以下に示す組成
を満足する。
Ce,Pr,Nd,Sm等の希土類金属（希土類元素と複数種含む
ミッシュメタル（M.M）でも良い）から選ばれた少なく
とも一種及び鉄を主成分としＢを含み、以下に示す組成
を満足する。
Ｒ１−α−βＢαFeβ R:Y,希土類 0.001≦α≦0.5 0.5≦β≦0.95 α＋β＜1.0 ここでα＜0.001,β＜0.5だけと保磁力が向上せず永久
磁石合金としては不適当であり、α＞0.5,β＞0.95だと
磁束密度が低下し、やはり永久磁石としては不適当であ
る。
磁石合金としては不適当であり、α＞0.5,β＞0.95だと
磁束密度が低下し、やはり永久磁石としては不適当であ
る。
又、Ｂと同等のものとして、C,N,O,P,H,S,Al,Si等が挙
げられる。これらの元素でＢの一部を置換してもよい。
げられる。これらの元素でＢの一部を置換してもよい。
又得られた結晶質薄帯の耐食性向上の面に着目し、各種
元素の耐食性に及ぼす影響について研究を重ねた結果Ｒ
−Fe−Ｂ合金をベースにして、これにCr and/or Alを添
加することにより耐食性を大巾に向上させ得るという新
たな知見を見い出した。Ｒ１−α−β−γＢαFeβＭγ
（但しＲ＝Y,希土類,MM（ミッシメタル）の１種又は２
種以上、Ｍ＝Cr,Alの１種又は２種でα，β，γがそれ
ぞれ0.001≦α≦0.5,0.5≦β≦0.95,0.001≦γ≦0.1,α
＋β＋γ＜１）の範囲が特に耐食性が良い。
元素の耐食性に及ぼす影響について研究を重ねた結果Ｒ
−Fe−Ｂ合金をベースにして、これにCr and/or Alを添
加することにより耐食性を大巾に向上させ得るという新
たな知見を見い出した。Ｒ１−α−β−γＢαFeβＭγ
（但しＲ＝Y,希土類,MM（ミッシメタル）の１種又は２
種以上、Ｍ＝Cr,Alの１種又は２種でα，β，γがそれ
ぞれ0.001≦α≦0.5,0.5≦β≦0.95,0.001≦γ≦0.1,α
＋β＋γ＜１）の範囲が特に耐食性が良い。
ここでＢの添加量が0.001未満の場合は、保磁力が上昇
せず永久磁石合金としては不適である。又0.5を越える
場合は、磁束密度が低下し好ましくない。
せず永久磁石合金としては不適である。又0.5を越える
場合は、磁束密度が低下し好ましくない。
Feは0.5未満の場合は磁束密度が不足し、0.95を越える
場合は保磁力が低下する。γの値は0.001未満では、耐
食性向上の効果が見られず0.1を越えると磁束密度が低
下する。
場合は保磁力が低下する。γの値は0.001未満では、耐
食性向上の効果が見られず0.1を越えると磁束密度が低
下する。
このような希土類・硼素・鉄系永久磁石合金は、溶湯急
冷法で薄帯化すると、ある冷却条件下でその薄帯面に対
して垂直方向にＣ軸が配向する。これはSm−CO系ではみ
られない現象である。製造に際しては、非晶質合金と同
様な方法をとる。すなわち、水気で冷却されている回転
冷却体上に合金溶湯を噴出し薄帯化する。
冷法で薄帯化すると、ある冷却条件下でその薄帯面に対
して垂直方向にＣ軸が配向する。これはSm−CO系ではみ
られない現象である。製造に際しては、非晶質合金と同
様な方法をとる。すなわち、水気で冷却されている回転
冷却体上に合金溶湯を噴出し薄帯化する。
この時回転冷却体の回転速度が大きすぎると、薄帯が非
晶質化してしまい、配向がなく永久磁石として働かなく
なる。又、回転速度が遅いと結晶質とはなるものの、結
晶粒が粒状晶となり配向性が劣化してしまい、磁気特性
が悪くなる。このように考えると、回転冷却体の表面速
度が３〜20m/秒の範囲であることが好ましい。
晶質化してしまい、配向がなく永久磁石として働かなく
なる。又、回転速度が遅いと結晶質とはなるものの、結
晶粒が粒状晶となり配向性が劣化してしまい、磁気特性
が悪くなる。このように考えると、回転冷却体の表面速
度が３〜20m/秒の範囲であることが好ましい。
このようにして得られた結晶質薄帯は、所望の形状とな
るように積層され、加熱により一体化される。加熱温度
は組成により異なるが、一体化のためには600℃以上が
