JPS59211559A - Permanent magnet material - Google Patents
Permanent magnet materialInfo
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- JPS59211559A JPS59211559A JP58084860A JP8486083A JPS59211559A JP S59211559 A JPS59211559 A JP S59211559A JP 58084860 A JP58084860 A JP 58084860A JP 8486083 A JP8486083 A JP 8486083A JP S59211559 A JPS59211559 A JP S59211559A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はFeBR系焼結永久磁石材料に関し、特に、好
ましい磁気特性を具現しうる特定の結晶粒径を有するも
のに関する。本発明において、RはYを含む希土類元素
を表わす。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a FeBR-based sintered permanent magnet material, and particularly to one having a specific crystal grain size that can realize preferable magnetic properties. In the present invention, R represents a rare earth element containing Y.
永久磁石は昨今のエレクトロニクスの技術の進歩に伴い
、機械的エネルギー−電気的エネルギー間のエネルギー
変換や、イオン◆電子ビームのローレンツの力による偏
向の原理などを利用して、スピーカ、モータ、磁気ディ
スク駆動装置。With the recent advances in electronics technology, permanent magnets are being used in speakers, motors, and magnetic disks, making use of energy conversion between mechanical energy and electrical energy, and the principle of deflection of ion and electron beams by the Lorentz force. Drive device.
地震計9発電機、マグネトロンなどの装置にrlJ広く
利用されており、工業的に重要な材料の一つである。RLJ is widely used in devices such as seismograph generators and magnetrons, and is one of the industrially important materials.
また、これまでの永久磁石材料としてはアルニコ、ハー
ドフェライト、サマリウムコバルト (SmCo)系な
どがよく知られており、実用に供されている。このうち
アルニコは高い残留磁束密度(以下、Brと略記)を有
するが、保磁力(以下、Hcと略記)が小さく、また/
\−ドフエライトは大きいHeを有するがBrが低い。Furthermore, alnico, hard ferrite, samarium cobalt (SmCo), etc. are well known as permanent magnet materials and are in practical use. Among these, alnico has a high residual magnetic flux density (hereinafter abbreviated as Br), but has a small coercive force (hereinafter abbreviated as Hc), and /
\-Doferrite has high He but low Br.
エレクトロニクス技術の進歩に伴い、電気部品は高集積
化・小型化の傾向にあるが、アルニコ。With advances in electronics technology, electrical components are becoming more highly integrated and smaller, and Alnico.
ハードフェライトを用いた磁気回路は他の部品と比較し
て重量・容積ともに大きくならざるを得ない。これに対
し、SmCo系磁石は高いBrと大きなHcを有するた
め磁気回路の小型化中高性能化の要求に合致しているが
、原料に用いるサマリウムは希少資源であり、またコバ
ルトは資源が特定の地域に偏在しているため供給が不安
定な状況にある。A magnetic circuit using hard ferrite must be larger in both weight and volume than other components. On the other hand, SmCo magnets have high Br and large Hc, so they meet the demands for miniaturization and high performance of magnetic circuits, but samarium used as a raw material is a rare resource, and cobalt is a limited resource. Supply is unstable because it is unevenly distributed in the region.
従って、これらの問題点を有しない新規な永久磁石材料
の開発が望まれていた。Therefore, it has been desired to develop a new permanent magnet material that does not have these problems.
しかし、希土類磁石がもつと広い分野で安価に、かつ多
量に使われるようになるためには、高価なコバルトを多
針に含まず、かつ希土類金属とじ−C1鉱イコ中に多量
に含まれている軽希土類を主成分とすることが必要であ
る。このような永久磁石材料の−・つの試みとして、R
F e z系化合物(ただしRは希土類金属の少なくと
も一種)が検討された。クラーク(A、E、C1ark
)はスパッタしたアモルファスTbFe2は4.2 °
K テ29.5MGOe(7) エネルギ積をもち、3
00〜500 ’Oで熱処理すると、室温で保持力Hc
=3.4KOe 、最大エネルギ積(BH)max=7
MGOeを示すことを見い出した。同様な研究はSmF
e2についても行なわれ、77°にで9.2MGOeを
示すことが報告されている。しかし、これらの材料はど
れもスパッタリングにより作製される薄膜であり、・般
のスピーカやモータに使う磁石ではない。また、PrF
e系合金の超急冷リボンが、Hc=2.8KOeの高保
磁力を示すことが報告された。However, in order for rare earth magnets to be used cheaply and in large quantities in a wide range of fields, expensive cobalt must not be included in the multi-needle, and it must be contained in large amounts in the rare earth metal binder - C1 ore. It is necessary that the main component be light rare earth elements. As one attempt to develop such a permanent magnet material, R
Fez-based compounds (wherein R is at least one rare earth metal) were investigated. Clark (A, E, C1ark
) is 4.2° for sputtered amorphous TbFe2.
K Te29.5MGOe (7) Has energy product, 3
When heat treated at 00~500'O, the holding power Hc at room temperature
=3.4KOe, maximum energy product (BH)max=7
It was found that MGOe was exhibited. Similar studies have shown that SmF
It was also conducted for e2, and it was reported that it showed 9.2 MGOe at 77°. However, all of these materials are thin films made by sputtering, and are not magnets used in general speakers or motors. Also, PrF
It has been reported that an ultra-quenched ribbon of an e-based alloy exhibits a high coercive force of Hc=2.8KOe.
サラニ、クーン等は(Feb42 B o、+g) o
、q Tbo、o5La ()、o5のkfj 急冷
アモルファスリボンを627°Cで焼鈍すると、Hc=
l]KOeにも達することを見い出した(Br= 5K
G)。但し、この場合、磁化曲線の角形性が悪いため(
BH)waxは低い(N、C,Koon他、Appl。Salani, Kuhn, etc. (Feb42 Bo, +g) o
, q Tbo, o5La (), kfj of o5 When the quenched amorphous ribbon is annealed at 627°C, Hc=
l] KOe (Br = 5K
G). However, in this case, due to the poor squareness of the magnetization curve (
BH) Wax is low (N, C, Koon et al., Appl.
Phys、Lett、39(10)、1981.840
〜842頁)。Phys, Lett, 39(10), 1981.840
~842 pages).
また、力/< コア (L、Kabacoff:)′J
は(Fe 6.g B 0.2)1−xPrx(X=0
〜0.3原子比)の組成の超急冷リボンを作製し、Fe
−Pr二成分系で室温にてKOe レベルのHcをもつ
ものがあると報告している。Also, force/< core (L, Kabacoff:)′J
is (Fe 6.g B 0.2)1-xPrx(X=0
An ultra-quenched ribbon with a composition of ~0.3 atomic ratio) was prepared, and Fe
It has been reported that there is a -Pr binary system with Hc at the KOe level at room temperature.
これらの超急冷リボン又はスパンタール膜はそれ自体と
して使用可能な実用永久磁石(体)ではなく、これらの
リボンや@膜から実用永久磁石を得ることはできない。These ultra-quenched ribbons or Spunthal films are not practical permanent magnets (bodies) that can be used as such, and practical permanent magnets cannot be obtained from these ribbons or films.
即ち、従来のFe11B−R系超急冷リボン又はRFe
系スバ・ンタ薄膜からは、任意の形状・くj−法を有す
るバルク永久磁石体を得ることができない。That is, the conventional Fe11B-R ultra-quenched ribbon or RFe
It is not possible to obtain a bulk permanent magnet body having an arbitrary shape and shape from a thin film based on Subanta.
これまでに報告されたFe−B−R系リボンの磁化曲線
は角形性が悪く、従来慣用の磁石に対抗できる実用永久
磁石材料はみなされえない。また、上記スパッタ薄膜及
び超急冷リボンは、いずれも本質上等力性であり、これ
らから磁気異方性の実用永久磁石を得ること゛は、事実
上不可能である。The magnetization curves of Fe-B-R ribbons reported so far have poor squareness, and cannot be considered practical permanent magnet materials that can compete with conventional magnets. Furthermore, both the sputtered thin film and the ultra-quenched ribbon are essentially isokinetic, and it is virtually impossible to obtain a practical permanent magnet with magnetic anisotropy from them.
