JPS5845346A - 永久磁石材料 - Google Patents

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】 本発明は、Ｒ，Ｇｏ、、金属間化合物（ただし、Ｒは希
土類金属）を主体とするＲ　−Ｃｏ　−Ｃｕ　−Ｆｅ　
　系永久磁石合金の改良に関するものであって、その目
的とするところは、グπＩｓが高く、予測される理論的
（Ｂ　−Ｈ）　ｍａｘ＝　（１＜　ｇＩｓ　）　／　’
Ｉが高い低Ｃｕ＠および高Ｆｅ１ｉの組成において、高
保磁力を有し、その結果高エネルギー積を有する永久磁
石材料を提供することにある。

すなわち、従来のＳ　ｍ−Ｃｏ　−Ｃｕ　−Ｆｅ　ＩＩ
元永久磁石合金が重量百分比でｌＯ−程度以上の高Ｃｕ
ｂ。

および６チ以下の低Ｆｅ量を指向していたのに対し１本
発明は前記のｑ元永久磁石にＺｒと、Ｎｂおよび／また
Ｆｉｖとを添加することにより、１０Ｔ。

Ｃｕ以下の低Ｃｕ量および４％Ｆｅ以上の高Ｆｅ量にお
いて高保磁力を維持し、高い増大率でエネルギー積を向
上させた永久磁石を得ることを可能ならしめるものであ
る。

従来Ｒ１Ｃ０，、を主体とするＳ　ｍ　−Ｇｏ　−Ｃｕ
　−Ｆｅ　　合金永久磁石に関しては、第７を回日本金
属学会講演概要、／９７’１年、第７Ｓページの記載に
よると、そのＣｕ含有量については／２ｗｔ％と、高Ｃ
ｕ量含有の合金組成を指向していた。　また、Ｓｍ−Ｃ
ｏ−Ｃｕ合金永久磁石に関しては、Ｃｕの効果は、７９
ｗｔ％Ｃｕ以下では急激に低下し、その保磁力は２ＫＯ
ｅ以下になることが知られていた。

すなわち、　Ｒ１Ｃｏｌ７を主体とするＳ　ｍ−Ｃｏ　
−Ｃｕ　−Ｆｅ合金永久磁石におけるＣｕ添加量の効果
は、　Ｃｕの添加量を増大させるとＩＨＣは増加するが
Ｂｒが低下してし１い、そこでＣｕの添加ｔを減少させ
ると、ＩＨＣが低下するという特徴を有していた。

また、同じく前記のｑ元合金永久磁石におけるＦｅ添加
量は、　Ｂｒを向上させる効果を有するが、６ｗｔ％程
度以上Ｆｅを含有させると、その保持力が低下してしま
うことが知られていた。　すなわち。

Ｆｅの添加量を減少させると、　Ｂｒが低下し、　Ｆｅ
の添加量を増大させると、Ｂｒは上昇するがＩＨＣは低
下する。

このため、７９ｗｔ％以下の低Ｃｕ量で、かつＣｏの一
部を全体の４　ｗｔ　４以上のＦｅで置換したＲ　−Ｃ
ｏ　−Ｃｕ　−Ｆｅ　１１元谷金永久磁石では、ｌＨＣ
が３ＫＯｅ以下ときわめて低く、エネルイー槓（Ｂ、Ｈ
）ｍａｘは／　ＩＩ　ＭＧ−Ｏｅ以下となってしまい、
実用に耐えない。

このような実状に鑑み１本発明者らは、先に。

特公昭５５−ダｇ０９ダ号、同ｓｓ−ｔｔｇθ９３号等
ニオイテ、Ｒ−Ｃｏ−Ｃｕ系およびＲ−Ｃｏ　−Ｃｕ　
−Ｆｅ系にＮｂ、Ｚｒを単独添加した合金を提案してい
る。

１０ｗｔ％、ＦｅｊｌＡｗｔ％以上の低Ｃｕ量、高Ｆｅ
量のＲ−Ｇｏ　−Ｃｕ−Ｆｅ系を元合金では、　Ｚｒ　
、Ｎｂ　添加によるＩＨＣと（Ｂ−Ｈ）ｍａｘの増大率
はコ倍をこえ。

きわめて大きな増大率を示し、しかも従来のＲ−Ｇｏ　
−Ｃｕ−Ｆｅ系弘元合金の最大到達（Ｂ−Ｈ）ｍａｘ値
を陵駕する値が得られる。

本発明は、前述の欠点を解決するとともに、先願である
Ｚｒ　、　Ｎｂ等の単独添加の合金の保磁力とエネルギ
ー積とを一層向上させることを意図したもノテ、低Ｃｕ
量および高Ｆｅ　ｉ　（Ｄ　Ｓ　ｍ−Ｇｏ　−Ｃｕ　−
Ｆｅｔ元永久磁石にＺｒとＮｂおよび／またはＶとのコ
樵または３種の元素を複合添加することを要旨とするも
のである。

