JPS58132905A - 永久磁石の製造方法 - Google Patents

永久磁石の製造方法

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JPS58132905A
JPS58132905A JP57015222A JP1522282A JPS58132905A JP S58132905 A JPS58132905 A JP S58132905A JP 57015222 A JP57015222 A JP 57015222A JP 1522282 A JP1522282 A JP 1522282A JP S58132905 A JPS58132905 A JP S58132905A
Authority
JP
Japan
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temperature
rare earth
cooling rate
permanent magnet
alloy
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Pending
Application number
JP57015222A
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English (en)
Inventor
Tsuyoshi Kitabayashi
北林 強
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
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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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発1j11は、R雪calt (Rは希土類全域を示
す。
)型金属間化合物を主体とじ九R−co−eシーF、−
M(M/dTi、V、Zr、Wb、Ta、Hf。
Cr、Mo01種又は2種以上を示す。以下この表記に
従う。)合金よシ製造される磁石の教弗方法に関するも
のである。
さらに畦しく述べれば、Rx (’CoCuPgM) 
tt系合金を1000℃以上の温度で静体化後、溶体化
温度からの冷却速度を0.5〜20C7分の範囲に制御
して980℃から常温の温度範囲まで徐冷し、その後詰
効処理を行なう磁石製造の熱処理方法忙関するものであ
る。
本発明の目的は、R2(CoCN12gM ) 17 
系永久a 石のヒステリシスルーズの角形性(8Q)を
改良すると共に、保磁力(iHc )を向上させ、さら
に高いエネルギー槓を持つ永久磁石を提供しようとする
ものである。角形性(SQL)は、 u Q z Hk/sHc で4jられる。Hk #14xl −H減a曲線上テ0
.9Bf−を与えるS場の大きさである。
他の目的は、時効における析出物の均一化をはかり、量
産における磁気特性のバラツキを小さくすることにある
また他の目的は、永久磁石の製造におい′て、熱処理を
大社処理できるようKすることにある。
R(cQi−、−、−ycscm ygv MY )z
(ここでHij、 8ff。
pr、 c−を中心とした希土類元素の18を又は2種
以上の組合わせである。以下この表記にり1う。
成分比は、0゜01≦t≦0.2 、0.1≦V≦0.
5゜0.001≦W≦0.15 、6.5≦Z≦9.0
)t’4られされる合金は、残留磁束密度(By)、保
磁力(1Hc)が大きく、キュリー温も高く、温度特性
もすぐれ、焼結型では(BH)?XGZが25〜30M
C’(Jgに達するものも得られている。また、RCO
,希土類金属間化合物に比べ、飽和磁化(4KIn)が
高く、保磁力機構の違いKよシ、粉末粒度を余り選ばな
いことから、粉末結合型磁石として、すぐれたコストパ
ー7オーマンスが得られている。
一般に本来磁石の製造方法で、樹脂、メタル又はセラミ
ックで結合する方法は、第1図に示すように1合金溶解
鋳造、溶体化処理、時効処理、粉砕(粗粉砕および微粉
砕)、結合材(バインダー)の混合、磁場中配向、加圧
成形、加熱焼成(キュア処理)、あるいは、製法2に示
すように、磁性粉末を磁場中配向、加圧成形、結合材の
5浸、加熱焼成の工程により製造される。
溶解はアーク又は、高周波等の手段によって不活性ガス
雰囲気中で行なう。溶体化処理は、Ar。
H#郷の不活性ガス雰囲気中で、1000℃以上の温度
において数時間から数十時間性なう、#効処理は、95
0〜400℃の温度範囲において、多段時効、冷却時効
等が組合わせられて行なわれる。。
時効処理の終った合金インゴットの粉砕は、鉄乳鉢、ブ
ラウンミル等で粗粉砕、ボールミル、ジェットミル、振
動ミル等で微粉砕して、1〜100μの粒度にする。磁
場中配向および加圧成形は、金型を用いる場合、通常同
時に行なう、配向磁場は通常10〜20KGで、成形圧
力は2〜1Otos243である。
次に成分と組成域を限定した理由を述べる。
本合金系およびその組成域においては、sm−c。
