JPH09157803A - 希土類−鉄系合金 - Google Patents
希土類−鉄系合金Info
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- JPH09157803A JPH09157803A JP7314559A JP31455995A JPH09157803A JP H09157803 A JPH09157803 A JP H09157803A JP 7314559 A JP7314559 A JP 7314559A JP 31455995 A JP31455995 A JP 31455995A JP H09157803 A JPH09157803 A JP H09157803A
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- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも短時間で窒化処理が可能で生産性
が向上した希土類−鉄−窒素系磁石合金用希土類−鉄系
合金を提供する。 【解決手段】 希土類元素（Ｙを含むランタノイド元素
のいずれか１種または２種以上）と、鉄とを主構成成分
とする合金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一
種以上を０．００１〜０．１ｗｔ％含有する、または、
希土類元素と、鉄と、Ｍ（Ｍは、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｃの少なくとも一種以上）とを主構成成分とする
合金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上
を０．００１〜０．１ｗｔ％含有する希土類−鉄系合
金。
が向上した希土類−鉄−窒素系磁石合金用希土類−鉄系
合金を提供する。 【解決手段】 希土類元素（Ｙを含むランタノイド元素
のいずれか１種または２種以上）と、鉄とを主構成成分
とする合金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一
種以上を０．００１〜０．１ｗｔ％含有する、または、
希土類元素と、鉄と、Ｍ（Ｍは、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｃの少なくとも一種以上）とを主構成成分とする
合金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上
を０．００１〜０．１ｗｔ％含有する希土類−鉄系合
金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気特性に優れた
希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造するための希土類−
鉄系合金に関し、より詳しくは、窒化時間が短縮して生
産性が向上し、コスト的に有利な希土類−鉄−窒素系磁
石合金用希土類−鉄系合金に関する。
希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造するための希土類−
鉄系合金に関し、より詳しくは、窒化時間が短縮して生
産性が向上し、コスト的に有利な希土類−鉄−窒素系磁
石合金用希土類−鉄系合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、菱面体晶系または六方晶系または
正方晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化合物
に窒素を導入させた希土類−鉄−窒素系磁性材料が、特
に永久磁石材料として優れた磁気特性をもつことから注
目されている。
正方晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化合物
に窒素を導入させた希土類−鉄−窒素系磁性材料が、特
に永久磁石材料として優れた磁気特性をもつことから注
目されている。
【０００３】例えば、特開昭６０−１３１９４９号公報
では、Ｆｅ−Ｒ−Ｎ（Ｒ：Ｙ、Ｔｈおよびすべてのラン
タノイド元素からなる群の中から選ばれた一種または二
種以上）で表される永久磁石を開示している。また特開
平２−５７６６３号公報では、六方晶系あるいは菱面体
晶系の結晶構造をもつＲ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ（Ｒ：イットリ
ウムを含む希土類元素のうちの少なくとも一種）で表さ
れる磁気異方性材料を開示している。また特開平５−３
１５１１４号公報では、正方晶系の結晶構造をもつＴｈ
Ｍｎ12型金属間化合物に窒素を含有させた希土類磁石材
料の製造方法を開示している。また特開平６−２７９９
１５号公報では、菱面体晶系または六方晶系または正方
晶系の結晶構造をもつＴｈ2Ｚｎ17型、ＴｂＣｕ7型、Ｔ
ｈＭｎ12型金属間化合物に窒素等を含有させた希土類磁
石材料を開示している。さらにＡ．Ｍａｒｇａｒｉａｎ
らは、Ｐｒｏｃ． ８ｔｈ Ｉｎｔ． Ｓｙｍｐｏｓｉ
ｕｍ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｎｉｓｏｔｏｒｏｐ
ｙ ａｎｄ Ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｒａｒｅ
Ｅａｒｔｈ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ＭｅｔａｌＡｌｌ
ｏｙｓ、 Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ、 （１９９４）、
ｐ．３５３で、単斜晶系の結晶構造をもつＲ3（Ｆｅ、
Ｔｉ）29型金属間化合物に窒素を含有させた材料を開示
している。また杉山らは、第１９回日本応用磁気学会学
術講演概要集（１９９５）ｐ．１２０で、単斜晶系の結
晶構造をもつＳｍ3（Ｆｅ、Ｃｒ）29Ｎy化合物を開示し
ている。
では、Ｆｅ−Ｒ−Ｎ（Ｒ：Ｙ、Ｔｈおよびすべてのラン
タノイド元素からなる群の中から選ばれた一種または二
種以上）で表される永久磁石を開示している。また特開
平２−５７６６３号公報では、六方晶系あるいは菱面体
晶系の結晶構造をもつＲ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ（Ｒ：イットリ
ウムを含む希土類元素のうちの少なくとも一種）で表さ
れる磁気異方性材料を開示している。また特開平５−３
１５１１４号公報では、正方晶系の結晶構造をもつＴｈ
Ｍｎ12型金属間化合物に窒素を含有させた希土類磁石材
料の製造方法を開示している。また特開平６−２７９９
１５号公報では、菱面体晶系または六方晶系または正方
晶系の結晶構造をもつＴｈ2Ｚｎ17型、ＴｂＣｕ7型、Ｔ
ｈＭｎ12型金属間化合物に窒素等を含有させた希土類磁
石材料を開示している。さらにＡ．Ｍａｒｇａｒｉａｎ
らは、Ｐｒｏｃ． ８ｔｈ Ｉｎｔ． Ｓｙｍｐｏｓｉ
ｕｍ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｎｉｓｏｔｏｒｏｐ
ｙ ａｎｄ Ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｒａｒｅ
Ｅａｒｔｈ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ＭｅｔａｌＡｌｌ
ｏｙｓ、 Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ、 （１９９４）、
ｐ．３５３で、単斜晶系の結晶構造をもつＲ3（Ｆｅ、
Ｔｉ）29型金属間化合物に窒素を含有させた材料を開示
している。また杉山らは、第１９回日本応用磁気学会学
術講演概要集（１９９５）ｐ．１２０で、単斜晶系の結
晶構造をもつＳｍ3（Ｆｅ、Ｃｒ）29Ｎy化合物を開示し
ている。
【０００４】またこれらの材料に対して、磁気特性など
を改善することを目的として、さまざまな添加物が検討
されている。例えば、特開平３−１６１０２号公報で
は、六方晶系あるいは菱面体晶系の結晶構造をもつＲ−
Ｆｅ−Ｎ−Ｈ−Ｍ（Ｒ：Ｙを含む希土類元素のうちの少
なくとも一種；Ｍ：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、
Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉの元素
およびこれらの元素並びにＲの酸化物、フッ化物、炭化
物、窒化物、水素化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、塩
化物、硝酸塩のうち少なくとも一種）で表される磁性材
料を開示している。また特開平４−９９８４８号公報で
は、Ｆｅ−Ｒ−Ｍ−Ｎ（Ｒ：Ｙ、Ｔｈおよびすべてのラ
ンタノイド元素；Ｍ：Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａ
ｌ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｇ、Ｓｉ）で表さ
れる永久磁石材料を開示している。さらに特開平３−１
５３８５２号公報では、六方晶系あるいは菱面体晶系の
結晶構造をもつＲ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ−Ｏ−Ｍ（Ｒ：Ｙを含
む希土類元素のうちの少なくとも一種；Ｍ：Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉの元素およびこれらの元素並びに
Ｒの酸化物、フッ化物、炭化物、窒化物、水素化物のう
ち少なくとも一種）で表される磁性材料を開示してい
る。
を改善することを目的として、さまざまな添加物が検討
されている。例えば、特開平３−１６１０２号公報で
は、六方晶系あるいは菱面体晶系の結晶構造をもつＲ−
Ｆｅ−Ｎ−Ｈ−Ｍ（Ｒ：Ｙを含む希土類元素のうちの少
なくとも一種；Ｍ：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、
Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉの元素
およびこれらの元素並びにＲの酸化物、フッ化物、炭化
物、窒化物、水素化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、塩
化物、硝酸塩のうち少なくとも一種）で表される磁性材
料を開示している。また特開平４−９９８４８号公報で
は、Ｆｅ−Ｒ−Ｍ−Ｎ（Ｒ：Ｙ、Ｔｈおよびすべてのラ
ンタノイド元素；Ｍ：Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａ
ｌ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｇ、Ｓｉ）で表さ
れる永久磁石材料を開示している。さらに特開平３−１
５３８５２号公報では、六方晶系あるいは菱面体晶系の
結晶構造をもつＲ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ−Ｏ−Ｍ（Ｒ：Ｙを含
む希土類元素のうちの少なくとも一種；Ｍ：Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉの元素およびこれらの元素並びに
Ｒの酸化物、フッ化物、炭化物、窒化物、水素化物のう
ち少なくとも一種）で表される磁性材料を開示してい
る。
【０００５】これらの磁性材料の製造方法として、希土
類−鉄系の合金粉末を製造し、その後窒素原子を導入す
るための窒化処理を行う方法が挙げられる。合金粉末の
製造方法としては、例えば、希土類金属、鉄、および必
要ならばその他の金属を所定比率で調合し不活性ガス雰
囲気中で高周波溶解し、得られた合金インゴットを均一
化熱処理してから、ジョークラッシャーなどで所定の粒
度に粉砕する方法がある。また該合金インゴットを使っ
て液体急冷法により合金薄帯を製造し、粉砕する方法も
ある。さらに、希土類酸化物粉末、還元剤、鉄粉、およ
び必要ならばその他の金属粉を出発原料とした還元拡散
法によって製造する方法もある。
類−鉄系の合金粉末を製造し、その後窒素原子を導入す
るための窒化処理を行う方法が挙げられる。合金粉末の
製造方法としては、例えば、希土類金属、鉄、および必
要ならばその他の金属を所定比率で調合し不活性ガス雰
囲気中で高周波溶解し、得られた合金インゴットを均一
化熱処理してから、ジョークラッシャーなどで所定の粒
度に粉砕する方法がある。また該合金インゴットを使っ
て液体急冷法により合金薄帯を製造し、粉砕する方法も
ある。さらに、希土類酸化物粉末、還元剤、鉄粉、およ
び必要ならばその他の金属粉を出発原料とした還元拡散
法によって製造する方法もある。
【０００６】窒化処理としては、例えば、該合金粉末を
窒素またはアンモニア、あるいはこれらと水素との混合
ガス雰囲気中で２００〜７００℃に加熱する方法があ
る。
窒素またはアンモニア、あるいはこれらと水素との混合
ガス雰囲気中で２００〜７００℃に加熱する方法があ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の窒化処理で化合物中に十分な窒素原子を導入するため
にはかなり長い時間を必要とする。従って、従来法では
生産性に劣り、結果的に製造コストが高くなるという問
題があった。窒化処理を早めるために反応温度を高める
ことが試みられているが、高温では得られた化合物が分
解するため効果が小さい。また、高圧雰囲気中で窒化す
ることも試みられているが、安全上の問題がある。
の窒化処理で化合物中に十分な窒素原子を導入するため
にはかなり長い時間を必要とする。従って、従来法では
生産性に劣り、結果的に製造コストが高くなるという問
題があった。窒化処理を早めるために反応温度を高める
ことが試みられているが、高温では得られた化合物が分
解するため効果が小さい。また、高圧雰囲気中で窒化す
ることも試みられているが、安全上の問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、従来よりも短い窒化処
理時間で希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造できる希土
類−鉄系合金を提供することを目的とし、更には、窒化
処理時間を短縮して生産性を上げることによってコスト
的に安価な希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造できる希
土類−鉄系合金を提供することを目的とする。
理時間で希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造できる希土
類−鉄系合金を提供することを目的とし、更には、窒化
処理時間を短縮して生産性を上げることによってコスト
的に安価な希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造できる希
土類−鉄系合金を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明者らは、窒素またはアンモニアなどの窒素含有雰
囲気における希土類−鉄系合金の窒化反応では、合金表
面上での窒素原子生成反応が律速反応となること、該合
金の金属間化合物相内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの電子供与性の強いア
ルカリ金属や、アルカリ土類金属を添加するとその反応
速度が向上し、結果として合金の窒化反応の速度も速く
なること、を見いだし本発明に至った。
本発明者らは、窒素またはアンモニアなどの窒素含有雰
囲気における希土類−鉄系合金の窒化反応では、合金表
面上での窒素原子生成反応が律速反応となること、該合
金の金属間化合物相内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの電子供与性の強いア
ルカリ金属や、アルカリ土類金属を添加するとその反応
速度が向上し、結果として合金の窒化反応の速度も速く
なること、を見いだし本発明に至った。
【００１０】すなわち、本発明の希土類−鉄系合金は、
希土類元素（Ｙを含むランタノイド元素のいずれか一種
または二種以上）と鉄とを主構成成分とする合金であっ
て、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、
Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上を０．００