すなわち、前記の低Ｃｕ量かつ高Ｆｅ量のｔ元永久磁石
に、　ＺｒとＮｂおよび／またはＶとの総量をθコ〜ｊ
；　ｗｔ　％含有させることにより、　Ｃｕ添加に・よ
るＢｒの低下を防ぎ、またＦｅ添加によるＩＨＣの低下
を防いで、高エネルギー積を有する永久磁石材料を得た
ものである。

不発′明の永久磁石材料においては、　Ｚｒ　＋Ｎｂ　
。

Ｚｒ　十ＶまたはＺｒ　＋Ｎｂ　士Ｖが添加される。

この場合、これ以外の元素の組み合わせ、例えば特開昭
！；２−１５３／２’１号公報の記載から想到できる他
の組みあわせ、すなわちＮｂ＋Ｖ％Ｚｒ＋Ｓｉ　％Ｚｒ
　十〇ｒ等ではＩＨＣおよび（Ｂ−Ｈ）ｍａｘの顕著な
増大は実現しなし）。

これらＺｒ　十Ｎｂ　、　Ｚｒ　＋ＶまたはＺｒ　＋Ｎ
ｂ　＋ＶＦｉ総計０．２〜５Ｗｔｓ添加されるが、０２
ｗｔ４未満では。

ＩＨＣおよび（Ｂ　−Ｈ）ｍａｘｃＤｉｉｍ大の効果カ
小すく、また５ｗｔ％をこえると、ｔＨｃが低下し、　
（Ｂ　−Ｈ）ｍａｘも低下する。

なお、Ｚｒ　とＮｂ　　または／およ゛び■との量比に
は、特に制限はない。

一方、　Ｆｅ含有量は６〜２３ｗｔ％である力；、６ｗ
ｔ％未満では、　Ｚｒ等によるＩＨＣふ・よび（Ｂ−Ｈ
）ｍａｘ増大の効果が、無添加の場合のユ倍程度以１゛
しがなく、実用上不十分である。　これに対し。

Ｆｅ含有量が’４ｗｔ％以上となると、Ｚｒ等の添カロ
にヨリ１１１Ｃオヨヒ（Ｂ−Ｈ）ｍａｘ　　の増大率Ｆ
ｉコ倍以上となり、きわめて顕著な向上を示す。

ただ、Ｆｅ含有量が２３ｗｔ＊ｔこえると、ｔＨｃ。

（Ｂ−Ｈ）ｍａｘが低下してしまう。

なお、Ｆｅ含有量がｇ−２３’ｗｔ％’となると。

ＩＨＣおよび（Ｂ−Ｈ）ｍａｘの向上はきわめて大きい
ものとなる。

他方、　Ｃｕ含有量は５〜１０ｗｔチでなければならな
いが、　Ｃｕ含有量が／Ｑｗｔｑｌｒをこえると、Ｂｒ
が低下してしまい、しかもＺｒ等の添加によるＩＨＣお
よび（Ｂ−Ｈ）ｍａｗの増゛大率が小さくなシ実用上不
十分である。これに対し、　Ｃｕ含有量が１０ｖｔｔ％
以下となると、　　ＩＨ，Ｃおよび（Ｂ−Ｈ）ｍａｘの
増大率は２倍以上となり、き゛わめて良好な結果をうる
。

ただ、　Ｃｕ含有量が！ｆｗｔ　＊となると、ｔＨｃ　
が低下し、（Ｂ−Ｈ）ｍａｗが小さくなってしまう。

また、ＲとしてＳｍを使゛用した場合、その量がＪ　ｇ
　ｗｔ　＊以上ではＢｒが低下し、２　ＩＩ　ｗｔ　＊
以上ではＩＨｃ’が低下する。なお、希土′類金属とし
てはＳｍの他に同等の化学的特性を有するＹ　、Ｌａ　
、Ｃｅ　。

Ｐｒ　、Ｎｄ　、Ｅｕ　、Ｇｄ　、Ｔｂ　、Ｄｙ　、Ｈ
ｏ　、Ｅｒ　、Ｔｍ、Ｙｂ　、Ｌｕを用いることができ
る。

次に、実施例をあげて、本発明を更に詳しく説明するが
、これは本発明をなんら限定するものではない。

実施例／ Ｘ　−２１！；　４５ｍ−ｇ％　Ｃｕ−ｇ　％Ｆｅ−残
部Ｃｏからなる組成の合金において、Ｘ量をθ〜？　ｗ
ｔ％まで変化させた。　ここで、Ｘ　＝　Ｎｂ　十Ｚｒ
　（Ｎｂ　：Ｚｒ＝／　：　／　）である。

