JPH1092617A - 永久磁石及びその製造方法 - Google Patents
永久磁石及びその製造方法Info
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- JPH1092617A JPH1092617A JP8265035A JP26503596A JPH1092617A JP H1092617 A JPH1092617 A JP H1092617A JP 8265035 A JP8265035 A JP 8265035A JP 26503596 A JP26503596 A JP 26503596A JP H1092617 A JPH1092617 A JP H1092617A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets 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
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- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0557—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered
Abstract
(57)【要約】
【課題】 析出硬化型磁石にみられるセル構造の他に希
土類コバルト金属間化合物の結晶のＣ面に平行にＺｒ含
有板状相を析出させた永久磁石の提供。 【解決手段】 微細構造としてセル構造を有し、セル内
部がＲ2 Ｃｏ17の主成分相をもち、セル境界部がＲＣｏ
5 を主成分とする相と、Ｚｒ含有板状相との２つの相に
よって囲まれた微細組織をもつことを特徴とする永久磁
石において、Ｚｒ含有板状相が非晶質相であり、Ｚｒ含
有板状相の相互の平均間隔が５００Å未満であり、Ｚｒ
含有板状相のＺｒ量が重量百分率で８０％以上であるこ
と特徴とする。
土類コバルト金属間化合物の結晶のＣ面に平行にＺｒ含
有板状相を析出させた永久磁石の提供。 【解決手段】 微細構造としてセル構造を有し、セル内
部がＲ2 Ｃｏ17の主成分相をもち、セル境界部がＲＣｏ
5 を主成分とする相と、Ｚｒ含有板状相との２つの相に
よって囲まれた微細組織をもつことを特徴とする永久磁
石において、Ｚｒ含有板状相が非晶質相であり、Ｚｒ含
有板状相の相互の平均間隔が５００Å未満であり、Ｚｒ
含有板状相のＺｒ量が重量百分率で８０％以上であるこ
と特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石、特に希
土類コバルト磁石に関するものである。更に詳しくは、
Ｒ（Ｒはイットリウムを含む希土類金属の１種以上）−
コバルト金属間化合物を主体とし、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｒ添
加した、特定組成のＲ2 Ｃｏ17系析出硬化型永久磁石に
関するものである。
土類コバルト磁石に関するものである。更に詳しくは、
Ｒ（Ｒはイットリウムを含む希土類金属の１種以上）−
コバルト金属間化合物を主体とし、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｒ添
加した、特定組成のＲ2 Ｃｏ17系析出硬化型永久磁石に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類金属とＣｏとの間に多くの金属間
化合物が存在することは、以前からよく知られていた。
ＲＣｏ5 を中心とした強磁性化合物は、結晶磁気異方性
が極めて大きく、しかも飽和磁束密度も高いことから、
優れた永久磁石となることが指摘された。これをきっか
けとして、以後多くの研究によって従来の磁石に比較し
てはるかに高い特性をもつ希土類コバルト磁石が工業化
されるに至った。ＲＣｏ5 系合金のうち、特にＳｍＣｏ
5 では３０ｋＯｅに至る高い IＨC をもち、最大エネル
ギー積も２５ＭＧＯｅに達している。
化合物が存在することは、以前からよく知られていた。
ＲＣｏ5 を中心とした強磁性化合物は、結晶磁気異方性
が極めて大きく、しかも飽和磁束密度も高いことから、
優れた永久磁石となることが指摘された。これをきっか
けとして、以後多くの研究によって従来の磁石に比較し
てはるかに高い特性をもつ希土類コバルト磁石が工業化
されるに至った。ＲＣｏ5 系合金のうち、特にＳｍＣｏ
5 では３０ｋＯｅに至る高い IＨC をもち、最大エネル
ギー積も２５ＭＧＯｅに達している。
【０００３】これに対して、析出硬化型永久磁石である
Ｒ2 Ｃｏ17系合金は、Ｃｏに対しＲの割合が少なく安価
であり、飽和磁束密度が高く、高いエネルギー積をも
つ。以後多くの研究により、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｒを添加し
た特定組成において、最大エネルギー積で３０ＭＧＯｅ
の特性が得られた。
Ｒ2 Ｃｏ17系合金は、Ｃｏに対しＲの割合が少なく安価
であり、飽和磁束密度が高く、高いエネルギー積をも
つ。以後多くの研究により、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｒを添加し
た特定組成において、最大エネルギー積で３０ＭＧＯｅ
の特性が得られた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところでＲ2 Ｃｏ17系
合金は、時効によりＲＣｏ5 相とＲ2 Ｃｏ17相とが２相
分離して、磁気硬化して好ましい磁気特性を示す。Ｒ2
Ｃｏ17系合金は、微細組織としてセル構造を有すること
が知られている。セル構造は、セル間の境界が明確に区
別され、電子線回折パターンの解析結果より、セル内部
は菱面体構造の２−１７相、またセル境界は六方晶構造
の１−５相をもつとされている。
合金は、時効によりＲＣｏ5 相とＲ2 Ｃｏ17相とが２相
分離して、磁気硬化して好ましい磁気特性を示す。Ｒ2
Ｃｏ17系合金は、微細組織としてセル構造を有すること
が知られている。セル構造は、セル間の境界が明確に区
別され、電子線回折パターンの解析結果より、セル内部
は菱面体構造の２−１７相、またセル境界は六方晶構造
の１−５相をもつとされている。
【０００５】一方、Ｒ2 Ｃｏ17系合金の保磁力は、この
セル構造のサイズに起因することが分かっている。Ｒ2
Ｃｏ17にＣｕ、Ｆｅ及びＺｒを添加した系では、時効時
間を長くするとともにセルサイズは粗大化し、あるセル
径サイズになったとき保磁力が最大となり、それ以上時
効時間を長くするとセル径の増大に伴い保磁力が低下す
るとされている。
セル構造のサイズに起因することが分かっている。Ｒ2
Ｃｏ17にＣｕ、Ｆｅ及びＺｒを添加した系では、時効時
間を長くするとともにセルサイズは粗大化し、あるセル
径サイズになったとき保磁力が最大となり、それ以上時
効時間を長くするとセル径の増大に伴い保磁力が低下す
るとされている。
【０００６】従って、本発明の課題は、析出硬化型磁石
の微細構造にみられるセル構造の他に、希土類コバルト
金属間化合物の結晶のＣ面に平行にＺｒ含有板状相を析
出させて、高保磁力、高エネルギー積を可能ならしめる
永久磁石を提供することにある。
の微細構造にみられるセル構造の他に、希土類コバルト
金属間化合物の結晶のＣ面に平行にＺｒ含有板状相を析
出させて、高保磁力、高エネルギー積を可能ならしめる
永久磁石を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述のように
析出硬化型磁石の微細構造にみられるセル構造の他に、
希土類コバルト金属間化合物の結晶のＣ面に平行にＺｒ
含有板状相を析出させて、セル境界での磁壁のピンニン
グ効果のみならず、非晶質化したＺｒ含有板状相による
磁壁のピンニング効果を追加し、高保磁力、高エネルギ
ー積を可能ならしめるものである。特にＺｒ含有板状相
は溶体化後の急冷速度が大きい程、非晶質化することが
でき、その為には３００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で急
冷することが望ましい。また溶体化後の急冷速度が大き
い程、Ｚｒ含有板状相の数も増加し、その数が多い程磁
壁のピンニング効果が顕著になり、高保磁力、高エネル
ギー積を可能ならしめるものである。その時のＺｒ含有
板状相の相互の平均間隔が５００Å未満であることが望
ましく、５００Å以上の場合、磁壁のピンニング効果は
減少する。
析出硬化型磁石の微細構造にみられるセル構造の他に、
希土類コバルト金属間化合物の結晶のＣ面に平行にＺｒ
含有板状相を析出させて、セル境界での磁壁のピンニン
グ効果のみならず、非晶質化したＺｒ含有板状相による
磁壁のピンニング効果を追加し、高保磁力、高エネルギ
ー積を可能ならしめるものである。特にＺｒ含有板状相
は溶体化後の急冷速度が大きい程、非晶質化することが
でき、その為には３００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で急
冷することが望ましい。また溶体化後の急冷速度が大き
い程、Ｚｒ含有板状相の数も増加し、その数が多い程磁
壁のピンニング効果が顕著になり、高保磁力、高エネル
ギー積を可能ならしめるものである。その時のＺｒ含有
板状相の相互の平均間隔が５００Å未満であることが望
ましく、５００Å以上の場合、磁壁のピンニング効果は
減少する。
【０００８】即ち、本発明の永久磁石は、重量百分率
で、２３％以上２７％以下のＲ（Ｒはイットリウムを含