必要であり、液相晶出を防止するため1100℃以下である
ことが好ましい。処理時間は0.1H〜5H程度で十分であ
る。
るように積層され、加熱により一体化される。加熱温度
は組成により異なるが、一体化のためには600℃以上が
必要であり、液相晶出を防止するため1100℃以下である
ことが好ましい。処理時間は0.1H〜5H程度で十分であ
る。
またより大きいエネルギー積を得るため、加熱一体化の
際0.1ton/cm3程度の加圧をすることが好ましい。
際0.1ton/cm3程度の加圧をすることが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば従来法における粉
砕，磁場中プレス等の工程を省略することができ、大幅
な工程の簡略化が達成されるとともに、得られる永久磁
石の磁気特性も改善される。
砕，磁場中プレス等の工程を省略することができ、大幅
な工程の簡略化が達成されるとともに、得られる永久磁
石の磁気特性も改善される。
本発明の実施例を以下に説明する。
（実施例１） Nd0.17B0.11Fe0.72なる組成を有する合金を溶湯急冷法
を用いて薄帯化した。即ち約10m/秒で回転するロール表
面に石英ノズルを介して溶湯合金をアルゴンガス圧によ
り射出冷却して幅10mm,厚さ100μｍの結晶質薄帯を得
た。得られた薄帯をＸ線回析装置により測定した結果を
第１図に、また比較のために合金粉末材のＸ線回析の結
果を第２図に示す。
を用いて薄帯化した。即ち約10m/秒で回転するロール表
面に石英ノズルを介して溶湯合金をアルゴンガス圧によ
り射出冷却して幅10mm,厚さ100μｍの結晶質薄帯を得
た。得られた薄帯をＸ線回析装置により測定した結果を
第１図に、また比較のために合金粉末材のＸ線回析の結
果を第２図に示す。
合金粉末材に比較して溶湯急冷薄帯の場合、リボン面と
垂直方向にＣ軸が配向していることがわかる。
垂直方向にＣ軸が配向していることがわかる。
溶湯急冷法で得られた薄帯を長さ10mmのタンザク状に切
断し、100枚積層させ2ton/cm2の圧力で加圧成形しつつ1
080℃×1Hの加熱処理を行なった。得られた磁気特性を
第１表に示す。
断し、100枚積層させ2ton/cm2の圧力で加圧成形しつつ1
080℃×1Hの加熱処理を行なった。得られた磁気特性を
第１表に示す。
（実施例２） Pro.15,B0.08,Fe0.77なる磁石合金の薄帯を作製し実施
例１と同様に積層し、2ton/cm2の加圧成形しつつ1100℃
×1Hの加熱処理を行なった。得られた磁気特性を第１表
に示す。
例１と同様に積層し、2ton/cm2の加圧成形しつつ1100℃
×1Hの加熱処理を行なった。得られた磁気特性を第１表
に示す。
（実施例３） Nd0.2,B0.2,Fe0.6なる磁石合金薄帯を実施例１と同様の
製造方法で作製した薄帯を、外径10φ内径５φのリング
状に成形し、このリングを実施例１と同様に積層・加熱
処理の後の磁気特性を第１表に示す。
製造方法で作製した薄帯を、外径10φ内径５φのリング
状に成形し、このリングを実施例１と同様に積層・加熱
処理の後の磁気特性を第１表に示す。
なお、比較のため実施例１〜３と同様の組成を有し、粉
末焼結法で作成された永久磁石の特性もあわせて示す。
末焼結法で作成された永久磁石の特性もあわせて示す。
第１表から明らかなように、本発明方法を用いることに
より、従来法に比べエネルギー積（（BH）max）が向上
することがわかる。これは粉砕工程がなく、不純物混入
の恐れがないこと、又積層熱処理による効果と思われ
る。又、従来の粉末焼結法は粉砕・磁場中プレスといっ
た工程が省略でき製造が非常に容易である。
より、従来法に比べエネルギー積（（BH）max）が向上
することがわかる。これは粉砕工程がなく、不純物混入
の恐れがないこと、又積層熱処理による効果と思われ
る。又、従来の粉末焼結法は粉砕・磁場中プレスといっ
た工程が省略でき製造が非常に容易である。
（実施例３） 合金原料として、原子比でNd0.16.B0.074.Fe0.756.Cr0.
