JPS60116734A - 永久磁石合金の製造方法 - Google Patents
永久磁石合金の製造方法Info
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- JPS60116734A JPS60116734A JP58225099A JP22509983A JPS60116734A JP S60116734 A JPS60116734 A JP S60116734A JP 58225099 A JP58225099 A JP 58225099A JP 22509983 A JP22509983 A JP 22509983A JP S60116734 A JPS60116734 A JP S60116734A
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- Japan
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- permanent magnet
- magnet alloy
- oxide
- rare earth
- reaction
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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。
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Cu置換型R2C017系の希土類金属間化合
物からなる永久磁石合金の製造方法に関する。
物からなる永久磁石合金の製造方法に関する。
希土類コバルト金属間化合物は希土類金属の含有量によ
り種々のRCO相(以下Rは希土類金属を表わす)を形
成することはよく知られているが、現在実用化されてい
るのはRCO,S−系およびR2C017系永久磁石で
ある。
り種々のRCO相(以下Rは希土類金属を表わす)を形
成することはよく知られているが、現在実用化されてい
るのはRCO,S−系およびR2C017系永久磁石で
ある。
RC05系永久磁石(例えば特開昭46−6503号、
同4B−6504号j5よび同、46−6505号の各
公報参照)よび最大エネルギー積[(BH)maxlの
点で難一方R2C017系永久磁石は残留一度および最
大エネルギー積が25MGOe以上のものが開発され、
その用途が拡大している。
同4B−6504号j5よび同、46−6505号の各
公報参照)よび最大エネルギー積[(BH)maxlの
点で難一方R2C017系永久磁石は残留一度および最
大エネルギー積が25MGOe以上のものが開発され、
その用途が拡大している。
このR2C0I7系永久磁石にも種々の組成の知られて
いるが(例えば特開昭50−111599号、同52−
115000号、同 56−156734号、同 57
−128905Mの各公報参照)、特にR(Co 1−
x−y−zFexCuyMz )A、(但し、R:Sm
、Ce 、Pr等の希土類金属の1極又は2種以上の
組合せ、M:si。
いるが(例えば特開昭50−111599号、同52−
115000号、同 56−156734号、同 57
−128905Mの各公報参照)、特にR(Co 1−
x−y−zFexCuyMz )A、(但し、R:Sm
、Ce 、Pr等の希土類金属の1極又は2種以上の
組合せ、M:si。
1’i 、’、7r、Mn、V、Nb、Cr、Mo、1
−1fの群から選ばれた1種又は2種以上の組合せ、0
.01≦×≦0.40.0.02≦y≦0.25.0.
005≦l≦0.15.6≦A≦8.5)で表わされる
組成を右りる永久磁石(特公昭55−50100号公報
参照)は高性能(実験的には30MGOO程度の最大エ
ネルギー席が得られる)を有することが知られている。
−1fの群から選ばれた1種又は2種以上の組合せ、0
.01≦×≦0.40.0.02≦y≦0.25.0.
005≦l≦0.15.6≦A≦8.5)で表わされる
組成を右りる永久磁石(特公昭55−50100号公報
参照)は高性能(実験的には30MGOO程度の最大エ
ネルギー席が得られる)を有することが知られている。
このようなR2C017系永久磁石合金の製造方法とし
Cは、希土類金属、(:、o、je等の合金成分の純金
属を原料とし、高周波溶解し、ついで金型に鋳造し、イ
しで得られた合金インゴットの粉砕、磁場中成形、焼結
、溶体化処gp、および時効処理を行なうのが一般的で
ある。
Cは、希土類金属、(:、o、je等の合金成分の純金
属を原料とし、高周波溶解し、ついで金型に鋳造し、イ
しで得られた合金インゴットの粉砕、磁場中成形、焼結
