JPS5848650A - 永久磁石合金 - 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】 とする永久磁石合金に関゛するものである。さらに詳し
くは、Ｒ２（、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍ）ｘ７７系金属化合物（
ＭけＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの一種または二種以
上の組合せからなる。）を主成分とし、磁気特性（とく
に残留磁束密度，　Ｂｒ　）を大巾に改良した永久磁石
合金に関するものである。

従来、Ｒｚ（Ｃｏ，Ｆｅ）１７系金属間化合物が永久磁
石合金として高い潜在能力を有することは知られている
。近年Ｓｍ（Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｍ）ｗ〜ｙ．ｖ系合金
においてエネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが〜３０ＭＧＯｅ
を有する永久磁石が開発され種々の応用分野にて利用さ
れている。しかし上記磁石系では析出硬化により保磁力
を発生させるため、非磁性のＣＵ酸成分必要とするので
Ｂｒの低下を生じ、Ｂｒ　−　１１．５ＫＧ程度が限界
であった。さらに保磁力を得るためにＭとしてＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆ等の２〜４　ｗｔ％程度の添加を要し、この結
果Ｃｕ成分と同様Ｂｒの低下″原因となっていた。

一方、実用面における永久磁石の多くの用途は、磁石単
体で用いられるよりも磁気回路内に組込み、その状態に
おいて永久磁石の発生する磁界を利用する方式が主流で
ある。従ってパーミアンス係数の面からはＢ／’Ｈ　＝
　２〜５の比較的高い側にあり、したがって保磁力１Ｈ
ｃの高い特性よりもＢｒの高い材料であることが望まれ
ていた。

本発明の目的は前記２−・１フ系磁石の欠点を改良し、
適度な保磁力（Ｈａ’〜３ＫＯｅ）と共に高い残留磁束
密度（Ｂｒ−１２ＫＧ）を兼有した永久磁石材料を提供
することにある。

発明者らは従来のＣｕ置換型、２−１’ｉ’析出硬析出
硬化用いられたＣｕ高濃度相中に２−１７相を分散析出
させる技法とはまったく異なる保磁力発生機構によシ、
保磁性を向上させた２−１１系磁石を得た。

すなわち、本発明合金はＲｇ（Ｃｏ、Ｆｅ戸ママ金属間
化合物主成分とする単磁区粒子型永久磁石合金であシ、
原料インゴットを３μｍ以下まで微粉砕し、磁界中にて
圧縮成形後、１１５０〜１２５０℃の温度にて焼結する
ことから得られる。以前よりＲ２（Ｃｏ、Ｆｅ）ｌｖ系
金金属間化合物用いた単磁区粒子型永久磁石への研究が
実施されたが、単磁区粒子径がＲＣＯ５系金属間化合物
に比較して小さいため（ＲｅＯ２〜ｘｏμｍに対しテＲ
ｇ（Ｃｏ、Ｆｅ）ｌフ〜ｌ／＃）粉砕工程において数倍
以上の時間を必要とした。しかし々から、微細化するに
従って粉砕による機械的歪みが蓄積され、２−１７型結
晶が破壊されるため磁気特性の飛躍的向上は得られなか
った。

本発明は上記粉砕上の難点をＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、
Ｔａ等を微量添加することによって解決した。すなわち
、Ｒ２（Ｃｏ、Ｆ１１３．Ｍ戸）系合金をアーク溶解・
高周波溶解等により作成し、水素雰囲気下に封入してお
くと水素脆性を生じゃすいＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ。

Ｔａ等の原子を中心に水素を吸収し自然崩懐する。この
際結晶粒界にて脆性を示し結晶量相互の結合力が弱まり
、以後の微粒粉砕が容易となり、結果として単磁区粒子
化した粉体が初期の結晶状態を保存したまま得ちれる。