む希土類金属の１種以上）と、３％以上６％未満のＣｕ
と、１０％以上２５％以下のＦｅと、１．５％以上４％
以下のＺｒと、残部のＣｏとから成り、希土類コバルト
を主体とする金属間化合物を含有し、該金属間化合物の
結晶のＣ面に平行にＺｒ含有板状相が存在し、永久磁石
の微細構造としてセル構造を有し、該セル内部がＲ2 Ｃ
ｏ17の主成分相をもち、前記セル境界部がＲＣｏ5 を主
成分とする相と、Ｚｒ含有板状相との２つの相によって
囲まれた微細組織をもつ永久磁石において、前記Ｚｒ含
有板状相の結晶構造が非晶質構造をもち、前記Ｚｒ含有
板状相の相互の平均間隔が５００Å未満であり、更に前
記Ｚｒ含有板状相のＺｒ量が重量百分率で８０％以上で
あることを特徴とする。
で、２３％以上２７％以下のＲ（Ｒはイットリウムを含
む希土類金属の１種以上）と、３％以上６％未満のＣｕ
と、１０％以上２５％以下のＦｅと、１．５％以上４％
以下のＺｒと、残部のＣｏとから成り、希土類コバルト
を主体とする金属間化合物を含有し、該金属間化合物の
結晶のＣ面に平行にＺｒ含有板状相が存在し、永久磁石
の微細構造としてセル構造を有し、該セル内部がＲ2 Ｃ
ｏ17の主成分相をもち、前記セル境界部がＲＣｏ5 を主
成分とする相と、Ｚｒ含有板状相との２つの相によって
囲まれた微細組織をもつ永久磁石において、前記Ｚｒ含
有板状相の結晶構造が非晶質構造をもち、前記Ｚｒ含有
板状相の相互の平均間隔が５００Å未満であり、更に前
記Ｚｒ含有板状相のＺｒ量が重量百分率で８０％以上で
あることを特徴とする。
【０００９】上述のように、本発明の永久磁石は、その
微細構造を透過型電子顕微鏡で観察したときセル構造を
有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17の主成分相をもち、セル境
界部がＲＣｏ5 を主成分とする相と、Ｚｒ含有板状相の
２つの相によって囲まれた微細組織をもっているが、相
隣りあうセルのセル中心間の距離は５００Å未満が良
く、望ましくは２００〜４００Åの範囲内が良い。
微細構造を透過型電子顕微鏡で観察したときセル構造を
有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17の主成分相をもち、セル境
界部がＲＣｏ5 を主成分とする相と、Ｚｒ含有板状相の
２つの相によって囲まれた微細組織をもっているが、相
隣りあうセルのセル中心間の距離は５００Å未満が良
く、望ましくは２００〜４００Åの範囲内が良い。
【００１０】以上のようなセル構造を有するか否かは、
走査型電子顕微鏡あるいは透過型電子顕微鏡により、容
易に観察でき検証することができる。
走査型電子顕微鏡あるいは透過型電子顕微鏡により、容
易に観察でき検証することができる。
【００１１】この様な本発明の永久磁石は、以下の様に
して製造される。上述した所定の組成となるように、各
原料を配合し、１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中におい
て、高周波溶解炉により溶解し、母合金インゴットを得
る。
して製造される。上述した所定の組成となるように、各
原料を配合し、１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中におい
て、高周波溶解炉により溶解し、母合金インゴットを得
る。
【００１２】次に、得られた母合金インゴットを粗粉砕
する。
する。
【００１３】この粗粉砕したインゴットを更にジェット
ミル等を用い不活性雰囲気中で微粉砕し平均粒径が１〜
５μｍの粉末とする。
ミル等を用い不活性雰囲気中で微粉砕し平均粒径が１〜
５μｍの粉末とする。
【００１４】この粉末を７〜２２ｋＯｅの磁場中で磁場
に垂直方向又は平行方向に０．５〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力で加圧してプレス成型し、成形体を得る。
に垂直方向又は平行方向に０．５〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力で加圧してプレス成型し、成形体を得る。
【００１５】その後、この成形体を１×１０-2Ｔｏｒｒ
以下の真空中若しくは不活性雰囲気中、又は１×１０-2
Ｔｏｒｒ以下の真空中及び不活性雰囲気中において、１
１５０〜１２５０℃の温度で焼結する。
以下の真空中若しくは不活性雰囲気中、又は１×１０-2
Ｔｏｒｒ以下の真空中及び不活性雰囲気中において、１
１５０〜１２５０℃の温度で焼結する。
【００１６】次に、１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中若
しくは不活性雰囲気中、又は１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の