従って、本発明の基本目的は上述の従来法の欠点を除去
し従来のハードフェライトと同等程度風1−8の磁気特
性を有する新規な実用永久磁石体を得ることにある。さ
らに詳細には、本発明は、室温以上で良好な磁気特性を
有し、任意の形状・実用寸法に成形でき、磁化曲線の角
形性が高く、さらに磁気異方性を有する実用永久磁石体
であって、しかもRとして資源的に豊富な軽希土類元素
を有効に使用できるものを得ることを目的とする。Therefore, the basic object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional method and to obtain a new practical permanent magnet body having magnetic properties of wind 1-8 comparable to those of conventional hard ferrite. More specifically, the present invention provides a practical permanent magnet that has good magnetic properties above room temperature, can be formed into any shape and practical size, has a highly square magnetization curve, and has magnetic anisotropy. The object of the present invention is to obtain an element in which light rare earth elements, which are abundant in resources, can be used effectively as R.
本発明者等はさきに、サマリウムを必ずしも必要とせず
、資源的に豊富で、且つ現在までほとんど用途が知られ
ていないNdなと軽希土類と、Feを主成分とするFe
BR系化合物永久磁石を開発し、本願と同一出願人によ
り出願した(特願昭57−145072) 。The present inventors previously discovered that samarium is not necessarily required, but is rich in resources and has little known use to date, such as Nd and light rare earths, and Fe, which is mainly composed of Fe.
A BR compound permanent magnet was developed and filed by the same applicant as the present application (Japanese Patent Application No. 145072/1982).
このFeBR系磁石材料は高Brと高いエネルギ積(以
下(BH)waxと略記)を有しており、従来のアルニ
コ、ハードフェライト、 SmCo系磁石に釣換わるま
ったく新しい工業的永久磁石材料である。This FeBR-based magnet material has high Br and high energy product (hereinafter abbreviated as (BH)wax), and is a completely new industrial permanent magnet material that can replace conventional alnico, hard ferrite, and SmCo-based magnets.
このFemBaR系永久磁石材料のキュリ一点は一般に
300℃前後、最高370℃である。このキュリ一点は
従来のアルニコ系ないし5IIICO系の永久磁石の約
800°Cのキュリ一点と比べてかなり低いものである
。そのためFe・B−R系永久磁石材料は従来のアルニ
コ系や5raCo系磁石に比し磁気特性の:、一度依存
性が大であり、高温においては磁気特性の低下が生ずる
。The Curie point of this FemBaR permanent magnet material is generally around 300°C, and a maximum of 370°C. This single Curie point is considerably lower than the single Curie point of about 800°C for conventional alnico-based or 5IIICO-based permanent magnets. Therefore, compared to conventional alnico-based or 5raCo-based magnets, Fe.B-R permanent magnet materials have a greater dependence of magnetic properties on magnetic properties, resulting in a decrease in magnetic properties at high temperatures.
本発明はこれらの永久磁石材料に代る新規な永久磁石材
料を提供することを基本的な目的とし、特にRとして希
少なS+a等を必ずしも必要とせず、COを多量に使用
する必要が必ずしもなく、従来のフェライトと同等以上
の磁気特性を有する永久磁石材料を提供すると共に、さ
らに実用上十分に高いキュリ一点(温度特性)を有する
ものを提供せんとするものである。この目的に従った一
連の研究成果として本発明者らはFe*B*R系永久磁
石、 材料の温石特性を改善すると共に良好な磁石特
性を得るための焼結体結晶粒径の範囲を与えることを目
的とするものである。The basic purpose of the present invention is to provide a new permanent magnet material to replace these permanent magnet materials, and in particular, it does not necessarily require rare S+a etc. as R, and it is not necessarily necessary to use a large amount of CO. It is an object of the present invention to provide a permanent magnet material having magnetic properties equivalent to or higher than those of conventional ferrite, and also to provide a material having a sufficiently high Curie point (temperature property) for practical use. As a series of research results in accordance with this objective, the present inventors have developed a Fe*B*R permanent magnet, which improves the hot magnetic properties of the material and provides a range of sintered crystal grain sizes to obtain good magnetic properties. The purpose is to
原子百分比で、8〜30%のR(但しRはYを包含する
希土類元素の少なくとも一種)、2〜28%(7)B、
50% 以下(7)Go(但LCo 0%を除く)、F
記の所定%の添加元素Mの一種又は二種以上(但しM
OXを除き、Mとして二種以上の前記添加元素を含む
場合において、M合量は当該添加元素のうち最大値を有
するものの原子百分比以下)、及び残部Feから成り、
かつ焼結体平均結晶粒径が1−100 gmである磁気
異方性焼結永久磁石材料;
Ti 4.5 %以下、 Ni 8.0%以下
、Hi 5.0%以下、 V 9.5%以下、
Nb 12.5 %以下、 Ta 10.5 %以
下、Cr 8.5%以下、 No 9.5%以
下、w 8.5x以ド、 Mn 8.0%以下
・AI 9.5 % 以下、 Sb 2.5%
以下、Ge 7.0%以下、 Sn 3.5%
以下、Zr 5.5%以下、 及び
Hf 5.5%以下。In terms of atomic percentage, 8 to 30% R (where R is at least one rare earth element including Y), 2 to 28% (7) B,
50% or less (7) Go (excluding LCo 0%), F
One or more of the additive elements M in the specified percentage (however, M
In the case where two or more of the above-mentioned additive elements are included as M, excluding OX, the total amount of M is equal to or less than the atomic percentage of the one having the maximum value among the additive elements), and the balance consists of Fe,
A magnetically anisotropic sintered permanent magnet material having an average crystal grain size of 1-100 gm; Ti 4.5% or less, Ni 8.0% or less, Hi 5.0% or less, V 9.5 %below,
Nb 12.5% or less, Ta 10.5% or less, Cr 8.5% or less, No 9.5% or less, w 8.5x or less, Mn 8.0% or less/AI 9.5% or less, Sb 2.5%
Below, Ge 7.0% or less, Sn 3.5%
Below, Zr is 5.5% or less, and Hf is 5.5% or less.
さらに、本発明は上記の焼結永久磁石組成において、下
記の元素X(Cu、 S、 C,P)の一種又は二種以
上を所定2以下含有することを許容される:Cu
3.5%以下、 9 2.0%以下、C4,0%以下
、 及び
P 3.5%以下、
(但し、Xとして二種以上含む場合、Xの含量は当該元
素のうち最大値を有するものの原子百分比以下であり、
M、Xの含量は当該元素のうち最大値を有するものの原
子百分比以下とする。)以下本発明について詳述する。Furthermore, the present invention allows the above-mentioned sintered permanent magnet composition to contain one or more of the following elements X (Cu, S, C, P) at a predetermined 2 or less: Cu
3.5% or less, 9 2.0% or less, C4, 0% or less, and P 3.5% or less (However, if two or more types of X are included, the content of X has the maximum value among the relevant elements. It is less than the atomic percentage of
The contents of M and X shall be equal to or less than the atomic percentage of the element having the maximum value among the elements. ) The present invention will be explained in detail below.
FeBR系合金は、特願昭57−145072に開示の
通り、焼結体として高い磁気特性を発現しキュリ一点3
00°C前後ないし約370°Cを有する全く新規な結
晶性の合金である。本発明者は、このFeBR系合金が
溶解、鋳造、粉砕、磁界中配向成形、焼結という工程に
より、焼結体とすることにより、従来この系では確認で
きなかった磁気特性を備えた永久磁石となることを見出
したが、ざらに、本願発明では、永久磁石としての優れ
た温度特性争磁気特性を発現しうるのは、焼結体の平均
結晶粒径が一定の範囲内にある場合であることを、広汎
な実験により明確にし高性能のFeCoBRM系焼結永
久磁イ1を工業的に安定して製造可能としたものである
。As disclosed in Japanese Patent Application No. 57-145072, FeBR alloy exhibits high magnetic properties as a sintered body and has a Curie point 3.
