JPH0927409A - 焼結型永久磁石 - Google Patents

焼結型永久磁石

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JPH0927409A
JPH0927409A JP7175952A JP17595295A JPH0927409A JP H0927409 A JPH0927409 A JP H0927409A JP 7175952 A JP7175952 A JP 7175952A JP 17595295 A JP17595295 A JP 17595295A JP H0927409 A JPH0927409 A JP H0927409A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、R−Fe−B系の焼結型永久磁石
の耐食性を改善することを目的とする。 【構成】 本発明は、重量百分率でR(RはYを含む希
土類元素のうち1種または2種以上)27.0〜31.0%、B
0.5〜2.0%、O 0.25%以下、C 0.15%、以下残部F
eの組成を有する焼結型永久磁石において、N量を0.02
〜0.15%とすることにより耐食性を改善した焼結型永久
磁石である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、R-Fe-B系の希土類永久
磁石の性能改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】焼結型希土類永久磁石の中でR-Fe-B系(R
はYを含む希土類元素のうちの1種又は2種以上)焼結型
永久磁石は高性能磁石として注目され、広い分野で使用
されている。このR-Fe-B系焼結型永久磁石は、基本的に
はR2Fe14B相(主相)、RFe4B4相(Brich相)、R85Fe15相(Rr
ich相)の3相から成る構造を有している。組成的に希土
類元素に豊んだRrich相の存在と、このような3相構造
に由来して、R-Fe-B系焼結型永久磁石はSm-Co系焼結型
永久磁石に比べて耐蝕性が劣り、この永久磁石の開発当
初から現在に至るまで欠点の1つとなっている。R-Fe-B
系焼結型永久磁石の腐蝕のメカニズムについての定説は
無いが、Rrich相を起点とした腐蝕の形態が一般的であ
ることから、Rrich相を陽極とした陽極腐蝕との見方も
ある。確かに、R-Fe-B系焼結型永久磁石の希土類元素の
量を減少することによって、その焼結体内部のRrich相
の量は減少し、かつ相の形態は微細化し、これに対応し
て永久磁石の耐蝕性は向上する。従って、希土類元素の
量を減少することは、R-Fe-B系焼結型永久磁石の耐蝕性
改善の一つの方法である。
【0003】R-Fe-B系を含む焼結型の希土類永久磁石
は、原料金属を溶解し鋳型に注湯して得られたインゴッ
トを粉砕,成形,焼結,熱処理,加工するという粉末冶
金的な工程によって製造されるのが一般的である。しか
し、インゴットを粉砕して得られる合金粉末は、希土類
元素を多量に含むため化学的に非常に活性であり、大気
中において酸化して含有酸素量が増加する。これによっ
て、焼結後の焼結体では希土類元素の一部が酸化物を形
成し、磁気的に有効な希土類元素が減少する。このた
め、実用的な磁気特性の水準、例えばiHc≧13kOeを実現
するためには、R-Fe-B系焼結型永久磁石の希土類元素の
量を増やす必要があり、重量百分比率で31%を越える希
土類元素の添加量が実用材料では採用されている。この
ため、これまでのR-Fe-B系焼結型永久磁石の耐蝕性は十
分ではなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上述べた
R-Fe-B系焼結型永久磁石の耐蝕性を大幅に改善しようと
するものである。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、R-Fe-B系
焼結型永久磁石の耐蝕性を改善するために種々検討した
結果、特定範囲量の希土類量と特定量以下の酸素量と炭
素量のR-Fe-B系焼結型永久磁石において、その含有窒素
量を特定範囲量とすることによって、耐蝕性が改善され
るとともに実用的な高い磁気特性も得られることを見い
出して本発明に至ったものである。以下、本発明を具体
的に説明する。本発明における焼結型永久磁石は、重量
百分率でR(RはYを含む希土類元素のうちの1種又は2種
以上)27.0〜31.0%,N 0.02〜0.15%,O 0.25%以下(0%
を含まず),C 0.15%以下(0%を含まず)の組成を有す
る。また、本発明焼結型永久磁石において、Feの一部
をNb 0.1〜2.0%,Al 0.02〜2.0%,Co 0.3
〜5.0%,Ga 0.01〜0.5%,Cu 0.01〜1.0%のうち1種
または2種以上で置換することができる。
【0006】
【作用】組成の限定理由は次のとおりである。希土類元
素の量は、重量百分率で27.0〜31.0%とされる。希土類
元素の量が31.0%を越えると、焼結体内部のRrich相の
量が多くなり、かつ形態も粗大化して耐蝕性が悪くな
る。一方、希土類元素の量が27.0%未満であると、焼結
体の緻密化に必要な液相量が不足して焼結体密度が低下
し、同時に磁気特性のうち残留磁束密度Brと保磁力iHc
が共に低下する。従って、希土類元素の量は27.0〜31.0
%とされる。Oの量は重量百分率で0.05〜0.25%とされ
る。Oの量が0.25%を越える場合には、希土類元素の1
部が酸化物を形成し、磁気的に有効な希土類元素が減少
して保磁力iHcが低下する。一方溶解によって作製する
インゴットのO量の水準は最大0.04%であるため、
最終焼結体のO量をこの値以下とすることは困難であ
り、O量は0.05〜0.25%することが好ましい。
Cの量は重量百分率で0.01〜0.15%とされる。Cの量が0.