真空中及び不活性雰囲気中にて上述の焼結温度よりも１
０〜５０℃低い温度で溶体化処理を行う。
しくは不活性雰囲気中、又は１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の
真空中及び不活性雰囲気中にて上述の焼結温度よりも１
０〜５０℃低い温度で溶体化処理を行う。
【００１７】この溶体化処理後、３００℃／ｍｉｎ以上
の冷却温度で急冷する。
の冷却温度で急冷する。
【００１８】この急冷後、１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真
空中又は不活性雰囲気中で、７００〜８７０℃の温度で
１時間以上加熱保持して初段時効処理を行い、その後連
続時効を行うときは、少なくとも６００℃に降下するま
で、好ましくは４００℃に降下するまで、０．２〜５℃
／ｍｉｎの冷却速度で冷却する。
空中又は不活性雰囲気中で、７００〜８７０℃の温度で
１時間以上加熱保持して初段時効処理を行い、その後連
続時効を行うときは、少なくとも６００℃に降下するま
で、好ましくは４００℃に降下するまで、０．２〜５℃
／ｍｉｎの冷却速度で冷却する。
【００１９】以上の工程により、本発明の永久磁石が得
られる。本発明の永久磁石は、時計、電動モーター、計
器、通信機、コンピューター端末機、スピーカー、ビデ
オディスク、その他各種部品に広く利用することができ
る。
られる。本発明の永久磁石は、時計、電動モーター、計
器、通信機、コンピューター端末機、スピーカー、ビデ
オディスク、その他各種部品に広く利用することができ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２１】（第１の実施形態）Ｓｍ２５．９ｗｔ％、
Ｃｕ４．５ｗｔ％、Ｆｅ１５．０ｗｔ％、Ｚｒ３．１ｗ
ｔ％、及び残部Ｃｏからなる組成の合金につき、１×１
０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中において、高周波溶解炉によ
り溶解し、母合金インゴットを得た。この母合金インゴ
ットを粗粉砕し、更にジェットミルを用い不活性雰囲気
中で微粉砕し、平均粒径４μｍの粉末を得た。この粉末
を１５ｋＯｅの磁場中で１．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の加圧力
でプレス成型し、複数の成型体を得た。このようにして
得られた複数の成型体を、それぞれ１×１０-2Ｔｏｒｒ
以下の真空中、及び不活性雰囲気中において、１２２０
℃の温度で焼結し、次いで１２００℃にて溶体化処理を
施し、これら溶体化処理したものを１００℃／ｍｉｎ〜
５００℃／ｍｉｎの範囲の中で冷却速度を５段階に別け
て急冷を行った。急冷後、焼結体をそれぞれ不活性雰囲
気中で８００℃の温度で３００分加熱保持して等温時効
処理を行い、その後１℃／ｍｉｎの冷却速度で４００℃
まで連続急冷を行い、５種類の永久磁石材料を得た。
Ｃｕ４．５ｗｔ％、Ｆｅ１５．０ｗｔ％、Ｚｒ３．１ｗ
ｔ％、及び残部Ｃｏからなる組成の合金につき、１×１
０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中において、高周波溶解炉によ
り溶解し、母合金インゴットを得た。この母合金インゴ
ットを粗粉砕し、更にジェットミルを用い不活性雰囲気
中で微粉砕し、平均粒径４μｍの粉末を得た。この粉末
を１５ｋＯｅの磁場中で１．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の加圧力
でプレス成型し、複数の成型体を得た。このようにして
得られた複数の成型体を、それぞれ１×１０-2Ｔｏｒｒ
以下の真空中、及び不活性雰囲気中において、１２２０
℃の温度で焼結し、次いで１２００℃にて溶体化処理を
施し、これら溶体化処理したものを１００℃／ｍｉｎ〜
５００℃／ｍｉｎの範囲の中で冷却速度を５段階に別け
て急冷を行った。急冷後、焼結体をそれぞれ不活性雰囲
気中で８００℃の温度で３００分加熱保持して等温時効
処理を行い、その後１℃／ｍｉｎの冷却速度で４００℃
まで連続急冷を行い、５種類の永久磁石材料を得た。
【００２２】各永久磁石材料につき、磁気特性を測定し
たところ、表１の結果を得た。
たところ、表１の結果を得た。
【００２３】
【表１】 表１の結果のように、溶体化処理後の冷却速度が３００
℃／ｍｉｎ以上のとき、実用に供する磁気特性（Ｂｒ，
IＨC 、（ＢＨ）m ）を有する永久磁石材料が得られ
た。
℃／ｍｉｎ以上のとき、実用に供する磁気特性（Ｂｒ，
IＨC 、（ＢＨ）m ）を有する永久磁石材料が得られ
た。
【００２４】この様にして磁気硬化した永久磁石につ
き、透過電子顕微鏡により観察したところ、永久磁石の