It is a completely new crystalline alloy having a temperature of about 00°C to about 370°C. The inventors of the present invention have discovered that by making this FeBR alloy into a sintered body through the processes of melting, casting, pulverizing, orientation forming in a magnetic field, and sintering, a permanent magnet with magnetic properties that could not be confirmed with this system in the past. However, in general, in the present invention, excellent temperature and conflict magnetic properties as a permanent magnet can be exhibited when the average crystal grain size of the sintered body is within a certain range. This fact has been clarified through extensive experiments, and a high-performance FeCoBRM-based sintered permanent magnet 1 can be stably produced industrially.
FeCoBRM系合金は本発明者等の測定によって高い
結晶磁気異方性定数Kuを有し、従来のSmCo系磁イ
1に匹敵する異方性磁界Haを有することが判った。The FeCoBRM alloy has been found by measurements by the present inventors to have a high magnetocrystalline anisotropy constant Ku and an anisotropic magnetic field Ha comparable to that of the conventional SmCo alloy 1.
単磁区粒子の理論によると、高いHaをもつ磁性体はハ
ードフェライトやSn+Go系磁石のように高性能の微
粒子型磁石になる可能性を持っている。このような観点
から、本発明者はFeBR系の広い組成範囲及び焼結後
の結晶粒径を変化させた焼結微粒子型磁石を作成し、永
久磁石特性を測定した。According to the theory of single-domain particles, magnetic materials with high Ha have the potential to become high-performance fine particle magnets, such as hard ferrite and Sn+Go magnets. From this point of view, the present inventor created sintered fine particle magnets in which FeBR-based magnets had a wide composition range and varied the crystal grain size after sintering, and measured the permanent magnet characteristics.
その結果、得られた磁石特性は焼結後の平均結晶粒径と
密接な関わりを持つことを見出した。As a result, we found that the obtained magnetic properties are closely related to the average grain size after sintering.
一般に、単磁区微粒子型磁石では粒子が大きければ粒子
内に磁壁を有するようになるため1.磁化の反転は磁壁
の移動によって容易に起きて、Heは小さい。一方、粒
子が小さくなって、ある寸法以下になると、粒子内に磁
壁を有さなくなり、磁化の反転は回転のみによって進行
するため、Heは大さくなる。この単磁区になる限界寸
法は各材質によって異なっており、鉄の場合は0.01
gm 、ハードフェライトは1ルm、SmCo系は4
#i、111位であるといわれている。In general, in single-domain fine particle magnets, if the particles are large, the particles will have a domain wall, so 1. Reversal of magnetization easily occurs due to movement of domain walls, and He is small. On the other hand, when the particles become smaller to a certain size or less, the particles no longer have domain walls, and the reversal of magnetization proceeds only by rotation, so that He becomes larger. The critical dimension of this single magnetic domain differs depending on each material, and in the case of iron it is 0.01
gm, hard ferrite is 1 lm, SmCo type is 4
#i, it is said to be ranked 111th.
またこれらの各材質のHcはこの限界寸法付近で高い値
が得られている。本発明のFeCoBRN系永久磁石に
おいては、平均結晶粒径が1 ”100 gmの範囲で
HclKOe以りが得られ好ましくは1.1〜7Qpm
の範囲でHc4KOe以上が得られる。本発明の永久磁
石は焼結体として得られる。そのため焼結体の焼結後の
結晶粒子の大きさが問題である。焼結体のHcをl K
Oe以上とするため、この焼結後の平均結晶粒径は1
gra以上が必要であることが実験的に確かめられた。Further, high values of Hc for each of these materials are obtained near this critical dimension. In the FeCoBRN permanent magnet of the present invention, HclKOe or higher is obtained when the average crystal grain size is in the range of 1"100 gm, preferably 1.1 to 7 Qpm.
Hc4KOe or higher can be obtained within this range. The permanent magnet of the present invention is obtained as a sintered body. Therefore, the size of crystal grains after sintering the sintered body is a problem. The Hc of the sintered body is l K
In order to achieve Oe or more, the average grain size after this sintering is 1
It was experimentally confirmed that gra or more is required.
これ以上微細な焼結体結晶粒径を得るためには、焼結前
に微粉末を作成する必要がある。しかしFeCoBRM
合金の微粉末は酸化し易いこと、微粒子に加わる歪みの
影響が大きくなること、さらに粒子径が極端に小さくな
ると強磁性体ではなく超常磁性体になること、等により
焼結体のHcは著しく低fするものと考えられる。In order to obtain a finer sintered body crystal grain size, it is necessary to create a fine powder before sintering. However, FeCoBRM
The Hc of the sintered body is significantly lower due to the fact that fine alloy powder is easily oxidized, the effect of strain on the fine particles becomes large, and when the particle size becomes extremely small, it becomes superparamagnetic rather than ferromagnetic. It is thought that f is low.
また結晶粒径が80ルmより大きくなると、粒子は単磁
区微粒子ではなくなり、粒子内部に磁壁を有するように
なって、磁化の反転が容易に起こり、Hcは小さくなる
。Hc l KOe以」二であるためには1100p以
下でなければならない。特に好ましくは2〜40Ji、
11で、Heは4 KOe以上の高特性のものが得られ
る(以下:JJ1図参照)。Further, when the crystal grain size becomes larger than 80 lm, the particles are no longer single-domain fine particles, but have a domain wall inside the particles, and magnetization reversal easily occurs, and Hc becomes small. In order to be less than Hc l KOe, it must be less than 1100p. Particularly preferably 2 to 40Ji,
11, He can be obtained with high properties of 4 KOe or more (see Figure JJ1 below).
本発明の永久磁石材料はFe*B*R系合金のFeの一
部をCoで置換して磁石組成中にGoを50%以下(原
子百分率)含有せしめることにより温度特性を実質的に
従来のアルニコ、Sv+Go系磁石と同等程度に改善す
るものである。更にはGOの含有により希土類元素Rと
して資源的に豊富なNdやPrなどの軽希土類を用いて
高い磁気特性を発現する。このため本発明のFe・CO
φB−R−M系磁石材料は従来の SmCo系磁石に比
して資源的命価格的点においても有利である。The permanent magnet material of the present invention has substantially the same temperature characteristics as the conventional one by substituting a part of Fe in the Fe*B*R alloy with Co and containing 50% or less (atomic percentage) of Go in the magnet composition. This is an improvement comparable to that of alnico and Sv+Go magnets. Furthermore, by containing GO, light rare earths such as Nd and Pr, which are abundant in resources, are used as the rare earth element R to exhibit high magnetic properties. Therefore, Fe・CO of the present invention
The φB-RM magnet material is also advantageous in terms of resources and life cost compared to conventional SmCo magnets.
一般にFe合金にGoを添加すると、その添加量に比例
してキュリ一点が−1−昇するものと逆にド陣するもの
があり添加効果を予測することは困難である。Generally, when Go is added to an Fe alloy, it is difficult to predict the effect of the addition, as in some cases the Curie point increases by -1- in proportion to the amount of Go added, while in others it increases by a certain amount.
本発明においてFeの一部をGoで置換したときのキュ
リ一点は、第1図に示す通りCoの置換量の増大に伴い
徐々に増大することが明らかとなった。In the present invention, it has become clear that the Curie point when a portion of Fe is replaced with Go gradually increases as the amount of Co replacement increases, as shown in FIG.
COの置換はわずかでもキュリ一点増大に有効であり第
1図に示すようにその置換量により約300〜約750
℃の任意のキュリ一点をもつ合金が得られる。Even a small amount of CO substitution is effective in increasing the curio by one point, and as shown in Figure 1, the amount of CO is about 300 to about 750
An alloy with an arbitrary Curie point of °C is obtained.
CO含有量が25′Xを越えると(BH)waxは徐々
に低下していき35%を越えると急激な低下が起る。こ
れは主として磁石のHeの低下による。Co驕が50%
になると(BH)matはハードフェライトの4MGO
e程度にまで低下する。したがってCo量は50%が限
度である。Co量は35%以下の方が(BH)waxも
高く原料価格も安くなるので望ましい。またCOはFe
に比ベて耐食性を有するのでGoを含有することにより
耐食性を付与することも可能となる。When the CO content exceeds 25'X, (BH)wax gradually decreases, and when it exceeds 35%, a rapid decrease occurs. This is mainly due to a decrease in He in the magnet. Co arrogance is 50%
(BH) mat is 4MGO of hard ferrite.