系が基本である。C1Lはam雪CO17型合金で保磁
力を得るために加えられるものであり、”tを入れるこ
とでiHcは向上する。しかし、4πlは低下する。
このため、実用磁石材料として社、Bm(Co息−、−
C雪t)z中の藁の値は、0.2までが限度である。2
の値が5≦Z≦8.5Q間にある時には、H7tr、−
C6合金はBtn CoH型化合物とBfn@ Co 
1?型化合物に分離する。 4wxaO値は、日fil
eO1yの方が加チドjい。依って、高4露工1を実現
するためkは、2は6.5以上が望ましい、一方2が9
.0以上になると、iHaは著しく低下するとともに、
co−F#相が多く出て来てしまいとステリシスループ
の角形性をL−くするので好ましくない。F−はCOと
置換することKよシ4に工8を高める。、MはiHaを
高める効果があるが、著しく合金の4π工Jt−低下さ
せるので、o、ls社入れると1−を増やし、cmを低
減して4π工aを説、めた意味がなくなる。各組成域の
上下限は、各組成の効果を有効に発揮する範囲とした。
従来、高い保磁力を得るために% 950〜4oO℃の
温度範囲で、時効処理時間を長くしたり、多段時効、冷
却時効等を行なって来た。しかし、これらの時効方式で
時効処理した場合、保磁力は高くなるものの、4πニ一
■曲線の第2象限における角形性8qが悪くなるという
欠点がある。これは時効による析出物の分散の程度およ
び、析出物とマトリックスの濃度差を最適な状1aKす
ることがむずかしいことKよる。
本発明は、溶体化した合金インゴットを1000℃以上
の溶体化温度から、980℃〜700℃の温度範囲まで
、0.5〜b 冷することを%徴とするものである。徐冷に先立つ溶体
化は1ooo℃以上の温度で行なう。1000℃以下で
の溶体化は溶体化として不適当である。′溶体化後の冷
却速度は通例20〜b分で行なわれる。この冷却速度範
囲ですと、時効処理をした場合、保磁力(仕C)は得や
すいが、ヒステリシスルーての角形性(8Q)を低下さ
せる、そのため溶体化後の冷却速度は20℃/分より遅
くシ、時効による析出物の形成のし方を制御する必要が
ある。ま“た溶体化後の冷却速度を0.5℃/分よシ遅
くすると、時効処理によシ高い保磁力(iHc )を得
ることが困難になる。
このように、0.5〜b 体化温度から徐冷すれば、徐冷過程又は、冷却稜の時効
における析出物の形成を制御するため、高い角形性(8
Q)を得る。また、通常の鮪効淵度700〜900℃温
度IIl囲より高い淵賓がら時効が行なわれるため、高
い保磁力(5Hc)を得やすい。徐冷終了温度は、98
0℃以下であればその効果を発揮する。
以下本発明を実施例によって説明する。
実施例1 Brn (co@−m CuCu−5er・as Zr
e、m)bs組組成金合金インゴット、ムrガス雰囲気
中で、高周波溶解にて作成した。得られた該合金インゴ
ットのマクロ組織は85チ以上が柱状晶で企った。次に
該合金の熱処理を行なう。まず溶体化処理は、Arガス
雰囲気炉中1150℃で30時間行ない、続いて400
℃まで各糧冷却速度で冷却し、その後常温まで徐冷した
。時効処理はayガス雰囲気中80θ℃で10時間行な
い徐冷した。時効処理後は、第1図に示す製法IK従い
樹脂結合型磁石を作製した。
時効処理した合金インゴットを鉄乳鉢中で粗粉砕し、ボ
ールミル法で約2〜40μの粒度に微粉砕し、磁石粉末
を作成した。
得られた該礎石粉末に1.8重量%のエポキシ樹脂を加
えて乳鉢中で混練し、この混合物を16KG磁場中でプ
レス成形した。この成形体に適度な熱を加えて硬化させ
(キュア処理)、磁石を完成させた。磁気特性はB−H
)レーサーによって測定した。第2図に、溶体化後の4
00′C3での冷却速度と、800℃のし効処理によシ
得られた保磁力(iHc )とシスループの角形性(1
3Q)を示す。
図より、溶体化後、400℃までの冷却速度が0.5〜
b 20℃/分以上の場合と比較して相対的にヒステリシス
ループの角形性(8Q)が高いことがわかる。また、高
い殊磁力(仕C)が得られている。
実施例2 dm (eOe、M cm、、 F’g6.飾Zデo−
va )s−s組成の合金インゴットをムrガス雰囲気
中1160℃で25時間溶体化後、各温度まで10℃/
分の冷却速度で冷却し、その後急冷した0時効処理はム
デガス雰囲気中800℃で15時間行ない、その後徐冷
した。
時効処理後は実施例1と同様に樹脂結合型磁石を作成し
、磁気性能をみた。第3図に溶体化後10℃/分の冷却
速度で冷却した各終了温度と、得られた保磁力(iHa
 ) 、角形性(EIQ)を示す。図よシ、溶体化後の
徐冷を980℃<らいまで行なえばよいことがわかる。
実施例3 B′nL(eOe−m csM ’gl14 Zres
n )M組成の合金インゴットをムデガス雰囲気中11
55℃で40時間溶体化後、8oo″ciで各種冷却速
度で冷却し、その後急冷した。時効処理はムデガス雰囲
気中800℃で15時間行ない、その後徐冷した。時効
処理後は実施例1と同様に樹脂結合型磁石を作成し、磁
気性能をみた。第4図に溶体化後soo’cまでの冷却
速度と、得られた保磁力(iHa)、角形性(8Q)の