微細構造としてセル構造を有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17
相をもち、セル境界部がＲＣｏ5 相と、Ｚｒ含有板状相
との２つの相によって囲まれた微細組織を有することが
確認された。
き、透過電子顕微鏡により観察したところ、永久磁石の
微細構造としてセル構造を有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17
相をもち、セル境界部がＲＣｏ5 相と、Ｚｒ含有板状相
との２つの相によって囲まれた微細組織を有することが
確認された。
【００２５】試料１，５の永久磁石の電子線回折像及び
微細組織写真（結晶のａ面）を各々図１，２（試料
５）、図３，４（試料１）に示す。図１の電子線回折像
からは、非晶質相を現すハローパターンが見られる。図
２，４の格子像を現すナノ組織から、Ｚｒ含有板状相は
各々非晶質相、結晶質相であることがわかる。溶体化処
理後の急冷速度が大きい程、Ｚｒ含有板状相は非晶質化
し、保磁力 IＨC も大きくなる関係があることが分か
る。
微細組織写真（結晶のａ面）を各々図１，２（試料
５）、図３，４（試料１）に示す。図１の電子線回折像
からは、非晶質相を現すハローパターンが見られる。図
２，４の格子像を現すナノ組織から、Ｚｒ含有板状相は
各々非晶質相、結晶質相であることがわかる。溶体化処
理後の急冷速度が大きい程、Ｚｒ含有板状相は非晶質化
し、保磁力 IＨC も大きくなる関係があることが分か
る。
【００２６】以上より試料３〜５の永久磁石は、実用に
供するＢｒ、 IＨC 、（ＢＨ）m をもつことが分かる。
供するＢｒ、 IＨC 、（ＢＨ）m をもつことが分かる。
【００２７】（第２の実施形態）Ｓｍ２５．８ｗｔ％、
Ｃｕ４．５ｗｔ％、Ｆｅ１５．０ｗｔ％、Ｚｒ３．０ｗ
ｔ％、及び残部Ｃｏからなる組成の合金につき、第１の
実施形態と同様にして溶解、粉砕、成型、焼結、及び溶
体化処理を順次施した。
Ｃｕ４．５ｗｔ％、Ｆｅ１５．０ｗｔ％、Ｚｒ３．０ｗ
ｔ％、及び残部Ｃｏからなる組成の合金につき、第１の
実施形態と同様にして溶解、粉砕、成型、焼結、及び溶
体化処理を順次施した。
【００２８】次いで溶体化処理後の冷却速度を３０℃／
ｍｉｎ〜５００℃／ｍｉｎの範囲内で行った。急冷後、
不活性雰囲気中で８００℃の温度で最短６分、最長９０
０分の範囲内で等温時効処理を行った。その後１℃／ｍ
ｉｎの冷却速度で４００℃まで連続冷却を行った。その
時の磁気特性とＺｒ含有板状相の相互の平均間隔の結果
を表２に示す。
ｍｉｎ〜５００℃／ｍｉｎの範囲内で行った。急冷後、
不活性雰囲気中で８００℃の温度で最短６分、最長９０
０分の範囲内で等温時効処理を行った。その後１℃／ｍ
ｉｎの冷却速度で４００℃まで連続冷却を行った。その
時の磁気特性とＺｒ含有板状相の相互の平均間隔の結果
を表２に示す。
【００２９】
【表２】 表２の結果のように、Ｚｒ含有板状相の平均間隔が５０
０Å未満のとき、実用に供する磁気特性（Ｂｒ，
IＨC 、（ＢＨ）m ）を有する永久磁石が得られた。
０Å未満のとき、実用に供する磁気特性（Ｂｒ，
IＨC 、（ＢＨ）m ）を有する永久磁石が得られた。
【００３０】この様にして磁気硬化した永久磁石につ
き、透過電子顕微鏡により観察したところ、微細構造と
してセル構造を有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17相をもち、
セル境界部がＲＣｏ5 相と、Ｚｒ含有板状相との２つの
相によって囲まれた微細組織を有することが確認され
た。
き、透過電子顕微鏡により観察したところ、微細構造と
してセル構造を有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17相をもち、
セル境界部がＲＣｏ5 相と、Ｚｒ含有板状相との２つの
相によって囲まれた微細組織を有することが確認され
た。
【００３１】試料８，１０の永久磁石の微細組織写真
（結晶のａ面）を各々図５，６に示す。Ｚｒ含有板状相
の相互の平均間隔が小さい程、保磁力 IＨC が大きくな
る関係があることが分かる。
（結晶のａ面）を各々図５，６に示す。Ｚｒ含有板状相
の相互の平均間隔が小さい程、保磁力 IＨC が大きくな
る関係があることが分かる。
【００３２】以上より試料７〜１０の永久磁石は、実用
に供するＢｒ、 IＨC 、（ＢＨ）mをもつことが分か
る。
に供するＢｒ、 IＨC 、（ＢＨ）mをもつことが分か
る。
【００３３】（第３の実施形態）Ｓｍ２５．７ｗｔ％、
Ｃｕ４．３ｗｔ％、Ｆｅ１４．９ｗｔ％、Ｚｒ３．０ｗ
ｔ％、及び残部Ｃｏからなる組成の合金につき、第１の
実施形態と同様にして溶解、粉砕、成型、焼結、及び溶
体化処理を順次施した。
Ｃｕ４．３ｗｔ％、Ｆｅ１４．９ｗｔ％、Ｚｒ３．０ｗ
ｔ％、及び残部Ｃｏからなる組成の合金につき、第１の