It decreases to about e. Therefore, the limit for the amount of Co is 50%. It is preferable that the Co amount is 35% or less because (BH) wax is high and the raw material price is low. Also, CO is Fe
Since it has corrosion resistance compared to Go, it is also possible to impart corrosion resistance by containing Go.
本発明の永久磁石に用いる希土類元素RはYを包含し、
軽希土類及び重希土類を包含する希土類元素であり、そ
のうち一種以上を用いる。即ちこのRとしては、Nd、
Pr、 La、 Ce、 Tb、 Dy、 Ho。The rare earth element R used in the permanent magnet of the present invention includes Y,
It is a rare earth element including light rare earths and heavy rare earths, and one or more of them is used. That is, this R is Nd,
Pr, La, Ce, Tb, Dy, Ho.
Er、 Eu、 Sm、 Gd、 Pa、 Tm、 Y
b、 Lu及びYが包含される。Rとしては、軽希土類
をもって足り、特にNd、Prが好ましい。また通例H
のうち一種をもって足りるが、実用上は二種以上の混谷
物(ミツシュメタル、ジジム等)を入手上の便宜等の理
由により用いることができ、Ss、 Y、 La、 C
e、 Gd等は他のR,特にNd、Pr等との混合物と
して用いることができる。なお、このRは純希土類元素
でなくともよく、工業上人手u(能な範囲で製造上率i
j)避な不純物を含有するもので差支えない。Er, Eu, Sm, Gd, Pa, Tm, Y
b, Lu and Y are included. As R, a light rare earth element is sufficient, and Nd and Pr are particularly preferable. Also usually H
One of these is sufficient, but in practice, two or more types of mixed grains (Mitushmetal, Zidim, etc.) can be used for reasons such as convenience of acquisition, Ss, Y, La, C.
E, Gd, etc. can be used as a mixture with other R, especially Nd, Pr, etc. Note that this R does not have to be a pure rare earth element, and can be achieved by industrially skilled labor u (within the production efficiency i).
j) It may contain unavoidable impurities.
B(ホウ素)としては、純ポロン又はフェロポロンを用
いることができ、不純物としてAI、Si、C等を含む
ものも用いることができる。As B (boron), pure poron or ferroporon can be used, and those containing AI, Si, C, etc. as impurities can also be used.
本発明の永久磁石体は、既述の8〜30%R12〜28
%B、 50%以下cy)Go、所定zのM、残部Fe
(原子百分率)において、保持力Hc≧IKOe、残留
磁束密度Br4KG以上の磁気特性を示し、最大エネル
ギ積(BH)waxはハードフェライト(4MGOe程
度)と同等以上となる。The permanent magnet of the present invention has an R12 to 28% R of 8 to 30% as described above.
%B, 50% or less cy) Go, M at a given z, balance Fe
(atomic percentage), it exhibits magnetic properties with a coercive force Hc≧IKOe, a residual magnetic flux density Br4KG or more, and a maximum energy product (BH)wax that is equal to or higher than that of hard ferrite (about 4MGOe).
Rは8原子%未満であると、Hcがl KOeより低く
なる。Rが増加するにつれて、Hcは上Aするが、30
原子%を越えるとハードフェライトのもっBrの値約4
KG未満になる。Bも同様の傾向を示し、2%未満では
Hcがl KOeより低くなり、28%を越えるとBr
が4KGより低くなる。When R is less than 8 atomic %, Hc becomes lower than lKOe. As R increases, Hc increases, but 30
When the atomic % is exceeded, the Br value of hard ferrite is approximately 4.
It becomes less than KG. B shows a similar tendency; below 2%, Hc becomes lower than l KOe, and above 28%, Br
becomes lower than 4KG.
軽希土類をRの主成分(即ち全R中、軽希土類50原子
%以上)とし、11〜24$R13〜27%B、35%
以下のCo、所定2のM、残部Feの組成は、最大エネ
ルギm (BH)鵬a!≧7 MGOeを示し、好まし
い範囲である。Light rare earth is the main component of R (i.e. 50 atomic% or more of light rare earth in all R), 11-24$R13-27%B, 35%
The following composition of Co, M of predetermined 2, and balance Fe is the maximum energy m (BH) Peng a! ≧7 indicates MGOe, which is a preferable range.
最も好ましくは、軽希土類をRの主成分とし、12〜2
0$R14′〜241B、30%以下ノco、所定2以
下のM、残部Feの組成であり、最大エネルギ積(BH
)wax≧10MGOeを示し、(BH)maxは最高
35MGOe以上に達する。Most preferably, the main component of R is a light rare earth, and 12 to 2
The composition is 0$R14'~241B, 30% or less of co, a predetermined 2 or less of M, and the balance is Fe, and the maximum energy product (BH
)wax≧10MGOe, and (BH)max reaches a maximum of 35MGOe or more.
本発明の永久磁石はFe * Co・B−R@M系であ
り、FeeB拳R系磁石に比して良好な温度特性を示し
、Brはほぼ同程度、iHcは同等あるいは少し低いが
角形性が改善されるため(OH)waxは同等か或いは
それ以上である。またRとしては資源的に豊富な軽希土
類を用いることができ、必ずしもS鳳を必要とせず或い
はSlを主体とする必要もないので原料が豊富で安価で
あり、きわめて有用である。The permanent magnet of the present invention is a Fe*Co・BR@M system, and exhibits better temperature characteristics than the FeeB fist R system magnet, Br is almost the same, iHc is the same or slightly lower, but the squareness is lower. Since the (OH) wax is improved, the wax is the same or higher. Further, as R, a light rare earth element which is abundant in resources can be used, and it is not necessarily necessary to use S or to use Sl as a main component, so the raw materials are abundant, inexpensive, and extremely useful.
本発明の永久磁石において大部分のMはHcを増大させ
る効果を持っている。Mの添加によるHcの増大は磁石
の安定性を増し、その用途が拡大される。しかしMは非
磁性の元素であるため(旧を除く)、添加域の増大によ
ってBrが低下していきそのため(BH)Ilaxが減
少する。(BH)鵬aXは少し低くなっても高いiHc
が必要とされる用途は最近ことに多くなってきたためM
を含む合金は大変布□用であるが(BH)+axが4M
GOe以上の範囲で有用である。In the permanent magnet of the present invention, most of M has the effect of increasing Hc. Increasing Hc by adding M increases the stability of the magnet and expands its uses. However, since M is a non-magnetic element (except for old), as the addition range increases, Br decreases, and as a result, (BH)Ilax decreases. (BH) Peng aX has high iHc even if it is a little lower
M
The alloy containing is for large cloth □, but (BH)+ax is 4M
It is useful in the range of GOe or higher.
以下本発明の態様及び効果について、実施例に従って説
明する。但し実施例及び記載の態様は、本発明をこれら
に限定するものではない。Hereinafter, aspects and effects of the present invention will be explained according to examples. However, the present invention is not limited to the examples and described aspects.
第1〜3表は、つぎの工程によって作製した種々のFe
−Co・B@R−M化合物から成る永久磁石体の特性を
示す(本発明の範囲外のものも対比のためC符合を付し
て示されている)。Tables 1 to 3 show various Fe produced by the following steps.
-Characteristics of a permanent magnet made of a Co.B@RM compound are shown (things outside the scope of the present invention are also shown with a C symbol for comparison).
(1)合金を高周波溶解し、水冷銅鋳型に鋳造、出発原
料はFeとして純度913.9%の電解鉄、Bとしテフ
ェロポロン合金(19,38%B、 5.32%AI。(1) The alloy was high-frequency melted and cast in a water-cooled copper mold. The starting materials were electrolytic iron with a purity of 913.9% as Fe, and a teferoporon alloy as B (19.38% B, 5.32% AI).