１〜０．１ｗｔ％含有することを特徴とする。また希土
類元素（Ｙを含むランタノイド元素のいずれか一種また
は二種以上）と鉄とＭ（Ｍは、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｃの少なくとも一種以上）とを主構成成分とする合
金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上
を０．００１〜０．１ｗｔ％含有することを特徴とす
る。
希土類元素（Ｙを含むランタノイド元素のいずれか一種
または二種以上）と鉄とを主構成成分とする合金であっ
て、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、
Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上を０．００
１〜０．１ｗｔ％含有することを特徴とする。また希土
類元素（Ｙを含むランタノイド元素のいずれか一種また
は二種以上）と鉄とＭ（Ｍは、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｃの少なくとも一種以上）とを主構成成分とする合
金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上
を０．００１〜０．１ｗｔ％含有することを特徴とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の合金は、窒化後に優れた
磁気特性を発現するために、菱面体晶系または六方晶系
または正方晶系または単斜晶系の結晶構造を持つ金属間
化合物を主相として含むことが望ましい。
磁気特性を発現するために、菱面体晶系または六方晶系
または正方晶系または単斜晶系の結晶構造を持つ金属間
化合物を主相として含むことが望ましい。
【００１２】希土類元素（Ｙを含むランタノイド元素の
いずれか１種または２種以上）としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍの群の中の少なくとも１種以上、
あるいは、これらの少なくとも１種と、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂの群の中の少なくと
も１種とからなるものであることが磁気特性を高める上
で望ましいが、特には、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍを用いたもの
は磁石の磁気特性が極めて高くなる。希土類元素の含有
量は、合金中で、１４〜２７ｗｔ％であることが磁気特
性の点で望ましい。
いずれか１種または２種以上）としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍの群の中の少なくとも１種以上、
あるいは、これらの少なくとも１種と、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂの群の中の少なくと
も１種とからなるものであることが磁気特性を高める上
で望ましいが、特には、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍを用いたもの
は磁石の磁気特性が極めて高くなる。希土類元素の含有
量は、合金中で、１４〜２７ｗｔ％であることが磁気特
性の点で望ましい。
【００１３】鉄は、希土類−鉄−窒素系磁石合金の磁気
特性を損なうことなく温度特性や耐食性を改善する目的
で、その一部をＣｏまたはＮｉの一種以上で置換しても
よい。
特性を損なうことなく温度特性や耐食性を改善する目的
で、その一部をＣｏまたはＮｉの一種以上で置換しても
よい。
【００１４】窒素は１ｗｔ％以上含まれていればよい。
これより少ないと磁石の磁気特性が劣るからである。
これより少ないと磁石の磁気特性が劣るからである。
【００１５】また、Ｍとして、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｃの少なくとも一種以上を含有させると、結晶構造
が安定化し窒化後の磁気特性が向上する。ただし磁気特
性、特に飽和磁化が低下するためその含有量は１２ｗｔ
％以下であることが望ましい。
Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｃの少なくとも一種以上を含有させると、結晶構造
が安定化し窒化後の磁気特性が向上する。ただし磁気特
性、特に飽和磁化が低下するためその含有量は１２ｗｔ
％以下であることが望ましい。
【００１６】前記菱面体晶系または六方晶系または正方
晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化合物とし
ては、例えば、Ｔｈ2Ｚｎ17型のＳｍ2Ｆｅ17合金や、Ｔ
ｂＣｕ7型の（Ｓｍ、Ｚｒ）（Ｆｅ、Ｃｏ）10合金や、
ＴｈＭｎ12型のＮｄＦｅ11Ｔｉ合金や、Ｒ3（Ｆｅ、Ｔ
ｉ）29型のＳｍ3（Ｆｅ、Ｔｉ）29合金やＳｍ3（Ｆｅ、
Ｃｒ）29合金などがある。
晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化合物とし
ては、例えば、Ｔｈ2Ｚｎ17型のＳｍ2Ｆｅ17合金や、Ｔ
ｂＣｕ7型の（Ｓｍ、Ｚｒ）（Ｆｅ、Ｃｏ）10合金や、
ＴｈＭｎ12型のＮｄＦｅ11Ｔｉ合金や、Ｒ3（Ｆｅ、Ｔ
ｉ）29型のＳｍ3（Ｆｅ、Ｔｉ）29合金やＳｍ3（Ｆｅ、
Ｃｒ）29合金などがある。
【００１７】Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上の合金内部へ
の含有量は、０．００１〜０．１ｗｔ％であることが必
要である。０．００１ｗｔ％未満では窒化処理を短くで
きる効果がなく、また、０．１ｗｔ％を超えると希土類
−鉄−窒素系磁石合金の合金の磁気特性、特に磁化が低
下するので好ましくないからである。
ａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一種以上の合金内部へ
の含有量は、０．００１〜０．１ｗｔ％であることが必
要である。０．００１ｗｔ％未満では窒化処理を短くで
きる効果がなく、また、０．１ｗｔ％を超えると希土類
−鉄−窒素系磁石合金の合金の磁気特性、特に磁化が低
下するので好ましくないからである。
【００１８】また、本発明においては、これらＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少
なくとも一種以上の元素を菱面体晶系または六方晶系ま
たは正方晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化
合物相内部に偏在することなく導入することが、本質的
に重要なことである。したがって特開昭６１−２９５３
０８号公報、特開平５−１４８５１７号公報、特開平５
−２７１８５２号公報、特開平５−２７９７１４号公
報、特開平７−１６６２０３号公報などで従来開示され
ている還元拡散合金におけるＣａなどのアルカリ金属あ
るいはアルカリ土類金属の存在形態、すなわち金属状態
のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属あるいはこれ
らの酸化物が、還元拡散反応に引き続いて行われる湿式
処理工程において十分除去できず合金粉外部あるいは合
金粉間に閉じこめられ残留しているような形態ではその
効果は全く期待できない。
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少
なくとも一種以上の元素を菱面体晶系または六方晶系ま
たは正方晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化
合物相内部に偏在することなく導入することが、本質的
に重要なことである。したがって特開昭６１−２９５３
０８号公報、特開平５−１４８５１７号公報、特開平５
−２７１８５２号公報、特開平５−２７９７１４号公
報、特開平７−１６６２０３号公報などで従来開示され
ている還元拡散合金におけるＣａなどのアルカリ金属あ
るいはアルカリ土類金属の存在形態、すなわち金属状態
のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属あるいはこれ
らの酸化物が、還元拡散反応に引き続いて行われる湿式