01の合金（以下「合金Ｉ」と称する）とNd0.15.B0.05.F
e0.77の合金（以下「合金II」と称する）２種類を用意
し、溶湯急冷法を用いて薄帯化を行なった。即ち10m/秒
で回転する双ロール表面に石英製ノズルを介して溶融合
金をアルゴンガス圧により射出冷却を行ない、幅10mm,
厚さ100μｍの結晶質薄帯を得た。
01の合金（以下「合金Ｉ」と称する）とNd0.15.B0.05.F
e0.77の合金（以下「合金II」と称する）２種類を用意
し、溶湯急冷法を用いて薄帯化を行なった。即ち10m/秒
で回転する双ロール表面に石英製ノズルを介して溶融合
金をアルゴンガス圧により射出冷却を行ない、幅10mm,
厚さ100μｍの結晶質薄帯を得た。
得られた薄帯を長さ10mmのタンザク状に切断し積層さ
せ、2ton/cm2の圧力で加圧形成しつつ1100℃×1Hアルゴ
ン雰囲気中で加熱処理を行ない、縦10mm,横10mm,厚さ10
mmの永久磁石を作製した。
せ、2ton/cm2の圧力で加圧形成しつつ1100℃×1Hアルゴ
ン雰囲気中で加熱処理を行ない、縦10mm,横10mm,厚さ10
mmの永久磁石を作製した。
このようにして得られた永久磁石の磁気特性を第１表に
示す。また比較するために、従来の粉末焼結法で作製し
た合金Ｉおよび合金IIの永久磁石の磁気特性を第１表に
併記する。
示す。また比較するために、従来の粉末焼結法で作製し
た合金Ｉおよび合金IIの永久磁石の磁気特性を第１表に
併記する。
次に実施例で作製した２種類の永久磁石を30℃４％Nacl
水溶液中に放置し、表面の腐食状態を観察した結果を第
２表に併記する。又磁束密度の時間変化を調べた結果を
第１図に示す。
水溶液中に放置し、表面の腐食状態を観察した結果を第
２表に併記する。又磁束密度の時間変化を調べた結果を
第１図に示す。
第２表，第３図から明らかなように、本発明方法を用い
ることにより高い磁束密度，保磁力，および大きい最大
エネルギー積に加えて高耐食性をも兼ね備えた希土類硼
素鉄系永久磁石を製造することができる。又従来法の溶
解，粉砕，配向，成形などの作業工程が省略でき、製造
が非常に容易である。
ることにより高い磁束密度，保磁力，および大きい最大
エネルギー積に加えて高耐食性をも兼ね備えた希土類硼
素鉄系永久磁石を製造することができる。又従来法の溶
解，粉砕，配向，成形などの作業工程が省略でき、製造
が非常に容易である。
第１図は本発明に係るMd0.17.B0.11.Fe0.72薄帯のＸ線
回析図、第２図はNd0.17.B0.11.Fe0.72粉末のＸ線回析
図、第３図はBrの経時特性図。
回析図、第２図はNd0.17.B0.11.Fe0.72粉末のＸ線回析
図、第３図はBrの経時特性図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳野 久士 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−64739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−90598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−73904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−136740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−116844（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】溶湯急冷法により作成されたＣ軸が薄帯面
に垂直方向に配向した希土類・硼素・鉄系永久磁石合金
からなる結晶質薄帯を積層した後、加熱して一体化する
ことを特徴とする希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方
法。 - 【請求項２】前記加熱は600〜1100℃の温度範囲で行な
われることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の希
土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方法。 - 【請求項３】前記希土類・硼素・鉄系永久磁石合金は、 Ｒ１−α−βＢαFeβ（α，βは原子比） R:Y及び希土類元素の少なくとも一種 0.001≦α≦0.5 0.5 ≦β≦0.95 α＋β＜1.0 て表わされる組成を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方
法。 - 【請求項４】前記希土類・硼素・鉄系永久磁石合金は、 Ｒ１−α−β−γＢαFeβＭγ（α，β，γは原子比） R:Y及び希土類元素の少なくとも一種 M:Cr及びAlの少なくとも一種 0.001≦α≦0.5 0.5 ≦β≦0.95 0.001≦γ≦0.1 α＋β＋γ＜1.0 て表わされる組成を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130108A JPH0732091B2 (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130108A JPH0732091B2 (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110208A JPS6110208A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0732091B2 true JPH0732091B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15026141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59130108A Expired - Fee Related JPH0732091B2 (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 希土類・硼素・鉄系永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732091B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1269029A (en) * | 1986-01-29 | 1990-05-15 | Peter Vernia | Permanent magnet manufacture from very low coercivity crystalline rare earth-transition metal-boron alloy |
| US4990876A (en) * | 1989-09-15 | 1991-02-05 | Eastman Kodak Company | Magnetic brush, inner core therefor, and method for making such core |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5490598A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-18 | Fuji Electrochemical Co Ltd | Preparation of anisotropic ferrite magnet |
| JPS56116844A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Manufacture of amorphous magnetic material and rare earth element magnet |
| JPS5773904A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-08 | Pioneer Electronic Corp | Preparation of thin ribbon-like alnico magnet |
| JPS58136740A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-13 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 急冷磁石合金およびその製造方法 |
| US4851058A (en) * | 1982-09-03 | 1989-07-25 | General Motors Corporation | High energy product rare earth-iron magnet alloys |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59130108A patent/JPH0732091B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110208A (ja) | 1986-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |