JPH1068052A - 耐食性の良好なr−tm−b系焼結磁性合金 - Google Patents

耐食性の良好なr−tm−b系焼結磁性合金

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JPH1068052A
JPH1068052A JP8225027A JP22502796A JPH1068052A JP H1068052 A JPH1068052 A JP H1068052A JP 8225027 A JP8225027 A JP 8225027A JP 22502796 A JP22502796 A JP 22502796A JP H1068052 A JPH1068052 A JP H1068052A
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JP
Japan
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magnetic alloy
weight
sintered magnetic
corrosion resistance
series sintered
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JP8225027A
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Junichi Watanabe
渡辺  純一
Makoto Ushijima
誠 牛嶋
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Proterial Ltd
Original Assignee
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
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    • H01F1/0577Alloys 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 pressed, sintered or bonded together sintered

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はCoを添加しないで低酸素R−TM
−B系焼結磁性合金素材自体の耐食性を向上させ、信頼
性の高いR−TM−B系焼結磁性合金を提供することを
目的とする。 【解決手段】 R−TM−B系焼結磁性合金(ここでR
は希土類元素の1種又は2種以上の組合せ、TMはFe
を主成分とする遷移元素であって、一部をCoを除く他
の金属元素または非金属元素で置換してよい)におい
て、重量比でRが30.0〜32.0%、TMが50〜
90%、B(硼素)が0.2〜8%の範囲であり、か
つ、焼結体中にO(酸素)を重量%で0.3〜0.6%
で含有し、かつC(炭素)を重量%で0.06〜0.1
0%含有するとともに、前記R−TM−B系焼結磁性合
金中の主相の総面積の75%以上の結晶粒が粒径12μ
m以下であるR−TM−B系焼結磁性合金。

