JPS603105A - 永久磁石の製造方法 - Google Patents

永久磁石の製造方法

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JPS603105A
JPS603105A JP58110166A JP11016683A JPS603105A JP S603105 A JPS603105 A JP S603105A JP 58110166 A JP58110166 A JP 58110166A JP 11016683 A JP11016683 A JP 11016683A JP S603105 A JPS603105 A JP S603105A
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permanent magnet
sintered
metal powder
max
less
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徹彦 溝口
Masashi Sahashi
政司 佐橋
Koichiro Inomata
浩一郎 猪俣
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/0555Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0557Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はサマリウム(Sm)−コバルト(CO)系永久
磁石、とりわけSm2Co+y系永久磁石の製1立法に
関し、更に詳しくは残留磁束密度(Br) 、保磁力(
xHo) 、最大エネルギー積((BH) max )
などの磁気特性に優ル、また、耐酸化注疋もほれた永久
磁石のf!造法に関する。
〔不明の技術的背景とその間!111点〕従来から、a
−M系(ILはSm、Cc、Yなどの希土類元素、Mは
CO及びCOとともにCu 、 Feなどの金属元素)
永久磁石に1;コシては各種組成のものが提茶されてい
る。
これら永久磁石にあっては、最大エネルギー、債((”
 ) max )及び残留磁束密度(Br)カモ−ター
等の用途においては特に重要な特性であり、その値は可
能な限り大きいことが望ましい。しかしながら、これら
の値も該磁石の保磁力(lHc)がある一定敏以上でな
いと高めること1吐困難である。しだがって、(BH)
 rnax + B’の大きい永久礎石を得るだめには
I HCl ’f大きくすることが必要となる。
とコロテ、Sm、(Co、Cu、Fe、’l’i)、7
系のイ、(1石では、Fe 含量を増したり、CU含j
1を減らすとBrを増加させ得ることが矧らIしている
。しかし、Fe含涜を増したり、Cu含縫ト減らすと工
IIcが低丁して来るため、↓ト純に1?e含景を増し
Cu含−;tを減らすこと・てよってnr や(BH)
 11121X D向上をiAろことはできない。その
ため、従来のS my (Co、 CLl。
Fe、Ti)+v系の磁石は、zilc t ;9る値
以上に維持しながら、Brを可能な限り大きくすること
を目的としてその組成が決定されてきた。例えば、特公
昭55−15096号公報には、Y及び曲の希土頌元素
10〜30重ii%と、T10.2〜7重量係と、Cu
 5〜20重量%と、Fe2〜15重量%とを含み、残
部がCOを主成分とする金属粉末を磁界中で成形した後
焼結して成る永久磁石は、耐酸化性及びIHc。
(BH)maxなどの磁気特性に筺れることか開示され
ている。また、!)f開閉52−109191号公報に
は、Sm23〜30重N%と、Ti O,2〜1.5重
−i%と、cu9〜13重量係と、Fe3〜12重耽乃
とを含み、残部がCOを主成分とする金属粉末を磁界中
で成形した後、焼結して成る永久磁石が開示されている
しかしながら、これらの組成は、Cu含量及びFe含量
の変動に伴って起る、残留磁束密度(Br )と保磁力
(、Hc)の変化を妥協的に適合させた結果であるから
、必ずしも充分なものとは言えないものであった。
ところで、Brを低FさせるCu分を減らし、Brを向