0.74XSi、 0.03%G、 残部Fe)、R
とL−r純度88.7%以−ヒ(不純物は主として他の
希土類金属)を使用\。0.74XSi, 0.03%G, balance Fe), R
and L-r purity of 88.7% or higher (impurities are mainly other rare earth metals).
Coは純度99.9%の電解Coを使用した。As Co, electrolytic Co with a purity of 99.9% was used.
Mとしては純度1313 % (y) T + + N
o+ B r + M n + Sb 。Purity of M is 1313% (y) T + + N
o+Br+Mn+Sb.
旧、 Ta、 Ge、98% (7)W 、 99.9
%のAI、 Sn、85% ノHf、tりV トLテ8
1.2% (7)V t−含むフェロバナジウム、Nb
としてe”t、e駕のNbを含むフェロニオブ、Crと
して61.13%のCrを含むフェロクロムおよびZr
として75.5%のZrを含むフェロジルコニウムを使
用した。Old, Ta, Ge, 98% (7) W, 99.9
% AI, Sn, 85% ノHf, ttriV tLte8
1.2% (7) Vt-containing ferrovanadium, Nb
ferroniobium containing 61.13% Cr and Zr.
Ferrozirconium containing 75.5% Zr was used as the material.
(2) 粉砕 スタンプミルにより35メツシユ
スルーまでに粗粉砕し、次いでボールミルにより3時間
微粉砕(3〜10pm)。(2) Grinding: Coarsely pulverize to 35 mesh through using a stamp mill, then finely pulverize (3 to 10 pm) using a ball mill for 3 hours.
(3) 磁界(10KOe)中配向・成形(1,5t
/ am’にて加圧)。(3) Orientation and molding (1.5t) in a magnetic field (10KOe)
/ am').
(4) 焼結 1000〜1200’0 1時間Ar
中、焼結後放冷。(4) Sintering 1000-1200'0 1 hour Ar
Medium, left to cool after sintering.
次に、前記の方法中(2)粉砕をFisher社製のサ
ブ−シーブ・サイプ(sub−sieve−sizer
)での平均粒度測定値が0.5〜100 gmの各個を
とるよう適当に粉砕時間を変更して行い、第3表に示す
各組成の試料を作成した。Next, in the above method, (2) pulverization was carried out using a sub-sieve-sizer manufactured by Fisher.
) The grinding time was appropriately changed so that each particle had an average particle size measurement value of 0.5 to 100 gm, and samples with the respective compositions shown in Table 3 were prepared.
比較例:1004ti!以」−の結晶粒径とするため、
焼結後に焼結温度よりも5〜
20℃低い温度でAr雰囲気中にて長時間保持した。Comparative example: 1004ti! In order to have a crystal grain size of “-”,
After sintering, it was held for a long time in an Ar atmosphere at a temperature 5 to 20°C lower than the sintering temperature.
このようにして得られた第1〜4表に示す各組成の試料
について磁石化の検討を行い、磁石特性及び平均結晶粒
径を測定した。その結果を第1〜4表に示す。ここで平
均結晶粒径とは、試料面を研摩、腐蝕後光学顕微鏡を用
いてX100〜X100Oの倍率の顕微鏡写真を撮影し
、既知面積の円を描1.Nて円を8等分する直線を描き
、直径」−にある平均粒子数を数え、算出した。但し、
境界lx (円周上)にて区切られた粒子は1/2個と
して数える(この方法はHeynの方法として知られて
し)る)。Magnetization of the samples having the respective compositions shown in Tables 1 to 4 thus obtained was examined, and the magnetic properties and average crystal grain size were measured. The results are shown in Tables 1-4. Here, the average crystal grain size is defined as: After polishing the sample surface and etching it, take a micrograph at a magnification of X100 to X100O using an optical microscope, and draw a circle with a known area.1. A straight line was drawn to divide the circle into eight equal parts, and the average number of particles within the diameter was counted and calculated. however,
Particles separated by the boundary lx (on the circumference) are counted as 1/2 (this method is known as Heyn's method).
空孔の部分は計算より省く。The part of the hole is omitted from the calculation.
(ンス千 4「■)
第 1 表
第 2 表
第 3 表
本発明磁石材料はB量の増大にともなってHeは急増す
る。これにともない(BH)waxは7〜30MGOe
、最大35MGOe以上にも達し、現在知られている最
高級永久磁石であるSmCo磁石をも凌駕する高特性を
示す。第1〜2表には主としてNdとPrの場合につい
て示したが、第3表に示したように、他のRについても
、また種々のHの組合せについても、FeeCo*Bφ
R−M化合物は良好な永久磁石特性を示す。Fe@Co
*BsReM化合物は適当なり 緘およびR酸において
良好な永久磁石特性を示す。Fe5Co*B*R*M系
においてBを0から増大していくと、Hcは増大してい
く。一方、残留磁束密度B「は、最初単調に増大するが
10原子を付近でピークに達し、さらにB量を増大させ
るとBrは単調に減少していく。永久磁石(材料)とし
ては少なくともl KOe以上のHeが必要であるから
、これを満たすために、B量は少なくとも2原子%以J
二でなければならない(好ましくは3原子%以ト)。本
発明永久磁石体は高Brであることを特徴としており、
高い磁束密度を必要とする用途に多く使われる。(1,000 4 "■) Table 1 Table 2 Table 3 In the magnet material of the present invention, as the amount of B increases, He rapidly increases. Along with this, (BH) wax is 7 to 30 MGOe.
, it reaches a maximum of 35 MGOe or more, and exhibits high characteristics that even surpass SmCo magnets, which are the highest grade permanent magnets currently known. Tables 1 and 2 mainly show the cases of Nd and Pr, but as shown in Table 3, FeeCo*Bφ
RM compounds exhibit good permanent magnetic properties. Fe@Co
*BsReM compounds exhibit good permanent magnetic properties in moderate and R acids. As B increases from 0 in the Fe5Co*B*R*M system, Hc increases. On the other hand, the residual magnetic flux density B increases monotonically at first, but reaches a peak around 10 atoms, and as the amount of B increases further, Br decreases monotonically.As a permanent magnet (material), at least 1 KOe In order to satisfy this requirement, the amount of B must be at least 2 atomic % or more.
2 (preferably 3 atomic % or more). The permanent magnet of the present invention is characterized by high Br,
It is often used in applications that require high magnetic flux density.
ハードフェライトのBr約4KG以上とするためには、
FeeCoeBsReM化合物において、Biは28原
子%以下でなければならない。なお、83〜27原子%
、4〜24原子%は夫々(BH)wax 7MGOe以
1−111−1l0以トとするための好ましい、又は最
適の範囲である。In order to make the Br of hard ferrite approximately 4KG or more,
In the FeeCoeBsReM compound, Bi must be present at 28 atomic % or less. In addition, 83 to 27 atomic%
, 4 to 24 atomic % is a preferable or optimal range for (BH)wax to be 7 MGOe or more and 1-111-110 or more, respectively.
つぎにR量の最適範囲を検討する。Next, the optimum range of the R amount will be considered.
Rのμが多いほどl(cが高くなり、永久磁石として望
ましい。永久磁石材料としては、さきに述べたようにH
eがIKOe以−L必要であるから、そのためにはRH
4lは8原子2以上でなければならない。一方、R植の
増大にともない、高Hcになるのは良いが、Rは大変酸
化されやすいため、高R合金の粉末は燃えやすく、取扱
いが困難となる。従って火星生産性を考慮すると、Rめ
量は30原子2以下であることが望ましい。Hの量がこ
れ以上であると、粉末が燃えやすく大量生産が大変困難
となる。The larger the μ of R, the higher the l(c), which is desirable as a permanent magnet.As a permanent magnet material, as mentioned earlier, H
Since e is required to be greater than IKOe, RH
4l must be 8 atoms 2 or more. On the other hand, it is good to have a high Hc as the R content increases, but since R is easily oxidized, the powder of the high R alloy is easily flammable and difficult to handle. Therefore, in consideration of Mars productivity, it is desirable that the amount of R is 30 atoms 2 or less. If the amount of H is more than this, the powder becomes easily flammable and mass production becomes very difficult.
