JPH09232121A - R−m−b磁石 - Google Patents

R−m−b磁石

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JPH09232121A
JPH09232121A JP8040101A JP4010196A JPH09232121A JP H09232121 A JPH09232121 A JP H09232121A JP 8040101 A JP8040101 A JP 8040101A JP 4010196 A JP4010196 A JP 4010196A JP H09232121 A JPH09232121 A JP H09232121A
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JP
Japan
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alloy
rich phase
magnet
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low
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JP8040101A
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English (en)
Inventor
Makoto Ushijima
誠 牛嶋
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Rリッチ相の偏析に伴う耐食性の低下やRリ
ッチ相へのカーバイトやオキサイドの生成に伴う磁気特
性の低下の両面の改善を図ったR−M−B磁石。 【解決手段】 Rリッチ相にGa、C、O2の複合組織
にすることがRリッチ相の耐食性改善とC、O2のRリ
ッチ相への偏析に伴う磁気特性の低下を防ぎ、特にGa
の添加がCやO2の量の多い場合に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はR(Yを含む希土
類)、M(FeまたはFeとCo)、B(ホウ素)を主
成 分とする永久磁石に関し、特に耐蝕性を有し、且つ
高磁気特性のR−M−B磁石に関するものである。
【0002】
【従来の技術】R−M−B磁石は、組成及びその製造方
法の種々の改良で、最大エネルギー積で40MGOe以
上のものが量産化されている。特に製造方法の中でも最
近は、従来の一組成の合金を粉砕、成形、焼結、熱処理
の工程を経て製造するいわゆるシングル法から、磁気特
性改善の為、二種以上の各種合金粉末や組成の異なる合
金粉末を混合し、焼結、熱処理し高性能R−M−B磁石
を製造する、いわゆるブレンド法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのブレ
ンド法ではR−M−B磁石の耐蝕性と磁気特性の両方を
満足させることが非常に困難である。R−M−B磁石は
2Fe14Bを主体とする母相、Rリッチ相、Bリッチ
相が混在した組織を有しており、シングル法ではこのR
リッチ相は一部が母相粒内及び粒界近傍に分散してい
る。ブレンド法においては、希土類元素の含有量の異な
る2種の合金を混合して磁気特性の高いR−M−B磁石
を得る為に、Rリッチ相に、V,Ti,Mo,W,A
l,Nb等の元素を偏析させ、且つ母相粒内のRリッチ
相を減らし粒界近傍にRリッチ相を偏析させる析出相の
組織及び組成制御を行うことが一般的である。その場合
Rリッチ相の粒界近傍での偏析程度はシングル法より顕
著である。一方、一般的にこのRリッチ相は特に希土類
元素(特にNd)の濃度が高く、Ndリッチの相は耐蝕
性が悪いことが知られている。またこのRリッチ相には
CやO2が偏析する傾向があり、R−カーバイトやRオ
キサイドが生成され、これ 等の多い場合には磁気特性
の低下が生じる(特に保磁力iHc)。本発明は従来の
欠点であるRリッチ相の偏析に伴う耐蝕性の低下やRリ
ッチ相へのカーバイトやオキサイドの生成に伴う磁気特
性の低下の両面の改善を図ったR−M−B磁石を提供す
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、Rリッチ相
の偏析に伴う課題を解決する為に従来の耐蝕性劣化と磁
気特性低下の磁石組成及び組織を改善し、優れた耐蝕性
と磁気特性の高い磁石を得ることを見い出した。本発明
の要旨はRリッチ相にGa,C,O2の複合組織にする
ことがRリッチ相の耐蝕性改善とC,O2のRリッチ相
への偏析に伴う磁気特性の低下を防ぐことを見い出し
た。特にGaの添加がCやO2の量の多い場合に有効で
ある。希土類元素の重量比が、ほぼ同じ二種以上の合金
粉末をブレンドし所定の組成のR−Fe−B磁石を製造
する場合に、一方の合金粉末にGa、DyとAl、T
i、Nb、Mo、V、Wの内の一種以上若しくはGa、
Dy、Al、Ti、Nb、Mo、V、Wの内の一種以上
を含有させることが有効である。又、総希土類元素の異
なる二種以上の合金粉末をブレンドし所定の組成のR−