処理工程において十分除去できず合金粉外部あるいは合
金粉間に閉じこめられ残留しているような形態ではその
効果は全く期待できない。
【００１９】なお、前述の特開平３−１６１０２号公報
では、Ｒ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ−Ｍで表される磁性材料のＭと
して、本発明の導入元素と同じＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａをも挙げているが、その最も有効な添
加方法は母合金粉末を窒化しＲ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ化合物を
生成した後であって引き続き行われる焼結工程の前であ
る、としている。したがって該発明は、希土類−鉄系合
金粉末において既にこれらの元素が導入されている本発
明とは、何ら関係のないものである。また該発明では希
土類−鉄系の母合金製造時にもＭを添加可能であるとは
しているが、この場合合金粉の粒子境界部にＭを多く含
有する相と合金の粒子中心部にＭを含有しない相とに二
相分離することが必要である、としている。これに対し
て、本発明では合金の主相である金属間化合物相内部に
偏在することなくＭが含有されていることが必要である
ため、該発明とは何ら関係がない。
では、Ｒ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ−Ｍで表される磁性材料のＭと
して、本発明の導入元素と同じＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａをも挙げているが、その最も有効な添
加方法は母合金粉末を窒化しＲ−Ｆｅ−Ｎ−Ｈ化合物を
生成した後であって引き続き行われる焼結工程の前であ
る、としている。したがって該発明は、希土類−鉄系合
金粉末において既にこれらの元素が導入されている本発
明とは、何ら関係のないものである。また該発明では希
土類−鉄系の母合金製造時にもＭを添加可能であるとは
しているが、この場合合金粉の粒子境界部にＭを多く含
有する相と合金の粒子中心部にＭを含有しない相とに二
相分離することが必要である、としている。これに対し
て、本発明では合金の主相である金属間化合物相内部に
偏在することなくＭが含有されていることが必要である
ため、該発明とは何ら関係がない。
【００２０】本発明の合金の製造方法は特に制限され
ず、従来法の溶解鋳造法、液体急冷法、還元拡散法など
で製造すればよい。この中でも還元拡散法で製造する方
法は、安価な希土類酸化物を原料とすること、合金が粉
末で得られるため窒化前に行う粗粉砕工程が不要である
こと、磁気特性を劣化させる残留鉄相が少ないため均一
化熱処理が不要であること、などから他の方法に比べて
コスト的に有利である。さらに導入する元素がＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａである場合には、これ
らの金属あるいはこれらの水素化物が還元剤として使用
されるため、還元剤自体をＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａの供給源とすることが可能である。これ
らの元素は、還元剤としての投入量、還元剤および希土
類酸化物の粉体性状、各種原料粉末の混合状態、還元拡
散反応の温度と時間を注意深く制御することによって、
金属間化合物相内部にしかも定量的に導入することがで
きる。なお上記還元剤の中では、取り扱いの安全性とコ
ストの点から、金属Ｃａが好ましい。
ず、従来法の溶解鋳造法、液体急冷法、還元拡散法など
で製造すればよい。この中でも還元拡散法で製造する方
法は、安価な希土類酸化物を原料とすること、合金が粉
末で得られるため窒化前に行う粗粉砕工程が不要である
こと、磁気特性を劣化させる残留鉄相が少ないため均一
化熱処理が不要であること、などから他の方法に比べて
コスト的に有利である。さらに導入する元素がＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａである場合には、これ
らの金属あるいはこれらの水素化物が還元剤として使用
されるため、還元剤自体をＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａの供給源とすることが可能である。これ
らの元素は、還元剤としての投入量、還元剤および希土
類酸化物の粉体性状、各種原料粉末の混合状態、還元拡
散反応の温度と時間を注意深く制御することによって、
金属間化合物相内部にしかも定量的に導入することがで
きる。なお上記還元剤の中では、取り扱いの安全性とコ
ストの点から、金属Ｃａが好ましい。
【００２１】合金内部に含有させたＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの分析方法とし
ては、例えば、合金を樹脂に埋め込みその研磨面に対し
てＥＰＭＡ法により定量分析すればよい。あるいは、検
量線を作成した上でＳＩＭＳ法で分析することもでき
る。ただし、特に還元拡散法によって母合金が製造され
還元剤がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａであ
る場合には、通常の化学分析法では合金外部あるいは合
金粉末間に閉じこめられ残留しているものと区別しづら
いので、好ましくない。
ｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの分析方法とし
ては、例えば、合金を樹脂に埋め込みその研磨面に対し
てＥＰＭＡ法により定量分析すればよい。あるいは、検
量線を作成した上でＳＩＭＳ法で分析することもでき
る。ただし、特に還元拡散法によって母合金が製造され
還元剤がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａであ
る場合には、通常の化学分析法では合金外部あるいは合
金粉末間に閉じこめられ残留しているものと区別しづら
いので、好ましくない。
【００２２】なお、本発明の合金に水素化処理を行え
ば、より窒化速度が向上する。
ば、より窒化速度が向上する。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例によって、さらに具体
的に説明する。なお、得られた合金評価は以下のように
した。 結晶構造：Ｃｕターゲットで粉末Ｘ線回折を行い、結晶
系を解析した。 組成分析：ＩＣＰ発光分析法でＳｍとＦｅを分析した。
また主相である金属間化合物結晶粒内のＬｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの含有量
については、合金粉末をポリエステル樹脂に埋め込みバ
布で最終研磨した後、主相である金属間化合物であるこ
とが確認される任意の１０ヶ所について島津製作所製Ｅ
ＰＭＡ装置（ＥＰＭＡ−２３００、ビーム径約１μｍ）
で定量分析し平均した。なお検出感度を高めるために、
加速電圧２０ｋＶ、試料電流１００ｎＡ、積算時間を６
０秒とした。
的に説明する。なお、得られた合金評価は以下のように
した。 結晶構造：Ｃｕターゲットで粉末Ｘ線回折を行い、結晶
系を解析した。 組成分析：ＩＣＰ発光分析法でＳｍとＦｅを分析した。
また主相である金属間化合物結晶粒内のＬｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの含有量
については、合金粉末をポリエステル樹脂に埋め込みバ
布で最終研磨した後、主相である金属間化合物であるこ
とが確認される任意の１０ヶ所について島津製作所製Ｅ
ＰＭＡ装置（ＥＰＭＡ−２３００、ビーム径約１μｍ）
で定量分析し平均した。なお検出感度を高めるために、
加速電圧２０ｋＶ、試料電流１００ｎＡ、積算時間を６
０秒とした。
【００２４】磁気特性：窒化して得られた希土類−鉄−
窒素系合金粉を振動ボールミルにて、特に断らない限り
フィッシャー平均粒径２．３μｍ程度まで微粉砕し、最
大磁場１５ｋＯｅの振動試料型磁力計で反磁場補正せず
に磁気特性を測定した。このとき、微粉をパラフィンワ
ックスと共にサンプルケースに詰め、ドライヤーでパラ
フィンワックスを溶融させてから２０ｋＯｅの配向磁場
でその磁化容易軸をそろえ、冷却後着磁磁場７０ｋＯｅ
でパルス着磁した。