関係を示す0図よ)、溶体化温度より、soo℃の時効
温度までの冷却速度が0.5〜b スルーズの角形性(8GL)が高い仁とがわかる。
実施例4 8m (Cob−am cm−−Webs zr@−@
l )s−m組go合金4ンコツドラ、ハンマーミルで
粗粉砕L、ボールミルで3〜8μの粒度に微粉砕し、続
いて、φ20+aX]Owの同柱状に磁場中で加圧成形
した。成形圧力Fi3 ton/cm”  、印加HA
 場1d l 6 KG テ@ ッft−0次に該成形
体t−Ayが分算囲気中1210℃で2時間加熱焼結し
、続いて1150℃でlθ時間溶体化抜各撞冷却温度で
400℃まで冷却し、その後徐冷した。時効Fi900
℃から400℃まで多段時効を行なり九。第5図に1溶
体化後の冷却速度と、得られた保磁力(tea ) 、
角形性(8Q)の関係を示す。図よシ、溶体化後の冷却
速度が0.5〜b 18IQ)が高いことがわかる。
上記のように、溶体化温度から980℃以下まで0.5
〜b 時効処理する場合は、溶体化温度から急冷し、時効処理
する場合と比較して高hヒステリシスループの角形性(
8Q)が得られる。また、角形性(EI Q 、)の高
い状態においても、高い保磁力(1Hc)を得ているし
、時効方法の工夫によってはさらに高い保磁力(1TI
c )が得られる。このように本発明の永久磁石の製造
方法は角形性(8Q)を改良し、高い保磁力(the 
)を得ゐことができるため、高いエネルギー積を持つ磁
石を提供することができる。また、溶体化後の冷却速度
が遅いため、大量かつ安定して高性能な磁石を生産でき
る丸め、工業的生産に適し、大変有益である。その用途
社ステップモーター、小型スピーカー、iイクロモータ
ー、ピックアップなど広汎な用途に応えられる亀のであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、樹脂結合型磁石の製造工Sを示す。 @211は、  Bfl&  (CO@、alCm−−
16@、、−zデー噂〕−1の組成合金において、溶体
化後の冷却速度を変化させ九場合の樹脂結合型磁石の磁
気性能を示す。 菖3図は%Bm (c(n、−Cu−1y#−、Zre
sea )−tの組成合金KsPいて、溶体化後徐冷終
了温度を変化させた場合の樹脂結合型磁石の磁気性能を
示す。 第4図は、 8911(CO@、@ cll@−1’#
@−M Zデーm)−諺の組bk合金において、溶体化
後の冷却速度を変化させた場合の樹1IFr結合型砲石
の磁気性能を示す。 第5図はS  ’tn (C018c’1l11・−F
ebs zl”e、6m )s、x組成の焼結体におい
て、解体化後の冷却速度を変化させた場合の、焼結型磁
石の磁気性能を示す。 以   上 出願人 株式会社−訪精工舎 第11i リ 8 ミ ヌ 洒虞ミ O。 召1 d  9 弄d ペヌ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、  R(c61−s−V−W CS u FgV 
    ”)又(ココテRは、l(m 、 l’r 、、C−を
    中心とした希土類金属のl檜又は2種以上の組合わせで
    あシ、Mはt(、V、 Zr 、 Nb 、 Hf 、
     Ta 、 Cr 、 Moの1種又は2種以上の組合
    わせである。)の組成式で示した時、組成の範囲が、 0.01≦雪≦0.20 0.1≦V≦0.5 0.001≦W≦0.15 6.5≦2≦9.0 であるところの希土類金属間化合物を、非酸化雰囲気中
    1000℃以上の温度で溶体化後、溶体化温度から0.
    5〜b から常温の温度範囲まで徐冷し、その後時効処理を行な
    うことを特徴とする永久磁石の製造方法。 2、磁気硬化のための熱処理を終えた合金インゴットを
    、 イ1 粗粉砕し、さらにIA〜100μの粉末に微粉砕
    する工程。 1口1 得られた微粉末と結合材としての樹脂、セラミ
    ック、又は低融点合金と混合する工程。 (ハ)所望の成形金型に前項記載の混合粉末を装入し、
    磁場の強さ5 KG〜20KG加えてa場中成形並びK
    O,5〜10toν偽黛で圧縮成形する工程。 日 成形体を型よル抜き出し、400℃以下の加熱温度
    で加熱焼成する工程。 以上のような工程からなることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の永久磁石の製造方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52129614A (en) * 1976-04-23 1977-10-31 Hitachi Metals Ltd Heat treating method of rare earth magnets
JPS53106624A (en) * 1977-03-02 1978-09-16 Hitachi Metals Ltd Method of making permant magnet
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