Fe−B磁石を製造する場合に総希土類元素の重量比の
多い合金粉末にC,O2が多いこと及びGa,C,O2
多いことが有効な効果をもたらす。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、28〜32Wt%のR(但し、RはYを含む希土類元
素の少なくとも一種以上であり、Rの内0.5〜2.0
Wt%がDy)と0.1〜2.0Wt%のBと0.02〜
0.2Wt%のGaとAl、Ti、Nb、Mo、V、Wか
ら選ばれた少なくとも一種以上の元素10Wt%以下と
0.02〜0.2Wt%のCと4000〜7000ppm
のO2及び残部がFeまたはFeとCoからなり、G
a、C及びO2がRリッチ相及びその周辺に偏析してい
るR−M−B磁石であり、また28〜32Wt%のR(但
し、RはYを含む希土類元素の少なくとも一種以上)と
0.1〜2.0Wt%のBと0.02〜0.2Wt%のGa
とAl、Ti、Nb、Mo、V、Wから選ばれた少なく
とも一種以上の元素10Wt%以下と0.02〜0.2Wt
%のCと4000〜7000ppmのO2及び残部がF
eまたはFeとCoからなり、Ga、C及びO2がRリ
ッチ相及びその周辺に偏析しているR−M−B磁石であ
る。ここで、Cは0.02%未満では耐蝕性には効果が
なく、0.2%を越えると磁力が低下する。O2は40
00ppm未満では耐蝕性が悪く、7000ppmを越
えると磁力低下をもたらす。Gaの限定理由 は、Ga
<0.02%では磁気特性の改善効果がなく、また、G
a>0.2%入れてもiHcの改善度は変わらずGaが
高価である為に得策ではない為である。更にGa,C,
2と重希土類元素及びV,Ti,Mo,W,Al,N
bから 選ばれた一種以上の元素をRリッチ相及びその
周辺に偏析させても良い。次に異なる組成をもつ粉末を
混合して焼結する希土類永久磁石の製造方法において、
総希土類割合(以下、TRE%で示す)の低い合金とT
RE%の高い合金とを混合して、所定のTRE%のR−
M−B磁石を製造する際に、TRE%の高い合金(以
下、高R合金と称す)のC量及びO2量をTRE%の低
い合金(以下、低R合金 と称す)のそれ等より高くす
る方法であり、本製造方法により作成したR−M−B磁
石である。上記方法においてGaを高R合金に添加する
とその効果は飛躍的に向上し、本発明により耐蝕性の優
れた、高性能のR−M−B磁石が発現する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づき説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 (実施例1、比較例1)R量が同一重量%のR合金(合
金A、B)を表1に示すように、実施例1と比較例1の
組成になるように、金属Nd,Dy,Fe,ferro
−B,ferro−Nd,金属Gaを所定の重量秤量
し、これを真空溶解して重量10Kgの各々のインゴッ
トを作成した。このインゴットをハンマーで解砕した
後、更に粗粉砕機を用い不活性ガス雰囲気中での粗粉砕
を行い500μm以下の粒度の粗粉を得た。次いでこの
粗粉をジェットミルを用い不活性雰囲気中で微粉砕をし
て微粉を得た。C,O2量は粉砕時に各 々調整した。こ
の微粉の平均粒度は4.0μm(F.S.S.S)であ
る。次にこの微粉を表1に示すような最終組成(ブレン
ド後)になるように合金Aと合金Bを混合し、配向磁場
強度15KOe,成形圧力1.5Ton/cm2の条件下の横
磁場中でプレス成形し、30mm×20mm×15mmの成形
体を作成した。この成形体を実質的に真空の条件で11
00℃×3Hrの焼結を行い、得られた焼結体に900
℃×2Hrの第1次熱処理、次いで580℃×2Hrの
第2次熱処理を施した。得られた焼結体の密度は7.5
8g/cm3であった。実施例1のiHcは17.0KO
e、比較例1のiHcは14.8KOeであった。
【0007】
【表1】
【0008】表1よりわかるようC量、O2量の高い同
一重量%のRを含有するR合金を混合してブレン ド後
の組成のC量、O2量の高い合金を作成する混合法にお
いて、GaはDy、 Al、NbなどのいわゆるiHc
向上させる元素を有する合金に入れることが磁気特性の
向上につながることが分かる。
【0009】実施例1のEPMAの線分析結果を図1に
示す。Ga,C,O2がRリッチ相に偏析しており、R
リッチ相でR−Ga−C−O2の複合組織を得ることが
特性改善につながるものと考えられる。
【0010】(実施例2,3,4、比較例2,3,4,
5)低R合金と高R合金を表2、表3に示すように実施
例2,3と比較例2,3の組成になる様に秤量し、各々
別々のインゴットを作成し、実施例1と同様の方法で粉
砕を行い、表2、表3に示す最終組成(ブレンド後)に
なるように低R合金と高R合金を混合し、実施例1と同
様の方法で成形、焼結、熱処理し、磁気特性(iHc)
を測定した。混合後の最終組成のR量は同じであるが、
実施例2,3と比較例2,3の高R合金のR量は実施例
1より高い。実施例2と3は高R合金にGaが入ってお
り、実施例2は低R合金と高R合金のC量、O2量が高