15%より多い場合には、希土類元素の1部が炭化物を形
成し、磁気的に有効な希土類元素が減少して保磁力iHc
が低下する。C量は、0.12%以下とすることがより好ま
しく、0.10%以下とすることがさらに好ましい。一方、
溶解によって作製するインゴットのC量の水準は最大0.
008%であり、最終焼結体のC量をこの値以下とするこ
とは困難であり、焼結体のC量は0.01〜0.15%
とすることが好ましい。
【0007】本発明者らの研究成果によると、R-Fe-B系
焼結型希土類磁石の耐蝕性の改善に対しては、希土類元
素の量を31.0%とすることは必要条件ではあるが十分条
件ではない。これにはさらに、焼結体中のN量を厳密に
制御する必要がある。上記の組成範囲の希土類量、O
量、C量を有するR-Fe-B系焼結型希土類磁石において、
焼結体中のN量を所定範囲とすることによって、優れた
耐蝕性と高い磁気特性を両立させることができる。焼結
体中のN量は重量百分率で0.02〜0.15%とする必要があ
る。Nの含有による耐蝕性の改善効果のメカニズムにつ
いては必ずしも明確ではないが焼結体中のNは主にはRri
ch相に存在し、希土類元素の一部と結合して窒化物を形
成していることから、この窒化物の形成がRrich相の陽
極酸化を抑制しているものと考えられる。Nの量が0.02
%より少ない場合には、窒化物の形成量が少ないため
か、焼結体の耐蝕性の改善効果は見られない。Nの量が
0.02%以上では、Nの量の増加に従って焼結体の耐蝕性
も向上するが、Nの量が0.15%を越えると保磁力iHcが急
激に低下する。これは、窒化物の形成による磁気的に有
効な希土類元素の減少によるためと考えられる。以上の
理由から、N量は0.02〜0.15%とされる。N量は0.03〜
0.13%とすることがさらに好ましい。
【0008】本発明のR-Fe-B系焼結型永久磁石において
は、Feの1部をNb,Al,Co,Ga,Cuのうち1種類又は2種
類以上で置換することができ以下に各元素の置換量(こ
こでは置換後の永久磁石の全組成に対する重量百分率)
の限定理由を説明する。Nbの置換量は0.1〜2.0%とされ
る。Nbの添加によって、焼結過程でNbのほう化物が生成
し、これが結晶粒の異常粒成長のを抑制する。Nbの置換
量が0.1%より少ない場合には、結晶粒の異常粒成長の
抑制効果が十分ではなくなる。一方、Nbの置換量が2.0
%を越えると、Nbのほう化物の生成量が多くなるため残
留磁束密度Brが低下する。Alの置換量は0.02〜2.0%と
される。Alの添加は保磁力iHcを高める効果がある。Al
の置換量が0.02%より少ない場合には、保磁力の向上効
果が少ない。置換量が2.0%を越えると、残留磁束密度B
rが急激に低下する。Coの置換量は0.3〜5.0%とされ
る。Coの添加はキューリ点の向上即ち飽和磁化の温度係
数の改善をもたらす。Coの置換量が0.3%より少ない場
合には、温度係数の改善効果は小さい。Coの置換量が5.