このような組成の合金となるように原料を調合し、この
混合物をアルゴン中で高周波加熱により溶解し、鉄血に
鋳造し、インゴットを得る。　これを鉄乳鉢中で粗粉砕
し、振動式ミルを用いて平均粒径Ｓμ程度に微粉砕する
。　これらをそれぞれ／θＫＯｅ　の磁場中でプレス成
型し、成型物を／２２０−／２３０℃の温度で約１時間
焼結および溶体化処理し、冷却後ｇｏθ〜９００℃で約
７時間、ひき続いて５０θ℃で５時間１峙効処理を行な
った。

このようにして得た合金磁石のｌＨＣおよび（Ｂ・結果
を第１図に示す。　第１図は横軸にＸの含有量をとり、
縦軸に保磁力ＩＨＣ（実線）とエネルギー積（Ｂ、Ｈ）
ｍａＫ（破線ンを示しである。

なお１図において、（ロ）が本発明によるＸを含有させ
たもの、（イ）は比較として示す／チＮｂ−、２ム５チ
５ｍ−ｇ％Ｃｕ−ｇ％Ｆｅ−残部Ｃｏ、ｐ→は／＊Ｚｒ
−２１．３％５ｍ−ｇ％ｃｕ−＆”％Ｆｅ−残部Ｃｏｏ
Ｑ性図である。

第７図から、ＮｂとＺｒを複合添加した合金は。

Ｎｂ　ｉたはＺｒ単独添加のものよりも全般的に高い保
磁力ｔＨｃおよびエネルギー積（Ｂ−Ｈ）ｍａＸを示し
、約／　ｗｔチ付近で最大のＩＨＣを示し、５ｗｔ％以
上になるとその効果は低下する。

実施例コ ２ム３Ｓ　Ｓｍ−１０％ｃｕ−Ｆｅ−７０％（Ｎｂ＋Ｚ
ｒ）−残部Ｇｏからなる組成において、Ｆｅ量をθ〜２
Ｓｓ−＊で変化サセた。タタシ、Ｎｂ　：Ｚｒ　＝／　
：　／である。その結果を＃Ｉ４図に示す。　″これら
の合金磁石は実施例１と同様にして得られたものである
。

第２図より、Ｐｅ含有量は、２８を越えると。

そ−のＩＨＣ（実線）および（Ｂ　−Ｈ）ｍａｘ　（破
線）が低下することが確かめられた。

実施例３ 下記第１表に示される組成Ｎｏ、／−１０を実施例１と
同様に作製し、Ｂｒ、ＩＨＣｌ（Ｂ−Ｉ（）ｍａｘと、
ｘＨｃおよび（Ｂ−Ｈ）ｍａｘの増大率を測定した。

結果を第１表に示す。

第１表に示される結果から、　Ｚｒ＋Ｎｂ、Ｚｒ　＋、
Ｖ、Ｚｒ　＋Ｎｂ　＋Ｖ　（Ｎｏ、　５〜７のみが、き
わめて大きなｒＨｃ　（ｓ倍以上）と（ＢＡＨ）ｍａｘ
　（Ｊ倍以上）ノ増大率を示すことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明によるＮｂ、Ｚｒの複合添加の合金磁
石（ＤＩＨＣ（実線）および（Ｂ−Ｈ）ｍａｘ（破線）
を示すグラフである。　なお、（イ）は、比較のために
示すＮｂ単独添加のものであり、（ロ）が。 本発明によるＮｂ、Ｚｒの複合添加のものであり、（ハ
）がＺｒ単独添加のものである。 第２図は、同じく本発明による合金のＦｅ含有量に対す
る■Ｈｃ　（実線）および（Ｂ−Ｈ）ｍａｘ　　（破線
）のグラフである。 特許出願人　東京電気化学工業株式会社代理人　弁理士
　　石　　井　　陽　　−第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 亘蓋自分比で、Ｒ（ただし、Ｒは希土類金属の少くとも
   一柚）が２１１−２ｇｑｂ、Ｃｕが５〜１０％。 Ｚｒと随および／または■と・の総量が０２〜Ｓチ。 ＣＯが５７〜７θｇ％よりなる組成において、前記Ｃｏ
   を６〜２３チのＦｅで置換したことを特徴とする永久磁
   石材料。