JPS5921943B2 - 希土類コバルト系永久磁石合金 - Google Patents
希土類コバルト系永久磁石合金Info
- Publication number
- JPS5921943B2 JPS5921943B2 JP51158188A JP15818876A JPS5921943B2 JP S5921943 B2 JPS5921943 B2 JP S5921943B2 JP 51158188 A JP51158188 A JP 51158188A JP 15818876 A JP15818876 A JP 15818876A JP S5921943 B2 JPS5921943 B2 JP S5921943B2
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- magnet alloy
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は希土類金属Ｒ（Ｒ＝３層、Ｙ）と３ｄ遷移金属
Ｔ（Ｔ＝Ｃ０、Ｃｕ、Ｆｅ）からなるＦ２Ｔ１７金属間
化合物を主成分にし、Ｓｍの一部をＹで置換し、原子比
率にしてＲが１０．５〜１１．６％、Ｔが８８．４〜８
９．５％の組成からなる高性能な永久磁石合金に関する
ものである。
Ｔ（Ｔ＝Ｃ０、Ｃｕ、Ｆｅ）からなるＦ２Ｔ１７金属間
化合物を主成分にし、Ｓｍの一部をＹで置換し、原子比
率にしてＲが１０．５〜１１．６％、Ｔが８８．４〜８
９．５％の組成からなる高性能な永久磁石合金に関する
ものである。
Ｒ−Ｃｏ系金属間化合物は高い結晶磁気異方性を保有す
ることが知られ、現在高性能永久磁石材料として大いに
期待されている。これら化合物の中で、ＲＴ５およびＲ
２Ｔ、７系金属間化合物は永久磁石として実用化されて
いる。組成的に大別すると、ＲＴ５系金属間化合物はＲ
Ｃｏ５あるいはＲ（Ｃｏ、Ｃｕ）５を主成分とした磁石
材料であＶ、、Ｒ２Ｔ、７系金属間化合物はＲ：Ｔの比
が１■６、５〜１：７．５の範囲においてＴ＝Ｃ０、Ｃ
ｕあるいはＣｏ、Ｃｕ、Ｆｅを含む磁石材料である。こ
のうちＲ２Ｔ、７系金属間化合物はＲＴ５金属間化合物
に比較して、高価なＲ成分の減少及び高飽和磁化を有す
る等、非常に有利な性能を保有し高性能磁石材料として
有望である。実際に（ＢＨ）５ｍａｘ二２５ＭＧ−０ｅ
の性能が得られた。しかしながら（ＢＨ）ｍａｘ〉２５
ＭＧ−０ｅを得るには飽和磁化値をさらに向上させる必
要があり、その方針により実験を重ねたところ発明者ら
は、先願の特願昭５１−０２７７９７によＶＳｍの一１
０部をＹで置換することによつて保磁力値をほとんど損
なうことなく、飽和磁化値の向上に成功し、残留磁化Ｂ
ｒ及び最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘの向上が得られ
た。さらに発明者らはその方針を元にして、３ｄ遷移金
属成分子の増大した組成に１５ついて着目してみた。現
在Ｒ２Ｔ１７系金属間化合物の中でＳｍ２（Ｃ゜、Ｆｅ
）１７金属間化合物が注目されている。
ることが知られ、現在高性能永久磁石材料として大いに
期待されている。これら化合物の中で、ＲＴ５およびＲ
２Ｔ、７系金属間化合物は永久磁石として実用化されて
いる。組成的に大別すると、ＲＴ５系金属間化合物はＲ
Ｃｏ５あるいはＲ（Ｃｏ、Ｃｕ）５を主成分とした磁石