0%を越えると、残留磁束密度Br、保磁力iHcが共に急激
に低下する。Gaの置換量は0.01〜0.5%とされる。Gaの
微量添加は保持力iHcの向上をもたらすが、置換量が0.0
1%より少ない場合には、添加効果は小さい。一方、Ga
の置換量が0.5%を越えると、残留磁束密度Brの低下が
顕著になるとともに保磁力iHcも低下する。Cuの置換量
は0.01〜1.0%とされる。Cuの微量添加は保磁力iHcの向
上をもたらすが、添加量が1.0%を越えるとその添加効
果は飽和する。添加量が0.01%より少ない場合には、保
磁力iHcの向上効果は小さい。
【0009】次に、本発明の要点であるR-Fe-B系焼結型
永久磁石のN量の制御方法について説明する。R-Fe-B系
焼結型永久磁石のN量の制御方法には種々の方法があり
その方法は本発明においては選択可能であり、限定され
るものではない。例えば、ジェットミル粉砕機にR-Fe-B
系焼結型永久磁石用の原料粗粉を装入し、次いでジェッ
トミル内部をArガスで置換してそのArガス中の酸素濃度
が実質的に0%になるようにし、次にN2ガスを微量導入
してArガス中のN2ガスの濃度を調整する(通常0.0001〜
0.1%の範囲)。このN2ガスを微量に含んだArガス雰囲気
中で原料粗粉を微粉砕する過程で、原料中の主には希土
類元素とNが結合し、回収された微粉中のN量が増加す
る。微粉の回収にあたっては、ジェットミルの微粉回収
口に鉱物油、植物油、合成油等の溶媒を満たした容器を
直接設置し、Arガス雰囲気中で溶媒中に直接微粉を回収
する。こうして得たスラリー状の原料を磁界中で湿式成
形し、成形体とする。成形体を真空炉中で、5×10-2tor
r程度の真空度下で200℃前後の温度に加熱し、成形体内
の含有溶媒を除去する。次いで引き続き、真空炉の温度
を1100℃前後の焼結温度にまで上げ、5×10-4torr程度
の真空度下で焼結して焼結体を得る。こうしてO量が0.2
5%以下でC量が0.15%以下のR-Fe-B系焼結型永久磁石を
得ることができる。この場合、焼結体中のN量の制御
は、上記粉砕時のArガス中の導入N2ガスの濃度制御によ
っておこなう。原料へのNの混入度は、ジェットミルの
容量、装入原料粗粉の組成と装入量、ジェットミル粉砕
時の原料粗粉の送り量などによって変化する。従って、
目標とする焼結体N量を得るためには、粉砕時の条件毎
に条件出しをし、最適なArガス中のN2ガス濃度を決めて
粉砕する必要がある。この様な方法によって、焼結体中
のN量を0.02〜0.15%に制御することができる。また、
ジェットミル内部をN2ガスで置換してそのN2ガス中の酸
素濃度が実質的に0%になるようにし、このN2ガス雰囲
気中で原料粗粉を微粉砕することで、O量が0.25%以
下、C量が0.15%以下、N量が0.02〜0.15%のR-Fe-B系焼
結型永久磁石を得ることもできる。この場合は、原料粗
粉の装入量と粉砕時の原料粗粉の送り量によって原料へ
のNの混入度を制御し、目標とするN量の焼結体を得る。
ジェットミルの型式や容量によって原料へのNの混入度
は変化するため、あらかじめ条件出しを行って、原料粗
粉の装入量と粉砕時の送り量を設定する。粉砕後の微粉
の回収方法は鉱物油、植物油、合成油等の溶媒中へであ
り、湿式成形以降の工程も前記のArガス雰囲気中での粉
砕の場合と同じである。以上のような方法によってO量
が0.25%以下、C量が0.15%以下、N量が0.02〜0.15%のR
-Fe-B系焼結体を得ることができる。これを熱処理、加
工することによって、耐蝕性に優れかつ高い磁気特性を
有するR-Fe-B系焼結型永久磁石の製造が可能である。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例をもって具体的に説明
するが、本発明の内容はこれに限定されるものではな
い。 (実施例1)重量百分率でNd 24.0%,Pr 3.0%,Dy 2.0%,
B 1.1%,Nb 1.3%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.0
1%、C 0.005%、N 0.007%、残部Feの組成を有する
合金インゴットを作製した。このインゴットを破砕し
て、32mesh以下の原料粗粉とした。この原料粗粉の組成
を分析したところ、Nd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,B1.1