本発明の要旨を十分に発揮できる構成元素の成分範囲は
、一般式Ｒ（Ｃ０１−α−βＦｅαＭβ）２においてα
、β、２の範囲として表現される。鉄成分はＢｒの増加
に強い影響を与えるので、可能な限り多量に含有される
ことが要求されるが、ＲｚＦｅ１７全Ｆｅ化合物は保磁
性に対して悪影響を及ぼすため、α＝０．５以上のＣＯ
置換は逆効果となる。また鉄含有効果はα＝　０．０５
以下では消失するので０．０５　＜；、αくＯ６５の範
囲となる。βは粉砕効果およびＢｒ０点から考慮される
。少ない場合は水素吸収による粉砕容易性が得られない
し、多い場合はＣｏ　、　Ｆｅの発生している磁性を薄
めＢｒの降下を示すことから、最適範囲は０．０１　＜
βく０．０５にありＴｉ　’、　Ｚｒ　、　Ｈｆ’　、
　Ｎｂ　、　Ｔａ等で同様な効果が得られる。希土類と
遷移金属比２は、２−１７系結晶の存在する範囲で規定
され、マ≦ｚり９において本発明の要旨とする効果があ
る。

以下本発明を実施例に沿って詳述する。

実施例ＩＹ：４゜５ｗｔ％、　Ｓｍ　：　ｌ’７．８％
、　Ｃｏ　：　５２．０％、　Ｆｅ　：　２２゜０％、
　Ｚｒ　：　３゜７％の重量比率にて秤量し高周波炉に
て溶融し、水冷銅鋳型中にてインゴットを作成した。イ
ンゴットハステンレス乳鉢中で粗粉化後、水素を充満さ
せた容器内に１０時間保存した。容器から取り出した粗
粉は次に５００μｍのふるいを通過させた後トルエンを
充填した粉砕用ポットに１００２封入し振動ミルを実施
した。４０分間の振動粉砕によって１〜３岬の粒子が得
られた。この微粒子を約ＩＱＫＯｅの磁界中で整列させ
ながらｘ５ｇ径３０ｍ長の棒状成形体に圧縮成形した。

成形体は真空中１１８０℃、４時間焼結処理し室温まで
炉冷した。′次に、１１００℃、１２時間の加熱処理後
９００℃ｉで徐冷し、９００℃から炉外に引き出し急冷
した。以上の処理によって得られた焼結合金の磁気特性
は以下の通シであった。

Ｂｒ　　＝　１２．３ＫＧ ｉＨｃ　　＝　　３．’７ＫＯｅ （ＢＨ）ｍａｘ　　＝＝　２２．５ＭＧＯｅ実施例２　
　Ｙ　：　２，８ｗｔ％、　Ｓｍ　！　１９，１％、　
Ｃｏ　：　５２．７％、　Ｆｅ　：　２２，２％、　Ｚ
ｒ　：　３．６％の重量比率にて秤量し、実施例１と同
様にしてインゴットを得た。次に実施例１と同様にして
粉砕、成形、焼結。

溶体化処理を実施し磁気特性を測定したところ以下の数
値を得た。

Ｂｒ　＝　１２．５ＫＧ ｉＨｃ　　＝　　２．８ＫＯｅ （ＢＨ）ｍａｘ　＝　２０．９ＭＧＯｅ以上の実施例か
ら、本発明による永久磁石合金が保磁性およびエネルギ
ー積としては、他のＲ＋、　Ｃｏ系永久磁石に比較して
高い数値ではないが、’　１２ＫＧ以上の高残留磁束密
度を有する磁石材料となることは明白である。

特許出願人　並木精密宝石株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｒ（Ｃｏ１−ａ−βＦｅαＭ１β）２の一般式（ただし
   ＲｉＹ　。 Ｌａ、Ｃｏ、ａｍ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｍ、Ｍ、（ミツシュメ
   タル）の一種または二種以上、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
   Ｎｂ、Ｔａミノ一または二種以上の組合せからなる。）
   において、０．０５　＜α≦０．５ ０．０１　＜β≦０．０５ ツくｚ≦゛９ で規定されることを特徴とする永久磁石合金。