窒素系合金粉を振動ボールミルにて、特に断らない限り
フィッシャー平均粒径２．３μｍ程度まで微粉砕し、最
大磁場１５ｋＯｅの振動試料型磁力計で反磁場補正せず
に磁気特性を測定した。このとき、微粉をパラフィンワ
ックスと共にサンプルケースに詰め、ドライヤーでパラ
フィンワックスを溶融させてから２０ｋＯｅの配向磁場
でその磁化容易軸をそろえ、冷却後着磁磁場７０ｋＯｅ
でパルス着磁した。
【００２５】実施例１ 試料１〜３ ・・・ 純度９
９．９ｗｔ％、粒度１５０メッシュ（タイラー標準、以
下同じ）以下の電解Ｆｅ粉２．２５ｋｇと、純度９９ｗ
ｔ％平均粒度３２５メッシュの酸化Ｓｍ粉末１．０１ｋ
ｇと、純度９９ｗｔ％の粒状金属Ｃａ０．４４ｋｇと、
無水塩化Ｃａ粉末０．０５ｋｇとを、Ｖブレンダーを用
いて混合した。ここで得られた混合物をステンレス容器
に入れ、アルゴン雰囲気下で１１５０〜１１８０℃で８
〜１０時間にわたって加熱し還元拡散反応を施した。次
いで反応生成物を、冷却してから水中に投入し崩壊させ
た。その際、４８メッシュ以上のものが数十ｇ存在して
おり、これについては水との反応性が遅いので、別途ボ
ールミルで粉砕し、水との反応を促進させて崩壊を早め
た。
９．９ｗｔ％、粒度１５０メッシュ（タイラー標準、以
下同じ）以下の電解Ｆｅ粉２．２５ｋｇと、純度９９ｗ
ｔ％平均粒度３２５メッシュの酸化Ｓｍ粉末１．０１ｋ
ｇと、純度９９ｗｔ％の粒状金属Ｃａ０．４４ｋｇと、
無水塩化Ｃａ粉末０．０５ｋｇとを、Ｖブレンダーを用
いて混合した。ここで得られた混合物をステンレス容器
に入れ、アルゴン雰囲気下で１１５０〜１１８０℃で８
〜１０時間にわたって加熱し還元拡散反応を施した。次
いで反応生成物を、冷却してから水中に投入し崩壊させ
た。その際、４８メッシュ以上のものが数十ｇ存在して
おり、これについては水との反応性が遅いので、別途ボ
ールミルで粉砕し、水との反応を促進させて崩壊を早め
た。
【００２６】得られたスラリーを水洗しさらに酢酸を用
いてｐＨ５．０まで酸洗浄して未反応のＣａと副生した
ＣａＯを除去した。得られたスラリーを濾過しエタノー
ルで置換した後真空乾燥して本発明のＳｍ−Ｆｅ系合金
それぞれ約３ｋｇを得た。この合金粉をＸ線解析したと
ころ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2Ｆｅ
17金属間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡散の
反応温度、時間、Ｓｍ、 Ｆｅの化学分析値、結晶粒内
のＣａ分析値を表１に示す。次にこの粉末を管状炉中に
装填し、アンモニア分圧０．３５のアンモニア−水素混
合ガス雰囲気中４６５℃で６時間窒化処理し、その後ア
ルゴンガス中４６５℃で２時間アニール処理してＳｍ−
Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。窒化後の磁粉の磁気特
性を表１に示す。
いてｐＨ５．０まで酸洗浄して未反応のＣａと副生した
ＣａＯを除去した。得られたスラリーを濾過しエタノー
ルで置換した後真空乾燥して本発明のＳｍ−Ｆｅ系合金
それぞれ約３ｋｇを得た。この合金粉をＸ線解析したと
ころ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2Ｆｅ
17金属間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡散の
反応温度、時間、Ｓｍ、 Ｆｅの化学分析値、結晶粒内
のＣａ分析値を表１に示す。次にこの粉末を管状炉中に
装填し、アンモニア分圧０．３５のアンモニア−水素混
合ガス雰囲気中４６５℃で６時間窒化処理し、その後ア
ルゴンガス中４６５℃で２時間アニール処理してＳｍ−
Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。窒化後の磁粉の磁気特
性を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】比較例１ 試料４〜６ ・・・ 還元拡散
反応を１０００〜１２００℃で６〜１２時間とし窒化処
理時間を６〜１２時間とした以外は、実施例１と同様に
Ｓｍ−Ｆｅ系合金粉末を得た。この合金粉をＸ線解析し
たところ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2
Ｆｅ17金属間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡
散の反応温度、時間、Ｓｍ、 Ｆｅの化学分析値、結晶
粒内のＣａ分析値を表２に示す。次に実施例１と同様に
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。窒化時間と窒化
後の磁粉の磁気特性を表２に示す。試料４と５からはＣ
ａが０．００１ｗｔ％未満では十分な磁気特性を得るの
に必要な窒化時間が長いこと、試料６からは０．１ｗｔ
％を超えるとＢｒが低下していることがわかる。
反応を１０００〜１２００℃で６〜１２時間とし窒化処
理時間を６〜１２時間とした以外は、実施例１と同様に
Ｓｍ−Ｆｅ系合金粉末を得た。この合金粉をＸ線解析し
たところ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2
Ｆｅ17金属間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡
散の反応温度、時間、Ｓｍ、 Ｆｅの化学分析値、結晶
粒内のＣａ分析値を表２に示す。次に実施例１と同様に
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。窒化時間と窒化
後の磁粉の磁気特性を表２に示す。試料４と５からはＣ
ａが０．００１ｗｔ％未満では十分な磁気特性を得るの
に必要な窒化時間が長いこと、試料６からは０．１ｗｔ
％を超えるとＢｒが低下していることがわかる。
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例２ 試料７〜１４ ・・・ 純度９
９．９ｗｔ％の電解Ｆｅと純度９９．７ｗｔ％の金属Ｓ
ｍと純度９９ｗｔ％以上の金属Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、
Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａとを所定量秤量しアルゴンガス
雰囲気中で高周波溶解し、幅２０ｍｍの鋼鋳型に鋳込ん
で合金インゴットそれぞれ約２ｋｇを得た。得られた合
金インゴットを高純度アルゴン雰囲気中で１１００℃、
４８時間保持し、均一化処理した。次にこれを１００μ
ｍ以下になるようにジョークラッシャーとボールミルで
粉砕し本発明のＳｍ−Ｆｅ系合金を得た。この合金粉を
Ｘ線解析したところ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶
構造（Ｓｍ2Ｆｅ17金属間化合物）の回折線のみ観測さ
れた。Ｓｍ、Ｆｅの化学分析値、結晶粒内の添加元素の
分析値を表３に示す。ついでこの粉末を管状炉中に装填
し、アンモニア分圧０．３５のアンモニア−水素混合ガ
ス雰囲気中４６５℃で６時間窒化処理し、その後アルゴ
ンガス中４６５℃で２時間アニール処理しＳｍ−Ｆｅ−
Ｎ系磁石合金粉末を得た。窒化後の磁粉の磁気特性を表
３に示す。
９．９ｗｔ％の電解Ｆｅと純度９９．７ｗｔ％の金属Ｓ
ｍと純度９９ｗｔ％以上の金属Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、
Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａとを所定量秤量しアルゴンガス
雰囲気中で高周波溶解し、幅２０ｍｍの鋼鋳型に鋳込ん
で合金インゴットそれぞれ約２ｋｇを得た。得られた合
金インゴットを高純度アルゴン雰囲気中で１１００℃、
４８時間保持し、均一化処理した。次にこれを１００μ
ｍ以下になるようにジョークラッシャーとボールミルで
粉砕し本発明のＳｍ−Ｆｅ系合金を得た。この合金粉を
Ｘ線解析したところ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶
構造（Ｓｍ2Ｆｅ17金属間化合物）の回折線のみ観測さ