また、RはFeに比べれば高価であるから、少しでも少
ない方が望ましい。なお、R11〜24原J’−%、1
2〜20原子%の範囲は、大’/ (OH)waxを7
MGOe以上、10MGOe以上とする1−で好ましい
又は最適の範囲である。Further, since R is more expensive than Fe, it is desirable that R be as small as possible. In addition, R11-24 original J'-%, 1
The range of 2 to 20 atomic% is large'/(OH)wax 7
The preferable or optimal range is 1-, which is MGOe or more and 10MGOe or more.
添加元素Mについて検討すると添加元素Mの夫々の添加
のBrに及ぼす効果を確認するためその添加量を変化さ
せてBrを測定した結果を第2図〜plS4図に示す。Considering the additive element M, in order to confirm the effect of each addition of the additive element M on Br, Br was measured by varying the amount added, and the results are shown in FIGS. 2 to plS4.
旧、 Mn、旧を除く他の添加元素M (Ti、 Zr
。Old, Mn, other additive elements M other than old (Ti, Zr
.
Hf、 V、 Ta、 Nb、 Or、 w、 No、
sb、 Sn、 Ge、 AI)の添加量の上限は第
3図〜第5図に示すようにハードフェライトのBr約4
KGと同等具りの範囲として選定できる。さらにBrの
観点からの好ましい範囲はBrを8.5.8. l0K
G等の段階をもって区画することにより夫々第3図〜第
5図からりJらかに読むことができる。Hf, V, Ta, Nb, Or, w, No,
The upper limit of the addition amount of sb, Sn, Ge, AI) is approximately 4 Br of hard ferrite as shown in Figures 3 to 5.
It can be selected as a range equivalent to KG. Furthermore, the preferable range from the viewpoint of Br is 8.5.8. l0K
By dividing them into stages such as G, they can be clearly read from FIGS. 3 to 5, respectively.
これらの図からハードフェライトのレベルの(BH)w
ax約4KGOeと同等以上の範囲として添加元素Mの
添加量の上限はっぎのようになる。From these figures, the level of hard ferrite (BH) w
The upper limit of the amount of the additive element M is set to be equal to or higher than about 4 KGOe.
Ti 4.5X以下、 Ni 8.OX以下、
Hi 5.0%以下、 V 9.5%以下、N
b 12.5 X以下、 Ta 10.5%以下
、Cr 8.5%以下、 No 9.5%以下
、W 8.5%以’F、 Mn 8.O$X以
下Al 11.5 X 以下、 Sb’ 2.5
X以下、Ge 7.0%以下、 Sn 3
.5%以下、Zr 5.5%以下、 及び
HP 5.5%以下。Ti 4.5X or less, Ni 8. Below OX,
Hi 5.0% or less, V 9.5% or less, N
b 12.5 or less X, Ta 10.5% or less, Cr 8.5% or less, No 9.5% or less, W 8.5% or less, Mn 8. O$X or less Al 11.5 X or less, Sb' 2.5
X or less, Ge 7.0% or less, Sn 3
.. 5% or less, Zr 5.5% or less, and HP 5.5% or less.
上記元素を二種以上含有する場合には第2図〜第4図に
示す各添加元素の特性曲線の中間の値を一般に示し夫々
の元素の含有量は上記%の範囲内でかつその含量が各元
素に対する上記%の最大値以下となる。When two or more of the above elements are contained, the intermediate value of the characteristic curves of each added element shown in Figures 2 to 4 is generally indicated, and the content of each element is within the above percentage range and the content is within the above percentage range. It is below the maximum value of the above percentage for each element.
Mはその添加量の増大と共に一般にBrが減少している
が他面で大部分のMについてHeの増大があるので(B
H)maxはMの添加によりMを添加しない場合と同等
程度の値となる。保磁力Hcの増大はその磁気特性の安
定下に資するので実用的に極めて安定かつ高エネルギ積
(BH)waxの永久磁石が得られる。Generally, Br decreases as the amount of M added increases, but on the other hand, He increases for most M (B
H) max becomes approximately the same value by adding M as when not adding M. Increasing the coercive force Hc contributes to stabilizing the magnetic properties, so that a permanent magnet that is extremely stable in practical use and has a high energy product (BH) wax can be obtained.
Mn、 Niは多量に添加するとHeが減少するかNi
は強磁性元素であるため、Brは余り低下しない。その
ため旧の上限はBrの観点から8zとし、Hcの観点か
らではNiは4.5z以−ドが好ましい。Does adding a large amount of Mn or Ni reduce He?
Since is a ferromagnetic element, Br does not decrease much. Therefore, the old upper limit was set at 8z from the viewpoint of Br, and from the viewpoint of Hc, Ni is preferably 4.5z or higher.
Mnの添加はBr減少に与える影響はN1より大ではあ
るが急徴ではない。Mnの一上限はBrの観点から8z
とし、Heの観点からは3.5z以下が好ましい。Although the addition of Mn has a greater effect on Br reduction than N1, it is not a drastic effect. One upper limit of Mn is 8z from the viewpoint of Br.
From the viewpoint of He, 3.5z or less is preferable.
Biについてはその蒸気圧が極めて高<Bi5%を越え
る合金の製造が事実上不可能であるため、その添加量を
5%以下とする。又△種以上のMを含む合金の場合Br
が4KGOe以上の条件を満たすためにはL述の各元素
の添加量の上限のうち岐大の値(1)以下であることが
必要である。Regarding Bi, since it is virtually impossible to produce an alloy in which the vapor pressure is extremely high and exceeds Bi5%, the amount added is set to 5% or less. In addition, in the case of alloys containing M of △ class or higher, Br
In order to satisfy the condition of 4KGOe or more, it is necessary that the amount of addition of each element described in L be equal to or less than Kidai's value (1).
第6図に本発明のFe11co−B・R−M系磁石の代
表例および比較のためにMを含まないFe−0o・B・
R[石の代表例の減磁曲線を示す。図中1は添加元素を
含まない磁石、2はMo添加磁石(第1表No、20
) 、 3はNb添加磁石(第2表No、18 )の
減磁曲線を示す。いずれも永久磁石材料として有用な角
形性を示している。Fig. 6 shows a representative example of the Fe11co-B/R-M magnet of the present invention and a Fe-0o/B/M-free magnet for comparison.
R [Demagnetization curve of a representative example of stone is shown. In the figure, 1 is a magnet that does not contain additive elements, and 2 is a Mo-added magnet (Table 1 No. 20
), 3 shows the demagnetization curve of the Nb-added magnet (No. 18 in Table 2). All exhibit squareness useful as permanent magnet materials.
なお、4は、平均結晶粒径D=52u、m (3と同
じ組成)の減磁曲線を示す。In addition, 4 shows the demagnetization curve of average crystal grain size D=52u, m (same composition as 3).
(yス1ネ9ン
第4表
(符号Cは比較例を示す。)
第4表におい−(符合Cを添付したものは比較例を示す
。なお、CI−C:3は各々本特許組成範囲外のもので
ある。(Table 4 (Symbol C indicates a comparative example.) In Table 4, those with the symbol C indicate comparative examples. In addition, CI-C:3 is It is out of scope.
また、04.05から結晶粒径が本特許′範囲外ではH
eがl KOe以下に低下していることがわかる。In addition, if the crystal grain size is outside the range of this patent' from 04.05, H
It can be seen that e has decreased to less than 1 KOe.
つぎに第2.3表のうちNo、 21.41の組成の平
均結晶粒径りとHcの関係について詳細に検討を行い、
第6図に示すような関係を得た。第6図よりHcはDが
3〜104m刊近をピークにして、それよりも小さな場
合は急激に、また大きな場合はなだらかに減少する様子
がわかる。本特許組成範囲内で組成が変化してもHeと
平均結晶粒径りの関係は同じ傾向を示す。このことは、
FeCOBRM系磁石が単磁区微粒子型磁石であること
を示している。Next, we conducted a detailed study on the relationship between the average grain size and Hc for composition No. 21.41 in Table 2.3,
The relationship shown in Figure 6 was obtained. From FIG. 6, it can be seen that Hc peaks when D is around 3 to 104m, and decreases rapidly when it is smaller than that, and gradually decreases when it is larger. Even if the composition changes within the composition range of this patent, the relationship between He and average grain size shows the same tendency. This means that
This shows that the FeCOBRM magnet is a single domain fine particle magnet.
