JPS58126943A - 永久磁石合金の製造方法 - Google Patents
永久磁石合金の製造方法Info
- Publication number
- JPS58126943A JPS58126943A JP57007427A JP742782A JPS58126943A JP S58126943 A JPS58126943 A JP S58126943A JP 57007427 A JP57007427 A JP 57007427A JP 742782 A JP742782 A JP 742782A JP S58126943 A JPS58126943 A JP S58126943A
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- JP
- Japan
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- phase
- melting
- alloy
- permanent magnet
- cooling rate
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- Pending
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
る永久磁石合金の製造方法のうち特に合金インゴットの
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
希土類一遷移金属磁石のうちＲ２τｍ？金属間化合物か
ら構成された永久磁石材料は、近年長足の進歩を遂げ、
エネルギー積： （ＢＨ）ｍａ：ＩＮ３０Ｍ−■ｅ、残
留磁束密度： Ｂｒ２１１ＫＧ Ｋ達する磁石が市販さ
れるようＫなシ、各種の応用が考えられている。しかし
ながら従来のＲ２Ｔｌｖ系永久磁石合金は１保磁力＋
ＩＨ’＃６ＫＯｅ程度しか保有しかいため減磁曲線に折
点が含まれ、パーミアンス係数の小さな用途には使用で
きず、磁気回路中に永久磁石を挿入し、永久磁石の発生
する磁界を主として利用するような機器でのみ応用され
、本来の高エネルギー積を充分に利用することができな
かった。
ら構成された永久磁石材料は、近年長足の進歩を遂げ、
エネルギー積： （ＢＨ）ｍａ：ＩＮ３０Ｍ−■ｅ、残
留磁束密度： Ｂｒ２１１ＫＧ Ｋ達する磁石が市販さ
れるようＫなシ、各種の応用が考えられている。しかし
ながら従来のＲ２Ｔｌｖ系永久磁石合金は１保磁力＋
ＩＨ’＃６ＫＯｅ程度しか保有しかいため減磁曲線に折
点が含まれ、パーミアンス係数の小さな用途には使用で
きず、磁気回路中に永久磁石を挿入し、永久磁石の発生
する磁界を主として利用するような機器でのみ応用され
、本来の高エネルギー積を充分に利用することができな
かった。
本発明者らは、Ｙｘ８ｍ１−ｘ（Ｃｏ１−ａ−β−７１
ＰｅａＣｕβＭｙ）ｚ（ただしＭはＴｉ，Ｚｒ，１ｌｂ
，Ｈｆ，Ｔａの一種または二種以上の組み合わせ、Ｘ，
ａ，β，ｙ，ｇの範囲はソレソレ０，ｌ＝ｘ：０ 、５
、 ０．２！ａ！０，４ 、０．０３コβ’：０ 、
０６ 。
ＰｅａＣｕβＭｙ）ｚ（ただしＭはＴｉ，Ｚｒ，１ｌｂ
，Ｈｆ，Ｔａの一種または二種以上の組み合わせ、Ｘ，
ａ，β，ｙ，ｇの範囲はソレソレ０，ｌ＝ｘ：０ 、５
、 ０．２！ａ！０，４ 、０．０３コβ’：０ 、
０６ 。
０、００５：ｙ：０．０５，′ｙ．５：ｚ＝８．４ ）
系合金において、上一般にＲ＋ａＴｌｖ系永久磁石合金
の製造方法は、原料溶解、粉砕、磁場配向、圧縮成形、
焼結、溶体化、時効の各工程から実施される。上記組成
合金の場合その後の調査によシ、原料溶解時に溶融状態
から９００℃以下まで急冷することが最終合金の磁気特
性向上、安定化に多大な効果を発揮することを見い出し
た。特に保磁性、角型性が著しく改善された。いわゆる
Ｒ２Ｔ１７系永久磁石合金の保磁性は２：１７構造を示
す微細なセルとセルを取シ囲むセル境界とに分離し、そ