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−TM−B系焼結
磁性合金であって、焼結磁性合金組成とその結晶組織を
改善することによりR−TM−B系焼結磁性合金の耐食
性を著しく改善したものに関する。
【0002】
【従来の技術】電気・電子機器の高性能・小型化に伴っ
て、その一部品たる永久磁石にも同様の要求が強まって
きた。すなわち以前の最強の永久磁石は希土類・コバル
ト(R−Co)系であったが、近年、より強力なR−F
e−B系磁性合金(ここでRは希土類元素の1種または
2種以上の組み合わせ)が台頭してきた(特開昭59−
46008号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記、R−TM−B系
磁性合金のさらなる高特性化を計るには合金中の磁性化
合物相以外の非磁性化合物相を極力減少させることが有
効であり、とりわけ酸化11されやすいR−TM−B系磁
性合金中の酸化物相を減少させることは高磁気特性化の
有力な手法である。しかしながら、酸化物相を減少させ
たR−TM−B系磁性合金は磁石素材の酸化が進行して
いないが故に活性で極めて錆びやすいという問題点があ
った。一般にR−TM−B系磁性合金はその製品化の際
には、その耐食性を改善するために磁性合金表面に耐酸
化性の金属めっき、樹脂等の被覆層を設ける手段がとら
れてきた。しかしながら、R−TM−B系磁性合金は粉
末冶金的な手法で得られた焼結体であるが故にその表面
には空隙が形成されやすく、耐酸化性被膜上にピンホー
ルが発生しやすい。そのピンホール部からR−TM−B
系磁性合金の腐食が進行するが、特に酸化物相を減少さ
せた低酸素R−TM−B系焼結磁性合金は素材自体が極
めて錆びやすいため、耐酸化性被膜にピンホールが存在
するとピンホール部より短時間の内に腐食されるという
問題点があった。このため、Coを添加することで素材
自体の耐食性を高めるという方法で対処しているが、C
oは高価であり、しかも磁気特性を低下させるという問
題点がある。本発明の目的はCoを添加しないで低酸素
R−TM−B系焼結磁性合金素材自体の耐食性を向上さ
せ、信頼性の高いR−TM−B系焼結磁性合金を提供す
ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記従来の問題点を解決
するために、本発明ではR−TM−B系焼結磁性合金
(ここでRは希土類元素の1種又は2種以上の組合せ、
TMはFeを主成分とする遷移元素であって、一部をC
oを除く他の金属元素または非金属元素で置換してよ
い)において、重量比でRが30.0〜32.0%、T
Mが50〜90%、B(硼素)が0.2〜8%の範囲で
あり、かつ、焼結体中にO(酸素)を重量%で0.3〜
0.6%で含有し、かつC(炭素)を重量%で0.06
〜0.10%含有し、さらに前記R−TM−B系焼結磁
性合金中の主相の総面積の75%以上の結晶粒の粒径を
12μm以下とする、という技術的手段を採用した。本
発明において、Fe、Ni等のTMの一部を置換する元
素は、その添加目的に応じて、Co以外のGa、Al、
Ti、V、Cr、Mn、Zr、Hf、Nb、Ta、M
o、Ge、Sb、Sn、Bi、Ni他を添加でき、本発
明はいかなるR−TM−B系焼結磁性合金にも適用でき
る。
【0005】
【作用】R−TM−B系焼結磁性合金の腐食の原因は主
相(R2Fe14B相)である磁性化合物相と主としてR
リッチ相(R85Fe15相)よりなる非磁性化合物相との
電気化学的なポテンシャルの差によるものであり、本合
金系の耐食性を向上させるには電気化学的に卑な非磁性
化合物相の耐食性を向上させることが必要である。本発
明者らは鋭意検討の結果、合金の組成、とりわけR量、
並びに合金中の酸素量とC量を特定の組成領域に限定す
ることにより、非磁性化合物相の耐食性を向上させ、C
oを添加することなしにR−TM−B系焼結磁性合金の
耐食性を大幅に向上させることを見出した。さらに、R
−TM−B系焼結磁性合金中の主相の総面積の75%以
上の結晶粒径を12μm以下に微細化すると、非磁性化
合物相の分散が計られ、更に耐食性が向上する。本発明
のR−TM−B系焼結磁性合金の成分の限定理由である
が、Rが30.0重量%未満では高保磁力が得られず、
32.0重量%を越えると耐食性の低下が著しく、よっ
て、Rの量は30.0〜32.0重量%とするものであ
る。TMはFeを主成分とするものであるが、高磁気特
性を得るために50〜90重量%に限定するものであ
り、Bも同様の理由から0.2〜8.0%の範囲に限定
するものである。O(酸素)量の規定は所定の耐食性と
高磁気特性を得るためのものであり、酸素量が0.3重
量%未満では実用的な耐食性を得ることができず、一
方、0.6重量%を越えると磁気特性が低下する。よっ
て、酸素量は0.3〜0.6重量%とするものである。
また、C量が0.06重量%未満では耐食性が不十分
で、一方、0.10重量%を越えると焼結性が低下して
密度が低くなり、磁気特性が低下する。よって、C量は
0.06〜0.10重量%とするものである。
【0006】
【発明の実施の態様】以下、本発明の効果を実施例によ
り具体的に説明する。Dy1.5重量%、Nd28.5
〜31.0重量%(R量30.0〜32.5重量%)、
B1.0重量%、Ga0.15重量%、Al0.15重
量%、Nb1.0重量%、残部Feからなる合金をア−
ク溶解にて作製し、表1の実施例1〜6、比較例1〜6
に示すR量のインゴットを得た(比較例5の試料のみC
o3.5重量%添加)。得られたインゴットをスタンプ
ミル及びディスクミルで粗粉砕した。その後、N2−O2
ガスを粉砕媒体としてジェットミルで微粉砕を行い、粉
砕粒度4.5μmの微粉砕粉を得た。なお、粉砕の際に
導入するO2ガス量を調節することで合金中の酸素量を
調整し、微粉中に加える有機潤滑剤の添加量で合金中の
C量を調整した。得られた原料粉を15kOeの磁場中
で横磁場成形した。成形圧力は2ton/cm2であっ
た。本成形体を真空中で1090℃×2時間焼結した。
焼結体を18×10×10mmの寸法に切り出し、次い
で900℃のアルゴン雰囲気中に2時間加熱保持した後
に急冷し、温度を600℃に保持したアルゴンの雰囲気
中で1時間保持した。得られた試料の耐食性はプレッシ
ャークッカ−テスト(PCT)で行い(120℃、10
0RH%、2気圧)、120時間後の試料の腐食による
試料の単位面積当たりの重量減少を測定し、評価した。
耐食性の良い試料ほど腐食による重量減少が少ない。な
お、同試験での2〜5%Coが添加されたR−TM−B
系焼結磁性合金の重量減少は1.0〜15.0mg/c
m2程度である。さらに、試料に実際にめっきを行い、
めっき品の耐食性評価を行った。めっきは電気Niめっ
きを行い、15μmのNiめっきを試料表面に形成し
た。また、めっき品の耐食性評価は塩水噴霧試験で行っ
た。なお、塩水噴霧試験条件は35℃、5%食塩水で1
00時間である。結晶粒径の計測は合金断面を鏡面研磨
後、3%硝酸−97%エチルアルコール混合溶液により
粒界腐食した面を光学顕微鏡で写真撮影し、この写真を
画像処理装置にて解析して行った。表1に試験結果をま
とめる。表1から本発明により従来のCo無添加材では
不十分であった耐食性を高価なCoを添加しないでもC
oを添加したR−TM−B系焼結磁性合金(比較例5)
と同等にまで高めることが可能となったことがわかる。
なお、比較例1では酸素量が0.3重量%未満であるた
め、比較例2ではカーボン量が0.06重量%未満であ
るため、また、比較例3ではR量が32.0重量%を越
えるため、比較例4では試料中の12μm以下の結晶粒
径の比率が75%未満であるため、Co添加材並の耐食
性を得ることができない。また、実施例1〜6はの磁気
特性はCo添加材(比較例5)より優れることがわかっ
た。
【0007】
【表1】
【発明の効果】本発明の効果は以上のような構成および
作用であるから、酸素量が0.3〜0.6重量%と低酸
素化したR−TM−B系焼結磁性合金を高価なCoを添
加することなく耐食性を実用上十分な程度にまで高める
ことが可能である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 R−TM−B系焼結磁性合金(ここでR
    は希土類元素の1種又は2種以上の組合せ、TMはFe
    を主成分とする遷移元素であって、一部をCoを除く他
    の金属元素または非金属元素で置換してよい)におい
    て、重量比でRが30.0〜32.0%、TMが50〜
    90%、B(硼素)が0.2〜8%の範囲であり、か
    つ、焼結体中にO(酸素)を重量%で0.3〜0.6%
    で含有し、かつC(炭素)を重量%で0.06〜0.1
    0%含有するとともに、前記R−TM−B系焼結磁性合
    金中の主相の総面積の75%以上の結晶粒が粒径12μ
    m以下であることを特徴とするR−TM−B系焼結磁性
    合金。
JP8225027A 1996-08-27 1996-08-27 耐食性の良好なr−tm−b系焼結磁性合金 Pending JPH1068052A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367846A (ja) * 2001-06-12 2002-12-20 Japan Science & Technology Corp ラジアルまたは極異方性焼結磁石の製造方法
US20150303744A1 (en) * 2014-04-21 2015-10-22 Tdk Corporation R-t-b based permanent magnet and rotating machine
JP2016096182A (ja) * 2014-11-12 2016-05-26 Tdk株式会社 R−t−b系焼結磁石

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