材料であＶ、、Ｒ２Ｔ、７系金属間化合物はＲ：Ｔの比
が１■６、５〜１：７．５の範囲においてＴ＝Ｃ０、Ｃ
ｕあるいはＣｏ、Ｃｕ、Ｆｅを含む磁石材料である。こ
のうちＲ２Ｔ、７系金属間化合物はＲＴ５金属間化合物
に比較して、高価なＲ成分の減少及び高飽和磁化を有す
る等、非常に有利な性能を保有し高性能磁石材料として
有望である。実際に（ＢＨ）５ｍａｘ二２５ＭＧ−０ｅ
の性能が得られた。しかしながら（ＢＨ）ｍａｘ〉２５
ＭＧ−０ｅを得るには飽和磁化値をさらに向上させる必
要があり、その方針により実験を重ねたところ発明者ら
は、先願の特願昭５１−０２７７９７によＶＳｍの一１
０部をＹで置換することによつて保磁力値をほとんど損
なうことなく、飽和磁化値の向上に成功し、残留磁化Ｂ
ｒ及び最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘの向上が得られ
た。さらに発明者らはその方針を元にして、３ｄ遷移金
属成分子の増大した組成に１５ついて着目してみた。現
在Ｒ２Ｔ１７系金属間化合物の中でＳｍ２（Ｃ゜、Ｆｅ
）１７金属間化合物が注目されている。
このＳｍ２（Ｃｏｌ−ＸＦｅｘ）、７金属間化合物はＨ
、Ｆ、Ｍｉｌｄｒｕｍおよびに、Ｊ、Ｓｔｒｎａｔらに
よる２０と第１図に示すようにＸ＝０．０５付近にて保
磁力の原因たる異方性磁場ＨＡが最大値をとり、飽和磁
化は約１３ＫＧであることが分かる。したがつて永久磁
石として、非常に大きな可能性、及び高性能を保有する
ことが予想される。発明者らはこ２５のｓｍ２（ｃｏ０
．９５Ｆｅ０Ｐ５）１７金属間化合物に注目し、現在Ｒ
２Ｔ、７系焼結磁石の主流となつているＲＴ７（−Ｒ２
Ｔ１４）付近の組成比からＴ成分を増大し、ＲＴ８．５
（＝Ｒ２Ｔ１７ル上限とする範囲に於て実験を行なつた
ところ、この領域で保磁力３０の増加が認められ、さら
にＲ成分のうちＳｍｆｆ■Ｙで置換した本発明の（Ｓｍ
−Ｙ）（Ｃｏ−Ｃｕ一Ｆｅ）合金は飽和磁化がＩＩＫＧ
に達する、高性能磁石材料であることが判明した。本発
明は（Ｓｍ−Ｙ）（Ｃｏ−Ｃｕ−Ｆｅ）２３５系金属間
化合物に於て、７．６＜、Ｚ≦８．５の範囲で飽和磁化
および残留磁化の高い、また高保磁力の永久磁石を提供
するものであ９、その各元素の組成領域は原子比率で、
全希土類成分は１０．５〜１１．６％とし、そのうちＹ
：０．２〜５，０％、残部Ｓｍ，．Ｆｅ：０．４〜１２
．４％、Ｃｕ：５．５％〜１０．７％、残部ＣＯで示さ
れる。
、Ｆ、Ｍｉｌｄｒｕｍおよびに、Ｊ、Ｓｔｒｎａｔらに
よる２０と第１図に示すようにＸ＝０．０５付近にて保
磁力の原因たる異方性磁場ＨＡが最大値をとり、飽和磁
化は約１３ＫＧであることが分かる。したがつて永久磁
石として、非常に大きな可能性、及び高性能を保有する
ことが予想される。発明者らはこ２５のｓｍ２（ｃｏ０
．９５Ｆｅ０Ｐ５）１７金属間化合物に注目し、現在Ｒ
２Ｔ、７系焼結磁石の主流となつているＲＴ７（−Ｒ２
Ｔ１４）付近の組成比からＴ成分を増大し、ＲＴ８．５
（＝Ｒ２Ｔ１７ル上限とする範囲に於て実験を行なつた
ところ、この領域で保磁力３０の増加が認められ、さら
にＲ成分のうちＳｍｆｆ■Ｙで置換した本発明の（Ｓｍ
−Ｙ）（Ｃｏ−Ｃｕ一Ｆｅ）合金は飽和磁化がＩＩＫＧ
に達する、高性能磁石材料であることが判明した。本発
明は（Ｓｍ−Ｙ）（Ｃｏ−Ｃｕ−Ｆｅ）２３５系金属間