なお本発明者等はさらに第1表のNo:20と同一組成
の合金を先に述べた(1)の方法(鋳造法)によって得
たが鋳造合金の平均結晶粒径は20〜804mであった
にも拘らず、HcはIKOe未満の低い値しか得られな
かった。The present inventors further obtained an alloy having the same composition as No. 20 in Table 1 by the method (1) described above (casting method), but the average crystal grain size of the cast alloy was 20 to 804 m. Despite this, only a low value of Hc, less than IKOe, was obtained.
第1表及び第5図の結果より、FeCoBRM系磁石の
Brがハードフェライトの約4KG以上となり、且つH
cがl KOe以上であるためには1組成力一本特許範
囲内で且つ平均結晶粒径がl〜too gmであること
、ざらにHe 4KOe以上の高特性を得るため番こは
1.5〜50IL1mであることが示される。From the results in Table 1 and Figure 5, the Br of the FeCoBRM magnet is approximately 4KG or more than that of hard ferrite, and the H
In order for c to be 1 KOe or more, the compositional force must be within the patent range and the average grain size must be 1~too gm, and in order to obtain high properties of roughly He 4 KOe or more, the number must be 1.5. ~50IL1m is shown.
第6図は、第1〜3表に挙げた試料と同様にして作■し
た試料、Fe−Go−B−Nd−にの代表的平均結晶粒
径のものについての減磁特性曲線を示す。本発明の範囲
に属する平均結晶粒径を有する磁石1i高いHcと優れ
た角形性を有していることが判る。FIG. 6 shows the demagnetization characteristic curve of a sample prepared in the same manner as the samples listed in Tables 1 to 3, with a typical average crystal grain size of Fe--Go--B--Nd. It can be seen that the magnet 1i having an average crystal grain size falling within the range of the present invention has a high Hc and excellent squareness.
焼結体の結晶粒径の制御は、粉砕、焼結、熱処理等の製
造条件を制御することによって0工能である。The crystal grain size of the sintered body can be controlled with zero labor by controlling manufacturing conditions such as crushing, sintering, and heat treatment.
以上の通り、本発明のFeGoBRM三元系磁気異方性
焼結体から成る永久磁石は、F、e、 Go、 B、
R。As mentioned above, the permanent magnet made of the FeGoBRM ternary magnetic anisotropic sintered body of the present invention has F, e, Go, B,
R.
Mの外工業的製造上不可避な不純物の存在を許容できる
が、さらに、以下の展開も可能であり、一層実用性を高
めることができる。Although the presence of impurities that are inevitable in the external industrial production of M can be tolerated, the following development is also possible, and the practicality can be further improved.
本発明の永久磁石材料はCu、 C,S、 P等を少量
含有することも可能であり、製造性改善、低価格下が可
能となる。即ち、Gu 3.H以下、52.0%以ド、
C4,O%以ド、P 3.5%以下の含有(但しその金
品は当該各元素の最大値以下)は、なおノ\−ドフェラ
イトと同程度のBr(4KG程度)以上であり、有用で
ある。Cu、、 Pは安価な原料から、Cは有機成形助
剤等から、Sは製造工稈から混入することがある(第7
図参照)。The permanent magnet material of the present invention can also contain small amounts of Cu, C, S, P, etc., making it possible to improve manufacturability and lower prices. That is, Gu3. H or less, 52.0% or more,
The content of C4, O% or more, P 3.5% or less (however, the content of the metal is below the maximum value of each element) is still more than the same level of Br (about 4KG) as nord ferrite, and is useful. It is. Cu, P may be mixed in from cheap raw materials, C may be mixed in from organic molding aids, etc., and S may be mixed in from the manufacturing process (No. 7).
(see figure).
以上、本発明は比較的少量のGOを含むFeベースの安
価な合金で高残留磁化、高保磁力、高エネルギ積な有す
る磁気異方性焼結体永久磁石を実現したもので、−[業
師にきわめて高い価値をもつものである。As described above, the present invention realizes a magnetically anisotropic sintered permanent magnet having high residual magnetization, high coercive force, and high energy product using an inexpensive Fe-based alloy containing a relatively small amount of GO. It has extremely high value.
第1図は本発明の実施例におけるCO含有量(横軸)と
キュリ一点との関係を示すグラフ、第2〜4図は、添加
元素Mの含有at(横軸)と残留磁化Br(KG)との
関係を示すグラフ、第5図は、Hcと平均結晶粒径D(
横軸、logスケール)との関係を示すグラフ、第6図
は、本発明の実施例の減磁曲線を示すグラフ、及び第7
図は、Cu、 C,P、 S含有酸(横軸)とBrの関
係を示すグラフ、を大々示す。
出願人 住友特殊金属株式会社
代理人 弁理士 加藤朝道
第3図
M原千右I7T比×(%)
第4図
M 1jA8&比X(%)
手続補正書(自発)
昭和58年7月1日
特許庁長官 若゛杉和夫 殿
1、事件の表示
昭和58年 特許 願第084860 号(昭和58
年5月14日 出願)
事件との関係 特許出願人
4、代理人
6、 補正により増加する発明の数 な し−+
4゜
′\、 ・
手#、先補正書(自発)
昭和59年8月14日
1 事件の表示
昭和58年特許願第84860号
(昭和58年5月14日出願)
2 発明の名称
永久磁石材料
3 補正をする者
事件との関係 出願人
氏名 住友特殊金属株式会社
5 補正命令の日付 自発
6 補正により増加する発明の数 なし7 補正の対
象
明細書の発明の詳細な説明の欄
■、明細書の発明の詳細な説明の柵を次の通り補IFす
る。
(1)明細書第9頁11行、「成り」を「木買上成り」
に訂正する。
(2)第14頁第10行、「わずか」の次に「(例えば
0.1%〜1%)」を加入する。
(3)第14頁第13行末尾に次文を加入する。
rCoは5%以七でBrの温度係数的0.1%/℃以下
を示し、25%以下で他の磁気特性を実質的に損なうこ
となくTc増大に寄与する。」(4)第15頁第8行、
「をもって戻り、」を「が好ましく、」に訂正する。
(5)同頁第16行冒頭の「は」の前に[、特にSm、
La、Er、TmJを加入する。
(6)同頁第16行、「不純物」の次に「(他の希土類
元素、Ca、Mg、Fe、Ti 、C,0等)」を加入
する。
(7)第26頁第18行、「約4KGOeJを「約4M
GOe」に訂正する。
(8)第28頁第3行、rB rcr)観点から」をr
iHcを1koe以上とするため」に訂正する。
(8)同頁第4行、「では」を削除する。
(10)同頁第6行、rBrJをrNiと同様」に訂正
する。
(11)同頁第7行、「は」を削除する。
(12)第28頁第11行、r4KGOe」を「4kG
」に訂正する。
(13)第28頁第13行末尾に次文を追加する。
[なおMの添加量は、iHcの増大効果、Br1lt少
傾向、(B H) m a xへの影響を考慮すると、
0.1〜3%が最も望ましく、Mとしては■。
Nb、Ta、Mo、W、Cr、AIが好ましい。
M添加によりiHcの立上りが急になる。一般にB、R
量の増大に伴いBrが最大値経過後降下するが、Br最
犬の領域でiHcの増大が得られる。」
(14)第31頁第13行、r F e COB RM
JをrFecoBRMJに訂正する。
(15)m 32頁第14行、rFeCoBRM三元系
」をFeCoBRM五元系」に訂正する。
(16)第33頁第7行末尾に欧文を加入する。
「代表的不純物としては、Ca 、 M g各4%以下
、02%以下、Si5%以ド、計5%以下は許容できる
。J
以」ニFig. 1 is a graph showing the relationship between the CO content (horizontal axis) and one Curie point in an example of the present invention, and Figs. ) is a graph showing the relationship between Hc and average grain size D(
(horizontal axis, log scale), FIG. 6 is a graph showing the demagnetization curve of the embodiment of the present invention, and FIG.
