JPS61119005A - 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法 - Google Patents
鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法Info
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- JPS61119005A JPS61119005A JP59239547A JP23954784A JPS61119005A JP S61119005 A JPS61119005 A JP S61119005A JP 59239547 A JP59239547 A JP 59239547A JP 23954784 A JP23954784 A JP 23954784A JP S61119005 A JPS61119005 A JP S61119005A
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
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- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鉄−希土類−ホウ素系永久磁石材料の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
近年、鉄−希土類−ホウ素系永久磁石材料は、匿んに研
究されてきているが、そのアプローチには大きく分けて
二つの方法がある。
究されてきているが、そのアプローチには大きく分けて
二つの方法がある。
一つは特開昭５９−４６００８号公報に見られるように
、インゴットを出発材料として、従米サマリウムコバル
ト系で行なわれてきたのと同様の焼結プロセスを応用し
たものであり、もう一つは特開昭５９−６４７３９号公
報に見られるように単ロール法などの超急冷法により製
造した薄片をそのまま、あるいは熱処理することにより
永久磁石とするものである１本発明は、後者の分野の発
明である。
、インゴットを出発材料として、従米サマリウムコバル
ト系で行なわれてきたのと同様の焼結プロセスを応用し
たものであり、もう一つは特開昭５９−６４７３９号公
報に見られるように単ロール法などの超急冷法により製
造した薄片をそのまま、あるいは熱処理することにより
永久磁石とするものである１本発明は、後者の分野の発
明である。
超急冷法は、アモルファス合金を作る方法として広（応
用されている。
用されている。
前述した特開昭５９−６４７３９号公報の第３１図によ
れば、超急冷組織の＊本で良好な磁気特性のものを得ろ
ためには、ロール周速を厳密にコントロールする必要が
あることを示しているが、ロールの表面状態、偏心、ふ
れ、温度上昇、噴出圧の脈動などの理由で冷却速度がば
らつくことがしばしばある。
れば、超急冷組織の＊本で良好な磁気特性のものを得ろ
ためには、ロール周速を厳密にコントロールする必要が
あることを示しているが、ロールの表面状態、偏心、ふ
れ、温度上昇、噴出圧の脈動などの理由で冷却速度がば
らつくことがしばしばある。
同図によれば、超急冷組織のままで良好な磁気特性が出
るものよりも、大きな周速で製造したものも９５０〜１
００ＯＫ程度の温度で熱処理することにより、良好な磁
気特性を得られるこ、とが示されている。
るものよりも、大きな周速で製造したものも９５０〜１
００ＯＫ程度の温度で熱処理することにより、良好な磁
気特性を得られるこ、とが示されている。
前者の方法は、磁気特性がばらつきやすいという欠点を
持ってぃろのに対して、後者の方法は、充分に遠い冷却
速度で冷却したものであれば、熱処理により磁気特性の
ばらっ慇の小さいものができることを示しており、工業
上望ましい、しかし、この方法においては、活性な希土
類元素を１０ａｔ％以上含む合金を高温まで加熱するの
で、酸化を防止するためには、多くの努力を払わなくて
はならない。
持ってぃろのに対して、後者の方法は、充分に遠い冷却
速度で冷却したものであれば、熱処理により磁気特性の
ばらっ慇の小さいものができることを示しており、工業
上望ましい、しかし、この方法においては、活性な希土
類元素を１０ａｔ％以上含む合金を高温まで加熱するの