%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.14%,C
0.02%,N 0.007%,残部Feという分析値を得た。この原
料粗粉50kgをジェットミル内に装入した後、ジェットミ
ル内部をArガスで置換しArガス中の酸素濃度を実質的に
0%とした。次にN2ガスを導入し、Arガス中のN2ガスの
濃度を0.003%とした。次いで、粉砕圧力7.5kg/cm2、原
料粗粉の供給量8kg/Hrの条件で粉砕した。ジェットミル
の微粉回収口には鉱物油(商品名MC OIL P-02,出光興産
製)を満たした容器を直接設置し、Arガス雰囲気中で微
粉を直接鉱物油中へ回収した。回収後の原料は、鉱物油
の量を加減することで微粉の純分が75重量%の原料スラ
リーとした。なお、微粉の平均粒度は4.7μであった。
この原料スラリーを、金型キャビティ内で14kOeの配向
磁界を印加しながら1.0ton/cm2の成形圧で湿式成形し
た。配向磁界の印加方向は、成形方向と垂直である。ま
た金型の上パンチには溶媒排出孔を多数設け、成形時に
は1mmの厚さの布製のフィルタを上パンチ面にあてて使
用した。成形体は、3.0×10-2torrの真空中で200℃×1
時間加熱して含有鉱物油を除去し、次いで4.0×10-4tor
rの条件下で15℃/分の昇温速度で1070℃まで昇温
し、その温度で3時間保持して焼結した。焼結体の組成
を分析したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,B 1.1
%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.17%,C
0.06%,N 0.035%,残部Feという分析値を得た。この焼
結体にArガス雰囲気中で900℃×2時間と530℃×1時間
の熱処理を各1回施した。機械加工後磁気特性を測定し
たところ、表1に示すような良好な値を得た。この永久
磁石の耐蝕性を評価するために、磁石を10mm×10mm×3m
mの一定寸法に加工後、その表面に10μのNiメッキを施
した。次いでこの試料を2気圧,120℃,湿度100%の条件
に放置し、時間の経過に対するNiメッキのハクリ程度を
調べた。表1に示すように、1000時間を経過してもNiメ
ッキに異常が認められず、良好な耐蝕性を示した。
【0011】(実施例2)実施例1で使用したのと同一の
原料粗粉を、実施例1と同一の条件で微粉砕した。ただ
しArガス中のN2ガスの濃度のみは0.006%とした。微粉
の平均粒度は4.8μであった。微粉の回収、原料スラリ
ーの作製、湿式成形、脱鉱物油と焼結、熱処理など以降
の工程も、実施例1と同一の条件でおこなった。焼結体
の組成を分析したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,
B 1.1%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.16
%,C 0.06%,N 0.05%,残部Feという分析値を得た。こ
の永久磁石の磁気特性を評価したところ、表1に示すよ
うな良好な値を得た。また、耐蝕性は、同じく表1に示
すように1200時間を経過してもNiメッキに異常が認めら
れず、良好な耐蝕性を示した(評価用試料の作製条件と
評価条件は実施例1と同じ。以下の実施例、比較例でも
同様。)。
【0012】(実施例3)実施例1で使用したのと同一の
原料粗粉を、実施例1と同一の条件で微粉砕した。ただ
しArガス中のN2ガスの濃度のみは0.015%とした。微粉
の平均粒度は4.7μであった。微粉の回収、原料スラリ
ーの作製、湿式成形、脱鉱物油と焼結、熱処理など以降
の工程も、実施例1と同一の条件でおこなった。焼結体
の組成を分析したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,
B 1.1%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.16
%,C 0.06%,N 0.12%,残部Feという分析値を得た。こ
の永久磁石の磁気特性を評価したところ、表1に示すよ
うな良好な値を得た。また、耐蝕性は、同じく表1に示
すように1500時間を経過してもNiメッキに異常が認めら
れず、良好な耐蝕性を示した。
【0013】(比較例1)実施例1で使用したのと同一の
原料粗粉を、実施例1と同一の条件で微粉砕した。ただ
しArガス中のN2ガスの濃度のみは0.0005%とした。微粉