、溶体化処gp、および時効処理を行なうのが一般的で
ある。
しかし゛C希土類金属は、一般的に高価であることから
上jホした溶解法では原料コストが高く、このことが製
造コストを上げる大きな要因となっている。そこで溶解
法の上記欠点を改善するために、安価なく純金属の約1
/4以下)希土類酸化物を原料とし薔還元剤(Ca 、
Ca R2、MCIが一般的)を用いて、C01Feそ
の他の金属成分と拡散反応により合金化させる直接還元
拡散法が提案されている(例えば特公昭49−7296
号、同53−16798号、同55−30575号およ
び同55−27602号の各公報参照)。しかしながら
従来の直接還元拡散法では、特開昭54−102271
号公報に記載されているようにRCOs系等の二元系永
久磁石についでは高周波溶解法により製造した場合と同
等の磁気特性本発明の目的は、上述の従来技術の問題点
を解消し、低コストでかつ磁気特性の優れたC0置換型
R2C017系永久磁石合金を得ることができろ製造方
法を提供することである。
上jホした溶解法では原料コストが高く、このことが製
造コストを上げる大きな要因となっている。そこで溶解
法の上記欠点を改善するために、安価なく純金属の約1
/4以下)希土類酸化物を原料とし薔還元剤(Ca 、
Ca R2、MCIが一般的)を用いて、C01Feそ
の他の金属成分と拡散反応により合金化させる直接還元
拡散法が提案されている(例えば特公昭49−7296
号、同53−16798号、同55−30575号およ
び同55−27602号の各公報参照)。しかしながら
従来の直接還元拡散法では、特開昭54−102271
号公報に記載されているようにRCOs系等の二元系永
久磁石についでは高周波溶解法により製造した場合と同
等の磁気特性本発明の目的は、上述の従来技術の問題点
を解消し、低コストでかつ磁気特性の優れたC0置換型
R2C017系永久磁石合金を得ることができろ製造方
法を提供することである。
本発明の永久磁石合金の製造方法は、R(G。
、 −x−y−z Fe x CuyMz ) A (
但し、R:Sm。
但し、R:Sm。
Ce、Pr等の希土類金属の1種又は2種材上の組合1
!、M:Si、1−i、ZrlMn、V、Nb。
!、M:Si、1−i、ZrlMn、V、Nb。
Or 、 Mo 、!−11の群から選ばれた1種又は
2種以−h O)組み合し、0.01≦x ≦0.40
、 0.02 ≦×≦(1,2!i、0.005≦7
≦0.15.6≦A≦8.5)C表わされる組成を有す
る永久磁石合金の製造力が、にa3い(、前記赤土−功
−磁石の酸化物、前記CLIの酸化物、Co、Feおよ
びMの各金属粉ならびにCa 、Ca l−12、Mq
の中から選ばれた1種又は21φ以上の還元剤を混合し
、得られた混合物を不活性ガス雰囲気中で1100〜1
300℃の温度範囲で還元拡散反応を行なわしめること
を特徴としている。
2種以−h O)組み合し、0.01≦x ≦0.40
、 0.02 ≦×≦(1,2!i、0.005≦7
≦0.15.6≦A≦8.5)C表わされる組成を有す
る永久磁石合金の製造力が、にa3い(、前記赤土−功
−磁石の酸化物、前記CLIの酸化物、Co、Feおよ
びMの各金属粉ならびにCa 、Ca l−12、Mq
の中から選ばれた1種又は21φ以上の還元剤を混合し
、得られた混合物を不活性ガス雰囲気中で1100〜1
300℃の温度範囲で還元拡散反応を行なわしめること
を特徴としている。
以下本発明の詳細をCLI置換型Sm 2 Go +
7系永久磁石を製造覆る場合を例にして説明する。
7系永久磁石を製造覆る場合を例にして説明する。
まず希土類金属酸化物(例えば51203)とCu2O
及び/又はCUOとCo5Fe、Mの各金属粉と還元剤
(例えばCa>を所定量だけ秤量し、公知の混合機中に
投入し−C十分に攪拌混合する。
及び/又はCUOとCo5Fe、Mの各金属粉と還元剤
(例えばCa>を所定量だけ秤量し、公知の混合機中に
投入し−C十分に攪拌混合する。
(qられた混合物を反応容器中に投入し、不活性ガス雰
囲気(例えばArガス)の下で、1100〜1300℃
の温度範囲で加熱して還元拡散反応を行なわしめる。還
元拡散反応が順調に進行した場合は、希土類酸化物(S
lll 203 )とCLI20及び/又はCuOは還
元剤により還元され、ついで相互拡散により合金化され
てケーキ状の反応生成物が形成される。この反応を詳述
すると次の通りである。
囲気(例えばArガス)の下で、1100〜1300℃
の温度範囲で加熱して還元拡散反応を行なわしめる。還
元拡散反応が順調に進行した場合は、希土類酸化物(S
lll 203 )とCLI20及び/又はCuOは還
元剤により還元され、ついで相互拡散により合金化され