実施形態と同様にして溶解、粉砕、成型、焼結、及び溶
体化処理を順次施した。
【００３４】次いで溶体化処理後の急冷を５００℃／ｍ
ｉｎの範囲内で行った。急冷後、不活性雰囲気中で８０
０℃の温度で３００分加熱保持して等温時効処理を行っ
た。その後１℃／ｍｉｎの冷却速度で４００℃まで連続
冷却を行った。
ｉｎの範囲内で行った。急冷後、不活性雰囲気中で８０
０℃の温度で３００分加熱保持して等温時効処理を行っ
た。その後１℃／ｍｉｎの冷却速度で４００℃まで連続
冷却を行った。
【００３５】本実施形態による永久磁石の微細組織写真
（結晶のａ面）を図７に示す。エネルギー分散型Ｘ線分
析装置を装備した透過型電子顕微鏡を用いて、Ｚｒ含有
板状相を同定した。
（結晶のａ面）を図７に示す。エネルギー分散型Ｘ線分
析装置を装備した透過型電子顕微鏡を用いて、Ｚｒ含有
板状相を同定した。
【００３６】図８（ｂ）に示すように、Ｚｒ含有板状相
が存在する部分からは、Ｚｒが多く検出され、重量百分
率で８０％以上含有しており、図８（ａ）に示すセル内
部のＲ2 Ｃｏ17相からは、わずかのＺｒが検出されたに
過ぎない。
が存在する部分からは、Ｚｒが多く検出され、重量百分
率で８０％以上含有しており、図８（ａ）に示すセル内
部のＲ2 Ｃｏ17相からは、わずかのＺｒが検出されたに
過ぎない。
【００３７】
【発明の効果】以上述べた様に、溶解、微粉砕、焼結、
溶体化処理後急冷し、等温時効を施すことにより、微細
構造としてセル構造を有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17の主
成分相をもち、セル境界部がＲＣｏ5 を主成分とする相
と、Ｚｒ含有板状相との２つの相によって囲まれた微細
組織をもつことを特徴とする永久磁石において、Ｚｒ含
有板状相が非晶質相であり、Ｚｒ含有板状相の相互の平
均間隔が小さい程磁気特性に優れた永久磁石の提供が可
能となった。
溶体化処理後急冷し、等温時効を施すことにより、微細
構造としてセル構造を有し、セル内部がＲ2 Ｃｏ17の主
成分相をもち、セル境界部がＲＣｏ5 を主成分とする相
と、Ｚｒ含有板状相との２つの相によって囲まれた微細
組織をもつことを特徴とする永久磁石において、Ｚｒ含
有板状相が非晶質相であり、Ｚｒ含有板状相の相互の平
均間隔が小さい程磁気特性に優れた永久磁石の提供が可
能となった。
【図１】試料５の永久磁石の電子線回折像による結晶構
造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
【図２】試料５の永久磁石のナノ組織（格子像）による
結晶構造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
結晶構造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
【図３】試料１の永久磁石の電子線回折像による結晶構
造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
【図４】試料１の永久磁石のナノ組織（格子像）による
結晶構造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
結晶構造を表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
【図５】試料８の永久磁石の微細な金属組織を表す透過
型電子顕微鏡写真を示す。
型電子顕微鏡写真を示す。
【図６】試料８の永久磁石の微細な金属組織を表す透過
型電子顕微鏡写真を示す。
型電子顕微鏡写真を示す。
【図７】第３の実施形態の永久磁石の微細な金属組織を
表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
表す透過型電子顕微鏡写真を示す。
【図８】図７に示す永久磁石のエネルギー分散分析図で
あり、（ａ）はセル内部のＲ2Ｃｏ17相のエネルギー分
散分析図であり、（ｂ）はＺｒ含有板状相のエネルギー
分散分析図である。
あり、（ａ）はセル内部のＲ2Ｃｏ17相のエネルギー分
散分析図であり、（ｂ）はＺｒ含有板状相のエネルギー
分散分析図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量百分率で、２３％以上２７％以下の
Ｒ（Ｒはイットリウムを含む希土類金属の１種以上）
と、３％以上６％未満のＣｕと、１０％以上２５％以下
のＦｅと、１．５％以上４％以下のＺｒと、残部のＣｏ
とから成り、希土類コバルトを主体とする金属間化合物
を含有し、該金属間化合物の結晶のＣ面に平行にＺｒ含
有板状相が存在し、永久磁石の微細構造としてセル構造
を有し、該セル内部がＲ2 Ｃｏ17の主成分相をもち、前
記セル境界部がＲＣｏ5 を主成分とする相と、Ｚｒ含有