れた。Ｓｍ、Ｆｅの化学分析値、結晶粒内の添加元素の
分析値を表３に示す。ついでこの粉末を管状炉中に装填
し、アンモニア分圧０．３５のアンモニア−水素混合ガ
ス雰囲気中４６５℃で６時間窒化処理し、その後アルゴ
ンガス中４６５℃で２時間アニール処理しＳｍ−Ｆｅ−
Ｎ系磁石合金粉末を得た。窒化後の磁粉の磁気特性を表
３に示す。
【表３】
【００３１】比較例２ 試料１５、１６ ・・・ Ｌ
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａのいずれ
も添加せず、また、窒化処理時間を６〜１２時間とした
以外は、実施例２と同様にしてＳｍ−Ｆｅ系合金および
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。Ｓｍ−Ｆｅ系合
金をＸ線解析したところ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型
結晶構造（Ｓｍ2Ｆｅ17金属間化合物）の回折線のみ観
測された。Ｓｍ、Ｆｅの化学分析値、窒化時間、磁気特
性を表４に示す。試料１５と１６からは本発明の添加元
素を含有しない場合には十分な磁気特性を得るのに必要
な窒化時間が長いことがわかる。
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａのいずれ
も添加せず、また、窒化処理時間を６〜１２時間とした
以外は、実施例２と同様にしてＳｍ−Ｆｅ系合金および
Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。Ｓｍ−Ｆｅ系合
金をＸ線解析したところ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型
結晶構造（Ｓｍ2Ｆｅ17金属間化合物）の回折線のみ観
測された。Ｓｍ、Ｆｅの化学分析値、窒化時間、磁気特
性を表４に示す。試料１５と１６からは本発明の添加元
素を含有しない場合には十分な磁気特性を得るのに必要
な窒化時間が長いことがわかる。
【００３２】
【表４】
【００３３】比較例３ 試料１７〜２４ ・・・ Ｌ
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａの添加量
を変えた以外は、実施例２と同様にしてＳｍ−Ｆｅ系合
金およびＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。Ｓｍ−
Ｆｅ系合金をＸ線解析したところ、菱面体晶系のＴｈ2
Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2Ｆｅ17金属間化合物）の回折
線のみ観測された。Ｓｍ、Ｆｅの化学分析値、ＥＰＭＡ
による添加元素の分析値、磁気特性を表５に示す。これ
らの結果から含有量が０．１ｗｔ％を超えるとＢｒが低
下していることがわかる。
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａの添加量
を変えた以外は、実施例２と同様にしてＳｍ−Ｆｅ系合
金およびＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。Ｓｍ−
Ｆｅ系合金をＸ線解析したところ、菱面体晶系のＴｈ2
Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2Ｆｅ17金属間化合物）の回折
線のみ観測された。Ｓｍ、Ｆｅの化学分析値、ＥＰＭＡ
による添加元素の分析値、磁気特性を表５に示す。これ
らの結果から含有量が０．１ｗｔ％を超えるとＢｒが低
下していることがわかる。
【００３４】
【表５】
【００３５】実施例３ 試料２５ ・・・ 純度９９．
５ｗｔ％、粒度３２５メッシュ以下の電気Ｃｏ粉と、純
度９９．７ｗｔ％、粒度３００メッシュ以下の電解Ｍｎ
粉も使用した以外には、実施例１と同様にして本発明の
Sm-Fe系合金を得た。この合金粉をX線解析したところ、
菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2（Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ）17金属間化合物）の回折線のみ観測された。
還元拡散の反応温度、時間、Ｓｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎの
化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値を表６に示す。つい
でこの粉末を管状炉中に装填し、アンモニア分圧０．３
７のアンモニア−水素混合ガス雰囲気中４６５℃で７時
間窒化処理し、その後アルゴンガス中４６５℃で２時間
アニール処理しＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。
本実施例では磁気特性を評価するための微粉砕粒径はフ
ィッシャー平均粒径２２μｍとした。磁気特性を表６に
示す。
５ｗｔ％、粒度３２５メッシュ以下の電気Ｃｏ粉と、純
度９９．７ｗｔ％、粒度３００メッシュ以下の電解Ｍｎ
粉も使用した以外には、実施例１と同様にして本発明の
Sm-Fe系合金を得た。この合金粉をX線解析したところ、
菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2（Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ）17金属間化合物）の回折線のみ観測された。
還元拡散の反応温度、時間、Ｓｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎの
化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値を表６に示す。つい
でこの粉末を管状炉中に装填し、アンモニア分圧０．３
７のアンモニア−水素混合ガス雰囲気中４６５℃で７時
間窒化処理し、その後アルゴンガス中４６５℃で２時間
アニール処理しＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。
本実施例では磁気特性を評価するための微粉砕粒径はフ
ィッシャー平均粒径２２μｍとした。磁気特性を表６に
示す。
【００３６】
【表６】
【００３７】比較例４ 試料２６〜２８ ・・・ 還元
拡散反応を１０００〜１２００℃で６〜１２時間とし窒
化処理時間を７〜１３時間とした以外は、実施例３と同
様にしてＳｍ−Ｆｅ系合金およびＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石
合金粉末を得た。Ｓｍ−Ｆｅ系合金をＸ線解析したとこ
ろ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2（Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｍｎ）17金属間化合物）の回折線のみ観測さ
れた。還元拡散の反応温度、時間、Ｓｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｍｎの化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値、窒化時間、
磁気特性を表７に示す。試料２６と２７からはＣａが
０．００１ｗｔ％未満では十分な磁気特性を得るのに必
要な窒化時間が長いこと、試料２８からは０．１ｗｔ％
を超えるとＢｒが低下していることがわかる。
拡散反応を１０００〜１２００℃で６〜１２時間とし窒
化処理時間を７〜１３時間とした以外は、実施例３と同
様にしてＳｍ−Ｆｅ系合金およびＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石
合金粉末を得た。Ｓｍ−Ｆｅ系合金をＸ線解析したとこ
ろ、菱面体晶系のＴｈ2Ｚｎ17型結晶構造（Ｓｍ2（Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｍｎ）17金属間化合物）の回折線のみ観測さ
れた。還元拡散の反応温度、時間、Ｓｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｍｎの化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値、窒化時間、