のセル組織が約５００Ｒ程度の大きさになるとき保゛磁
性が最大になると考えられている。（Ｊｏｕｎａｌｏｆ
Ａｐｐｌｉｅａ Ｐｈｙｓｉｃｓ、 ｖｏｌ ４Ｂ
、Ｎｏ３ 、Ｐ１３５０（１９”ツ）〕シかし完全に一
様なセル構造を得ることが溶体化工程中に必要となシ、
これを実現するのに前記組成゛合金では１１６０〜１１
８０℃の温度で長時間（５〜２０時間）処理しなければ
安定な保磁力が得られず、かつ処理中に希土類分の蒸発
、酸化等。
系合金において、上一般にＲ＋ａＴｌｖ系永久磁石合金
の製造方法は、原料溶解、粉砕、磁場配向、圧縮成形、
焼結、溶体化、時効の各工程から実施される。上記組成
合金の場合その後の調査によシ、原料溶解時に溶融状態
から９００℃以下まで急冷することが最終合金の磁気特
性向上、安定化に多大な効果を発揮することを見い出し
た。特に保磁性、角型性が著しく改善された。いわゆる
Ｒ２Ｔ１７系永久磁石合金の保磁性は２：１７構造を示
す微細なセルとセルを取シ囲むセル境界とに分離し、そ
のセル組織が約５００Ｒ程度の大きさになるとき保゛磁
性が最大になると考えられている。（Ｊｏｕｎａｌｏｆ
Ａｐｐｌｉｅａ Ｐｈｙｓｉｃｓ、 ｖｏｌ ４Ｂ
、Ｎｏ３ 、Ｐ１３５０（１９”ツ）〕シかし完全に一
様なセル構造を得ることが溶体化工程中に必要となシ、
これを実現するのに前記組成゛合金では１１６０〜１１
８０℃の温度で長時間（５〜２０時間）処理しなければ
安定な保磁力が得られず、かつ処理中に希土類分の蒸発
、酸化等。
材料の変質を生じ問題となっていた。Ｘ線回折法によシ
結晶構造の面から調査すると第１図の結晶の変化を示す
。すなわち原料合金溶解から圧縮 成形までは、六方晶
Ｔｈ２Ｎｉｘｙ型である（ ２ ： １’／ ） Ｈ相
と三方菱面体Ｔｈ２Ｚｎｌｙ型である（２：１７）Ｒ相
の２相が混在し、焼結、溶体化処理によ１）（２：１〒
）Ｈ単相とな・シ、さらに時効によって最終的に（２：
ｌ’７ ） Ｒ相が主体の結晶構造となる。本発明者
らの調査によると、一様なセル構造もしくは高い保磁性
を発生させるには、溶体化処理後に（２： ｌ’ｉ’
） Ｈ相の構造の回折強度が強く鋭いほど良好な結果を
得る。
結晶構造の面から調査すると第１図の結晶の変化を示す
。すなわち原料合金溶解から圧縮 成形までは、六方晶
Ｔｈ２Ｎｉｘｙ型である（ ２ ： １’／ ） Ｈ相
と三方菱面体Ｔｈ２Ｚｎｌｙ型である（２：１７）Ｒ相
の２相が混在し、焼結、溶体化処理によ１）（２：１〒
）Ｈ単相とな・シ、さらに時効によって最終的に（２：
ｌ’７ ） Ｒ相が主体の結晶構造となる。本発明者
らの調査によると、一様なセル構造もしくは高い保磁性
を発生させるには、溶体化処理後に（２： ｌ’ｉ’
） Ｈ相の構造の回折強度が強く鋭いほど良好な結果を
得る。
（２：１７ ） Ｈ相の回折線は焼結、溶体化処理中に
均一な組織になシ、その状態を急冷して低温域まで保存
することによシ高いピークとなる。
均一な組織になシ、その状態を急冷して低温域まで保存
することによシ高いピークとなる。
この理想状態は長時間の溶体化処理によって実現される
が、インゴット作成時点の冷却条件によって理想状態形
成のための溶体化処理時間が強く影響されることを見い
出した。すなわち素材原料を溶融後、可能な限シ急速冷
却したインゴットでは（２＋ １’７ ） Ｈ相構造が
支配的分量となシ、（２：１７）Ｒ相から（２：ｌツ）
Ｈ相への変化が短時間で達成されることになる。この結
果溶体化処理条件が１１マ０℃、１２ｈの長時間処理か
ら１１６０ ℃、 １． ｈの短時間処理によっても充
分な磁気特性が得られることを確認した。 。
が、インゴット作成時点の冷却条件によって理想状態形
成のための溶体化処理時間が強く影響されることを見い
出した。すなわち素材原料を溶融後、可能な限シ急速冷
却したインゴットでは（２＋ １’７ ） Ｈ相構造が
支配的分量となシ、（２：１７）Ｒ相から（２：ｌツ）
Ｈ相への変化が短時間で達成されることになる。この結
