JPS5814865B2 - 永久磁石材料 - Google Patents

永久磁石材料

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JPS5814865B2
JPS5814865B2 JP53033394A JP3339478A JPS5814865B2 JP S5814865 B2 JPS5814865 B2 JP S5814865B2 JP 53033394 A JP53033394 A JP 53033394A JP 3339478 A JP3339478 A JP 3339478A JP S5814865 B2 JPS5814865 B2 JP S5814865B2
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JP
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達也 下田
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01F1/04—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 metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＲ（ただしＲは希土類金属の１種類、あるいは
２種以上の混合物），Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ系合金にＨｆを
代表とする遷移金属を添力口して、Ｆｅの含有量が多く
かつＣｕの含有量が少なくとも、あるいはＲの含有量が
少ぼくとも、高保磁力か得られることを特徴とする永久
磁石材料に関するものである。
希土類金属とコバルトは種々の金属間化合物を形成する
。
それらは、ＲＣｏｌ３ ， Ｒ２ Ｃｏ１７ ，？Ｃｏ
５ ，Ｒ５Ｃｏｌｇ，Ｒ２Ｃｏ７ ，ＲＣｏｓ ，ＲＣ
ｏ２ ，Ｒ２ Ｃｏ３ ， Ｒ４ Ｃｏ３ ， Ｒ２４
Ｃｏ１ｔ Ｒ９ Ｃｏ４ ｔＲ３ Ｃｏ 等である
が、これらの金属間化合物の中で最初に永久磁石材料と
して用いられたのは、ＲＣｏ５であり、特にＳ ＩｎＣ
Ｏ ５は従来のアルニコ磁石、フエライト磁石に比べ
桁違いに大きいエネルギー積を出すことができた。
現在ではＲＣｏ５系の磁石材料はすでに工業的に定着し
て、需要の方も年を追って伸びてきていろ。
よって希土類磁石の次の課題は、より高いエネルギー積
を実現することと、より安価な永久磁石を造ることとな
った。
そこで着目されたのがＣｏに対しＲの割合が少なく、か
つ飽和磁化の高いＲ２Ｃｏｌ化合物でった。
ＲをＳｍを例にとり説明するとＳｍ２Ｃｏｌでは、残留
磁束密度Ｂｒは高い値が出るか、保磁力ＨＣは低くよい
永久磁石とはならなかった。
この問題はＳｍ２ （ Ｃｏ Ｃｕ ），という組成を
選び、熱処理を施すことにより高Ｈｃが得られ解決され
た。
しかし非磁性のＣｕを入れることは飽和磁束４πＩｓの
低下を招く、そこでＦｅを入れ４πＩｓの値をあけ高エ
ネルギー積の磁石を製造しようという意図のもとにＳｍ
−Ｃｏ−Ｃｕ−Ｆｅ 系が選ばれるようになった。
本発明はこの４元系にさらに適当な遷移元素を加えてＣ
ｕの添力■が少量でも高Ｈｃが出て、かつＦｅの冷加量
を増していってもＨｃを低くさせないことを目的とした
ものである。
Ｓｍ−Ｃｏ−Ｃｕ−Ｆｅ 系の磁石に他元素を添力目し
て保磁力が改善されているという着想の発端は、該系に
Ｚｒを添加すると保磁力が改善されろという報告かあっ
たので、周期律表でＺｒと同じＩＶａ族のＨｆを試みに
該系の合金に添加してみたところ株磁力の改善がみられ
た。
以来Ｈｆを適量添力０したＳｍ−Ｃｏ−Ｃｕ−Ｆｅ−Ｈ
ｆ系磁石の実験を積み重ねた結果、Ｈｆは微量添力ｎで
も保磁力はかなり改善されることを見い出？た。
すなわち、以前はＣｕ量が１ ２ｗｔ％以下になったり
、Ｆｅ量が１０ｗｔ％以上になると満足ω保磁力が得ら
れないとされていたか、Ｈｆを１〜２ｗｔ％添卵すると
、Ｃｕ量を６ ｗ ｔ％位まで低下させ、かつＦｅ量を