化合物に於て、７．６＜、Ｚ≦８．５の範囲で飽和磁化
および残留磁化の高い、また高保磁力の永久磁石を提供
するものであ９、その各元素の組成領域は原子比率で、
全希土類成分は１０．５〜１１．６％とし、そのうちＹ
：０．２〜５，０％、残部Ｓｍ，．Ｆｅ：０．４〜１２
．４％、Ｃｕ：５．５％〜１０．７％、残部ＣＯで示さ
れる。
本発明による永久磁石合金の一般的製法は、溶解・粉砕
・配向・圧縮成形・焼結・焼鈍の順に実施される。
・配向・圧縮成形・焼結・焼鈍の順に実施される。
まず規定量の原素材を混合し、不活性雰囲気中でアーク
炉もしくは、高周波炉等で溶解しインゴツト（鋳塊）を
得る。次にインゴツトを１〜１０μｍの粒度に粉砕し、
この粒体を磁界中で配向し、圧縮成形する。この成形体
を不活性雰囲気中または真空中１２００〜１２５０℃の
温度範囲内で適当時間焼結し、焼結後直ちに冷却する。
冷却速度は０．５℃／秒以上で実施するのが好ましく、
その後１０００〜１２００℃で再加熱し、保磁力をさら
に向上すること力咄米る。この第二工程は焼結温度から
冷却された合金を継続して１０００〜１２００℃の温度
に適当時間保持することでも充分であり、又第二工程を
含まず室温まで１．５℃／秒以上で冷却する事のみであ
つても高保磁力を保有した磁気性能を示す。上述の工程
によりＢｒ〉１０ＫＧ，．ｉＨｃ〉５Ｋ０ｅ１（ＢＨ）
ＭａｘＺ２ＯＭＧ−０ｅの性能の永久磁石が製造出来る
事が分かつた。またこの合金については高飽和磁化及び
高保持力を有する為に理論的には（ＢＨ）Ｍａｘ〉３０
ＭＧ・０ｅの高性能永久磁石が可能であり、粒度及び熱
処理等のより進んだ研究により、高性能なる永久磁石化
が予想される。さきに規定した本発明の各成分限定理由
は、全希土類成分１０．５〜１１．６％に於て、Ｙが０
．２％以下では本発明の目的とする残留磁化値及び飽和
磁化値の増大に効果がなく、５，０％以上では保磁力が
減少する為５．０（ｆｌ）を上限とした。
炉もしくは、高周波炉等で溶解しインゴツト（鋳塊）を
得る。次にインゴツトを１〜１０μｍの粒度に粉砕し、
この粒体を磁界中で配向し、圧縮成形する。この成形体
を不活性雰囲気中または真空中１２００〜１２５０℃の
温度範囲内で適当時間焼結し、焼結後直ちに冷却する。
冷却速度は０．５℃／秒以上で実施するのが好ましく、
その後１０００〜１２００℃で再加熱し、保磁力をさら
に向上すること力咄米る。この第二工程は焼結温度から
冷却された合金を継続して１０００〜１２００℃の温度
に適当時間保持することでも充分であり、又第二工程を
含まず室温まで１．５℃／秒以上で冷却する事のみであ
つても高保磁力を保有した磁気性能を示す。上述の工程
によりＢｒ〉１０ＫＧ，．ｉＨｃ〉５Ｋ０ｅ１（ＢＨ）
ＭａｘＺ２ＯＭＧ−０ｅの性能の永久磁石が製造出来る
事が分かつた。またこの合金については高飽和磁化及び
高保持力を有する為に理論的には（ＢＨ）Ｍａｘ〉３０
ＭＧ・０ｅの高性能永久磁石が可能であり、粒度及び熱
処理等のより進んだ研究により、高性能なる永久磁石化
が予想される。さきに規定した本発明の各成分限定理由
は、全希土類成分１０．５〜１１．６％に於て、Ｙが０
．２％以下では本発明の目的とする残留磁化値及び飽和
磁化値の増大に効果がなく、５，０％以上では保磁力が
減少する為５．０（ｆｌ）を上限とした。
残部がＳｍとなる。又Ｆｅ成分は磁化値の向上を計る事