の平均粒度は4.7μであった。微粉の回収、原料スラリ
ーの作製、湿式成形、脱鉱物油と焼結、熱処理など以降
の工程も、実施例1と同一の条件でおこなった。焼結体
の組成を分析したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,
B 1.1%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.18
%,C 0.06%,N 0.1%,残部Feという分析値を得た。この
永久磁石の磁気特性を評価したところ、表1に示すよう
な良好な値を得た。しかし、この永久磁石の耐蝕性は、
表1に示すように120時間でNiメッキにハク離が発生
し、良好なものではないことが判った。
【0014】(比較例2)実施例1で使用したのと同一の
原料粗粉を、実施例1と同一の条件で微粉砕した。ただ
しArガス中のN2ガスの濃度のみは0.025%とした。微粉
の平均粒度は4.6μであった。微粉の回収、原料スラリ
ーの作製、湿式成形、脱鉱物油と焼結、熱処理など以降
の工程も、実施例1と同一の条件でおこなった。焼結体
の組成を分析したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,
B 1.1%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.16
%,C 0.06%,N 0.20%,残部Feという分析値を得た。こ
の永久磁石の耐蝕性は、表1に示すように1800時間を経
過してもNiメッキに異常が認められず、良好な耐蝕性を
示した。しかし一方、表1に示すように磁気特性のうち
特に保磁力iHcの水準が低く、実用材料としては不適当
であることが判った。
【0015】(比較例3)重量百分率でNd 26.8%,Pr 3.5
%,Dy 2.0%,B 1.1%,Nb 1.3%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga
0.1%,残部Feの組成を有する合金インゴットを作製し
た。このインゴットを破砕して、32mesh以下の原料粗粉
とした。この原料粗粉の組成を分析したところ、Nd 26.
7%,Pr 3.5%,Dy 2.0%,B 1.1%,Nb 1.3%,Al 1.0%,Co
3.3%,Ga0.1%,O 0.18%,C 0.03%,N 0.009%,残部Fe
という分析値を得た。この原料粗粉を実施例1と同一の
条件で微粉砕した。微粉の平均粒度は4.5μであった。
微粉の回収、原料スラリーの作製、湿式成形、脱鉱物油
と焼結、熱処理など以降の工程も、実施例1と同一の条
件でおこなった。焼結体の組成を分析したところNd 26.
7%,Pr 3.5%,Dy 2.0%,B 1.1%,Nb 1.3%,Al 1.0%,Co
3.3%,Ga 0.1%,O 0.20%,C 0.07%,N 0.04%,残部Fe
という分析値を得た。この永久磁石の磁気特性を評価し
たところ、表1に示すような良好な値を得た。しかし、
この永久磁石の耐蝕性は、表1に示すように24時間でNi
メッキにハク離が発生し、劣悪なものであることが判っ
た。
【0016】(実施例4)重量百分率でNd 27.5%,Pr 1.0
%,Dy 1.5%,B 1.0%,Nb 0.7%,Al 0.1%,Co 2.0%,Ga
0.08%,C u0.1%,O 0.02%、C 0.006%、N 0.008%、
残部Feの組成を有する合金薄帯を作製した。この合金薄
帯を破砕して、32mesh以下の原料粗粉とした。この原料
粗粉の組成を分析したところ、Nd 27.5%,Pr 1.0%,Dy
1.5%,B1.0%,Nb 0.7%,Al 0.1%,Co 2.0%,Ga 0.08%,
Cu 0.1%,O 0.15%,C 0.02%,N0.008%,残部Feという分
析値を得た。この原料粗粉70kgをジェットミル内に装入
した後、ジェットミル内部をN2ガスで置換し、N2ガス中
の酸素濃度を実質的に0%とした。次いで、粉砕圧力7.0
kg/cm2、原料粗粉の供給量10kg/Hrの条件で粉砕した。
微粉の平均粒度は4.4μであった。微粉の回収は、N2ガ
ス雰囲気中で直接鉱物油(商品名MC OIL P-02,出光興産
製)中に実施例1と同じ要領で行った。また、原料スラ
リー形成と湿式成形の条件は、実施例1と同一とした。
成形体は、5.0×10-2torrの真空中で180℃×3時間加熱
して含有鉱物油を除去し、次いで5.0×10-4torrの条件