２０ｗｔ％位まで高めても７Ｋｏｅ以上のｉＨｃが得れ
ることがわかった。
第１図は低Ｃｕ量の領域においてもＨｆ添力口のものは
高保磁力が得られることを示し！いる。
また第２図は高Ｆｅ量の領域においても高保磁力が保た
れることを示している。
以上のことはＳｍを他の希土類すなわち、Ｙ，Ｌａ，Ｃ
ｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ ，Ｈｏ ，
Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂあるいはＬｕで部分的に置換したり、
置換えても成立する。
また添加元素は、Ｈｆ単一の場合よりも、Ｈｆと他の遷
移金属を複合した場合の方が、より高い保磁力が得られ
ることがわかった。
特に第３図に示すように、ＨｆとＴｉを複合添カ目する
と、Ｈｆ単独あるいはＨｆとＺｒの複合添力目よりも、
Ｆｅの添カロ量を多くしていっても、高保磁力を保つこ
とができることがわかった。
請求範囲で、Ｏ ＜ ｕ ＜ｏ． ２としたのは、銅を
含有しないと保磁力が得られないことと、０．２以下で
もｉ Ｈ ｃの値は最大エネルギー積（ Ｂ Ｈ ）ｍ
ａｘをＢｒの大きさだけ出せるからである。
また０． ０ １ ＜ｖ＜−０． ６ ０としたのはｖ
＞０．６０となるとＳｍ２ （ ＣｏＦｅ ） １のＣ
軸異方性が崩れるからである。
Ｗの値は保磁力を高め４πＩｓを低下させない程の０．
０５以下が適当である。
６．５くｚく８．８としたのは、Ｓｎ’ｌ２ Ｃ Ｏ
１ ７相の割合を５０Ｖｏｌ％以上とするためである。
比較例 高周波誘導炉で溶解し、 Ｓｍ（ＣｏＯ．６７ Ｃｕｇ， ＯＢ Ｆｅｇ， ２４
Ｈｆ ，０１〕７．５の組成のインゴットを得、これ
を粗粉砕した後、ポールミルで平均粒径４μの粉末にし
た。
この粉末を磁場中でプレス成形し、１２００℃で１時間
焼結した。
焼結後アルゴンガス気流中で急冷し、その後８００℃で
１時間４００°Ｃで２０時間熱処理を施した。
以上の工程を径で次の特性を得た。残留磁束密度
Ｂｒ −＝ １ ０． ５ ＫＧ保 磁 力 ｂＨｃ
＝ ７． ４ ＫＯ ｅ最大エネルギー積 （ＢＨ）
ｍａｘ ２６Ｍ（ｌｅｅ実施例 Ｓｍ（Ｃｏｇ， ６６ ｃｕＯ．０８ＦｅＯ．２４１■
ｆＯ．０１ ＴＩ０．０１ ） ７．５の組成のプレス
成形体を、比較例１と同様の方法で作り、１２００℃で
１時間焼結し、さらに、１１８０℃で１時間溶体化処理
を施し、アルゴンガス気流中で急冷した。
その後８００℃で１時間、４００℃で２０時間熱処理を
施した。
このようにして得られた磁石の特性は次のとおりであっ
た。
残留磁束密度 Ｂｒ 二１ ０． ８ ＫＧ保磁力
ｂＨｃ ＝ ７．７ＫＯｅ 最大エネルギー積 （ ＢＨ ）ｍ ａ ｘ＝ ２ ８
．８Ｍ（｝Ｏｅ前述の比較例と実施例の結果から明らか
なように、ＨｆとＴｉを複合添加したものは、Ｈｆの単
独添加に比べて高い保磁力が得られ、すぐれた磁気特性
が得られる。
実施例で得られた磁石のブロックを加工して時計用モー
ターのローターに使用したところモーターを駆動するに
必要な電力か従来のものと比べ半減した。
この例からもわかるとおり、本発明により従来よりも低
価格で高性能の磁石が得られたことは各業界にとって大
変有意義なことである。
【図面の簡単な説明】
第１図はＨｆ添加したものとしないもののＣｕ量による
磁気性能の変化を示す。 第２図はＨｆ添加したものとしないもののＦｅ量による
磁気性能の変化を示す。 第３図は各添加物の違いによるＦｅ量の変化による保磁
力の変化を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Ｉ ＣｏおよびＲ（ただしＲは希土類金属の１種類、
    あるいは２種以上の混合物）をベースとする永久磁石材
    料において、一般式が、 で表示されろことを特徴とする永久磁石材料。
JP53033394A 1978-03-23 1978-03-23 永久磁石材料 Expired JPS5814865B2 (ja)

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