から０．４％以上は必要であり、１２．４％以上になる
と保磁力を劣化させることから上限を１２．４％とした
。次にＣｕ成分は５，５％以下では密度が増大せず、１
０．７％以上では磁化値を極端に低下させることから１
０．７％を上限とした。以上の残部がＣＯ成分で与えら
れている。さらに遷移金属成分子ＶＣＭｎ，Ｔｉ，Ｃｒ
，Ｎｉを添加した場合も磁気特性の向上に効果的である
。以下、本発明を実施例によつて詳述する。
から０．４％以上は必要であり、１２．４％以上になる
と保磁力を劣化させることから上限を１２．４％とした
。次にＣｕ成分は５，５％以下では密度が増大せず、１
０．７％以上では磁化値を極端に低下させることから１
０．７％を上限とした。以上の残部がＣＯ成分で与えら
れている。さらに遷移金属成分子ＶＣＭｎ，Ｔｉ，Ｃｒ
，Ｎｉを添加した場合も磁気特性の向上に効果的である
。以下、本発明を実施例によつて詳述する。
実施例 １
ｓｍ０．９Ｙ０４１（ＣＯＯ、８６ｃｕ０．１０Ｆｅ０
，０４）ｚの組成式でｚをパラメータとして表１に示す
７種類の合金についてＡｒ中でアーク溶解し、水冷銅鋳
型でインゴツトを作製した。
，０４）ｚの組成式でｚをパラメータとして表１に示す
７種類の合金についてＡｒ中でアーク溶解し、水冷銅鋳
型でインゴツトを作製した。
このインゴツトを１〜１０μｍの粒径に粉砕し、約１０
Ｋ０ｅの磁界中で加圧成形した。次に成形体を真空中（
１０ｒｍＨｇ程度）で１２３０℃、１時間焼結し、さら
に継続して１１００℃、３０分間保持した後、０．５℃
／秒で常温まで冷却し、その磁気特性を測定したところ
第２図に示すようにＸ＝７．８で極大値（ＢＨ）Ｍａｘ
＝２３．０ＭＧ−０ｅをと９、その時Ｂｒ＝１０．０Ｋ
Ｇ，．ｉＨｃ＝８．０Ｋ０ｅであつた。
Ｋ０ｅの磁界中で加圧成形した。次に成形体を真空中（
１０ｒｍＨｇ程度）で１２３０℃、１時間焼結し、さら
に継続して１１００℃、３０分間保持した後、０．５℃
／秒で常温まで冷却し、その磁気特性を測定したところ
第２図に示すようにＸ＝７．８で極大値（ＢＨ）Ｍａｘ
＝２３．０ＭＧ−０ｅをと９、その時Ｂｒ＝１０．０Ｋ
Ｇ，．ｉＨｃ＝８．０Ｋ０ｅであつた。
実施例 ２
ｓｍ０．９Ｙ０．１（ＣＯＯ９６ＸｃＵＸＦｅＯ，Ｏ４
）７．８の組成式でＸをパラメーターとしてｘ−０．０
０，０・０２，０．０４，０．０６，０．０８，０．１
０，０．１２の７種類の合金について実施例１と同様な
方法で成形した後、１２４０℃、１時間焼結し次に１２
００℃で３０分間、さらに１０７５℃で３０分間保持し
、０．５℃／秒で常温まで冷却し、磁気特性を測定した
ところ、第３図に示すようにパラメーターＸが０．０８
〜０．１０に於て保磁力の極大値をとＶ）（ＩＨｃ）Ｍ
ａｘ＝７．０Ｋ０ｅ′（：あつた。
）７．８の組成式でＸをパラメーターとしてｘ−０．０
０，０・０２，０．０４，０．０６，０．０８，０．１
０，０．１２の７種類の合金について実施例１と同様な
方法で成形した後、１２４０℃、１時間焼結し次に１２
００℃で３０分間、さらに１０７５℃で３０分間保持し
、０．５℃／秒で常温まで冷却し、磁気特性を測定した
ところ、第３図に示すようにパラメーターＸが０．０８
〜０．１０に於て保磁力の極大値をとＶ）（ＩＨｃ）Ｍ
ａｘ＝７．０Ｋ０ｅ′（：あつた。
実施例 ３
原料のＳｍ，Ｙ，ＣＯ，Ｆｅを（ＳｍＯ．，Ｙャ）２（