てケーキ状の反応生成物が形成される。この反応を詳述
すると次の通りである。
第1図は本反応過程をCa 、 5ill 203、F
、eCuOおよびCOを用い−C示差熱分析装置(DA
−八 手)で調べた結果である。800℃近傍に図中矢印aで
示す、Caの融点に相当J”る吸熱ピークが認められ、
液相状態のCaIfiSII1203を還元する(Sl
ll 20a + 3Ca →2Sm + 3Ca Q
)ことによる発熱ピークbが830〜900℃に認めら
れる。
、eCuOおよびCOを用い−C示差熱分析装置(DA
−八 手)で調べた結果である。800℃近傍に図中矢印aで
示す、Caの融点に相当J”る吸熱ピークが認められ、
液相状態のCaIfiSII1203を還元する(Sl
ll 20a + 3Ca →2Sm + 3Ca Q
)ことによる発熱ピークbが830〜900℃に認めら
れる。
また液相状態のCaはCu2OおよびCuOら還元する
(Cu O+Ca −+Cu +Ca O,Cu 20
+Ca→2Cu +Ca O)。このようにして還元さ
れた5IIlffiFe、C01Cuと相互拡散するこ
とにより、略900℃以上で僅かな吸熱反応Cを伴ない
ながら5IIl−Go −Fe−Cuの合金化+と拡散
反応が進行していくことがわかる。
(Cu O+Ca −+Cu +Ca O,Cu 20
+Ca→2Cu +Ca O)。このようにして還元さ
れた5IIlffiFe、C01Cuと相互拡散するこ
とにより、略900℃以上で僅かな吸熱反応Cを伴ない
ながら5IIl−Go −Fe−Cuの合金化+と拡散
反応が進行していくことがわかる。
まIこ第1図にJ5いて、CuOの代りにCLIを用い
た場合は図中矢印dおにびOで示づ−J:うにCaの融
点により低温側で僅かな発熱反応が認められるが、この
反応はCuの一部とCaとの間に低融点合金が生成する
ためであり、これらのピークはl−1ansc++ 、
Con5iLitu口on orBinary A f
laysの中に記載されたca−cu二元系状態図の結
果と良く一致し【いる。このCu−Ca合金の生成によ
り、S+n 2 (、/ OI 7系磁石合金中のCu
量の低下を招ぎ、保磁ツノが低下することによる。しか
して本発明ではCuではなく、Cu2O及び/又はに1
10を用いているためCaの融点J:り低温側では、実
質的にCIJとCaとは反応せず、よって−に述した低
融点合金の生成を有効に防止することがCきる。
た場合は図中矢印dおにびOで示づ−J:うにCaの融
点により低温側で僅かな発熱反応が認められるが、この
反応はCuの一部とCaとの間に低融点合金が生成する
ためであり、これらのピークはl−1ansc++ 、
Con5iLitu口on orBinary A f
laysの中に記載されたca−cu二元系状態図の結
果と良く一致し【いる。このCu−Ca合金の生成によ
り、S+n 2 (、/ OI 7系磁石合金中のCu
量の低下を招ぎ、保磁ツノが低下することによる。しか
して本発明ではCuではなく、Cu2O及び/又はに1
10を用いているためCaの融点J:り低温側では、実
質的にCIJとCaとは反応せず、よって−に述した低
融点合金の生成を有効に防止することがCきる。
また第1図から明らかなように1ooo℃以上の温度で
あれば拡散反応は進行するが、十分な拡散反応を行なわ
しめるためには1100℃以上(好ましくもよ1150
°C以上)で加熱する必要がある。その理由は次の通り
である。Sm2O3から生成づ−るSm(金属)の融点
は1052℃であることから、1ooo℃の加熱温度で
は還元されたSmは固相状態で他の金属元素(Co 、
Fe 、 CLI )と拡散づ−る。一方加熱温度が1
100℃以上では、3mの融点より−(−分に高いため
5IIlは液相状態になって他の金属粒子の表面を濡ら
し、拡散反応を十分に進行することができる。ただし加
熱温度はあまり高くても拡散る。還元拡散反応を十分に
進行づる1=めの保持時間は1〜5時間の範囲が適当で
ある。
あれば拡散反応は進行するが、十分な拡散反応を行なわ
しめるためには1100℃以上(好ましくもよ1150
°C以上)で加熱する必要がある。その理由は次の通り
である。Sm2O3から生成づ−るSm(金属)の融点
は1052℃であることから、1ooo℃の加熱温度で
は還元されたSmは固相状態で他の金属元素(Co 、
Fe 、 CLI )と拡散づ−る。一方加熱温度が1
100℃以上では、3mの融点より−(−分に高いため
5IIlは液相状態になって他の金属粒子の表面を濡ら
し、拡散反応を十分に進行することができる。ただし加
熱温度はあまり高くても拡散る。還元拡散反応を十分に
進行づる1=めの保持時間は1〜5時間の範囲が適当で