上させるFe分を増加させ、同時に■I(Cを一定値以
上に保持することができれば、Br及び(BH)ma 
xの大きい侵れた磁気特性を有する永久磁石を得ること
ができる。
本発明者らは、上記の課題を達成すべく永久磁石を構成
する合金の組成及び熱処理過程に1’4”A l、鋭意
研究を重ねだ結果、該合金の組成を5In(CO2Cu
Fe、Ti)2 の式で表した場合、z<6.9でしか
も焼結後に特定の時効処理を施すと、Fe量を増しCu
量を減らすことによっても従来の知見とは全く逆にtH
cを増加させ得るとの事実を見出し、該知見に基づいて
Br及び(BH)maxを著しく高めた永久磁石を開発
し、既に特許出願した。
本発明者らは、sm、co、、系永久磁石の磁気1与件
及び耐酸化性をより改善すべく、該永久磁石の組成及び
処理過程にl凋し更に研究を重ねた。浩果、ある組成の
金属粉末を焼結した1麦、該焼結体を6(用゛C以上7
00°C未満の温度で所ρ時114保持し、5°(]/
min以下の冷却速度で徐冷すると得られた永久磁石の
IHCが著しく増大するとの各実全見出し本発明全完成
するに至った。
〔発明の目的〕
本発明は、前述したUf:、来の永久磁石の製造法の欠
点を解消したもので、Br+ (BI()+nax 、
 ll−ICなどの磁気特性に1憂れ、また耐酸化性も
優れたSm2C017系永久磁石のjJjJ遣方法全方
法することを目的とする。
〔発明の概要〕
即ち、本発明の永久磁石の製造方法は、Sm25〜28
重A %と、T i Q、 2〜3 M世%と、!、’
、u 1〜9重量係と、Fe14〜25重敞係と、残部
が主としてCOである金(・1粉末をJLi3界中で成
形し、次いで得られた成形体を焼;、吉1750℃以上
850°C未満の温度範囲において保持した後、毎分5
°C以下の冷却速度で徐冷することを特徴とする。
原料の金属粉末にかいて、Smの含量は25〜285〜
28重量%て、25重欲係未満の場合には、Hcの増大
はなく、また、28重−11係を超えるとIHCは減少
すると同時に13 r も減少して(13H)maxの
増大がはかれない。Tiは0.2〜3重が係であって、
Tiが0.2重量係未<i”iの場合にはX1■Cが顕
著には増大せず、3喧歳係を超えるとBrが減少する。
Cuは1〜9重量係であって、1重欲係未満の場合には
IHcの増大がはかれず、9重fi%を超えるとBrが
減少すると同時に後述する熱処理効果が小さくなり、結
果として(B11) ma xも特に増大することがな
い。Feは14重t %以上、25重量係以下であって
、14重量%未満では熱処理効果が小さく、また25重
重量上超えるとIHcが減少し、熱処理効果も小さく、
シだがって(BH)ma xが減少する。原料の金属粉
末の残部は主としてCOである。
本発明の永久磁石の製造方法は次のようにして行なわれ
る。111ち、まず、上記した配合比の金属粉末を、所
定の押し型に充填した後、磁界中で圧縮成形して成形体
とし、該成形体を、真空、窒素、希ガス等の不活性雰囲
気中で焼結する。焼結温度は通常1050〜1250℃
の温度が適用される。
得られた焼結体は、次に、本発明におけるJ 2の特徴
である所定の熱処理が施される。すなわら、まず、焼結
体は上記したような不活性雰囲気中で、750°C以上
850 ”0未満の温度で所定時間保持される。処理温
度がこの範囲を外れ乙と、得られた永久磁石のrHc及
び(BH)+naxが著しく減少する。また、このとき
、保持時間は、通常0.1〜30時間で充分である。
その後、焼結体を5℃/min以下の冷却速度で徐冷す
ることにより目的とする永久磁石を得ることができる。
このとき、冷却速度が5°Q/minより大きいときに
は、IHCの増大は充分でない。
〔発明の実施例〕
以下、実施[シ11により本発明を更に詳、1lllに
説明するO まず、永久磁石は次のようにしてIA ;i L、た。
所定の組成比で各金属元素を配合して、その約4にり全
一・へ空高周波誘;ス加、°1名炉で溶融後冷却し、得
られたインゴットを粗粉砕後、ジェットミルで粉砕して
微粉末とした。この微粉末を所定の押し型に充填し、2
0,000エルステツドの磁界を、かけながら2ton
/C:fIL2 の圧力で圧縮成形した。得られた成形