The figure shows a graph showing the relationship between Cu, C, P, and S-containing acids (horizontal axis) and Br. Applicant Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Agent Patent Attorney Asamichi Kato Figure 3 M Hara Chisuke I7T ratio x (%) Figure 4 M 1j A8 & Ratio X (%) Procedural amendment (voluntary) July 1, 1988 Mr. Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Patent Office, 1, Indication of the Case 1984 Patent Application No. 084860 (1982)
(filed on May 14, 2017) Relationship to the case: 4 patent applicants, 6 attorneys, Number of inventions increased by amendment: None -+
4゜'\, ・ Hand #, written amendment (spontaneous) August 14, 1980 1 Indication of the case 1984 Patent Application No. 84860 (filed on May 14, 1988) 2 Name of the invention Permanent magnet Material 3 Relationship with the case of the person making the amendment Name of applicant Sumitomo Special Metals Co., Ltd. 5 Date of amendment order Voluntary 6 Number of inventions increased by amendment None 7 Column for detailed explanation of the invention in the specification to be amended ■, Specifications The detailed explanation of the invention in the book is supplemented as follows. (1) On page 9, line 11 of the specification, “nari” is replaced with “wood purchase nari”
Correct. (2) On page 14, line 10, add "(for example, 0.1% to 1%)" after "slightly". (3) Add the following sentence to the end of page 14, line 13. When rCo is 5% or more, the temperature coefficient of Br is 0.1%/° C. or less, and when it is 25% or less, it contributes to increasing Tc without substantially impairing other magnetic properties. (4) Page 15, line 8,
Correct "I will return with" to "It is preferable." (5) Before “wa” at the beginning of line 16 of the same page, [, especially Sm,
Add La, Er, and TmJ. (6) On the 16th line of the same page, add "(other rare earth elements, Ca, Mg, Fe, Ti, C, 0, etc.)" after "impurities". (7) Page 26, line 18, “approximately 4KGOeJ”
Corrected to "GOe". (8) Page 28, line 3, rB rcr)
Corrected to ``To make iHc 1 koe or more''. (8) Delete "de" in the fourth line of the same page. (10) On the 6th line of the same page, correct rBrJ to "same as rNi." (11) Delete "wa" in line 7 of the same page. (12) Page 28, line 11, change “r4KGOe” to “4kG
” is corrected. (13) Add the following sentence to the end of page 28, line 13. [Note that the amount of M added is determined by considering the effect of increasing iHc, the tendency to decrease Br1lt, and the influence on (B H) max.
0.1 to 3% is most desirable, and M is ■. Nb, Ta, Mo, W, Cr, and AI are preferred. The addition of M makes the rise of iHc steeper. Generally B, R
As the amount increases, Br decreases after reaching its maximum value, but an increase in iHc is obtained in the region of the highest Br. (14) Page 31, line 13, r F e COB RM
Correct J to rFecoBRMJ. (15) m Page 32, line 14, "rFeCoBRM ternary system" is corrected to "FeCoBRM quinary system". (16) Add European language to the end of line 7 on page 33. ``Typical impurities are Ca, Mg, each 4% or less, 02% or less, Si 5% or less, and a total of 5% or less is acceptable.
Claims (2)
Yを包含する希土類元素の少なくとも一種)、2〜28
%(7)B、50駕以下cy)Go(但しGo OXを
除く)、下記の所定%の添加元素Mの一種又は二種以上
(但しM 0%を除き、Mとして二種以上の前記添加
元素を含む場合において、M合景は当該添加元素のうち
最大値を有するものの原子百分比以下)、及び残部Fe
から成り、かつ焼結体平均結晶粒径が1−100 km
である磁気異方性焼結永久磁石材料: Ti 4.5X以下、 Ni 8.0 % 以
下、Bi 5.0 % 以−F、 V 9.5
% 以F、Nb 12.5 X 以下、 Ta
10.5 % JJ、 下、Or 8.5%以下、
No 9.5X以下、W 9.5を以下、
Mn 8.0%以下、AI 9.5X以下、
Sb 2.5%以下、Ge 7.0%以下、
Sn 3.5%以下、Zr 5.5X以下、
及び Hf 5.5%以下。(1) 8 to 30% in atomic percentage (7) R (LR is at least one rare earth element including Y), 2 to 28
% (7) B, 50 or less cy) Go (excluding Go OX), one or more of the following specified percentage of the additive elements M (excluding M 0%, two or more of the above additions as M) In the case of containing an element, the M ratio is less than the atomic percentage of the element having the maximum value among the added elements), and the remainder Fe.
and the average crystal grain size of the sintered body is 1-100 km.
Magnetic anisotropic sintered permanent magnet material: Ti 4.5X or less, Ni 8.0% or less, Bi 5.0% or more -F, V 9.5
% below F, Nb 12.5X below, Ta
10.5% JJ, lower, Or 8.5% or less,
No 9.5X or less, W 9.5 or less,
Mn 8.0% or less, AI 9.5X or less,
Sb 2.5% or less, Ge 7.0% or less,
Sn 3.5% or less, Zr 5.5X or less,
and Hf 5.5% or less.
包含する希土類元素の少なくとも一種)、2〜28%(
7)B、50駕以下cy)Go(但シCoO%を除く)
、下記の所定%の添加元素Mの一種又は二種以上(但し
MO駕を除き、Mとして二種以上の前記添加元素を含む
場合において、M合量は当該添加元素のうち最大値を有
するものの原子百分比以下) Ti 4.5 %以下、 Ni 8.0 %
以下、Bi 5.0%以下、 V 9.5%以
下。 Nb 12.5 %以下、 Ta 10.5 %以
下、Cr 8.5%以下、 No 、 9.5
% 以下、W 9.5%以下、 Mn 8.O
X以下、AI L5駕以下、 Sb 2.5駕
以下、Ge ”1.0%以下、 Sn 3.5
%以下、Zr 5.5%以下、 及び Hf 5.5%以下、 及び、−ド記の所定%の元素Xの一種又は二挿具L(但
しX OXを除き、Xとして二種以上を含む場合のX合
量は当該元素のうち最大値を有するものの原子百分比以
下) Cu 3.5%以下、 S 2.OX以下、C
4,0%以下、 及び P 3.5%以下、 但し、M、Xの含量は当該元素のうち最大値を有するも
のの原子百分比以下、 及び、残部Feから成りかつ焼結体平均結晶粒径が1−
100 pLmである磁気異方性焼結永久磁石材料。(2) In terms of atomic percentage, 8 to 30% NoR (where LR is at least one kind of rare earth element including Y), 2 to 28% (
7) B, less than 50 cy) Go (excluding CoO%)
, one or more of the following additive elements M in a predetermined percentage (however, in cases where two or more of the above additive elements are included as M, excluding MO boxes, the total amount of M is the maximum value of the additive elements) atomic percentage) Ti 4.5% or less, Ni 8.0%
Below, Bi 5.0% or less, V 9.5% or less. Nb 12.5% or less, Ta 10.5% or less, Cr 8.5% or less, No, 9.5
% or less, W 9.5% or less, Mn 8. O
X or less, AI L5 or less, Sb 2.5 or less, Ge 1.0% or less, Sn 3.5
% or less, Zr 5.5% or less, and Hf 5.5% or less, and one or two types of element In this case, the total amount of X is less than the atomic percentage of the element having the maximum value among the elements) Cu 3.5% or less, S 2. Below OX, C
4.0% or less, and P 3.5% or less, provided that the content of M and 1-
100 pLm magnetically anisotropic sintered permanent magnet material.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58084860A JPS59211559A (en) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | Permanent magnet material |
US06/516,841 US4792368A (en) | 1982-08-21 | 1983-07-25 | Magnetic materials and permanent magnets |
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- 1983-05-14 JP JP58084860A patent/JPS59211559A/en active Granted
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Also Published As
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JPH0474426B2 (en) | 1992-11-26 |
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