果溶体化処理条件が１１マ０℃、１２ｈの長時間処理か
ら１１６０ ℃、 １． ｈの短時間処理によっても充
分な磁気特性が得られることを確認した。 。
本発明の要旨を達成するに要するインゴット作成のため
の冷却速度は少なくとも２００ｔｌ：／ｆｉの冷却率が
要求され、２００′ｃＡ−以下の場合冷却中に（２：
１７ ） Ｒ相が多量に形成され、溶体化処理時間の短
縮は得られない。一方、２００！分以上の場合、充分な
（２：１グ）Ｈ相が形成されこの効果は冷却速度が大き
いほど顕著になる。
の冷却速度は少なくとも２００ｔｌ：／ｆｉの冷却率が
要求され、２００′ｃＡ−以下の場合冷却中に（２：
１７ ） Ｒ相が多量に形成され、溶体化処理時間の短
縮は得られない。一方、２００！分以上の場合、充分な
（２：１グ）Ｈ相が形成されこの効果は冷却速度が大き
いほど顕著になる。
以下本発明の特徴および効果を実施例に演って詳述する
。
。
実施例 Ｙｏ、ｇ８ｍｏ、５（Ｃｏｏ、ａＩＳｏｌＦｅ
ｏ、２ｓ５ｃｕｏ、ｏ４５ＺｒＯ，Ｏ！Ｏ）？、８５の
一般式で示される合金を第１表の・３種類の方式にて溶
解し冷却した。
ｏ、２ｓ５ｃｕｏ、ｏ４５ＺｒＯ，Ｏ！Ｏ）？、８５の
一般式で示される合金を第１表の・３種類の方式にて溶
解し冷却した。
第 １ 表
試料Ｎｏ ｌとＮｏ ２は誘導加熱炉、Ｎｏ ３はアー
ク炉を用いた。冷却速度は光高温計にて約６００℃まで
冷却されるときの所要時間から算出した。各インゴット
は平均粒径４μｍの微粉末まで振動ミル法によシ粉砕し
た。この微粉末をそれぞれＸ線回折測定し鋳造状態の結
晶構造を解析した（第２図）。第２図（１） ＋ （２
） ｊ （司はそれぞれ試料Ｎｏ。
ク炉を用いた。冷却速度は光高温計にて約６００℃まで
冷却されるときの所要時間から算出した。各インゴット
は平均粒径４μｍの微粉末まで振動ミル法によシ粉砕し
た。この微粉末をそれぞれＸ線回折測定し鋳造状態の結
晶構造を解析した（第２図）。第２図（１） ＋ （２
） ｊ （司はそれぞれ試料Ｎｏ。
１ 、 Ｎｏ 、 ２．Ｎｏ −、５（ｒ）Ｘ線回折図
形を示す。
形を示す。
第２図より明らかに冷却速度が大きいほど（２＝１７）
Ｈ相が明確になることがわかる。次に粉末を約２０１１
０ｅの磁界を印加しなから５ｔ／−の圧力にて全型中圧
縮成形し生材とした。生材は約１０ ’Ｔｏｒｒの真空
中で１２００ ℃、 ２時間焼結し、さらＫ １１６０
℃、１時間溶体化処理し、室温まで冷却した。時効処理
は９００℃、３時間加熱し室温まで徐冷した。得られた
焼結体の磁気特性を測定したところ第３図の減磁曲線を
得た。第３図（４） 、 （５） 、 （６）はそれぞ
れ試料Ｎ（）、ｌ、１７０，２゜Ｎｏ 、 ３の減磁曲
線を示す。
Ｈ相が明確になることがわかる。次に粉末を約２０１１
０ｅの磁界を印加しなから５ｔ／−の圧力にて全型中圧
縮成形し生材とした。生材は約１０ ’Ｔｏｒｒの真空
中で１２００ ℃、 ２時間焼結し、さらＫ １１６０
℃、１時間溶体化処理し、室温まで冷却した。時効処理
は９００℃、３時間加熱し室温まで徐冷した。得られた
焼結体の磁気特性を測定したところ第３図の減磁曲線を
得た。第３図（４） 、 （５） 、 （６）はそれぞ
れ試料Ｎ（）、ｌ、１７０，２゜Ｎｏ 、 ３の減磁曲
線を示す。
以上の説明から、インゴット作成時の冷却速度が、イン
ゴット中の（２： ｌ’／ ） Ｈ相の存在量を決定す
る重要な因子であシ、かつ第２図、第３図から明白なよ
うに冷却速度が速いほど高い磁気特性が得られる。本発
明の効果は、溶融状態から９００℃以下まで少なくとも
２００Ｖ分の冷却速度にて急冷したインゴットによって
達成できる。
ゴット中の（２： ｌ’／ ） Ｈ相の存在量を決定す
る重要な因子であシ、かつ第２図、第３図から明白なよ
うに冷却速度が速いほど高い磁気特性が得られる。本発
明の効果は、溶融状態から９００℃以下まで少なくとも
２００Ｖ分の冷却速度にて急冷したインゴットによって
達成できる。
第１図は永久磁石合金の製造工程と結晶構造との比較を