いのに対し、実施例3は低R合金のC量、O2量が低
く、高R合金のC量、O2量が高い。一方、比較例2は
低R合金にGaが入っており、高R合金及び低R合金共
C量、O2量が高く、比較例3は低R合金、高R合金共
にGaが入ってなく、C量、O2量は両者共高い。実施
例2,3、比較例2,3の各々のiHcの測定結果は、
実施例2は17.1KOe、実施例3は18.2KO
e、比較例2は15.5KOe、比較例3は14.8K
Oeであった。実施例2と比較例2,3を比較するとブ
レンド後のC量、O2量が同等レベルで高い場合Ga添
加はiHc向上に有効であるが、特にGaの添加結果は
高R合金に入る場合に磁気特性の向上に対して著しく有
効であることがわかる。実施例3では、特に低R合金の
C量、O2量が高R合金より低い場合、高R合金のCや
2量が高くてもGaが高R合金中に入ることでiHc
のレベルは実施例2に比べ更に向上する。即ち、Gaの
効果は低R合金と高R合金とを組み合せたブレンド法の
場合において特に高R合金のCやO2量の高い場合その
効果を発揮することが認められた。
【0011】
【表2】
【0012】
【表3】
【0013】次に実施例2,3,4と比較例2,3の試
料を比較例4,5と共に耐蝕性評価を行った。耐蝕性は
プレッシャークッカーテスト法(120℃×2×100
%相対湿度)で評価した。実施例4と比較例4,5は実
施例2,3と同様の方法で作製した。組成を表2、表3
に示す。実施例4と比較例4,5は低R合金にも高R合
金にもGaは入っていない。実施例4は低R合金のC,
2量は低く、高R合金のC,O2量が高い。比較例4は
低R合金も高R合金もC,O2量は低く、また比較例5
は低R合金のC,O2量は高く、高R合金のC,O2量は
低い。結果を表4に示す。表4において○印は耐久性
有、×印は耐久性無を示す。
【0014】
【表4】
【0015】以上の結果より、ブレンド後のC量、O2
量によらずGaは高R合金のC,O2量の高い場合に高
R合金に添加することで飛躍的な耐蝕性改善が図れるこ
とを見出した。またこれ等一連の試験結果より、実施例
4と比較例4,5を対比するとGaの添加がない場合で
もブレンド後のC量、O2量によらず、高R合金のC,
2量が、低R合金のC,O2量より高い場合に良い耐蝕
性を示すことが合せて見出された。
【0016】
【発明の効果】本発明によればRリッチ相にGaが入る
ことでC,O2量による磁気特性の低下を抑えたR−M
−B磁石を得ることができ、特にC及びO2量の多い場
合に、従来にない効果をもたらすものである。また、G
a無添加の場合でも高R合金と低R合金とを組合わせた
場合に高R合金のC量、O2量が低R合金のC量、O2
より高くすることによりブレンド後のC量、O2量によ
らず耐蝕性を向上させることができる。また、Gaを必
須とした高R合金のC及びO2量を低R合金のそれらよ
り高くし、混合することによりブレンド後のC量、O2
量によらずiHcを向上させることができ産業上その利
用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のEPMA線分析結果。
【符号の説明】
なし

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 28〜32Wt%のR(但し、RはYを含
    む希土類元素の少なくとも一種以上)と0.1〜2.0
    Wt%のBと0.02〜0.2Wt%のGaとAl、Ti、
    Nb、Mo、V、Wから選ばれた少なくとも一種以上の
    元素10Wt%以下と0.02〜0.2Wt%のCと400
    0〜7000ppmのO2及び残部がFeまたはFeと
    Coからなり、Ga、C及びO2がRリッチ相及びその
    周辺に偏析していることを特徴とするR−M−B磁石。
  2. 【請求項2】 28〜32Wt%のR(但し、RはYを含
    む希土類元素の少なくとも一種以上であり、Rの内0.
    5〜2.0Wt%がDy)と0.1〜2.0Wt%のBと
    0.02〜0.2Wt%のGaとAl、Ti、Nb、M
    o、V、Wから選ばれた少なくとも一種以上の元素10
    Wt%以下と0.02〜0.2Wt%のCと4000〜70
    00ppmのO2及び残部がFeまたはFeとCoから
    なり、Ga、C及びO2がRリッチ相及びその周辺に偏
    析していることを特徴とするR−M−B磁石。
JP8040101A 1996-02-27 1996-02-27 R−m−b磁石 Pending JPH09232121A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6468365B1 (en) 1998-10-14 2002-10-22 Hitachi Metals, Ltd. R-T-B sintered permanent magnet
JP2009016853A (ja) * 2008-08-08 2009-01-22 Tdk Corp 希土類焼結磁石の製造方法

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