磁気特性を表７に示す。試料２６と２７からはＣａが
０．００１ｗｔ％未満では十分な磁気特性を得るのに必
要な窒化時間が長いこと、試料２８からは０．１ｗｔ％
を超えるとＢｒが低下していることがわかる。
【００３８】
【表７】
【００３９】実施例４ 試料２９ ・・・ 純度９９．
９ｗｔ％、粒度１５０メッシュ以下の電解Ｆｅ粉と、粒
度２００メッシュ以下のフェロチタン粉末と、純度９
９．９ｗｔ％、平均粒度３２５メッシュの酸化Ｎｄ粉末
を使用した以外は、実施例１と同様にして本発明のＮｄ
−Ｆｅ系合金約３ｋｇを得た。この合金粉をＸ線解析し
たところ、正方晶系のＴｈＭｎ12型結晶構造（ＮｄＦｅ
11Ｔｉ金属間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡
散の反応温度、時間、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｔｉの化学分析値、
結晶粒内のＣａ分析値を表８に示す。ついでこの粉末を
管状炉中に装填し、アンモニア分圧０．３５のアンモニ
ア−水素混合ガス雰囲気中４００℃で６時間窒化処理
し、その後アルゴンガス中４００℃で１時間アニール処
理しＮｄ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。磁気特性を
表８に示す。
９ｗｔ％、粒度１５０メッシュ以下の電解Ｆｅ粉と、粒
度２００メッシュ以下のフェロチタン粉末と、純度９
９．９ｗｔ％、平均粒度３２５メッシュの酸化Ｎｄ粉末
を使用した以外は、実施例１と同様にして本発明のＮｄ
−Ｆｅ系合金約３ｋｇを得た。この合金粉をＸ線解析し
たところ、正方晶系のＴｈＭｎ12型結晶構造（ＮｄＦｅ
11Ｔｉ金属間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡
散の反応温度、時間、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｔｉの化学分析値、
結晶粒内のＣａ分析値を表８に示す。ついでこの粉末を
管状炉中に装填し、アンモニア分圧０．３５のアンモニ
ア−水素混合ガス雰囲気中４００℃で６時間窒化処理
し、その後アルゴンガス中４００℃で１時間アニール処
理しＮｄ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金粉末を得た。磁気特性を
表８に示す。
【００４０】
【表８】
【００４１】比較例５ 試料３０〜３２ ・・・ 還元
拡散反応を１０００〜１２００℃で７〜１２時間とし窒
化処理時間を６〜１２時間とした以外は、実施例４と同
様にしてNd-Fe系合金およびＮｄ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金
粉末を得た。Ｎｄ−Ｆｅ系合金をＸ線解析したところ、
正方晶系のＴｈＭｎ12型結晶構造（ＮｄＦｅ11Ｔｉ金属
間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡散の反応温
度、時間、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｔｉの化学分析値、結晶粒内の
Ｃａ分析値、窒化時間、磁気特性を表９に示す。試料３
０と３１からはＣａが０．００１ｗｔ％未満では十分な
磁気特性を得るのに必要な窒化時間が長いこと、試料３
２からは０．１ｗｔ％を超えるとＢｒが低下しているこ
とがわかる。
拡散反応を１０００〜１２００℃で７〜１２時間とし窒
化処理時間を６〜１２時間とした以外は、実施例４と同
様にしてNd-Fe系合金およびＮｄ−Ｆｅ−Ｎ系磁石合金
粉末を得た。Ｎｄ−Ｆｅ系合金をＸ線解析したところ、
正方晶系のＴｈＭｎ12型結晶構造（ＮｄＦｅ11Ｔｉ金属
間化合物）の回折線のみ観測された。還元拡散の反応温
度、時間、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｔｉの化学分析値、結晶粒内の
Ｃａ分析値、窒化時間、磁気特性を表９に示す。試料３
０と３１からはＣａが０．００１ｗｔ％未満では十分な
磁気特性を得るのに必要な窒化時間が長いこと、試料３
２からは０．１ｗｔ％を超えるとＢｒが低下しているこ
とがわかる。
【００４２】
【表９】
【００４３】実施例５ 試料３３ ・・・ 純度９９．
９ｗｔ％、粒度１５０メッシュ以下の電解Ｆｅ粉と、粒
度２００メッシュ以下のフェロクロム粉末と、純度９９
ｗｔ％平均粒度３２５メッシュの酸化Ｓｍ粉末を使用し
た以外は、実施例１と同様にして本発明のＳｍ−Ｆｅ系
合金約３ｋｇを得た。この合金粉をＸ線解析したとこ
ろ、単斜晶系のＲ3（Ｆｅ、Ｔｉ）２９型結晶構造の回
折線のみ観測された。還元拡散の反応温度、時間、Ｓ
ｍ、Ｆｅ、Ｃｒの化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値を
表１０に示す。ついでこの粉末を管状炉中に装填し、ア
ンモニア分圧０．３５のアンモニア−水素混合ガス雰囲
気中５００℃で６時間窒化処理し、その後アルゴンガス
中５００℃で１時間アニール処理しＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁
石合金粉末を得た。本実施例では磁気特性を評価するた
めの微粉砕粒径はフィッシャー平均粒径１１μｍとし
た。磁気特性を表１０に示す。
９ｗｔ％、粒度１５０メッシュ以下の電解Ｆｅ粉と、粒
度２００メッシュ以下のフェロクロム粉末と、純度９９
ｗｔ％平均粒度３２５メッシュの酸化Ｓｍ粉末を使用し
た以外は、実施例１と同様にして本発明のＳｍ−Ｆｅ系
合金約３ｋｇを得た。この合金粉をＸ線解析したとこ
ろ、単斜晶系のＲ3（Ｆｅ、Ｔｉ）２９型結晶構造の回
折線のみ観測された。還元拡散の反応温度、時間、Ｓ
ｍ、Ｆｅ、Ｃｒの化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値を
表１０に示す。ついでこの粉末を管状炉中に装填し、ア
ンモニア分圧０．３５のアンモニア−水素混合ガス雰囲
気中５００℃で６時間窒化処理し、その後アルゴンガス
中５００℃で１時間アニール処理しＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁
石合金粉末を得た。本実施例では磁気特性を評価するた
めの微粉砕粒径はフィッシャー平均粒径１１μｍとし
た。磁気特性を表１０に示す。
【００４４】
【表１０】
【００４５】比較例６ 試料３４〜３６ ・・・ 還元
拡散反応を１０００〜１２００℃で７〜１２時間とし窒
化処理時間を６〜１２時間とした以外は、実施例５と同
様にしてＳｍ−Ｆｅ系合金およびＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石
合金粉末を得た。Ｓｍ−Ｆｅ系合金をＸ線解析したとこ
ろ、単斜晶系のＲ3（Ｆｅ、Ｔｉ）29型結晶構造の回折
線のみ観測された。還元拡散の反応温度、時間、Ｓｍ、
Ｆｅ、Ｃｒの化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値、窒化
時間、磁気特性を表１１に示す。試料３４と３５からは
Ｃａが０．００１ｗｔ％未満では十分な磁気特性を得る
のに必要な窒化時間が長いこと、試料３６からは０．１
ｗｔ％を超えるとＢｒが低下していることがわかる。
拡散反応を１０００〜１２００℃で７〜１２時間とし窒
化処理時間を６〜１２時間とした以外は、実施例５と同
様にしてＳｍ−Ｆｅ系合金およびＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石
合金粉末を得た。Ｓｍ−Ｆｅ系合金をＸ線解析したとこ
ろ、単斜晶系のＲ3（Ｆｅ、Ｔｉ）29型結晶構造の回折
線のみ観測された。還元拡散の反応温度、時間、Ｓｍ、
Ｆｅ、Ｃｒの化学分析値、結晶粒内のＣａ分析値、窒化
時間、磁気特性を表１１に示す。試料３４と３５からは
Ｃａが０．００１ｗｔ％未満では十分な磁気特性を得る
のに必要な窒化時間が長いこと、試料３６からは０．１
ｗｔ％を超えるとＢｒが低下していることがわかる。
【００４６】
【表１１】
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、従来よりも短時間で窒