下で15℃/分の昇温速度で1060℃まで昇温し、その温
度で4時間保持して焼結した。焼結体の組成を分析した
ところNd 27.5%,Pr 1.0%,Dy 1.5%,B 1.0%,Nb 0.7
%,Al 0.1%,Co 2.0%,Ga 0.08%,Cu 0.1%,O 0.18%,C
0.07%,N 0.06%,残部Feという分析値を得た。この焼
結体に、Arガス雰囲気中で900℃×2時間と470℃×1時間
の熱処理を各1回施した。その磁気特性を測定したとこ
ろ、表1に示すような良好な値を得た。この永久磁石の
耐蝕性は、表1に示すように1300時間を経過してもNiメ
ッキに異常が認められず、良好な耐蝕性を示した。
【0017】(比較例4)実施例1で使用したのと同一の
原料粗粉50kgをジェットミル内に装入した後、ジェット
ミル内部をArガスで置換し、Arガス中の酸素濃度を0.05
%とした。次にN2ガスを導入し、Arガス中のN2ガスの濃
度を0.006%とした。次いで、粉砕圧力7.5kg/cm2、原料
粗粉の供給量8kg/Hrの条件で粉砕した。微粉の平均粒度
は4.6μであった。微粉の回収、原料スラリーの作製、
湿式成形、脱鉱物油と焼結、熱処理などの以降の工程
も、実施例1と同一の条件でおこなった。焼結体の組成
を分析したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,B 1.1
%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.30%,C
0.06%,N 0.05%,残部Feという分析値を得た。この永久
磁石の耐蝕性を評価したところ、表1に示すように1200
時間を経過してもNiメッキに異常が認められず、良好な
耐蝕性を示したが、磁気特性のうち特に保磁力iHcの水
準が低く、実用材料としては不適当であることが判っ
た。
【0018】(比較例5)実施例1で使用したのと同一の
原料粗粉50kgをジェットミル内に装入した後、ジェット
ミル内部をArガスで置換し、Arガス中の酸素濃度を実質
的に0%とした。次にN2ガスを導入し、Arガス中のN2ガ
スの濃度を0.007%とした。次いで、粉砕圧力7.5kg/cm
2、原料粗粉の供給量8kg/Hrの条件で粉砕した。微粉の
平均粒度は4.7μであった。微粉の回収、原料スラリー
の作製、湿式成形までの工程は、実施例1と同一の条件
でおこなった。成形体には脱鉱物油処理はおこなわず、
5.0×10-4torrの条件下で常温から15℃/分の昇温速度で
1070℃まで昇温し、その温度で3時間保持して焼結し
た。この焼結体に対する熱処理などの以降の工程も、実
施例1と同一の条件でおこなった。焼結体の組成を分析
したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0%,B 1.1%,Nb
1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O 0.16%,C 0.18
%,N 0.06%,残部Feという分析値を得た。この永久磁石
の耐蝕性は、表1に示すように1200時間を経過してもNi
メッキに異常が認められず、良好な耐蝕性を示したが、
磁気特性のうち特に保磁力iHcの水準が低く、実用材料
としては不適当であることが判った。
【0019】(比較例6)比較例4で湿式成形した成形体
を、脱鉱物油処理はおこなわず、5.0×10-4torrの条件
下で常温から15℃/分の昇温速度で1070℃まで昇温し、
その温度で3時間保持して焼結した。この焼結体に対す
る熱処理などの以降の工程も、実施例1と同一の条件で
おこなった。焼結体の組成を分析したところNd 23.9%,
Pr 2.9%,Dy 2.0%,B 1.1%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3
%,Ga 0.1%,O 0.29%,C 0.17%,N0.05%,残部Feという
分析値を得た。この永久磁石の耐蝕性は、表1に示すよ
うに1200時間を経過してもNiメッキに異常が認められ
ず、良好な耐蝕性を示したが、磁気特性のうち特に保磁
力iHcの水準が低く、実用材料としては不適当であるこ
とが判った。
【0020】
【表1】
【発明の効果】本発明により、R-Fe-B系の焼結型永久磁