板状相との２つの相によって囲まれた微細組織をもつ永
久磁石において、前記Ｚｒ含有板状相の結晶構造が非晶
質構造をもち、前記Ｚｒ含有板状相の相互の平均間隔が
５００Å未満であり、更に前記Ｚｒ含有板状相のＺｒ量
が重量百分率で８０％以上であることを特徴とする永久
磁石。 - 【請求項２】 請求項１記載の永久磁石の製造方法であ
って、 請求項１に記載された合金組成となるように原料を配合
し、１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中において、高周波
溶解炉により母合金インゴットを得る溶解工程と、 該溶解工程により得られた母合金インゴットを粗粉砕す
る粗粉砕工程と、 該粗粉砕したインゴットを不活性雰囲気中で平均粒径が
１〜５μｍの粉末とする微粉砕工程と、 該粉末を７〜２２ｋＯｅの磁場中で磁場に垂直方向又は
平行方向に０．５〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で加圧
して成形体を得るプレス工程と、 該成形体を１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中若しくは不
活性雰囲気中、又は１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中及
び不活性雰囲気中において、１１５０〜１２５０℃の温
度で焼結する焼結工程と、 該焼結工程後、１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中若しく
は不活性雰囲気中、又は１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空
中及び不活性雰囲気中にて前記焼結温度よりも１０〜５
０℃低い温度で熱処理する溶体化工程と、 該溶体化工程後、３００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で急
冷する急冷工程と、 該急冷工程後、１×１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中又は不
活性雰囲気中で、７００〜８７０℃の温度で１時間以上
加熱保持して初段時効し、その後の連続時効では６００
℃〜４００℃まで０．２〜５℃／ｍｉｎの冷却速度で冷
却する冷却工程と、を含むことを特徴とする永久磁石の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265035A JPH1092617A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 永久磁石及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265035A JPH1092617A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 永久磁石及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092617A true JPH1092617A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17411689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8265035A Pending JPH1092617A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 永久磁石及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1092617A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002083728A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Santoku Corp | 希土類永久磁石の製造方法 |
| JP2013191814A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Toshiba Corp | 永久磁石とそれを用いたモータおよび発電機 |
| US8568539B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-10-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Permanent magnet and method for manufacturing the same, and motor and power generator using the same |