ＣＯＯ、，５Ｆｅ００５）１７の組成になるように配合
し、Ａｒ雰囲気中でアーク溶解しインゴツトにした。
ＣＯＯ、，５Ｆｅ００５）１７の組成になるように配合
し、Ａｒ雰囲気中でアーク溶解しインゴツトにした。
さらにこのインゴツトを１〜１０μｍの微粒子に粉砕し
た。次に同様にして作製した１〜１０μｍの５０ｗｔ％
Ｓｍ−５０ｗｔ％Ｃｕ合金粉を上記主合金粉に添加し混
合粉にした。この混合体（原子比率でＳｍｌＯ．２％、
Ｙｌ．ｌ（ｆｌ）、ＣＯ７６．２％、Ｃｕ８．９％、Ｆ
ｅ３．５％）を磁界中で圧縮成形し、真空中で１２３０
℃、１時間焼結し室温まで０．５℃／秒以上で冷却した
後、その磁気特性を測定したところＢｒ−９．９ＫＧ ｉＨｃ＝７．８Ｋ０ｅ （ＢＨ）Ｍａｘ＝２０．５ＭＧ−０ｅであつた。
た。次に同様にして作製した１〜１０μｍの５０ｗｔ％
Ｓｍ−５０ｗｔ％Ｃｕ合金粉を上記主合金粉に添加し混
合粉にした。この混合体（原子比率でＳｍｌＯ．２％、
Ｙｌ．ｌ（ｆｌ）、ＣＯ７６．２％、Ｃｕ８．９％、Ｆ
ｅ３．５％）を磁界中で圧縮成形し、真空中で１２３０
℃、１時間焼結し室温まで０．５℃／秒以上で冷却した
後、その磁気特性を測定したところＢｒ−９．９ＫＧ ｉＨｃ＝７．８Ｋ０ｅ （ＢＨ）Ｍａｘ＝２０．５ＭＧ−０ｅであつた。
実施例 ４ｓｍ０９Ｙ０１（ＣＯＯ．８４ｃｕＯ５ｌＯ
ＦｅＯ』４Ｍ０．０２）７８の組成式でＭをＭｎ，Ｎｉ
，Ｔｉ，Ｃｒにした合金について実施例１と同様（但し
焼結温度１２２『Ｃ）にして試料を作成し磁気特性を測
定したところ、表２の結果が得られた。
ＦｅＯ』４Ｍ０．０２）７８の組成式でＭをＭｎ，Ｎｉ
，Ｔｉ，Ｃｒにした合金について実施例１と同様（但し
焼結温度１２２『Ｃ）にして試料を作成し磁気特性を測
定したところ、表２の結果が得られた。
〜ＩＶＮ−υυノ
以上に詳述したように、本発明の磁石合金は（Ｓｍ−Ｙ
）（ＣＯ−Ｃｕ−Ｆｅ）ｚ系金属間化合物に於て、ｚの
値が７．６〜８．５の範囲で飽和磁化及び残留磁化の高
い、また保磁力の大きな高性能永久磁石を提供するもの
であり、生産面においては、現在のＲ２Ｔｌ７系の主流
をなすＲＴ７系合金よりもＲの含有量にして約２６ｗｔ
（１１）から２３ｗｔ％への移行により、高価なＲ成分
の減少を促し、材料単価の引き下げが可能となｖ、さら
に上述のごとく熱処理方法も簡略化できて経費の節減に
もつながる。
）（ＣＯ−Ｃｕ−Ｆｅ）ｚ系金属間化合物に於て、ｚの
値が７．６〜８．５の範囲で飽和磁化及び残留磁化の高
い、また保磁力の大きな高性能永久磁石を提供するもの
であり、生産面においては、現在のＲ２Ｔｌ７系の主流
をなすＲＴ７系合金よりもＲの含有量にして約２６ｗｔ
（１１）から２３ｗｔ％への移行により、高価なＲ成分
の減少を促し、材料単価の引き下げが可能となｖ、さら
に上述のごとく熱処理方法も簡略化できて経費の節減に
もつながる。
このように本発明は従来までの組成よリ遷移金属Ｔ成分
の増大した永久磁石合金である。
の増大した永久磁石合金である。
第１図はＳｍ２（ＣＯｌＸＦｅｘ）１７の磁気特性を表
し、パラメータｘの変化に対する飽和磁化４ｘＩｓ及び
異方性磁場Ｈ１の値を示したものであり、第２図はＳｍ
Ｏ．９ＹＯ，ｌ（ＣＯＯ．８６ｃｕＯ．ｌＯＦｅＯ．Ｏ
，）ｚの組成合金のｚの増加に対する磁石特性を示し、
第３図はＳｍＯ，ＹＯ．ｌ（ＣＯＯ６，６ＸｃｕｘＦｅ
Ｏ，，）７８の組成合金のｘの変化に対する磁石特性を