化処理が可能となるため生産性が向上し、したがってコ
スト的に安価な希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造でき
る希土類−鉄系合金が得られた。
化処理が可能となるため生産性が向上し、したがってコ
スト的に安価な希土類−鉄−窒素系磁石合金を製造でき
る希土類−鉄系合金が得られた。
Claims (2)
- 【請求項１】 希土類元素（Ｙを含むランタノイド元素
のいずれか一種または二種以上）と鉄とを主構成成分と
する合金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少なくとも一
種以上を０．００１〜０．１ｗｔ％含有することを特徴
とする希土類−鉄系合金。 - 【請求項２】 希土類元素（Ｙを含むランタノイド元素
のいずれか一種または二種以上）と鉄とＭ（Ｍは、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、
Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃの少なくとも一種以上）とを
主構成成分とする合金であって、該合金内部にＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの少
なくとも一種以上を０．００１〜０．１ｗｔ％含有する
ことを特徴とする希土類−鉄系合金。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31455995A JP3304729B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 希土類−鉄系磁石用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31455995A JP3304729B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 希土類−鉄系磁石用合金 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001211459A Division JP3797153B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 希土類−鉄系合金粉末の窒化法および該方法に用いられる合金粉末原料 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157803A true JPH09157803A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3304729B2 JP3304729B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=18054750
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP31455995A Expired - Fee Related JP3304729B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 希土類−鉄系磁石用合金 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3304729B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005268718A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 希土類−鉄−マンガン−窒素系磁石粉末およびその製造方法 |
| JP2007070724A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-03-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 希土類−鉄−窒素系磁石粉末およびその製造方法 |
| WO2007119393A1 (ja) | 2006-03-16 | 2007-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ラジアル異方性磁石の製造方法とラジアル異方性磁石を用いた永久磁石モータ及び有鉄心永久磁石モータ |
| EP2226814A1 (en) | 2009-02-27 | 2010-09-08 | MINEBEA Co., Ltd. | Rare-earth iron -based magnet with self-recoverability |
| JP2010283359A (ja) * | 2010-07-05 | 2010-12-16 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 希土類−鉄−マンガン−窒素系磁石粉末 |
| DE102010037838A1 (de) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Minebea Co., Ltd. | Anisotroper Kunstharz-Verbundmagnet auf Seltenerd-Eisen Basis |
| JP2018031048A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 磁性化合物の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31455995A patent/JP3304729B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8072109B2 (en) | 2006-03-16 | 2011-12-06 | Panasonic Corporation | Radial anisotropic magnet manufacturing method, permanent magnet motor using radial anisotropic magnet, and iron core-equipped permanent magnet motor |
| US8183732B2 (en) | 2006-03-16 | 2012-05-22 | Panasonic Corporation | Radial anisotropic magnet manufacturing method, permanent magnet motor using radial anisotropic magnet, and iron core-equipped permanent magnet motor |
| EP2226814A1 (en) | 2009-02-27 | 2010-09-08 | MINEBEA Co., Ltd. | Rare-earth iron -based magnet with self-recoverability |
| DE102010037838A1 (de) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Minebea Co., Ltd. | Anisotroper Kunstharz-Verbundmagnet auf Seltenerd-Eisen Basis |
| US8329056B2 (en) | 2009-09-29 | 2012-12-11 | Minebea Co., Ltd. | Anisotropic rare earth-iron based resin bonded magnet |
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| JP2018031048A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 磁性化合物の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3304729B2 (ja) | 2002-07-22 |
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