石の耐蝕性を大幅に改善することができた。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年2月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、R-Fe-B系
焼結型永久磁石の耐蝕性を改善すめために種々検討した
結果、特定範囲量の希土類量と特定量以下の酸素量と炭
素量のR-Fe-B系焼結型永久磁石において、その含有窒素
量を特定範囲量とすることによって、耐蝕性が改善され
るとともに実用的な高い磁気特性も得られることを見い
出して本発明に至ったものである。以下、本発明を具体
的に説明する。本発明における焼結型永久磁石は、重量
百分率でR(RはYを含む希土類元素のうちの1種又は2種
以上)27.0〜31.0%,B 0.5〜2.0%,N 0.02〜0.15%,
0.25%以下(0%を含まず),C 0.15%以下(0%を含ま
ず),残部Feの組成を有する。また、本発明焼結型永
久磁石において、Feの一部を Nb 0.1〜2.0%,Al 0.02
〜2.0%,Co 0.3〜5.0%,Ga 0.01〜0.5%,Cu 0.01〜
1.0%のうち1種まはた2種以上で置換することができ
る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】本発明者らの研究成果によると、R-Fe-B系
焼結型希土類磁石の耐蝕性の改善に対しては、希土類元
素の量を31.0%以下とすることは必要条件ではあるが十
分条件ではない。これにはさらに、焼結体中のN量を厳
密に制御する必要がある。上記の組成範囲の希土類量、
O量、C量を有するR-Fe-B系焼結型希土類磁石において、
焼結体中のN量を所定範囲とすることによって、優れた
耐蝕性と高い磁気特性を両立させることができる。焼結
体中のN量は重量百分率で0.02〜0.15%とする必要があ
る。Nの含有による耐蝕性の改善効果のメカニズムにつ
いては必ずしも明確ではないが焼結体中のNは主にはRri
ch相に存在し、希土類元素の一部と結合して窒化物を形
成していることから、この窒化物の形成がRrich相の陽
極酸化を抑制しているものと考えられる。N量が0.02%
より少ない場合には、窒化物の形成量が少ないためか、
焼結体の耐蝕性の改善効果は見られない。Nの量が0.02
%以上では、Nの量の増加に従って焼結体の耐蝕性も向
上するが、Nの量が0.15%を越えると保持力iHcが急激に
低下する。これは、窒化物の形成による磁気的に有効な
希土類元素の減少によるためと考えられる。以上の理由
から、N量は0.02〜0.15%とされる。N量は0.03〜0.13
%とすることがさらに好ましい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】(比較例1)実施例1で使用したのと同一
の原料粗粉を、実施例1と同一の条件で微粉砕した。た
だしArガス中のN2ガスの濃度のみは0.0005%とした。微
粉の平均粒度は4.7μであった。微粉の回収、原料スラ
リーの作製、湿式成形、脱鉱物油と焼結、熱処理など以
降の工程も、実施例1と同一の条件でおこなった。焼結
体の組成を分析したところNd 23.9%,Pr 2.9%,Dy 2.0
%,B 1.1%,Nb 1.2%,Al 1.0%,Co 3.3%,Ga 0.1%,O
0.18%,C 0.06%,N 0.010%,残部Feという分析値を得
た。この永久磁石の磁気特性を評価したところ、表1に
示すような良好な値を得た。しかし、この永久磁石の耐
蝕性は、表1に示すように120時間でNiメッキにハク離
が発生し、良好なものではないことが判った。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量百分率でR(RはYを含む希土類元素の
    うちの1種又は2種以上)27.0〜31.0%,B 0.5〜2.0%,
    N 0.02〜0.15%,O 0.25%以下、C 0.15%以下,残部F
    eの組成を有することを特徴とする焼結型永久磁石。
  2. 【請求項2】 Feの一部をNb 0.1〜2.0%,Al 0.02〜
    2.0%,Co 0.3〜5.0%,Ga 0.01〜0.5%,Cu 0.01〜1.0
    %のうち1種または2種以上で置換する請求項1に記載
    の焼結型永久磁石。
  3. 【請求項3】 保磁力iHcの値が13.0kOe以上である請求
    項1または2に記載の焼結型永久磁石。
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