示したものである。
し、パラメータｘの変化に対する飽和磁化４ｘＩｓ及び
異方性磁場Ｈ１の値を示したものであり、第２図はＳｍ
Ｏ．９ＹＯ，ｌ（ＣＯＯ．８６ｃｕＯ．ｌＯＦｅＯ．Ｏ
，）ｚの組成合金のｚの増加に対する磁石特性を示し、
第３図はＳｍＯ，ＹＯ．ｌ（ＣＯＯ６，６ＸｃｕｘＦｅ
Ｏ，，）７８の組成合金のｘの変化に対する磁石特性を
示したものである。
Claims (1)
- １ 原子比率で全希土類成分Ｒは１０．５〜１１．６％
とし、そのうちイットリウムＹの含有率が０．２〜５％
、残部サマリウム（Ｓｍ）であり、鉄（Ｆｅ）が０．４
〜１２．４％、銅（Ｃｕ）が５．５％〜１０．７％、残
部コバルト（Ｃｏ）成分を有することを特徴にした永久
磁石合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51158188A JPS5921943B2 (ja) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | 希土類コバルト系永久磁石合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51158188A JPS5921943B2 (ja) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | 希土類コバルト系永久磁石合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5382617A JPS5382617A (en) | 1978-07-21 |
| JPS5921943B2 true JPS5921943B2 (ja) | 1984-05-23 |
Family
ID=15666182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51158188A Expired JPS5921943B2 (ja) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | 希土類コバルト系永久磁石合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5921943B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620932U (ja) * | 1979-07-26 | 1981-02-24 | ||
| CN103295770B (zh) * | 2013-06-25 | 2015-11-18 | 新昌县辰逸服饰有限公司 | 一种复合粘结永磁体的制备方法 |
| CN105838926B (zh) * | 2016-03-28 | 2017-11-17 | 中国科学院金属研究所 | 一种基于3d打印技术制备抗菌钴基牙冠产品的方法 |
-
1976
- 1976-12-29 JP JP51158188A patent/JPS5921943B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5382617A (en) | 1978-07-21 |
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