ある。
次に本発明では、上述の還元拡散反応によって得られた
生成物を水中に投じて余剰のCaをCa(OH)2とし
て排除し、しかる後酸洗して残存するCaを強制的に溶
解排除しそして水洗を行な平均粒径数μm以下に微粉砕
して合金粉末がjqられる。
生成物を水中に投じて余剰のCaをCa(OH)2とし
て排除し、しかる後酸洗して残存するCaを強制的に溶
解排除しそして水洗を行な平均粒径数μm以下に微粉砕
して合金粉末がjqられる。
この合板粉末を用いることにより、通常の工程を経C溶
解・鋳造法によって1寄られた合金粉末を用いたものと
同等の磁気特性を有りるC1置換型RqCO+7系磁石
が得られる。例えば上記合金r等)又は水素ガス雰囲気
中、もしくは真空中−λ −6 (10min i’orr )で1150〜1250℃
の温度で焼結りる。次に焼結体を1100〜1200℃
で0.5〜411保持して溶体化処理を行ない、しかる
後油又は水等の冷7J] W体中に投じて急冷し、そし
て800〜900゛()の温度CO,5−4t+保持後
0.3〜3°Q / minの速度で400℃よて゛冷
Mlしそこで 0.5〜311保持して時効処理を行な
う、。
解・鋳造法によって1寄られた合金粉末を用いたものと
同等の磁気特性を有りるC1置換型RqCO+7系磁石
が得られる。例えば上記合金r等)又は水素ガス雰囲気
中、もしくは真空中−λ −6 (10min i’orr )で1150〜1250℃
の温度で焼結りる。次に焼結体を1100〜1200℃
で0.5〜411保持して溶体化処理を行ない、しかる
後油又は水等の冷7J] W体中に投じて急冷し、そし
て800〜900゛()の温度CO,5−4t+保持後
0.3〜3°Q / minの速度で400℃よて゛冷
Mlしそこで 0.5〜311保持して時効処理を行な
う、。
以下、本発明の比較例および実施例を説明するが、これ
ににり本発明の範囲が限定されるものではない。
ににり本発明の範囲が限定されるものではない。
比較例
S m 130.2(1、C0251,0(1、を二
C70,0G、Cu40.O’u 、Z r9.Ogを
各々秤量し、これらをアーク溶解炉中に投入し、10
1orrまで脱気後A rガス雰囲気中で溶解しついで
金型に鋳造した。得られたインゴットを粉砕した後合金
粉の組成分析を行なったところ、第1表に示すように目
標達成に相当づる磁石合金であることが確認された。
C70,0G、Cu40.O’u 、Z r9.Ogを
各々秤量し、これらをアーク溶解炉中に投入し、10
1orrまで脱気後A rガス雰囲気中で溶解しついで
金型に鋳造した。得られたインゴットを粉砕した後合金
粉の組成分析を行なったところ、第1表に示すように目
標達成に相当づる磁石合金であることが確認された。
第1表
(単位は重量%)
上記の合金粉をボールミルで平均粒径約3.7μmの粒
子に微粉砕した。微粉砕粉を101(Qeの磁場中(横
磁場)で約2ton/ cm2の圧力でプレス成形し、
得られた成形体を1−12ガス雰囲気中で1150”Q
x 1.51+の条件で焼結し、1150°Cで抽保持
して溶体化処理を行なってから水冷した。次に900℃
まで昇温しその温度で111保持しついで1°C/m団
の温度で4()0℃まで冷却しそこで柚保持した。
子に微粉砕した。微粉砕粉を101(Qeの磁場中(横
磁場)で約2ton/ cm2の圧力でプレス成形し、
得られた成形体を1−12ガス雰囲気中で1150”Q
x 1.51+の条件で焼結し、1150°Cで抽保持
して溶体化処理を行なってから水冷した。次に900℃
まで昇温しその温度で111保持しついで1°C/m団
の温度で4()0℃まで冷却しそこで柚保持した。
得られた永久磁石の磁気特性は、[3rが10,800
G、IHCが70500e 、(B H) 1laXが
27.3M GOet” あ つ ノこ 。
G、IHCが70500e 、(B H) 1laXが
27.3M GOet” あ つ ノこ 。
実副例
Sm 203 151.0(1、CO251,h 、F
e70.Og、合物を反応容器中に投入し、ACガス雰
囲気中で1170℃の温度で311加熱して還元拡散反
応を行なっ!、:、。
e70.Og、合物を反応容器中に投入し、ACガス雰
囲気中で1170℃の温度で311加熱して還元拡散反
応を行なっ!、:、。
反応後得られたクーキを水中に2h投じる操作を数回繰
り返して洗浄を行なった。洗浄後PH2〜5の範囲で塩
酸により酸洗して水に難溶性の残渣を溶解除去してから
、PH6,5〜1になるまで水洗しそして真空中で80
℃×12hの条件e乾燥した。
り返して洗浄を行なった。洗浄後PH2〜5の範囲で塩
酸により酸洗して水に難溶性の残渣を溶解除去してから