| JP2014005539A (ja) * | 2013-07-26 | 2014-01-16 | Toshiba Corp | 永久磁石とそれを用いた可変磁束モータおよび発電機 |
| WO2015037037A1 (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | 株式会社 東芝 | 永久磁石とそれを用いたモータおよび発電機 |
| WO2015140832A1 (ja) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | 株式会社 東芝 | 永久磁石、モータ、および発電機 |
| WO2016151622A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社 東芝 | 永久磁石、モータ、および発電機 |
| JP2017126757A (ja) * | 2017-02-03 | 2017-07-20 | 株式会社東芝 | 永久磁石、モータ、発電機、及び車 |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP8265035A patent/JPH1092617A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10102950B2 (en) | 2010-03-31 | 2018-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Permanent magnet and method for manufacturing the same, and motor and power generator using the same |
| US8568539B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-10-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Permanent magnet and method for manufacturing the same, and motor and power generator using the same |
| JP2013191814A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Toshiba Corp | 永久磁石とそれを用いたモータおよび発電機 |
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| WO2015037037A1 (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | 株式会社 東芝 | 永久磁石とそれを用いたモータおよび発電機 |
| WO2015140832A1 (ja) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | 株式会社 東芝 | 永久磁石、モータ、および発電機 |
| JPWO2015140832A1 (ja) * | 2014-03-19 | 2017-04-06 | 株式会社東芝 | 永久磁石、モータ、発電機、車、および永久磁石の製造方法 |
| US10650947B2 (en) | 2014-03-19 | 2020-05-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Permanent magnet, motor, and generator |
| WO2016151622A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社 東芝 | 永久磁石、モータ、および発電機 |
| JPWO2016151622A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2017-07-20 | 株式会社東芝 | 永久磁石、モータ、および発電機 |
| US10892091B2 (en) | 2015-03-23 | 2021-01-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Permanent magnet, motor, and generator |
| JP2017126757A (ja) * | 2017-02-03 | 2017-07-20 | 株式会社東芝 | 永久磁石、モータ、発電機、及び車 |
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