体にアルゴン雰囲気中で所定温度、所定時間の焼結処理
を施した後、直ちに室温まで一旦冷却し、ついで再び所
定温度で所定時間保持した後、徐冷処理を施しだ。以下
に係は重役係を表わす。
実施例1. IHc 、 (BH)maxのCu含有欲
依存性と熱処理の効果 組 成: Sm 26.5%、+l+it、2s、Fe
17.5% 、Cu0〜12%、CO残部 焼結条件: 1185°C×1時間 熱処理:800°Cで1時間保持した後、1℃/nln
の冷却速度で徐冷。
比較のだめに、熱処理を行なわない外は、実施例1と同
様にして別の永久磁石(比較例1)を製造した。
得られた永久磁石のCu含洪と、IHCl (BH)m
axとの関係を第1図に示した。図においで、曲線A:
実施例1のIHC、曲線a:比較例1のIHc、曲線B
:実施例1の(BH)max、曲線l):比較[FIJ
 1の(Bl()+naxを表わす。
第1図から明らかなように、本発明の製造方法により製
造した永久磁石は、Cu9%以下−ごもI ticが大
きく、また、(、BH)+118 xのピークも熱処1
1:Il! i’hjJににはCu : 10〜11悸
であったものが、7〜8係以Fのところにシフトし、か
つ、(Bli)+naxの1直も可成り増大している。
実施例2 実鴫例にかかる試料2]〜23と比較試料21〜31を
製造した。各試料の組成、焼詰Φ件をCα1表に示した
。熱処理の条件は、次のと謬りであった。表中1番号で
示した熱処理C)−クターンは−亡れぞれ以下のとおり
ごある。
1:800°Cで1時間+1 ”Q/rr+i nで徐
冷。
2 : 900°Cで1時間+I’Q/minで徐冷1
.3 : 700°Cで10時間+2”Q/minで徐
冷。
4:800°Qr2時間+70/+ninで徐冷。
以下余白 1) ( なお比較例は、組成又は熱処理が本発明の範囲外にある
ものである。製造した永久(Ti1石のf3r。
It(C、CB”)max を第1表に併記した。
実施例3 、(BLI )ma xの冷却速度への依存
性組 成 : Sm 26.7%、Ti1.1%、Cu
8.0%、Fe15.0チ、Co残部 焼結東件: 1190℃×1時間 熱処理:800’Oで30分間保持した後、各種の冷却
速度で徐冷。
得られた永久磁石の(BH)maxと冷却速度との関係
を第2図に示しだ。
第2図から明らかなように、冷却速度が5°C/nin
以下において(BH)rnaxの増大することがわかる
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の製造方法により製造した
永久磁石はその磁気性り生が大幅に向上する。これは、
Sm?Co1T系永久磁石にあっては。
LL、co、、相及びRCo、相から成る2相分離型の
セル構債を有する組織になるが、これらの組織形態及び
両相の磁気特性の改善がな烙れたためであると考えられ
る。
なお、本発明の4!l!債方法により鯛潰しだ永久磁石
は、Tiが含有されていることにより、その耐酸化性も
向上する。
【図面の簡単な説明】
′cg 1図はxHc + (BH)maxのCu含有
依存性と熱処理の効果を表わす特性図、第2図は実施例
3で示した組成の永久磁石の(BH)+na xと冷却
速度との関係図。 代理人 弁理士 則 近 恵 方 (ばか1名)第 1
.「勺 1)f13(1s 1;71f? タ IB tt /
?CtLC3−v %〕− 第 2 口1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サマリウム25〜28重4(、06と、チタン0.2〜
    3重量係と、金回1〜9重量係と、鉄14〜25重量係
    と、残部が主としてコバルトである金属粉末を磁界中で
    成形し、次いで得られた成形体を焼4し、750°C以
    上850°O未満の温度範囲において保持した後、毎分
    5℃以下の冷却速度で徐冷することをQ t’jkとす
    る永久磁石の製造方法。
JP58110166A 1983-06-21 1983-06-21 永久磁石の製造方法 Granted JPS603105A (ja)

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