、PH6,5〜1になるまで水洗しそして真空中で80
℃×12hの条件e乾燥した。
1!1られた合金の組成を分析したところ、第2表に示
1ように目標達成に相当Jる組成であることが第2表゛ (単位は重量%) 上記合金を、比較例と同様の条件で微粉砕、磁場中成形
、焼結および熱処理して永久磁石を製作した。この永久
磁石の磁気特性を測定したところ、3rが10,800
G 11トICが70300 e、(Bl−1)maX
が27.2M G Oeとなり、溶解鋳造法による場合
と比較して同等の磁気特性を有することが確認された。
1ように目標達成に相当Jる組成であることが第2表゛ (単位は重量%) 上記合金を、比較例と同様の条件で微粉砕、磁場中成形
、焼結および熱処理して永久磁石を製作した。この永久
磁石の磁気特性を測定したところ、3rが10,800
G 11トICが70300 e、(Bl−1)maX
が27.2M G Oeとなり、溶解鋳造法による場合
と比較して同等の磁気特性を有することが確認された。
第1図はSil 203−Co −Fe −Cl 0−
Caによる還元拡散反応の示差分析結果を示す図である
。
Caによる還元拡散反応の示差分析結果を示す図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 、 R(Co 1−X −’l −Z FexCu
yMz ) A (但し、R:Sm、GO,Pl−ン等
の希土類磁石の1種又は2種以上の組み合せ、M:3i
、v; 、zr、Mn、V、Nb、Cr、Mo、Hr
の群から選ばれた1種又は2種以上の組み合往、0.0
1≦X≦0.40.0.02≦V≦0.25.0.00
5≦l≦0.15.6≦A≦8 、5 t’表わされる
組成を有する永久磁石合金の製造方法において、前記希
土類金属の酸化物、前記Cuの酸化物、C01Feおよ
びMの各金属粉ならびにCa 、Ca R2,M(+の
中から選ばれ/C1種又は2種以上の還元剤を混合し、
得られた混合物を不活性ガス雰囲気中で1100〜13
00℃の温度範囲で還元拡散反応を行なわしめることを
特徴とする永久磁石合金の製造方法。 2.1150〜1200℃の温度範囲で加熱し−C還元
拡散反応を行なわしめることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の永久磁石合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58225099A JPS60116734A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 永久磁石合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58225099A JPS60116734A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 永久磁石合金の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60116734A true JPS60116734A (ja) | 1985-06-24 |
Family
ID=16823965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58225099A Pending JPS60116734A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 永久磁石合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60116734A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108907216A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-30 | 兰州大学 | 高频高温用R2Co17系磁性粉末的还原扩散制备方法 |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP58225099A patent/JPS60116734A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108907216A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-30 | 兰州大学 | 高频高温用R2Co17系磁性粉末的还原扩散制备方法 |
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