示す。 第２図は永久磁石合金のＸ線回折図形を示す。 第３図は永久磁石合金の減磁曲線を示す。 特許出願人 並木精密宝石株式会社 （製造工程） （結晶構造） マ 第１図 第２図 第３図
示す。 第２図は永久磁石合金のＸ線回折図形を示す。 第３図は永久磁石合金の減磁曲線を示す。 特許出願人 並木精密宝石株式会社 （製造工程） （結晶構造） マ 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 希土類金諏Ｒ）とＧｏ 、 Ｆｓを中心とした遷移金１
ＥＴ）ｄ−ら構成され、ＲｇＴｌｖ型金属間化合物を主
体とする永久磁石合金において、素材原料を溶融後ただ
ちＫ ２００７１：１５）以上の冷却速度で９００℃以
下まで急冷することを特徴とする合金インゴットの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007427A JPS58126943A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 永久磁石合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007427A JPS58126943A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 永久磁石合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126943A true JPS58126943A (ja) | 1983-07-28 |
Family
ID=11665557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57007427A Pending JPS58126943A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 永久磁石合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58126943A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182802A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-25 | Pioneer Electronic Corp | 永久磁石の製造方法 |
| JPS6233402A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-13 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類磁石の製造方法 |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP57007427A patent/JPS58126943A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182802A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-25 | Pioneer Electronic Corp | 永久磁石の製造方法 |
| JPH0416923B2 (ja) * | 1982-04-21 | 1992-03-25 | Pioneer Electronic Corp | |
| JPS6233402A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-13 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類磁石の製造方法 |
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