で、酸化を防止するためには、多くの努力を払わなくて
はならない。
また、一般にｍ息冷合金を出発とした鉄−希土類−ホウ
素系永久磁石は、本質的に等方的であり、敗１０ＫＯｅ
の大きな保磁力を持つため、パルス着磁をイ〒なわなく
てはならない。
素系永久磁石は、本質的に等方的であり、敗１０ＫＯｅ
の大きな保磁力を持つため、パルス着磁をイ〒なわなく
てはならない。
本発明は上記従来技術の欠点を改良し、熱処理温度が低
く、酸化防止をしやすい製造方法を提供することを目的
とする。
く、酸化防止をしやすい製造方法を提供することを目的
とする。
本発明は、全部または一部が非晶質である鉄−！希土類
−ホウ素系合金を常温着磁後、熱処理することを特徴と
するものである。
−ホウ素系合金を常温着磁後、熱処理することを特徴と
するものである。
本発明者らは、種々の鉄−希土頚一ホウ素系急冷薄帯の
熱処理の前に常温で着磁を行なうことにより、従来知ら
れていた温度領域よりも低温側で良好な磁石特性を示す
ことを見出だし、本発明に至った。
熱処理の前に常温で着磁を行なうことにより、従来知ら
れていた温度領域よりも低温側で良好な磁石特性を示す
ことを見出だし、本発明に至った。
すなわち、常温において、５ＫＯｅ以上１００ＫＯｅ以
下、好ましくは１０ＫＯｅ以上１００ＫＯｅ以下の磁場
において着磁を行なうことにより、着磁を行なっていな
いものに比較して、良好な磁気特性を示すことを見出だ
し、本発明に至った。
下、好ましくは１０ＫＯｅ以上１００ＫＯｅ以下の磁場
において着磁を行なうことにより、着磁を行なっていな
いものに比較して、良好な磁気特性を示すことを見出だ
し、本発明に至った。
なお、本発明における常温とは、通常の環境温度すなわ
ち一１０℃以上５０℃以下を意味している。
ち一１０℃以上５０℃以下を意味している。
一部が非晶質であるＦｅｔｓＮｄｌｓＢ Ｉｌ＋急冷薄
帯を常温で着磁後、４５０’ＣＸ１ｈｒの無磁場中熱処
理をした後の常温着磁強度に対する磁気特性を第１図に
示す０図中ｉＨｃは保磁力を、Ｂｒは、残留磁束密度を
示す、常温着磁により、明ら１かに磁気特性が向上して
いることがわかる。
帯を常温で着磁後、４５０’ＣＸ１ｈｒの無磁場中熱処
理をした後の常温着磁強度に対する磁気特性を第１図に
示す０図中ｉＨｃは保磁力を、Ｂｒは、残留磁束密度を
示す、常温着磁により、明ら１かに磁気特性が向上して
いることがわかる。
着磁強度は、装置の大Ｆ！さからが元で１００ＫＯｅが
限界であり、また着磁効果の有る範囲を考えろと５ＫＯ
ｅ以上が望ましい。
限界であり、また着磁効果の有る範囲を考えろと５ＫＯ
ｅ以上が望ましい。
本発明における鉄−希土類−ホウ素系合金とは、鉄と希
土類とホウ素と不可避不純物から成る合金および鉄の一
部を鉄族元素であるコバルトで置換した上記合金を指す
。希土類で最も高い特性がでるのはＮｄであり、望まし
い範囲は下記組成式 ％式％ Ｎｄ量とＢｆｆｔは、熱処理後に得られた残留磁束密度
Ｂｒが５ＫＧを超える範囲をもって定めた１、この範囲
であれば５ＫＯｅを超える保磁力；を得ることができる
ので磁互材料として望ましい、Ｎｄ量とＢ量に対する残
留磁束密度Ｂｒのグラブを第２図に示す。
土類とホウ素と不可避不純物から成る合金および鉄の一
部を鉄族元素であるコバルトで置換した上記合金を指す
。希土類で最も高い特性がでるのはＮｄであり、望まし
い範囲は下記組成式 ％式％ Ｎｄ量とＢｆｆｔは、熱処理後に得られた残留磁束密度
Ｂｒが５ＫＧを超える範囲をもって定めた１、この範囲
であれば５ＫＯｅを超える保磁力；を得ることができる
ので磁互材料として望ましい、Ｎｄ量とＢ量に対する残
留磁束密度Ｂｒのグラブを第２図に示す。
Ｃｏ量にライては、Ｆｅｔｓ −ｘ Ｃｏｘ Ｎｄ＋ｓ
Ｂ＋。
Ｂ＋。
（ＸはＣｏのａｔ％、０≦Ｘ≦４０）組成の急冷薄帯を
１４ＫＯｅの磁場中熱処理した結果により決定した。こ
の熱処理を施した時の残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ｉ
Ｈｃを第３図に示す。
１４ＫＯｅの磁場中熱処理した結果により決定した。こ
の熱処理を施した時の残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力ｉ
Ｈｃを第３図に示す。
Ｇｏを添加しでも、Ｂｒａ５ＫＧである＠囲Ｏ≦Ｘ≦３
０にＣｏ量を制限した。また、Ｇ。
０にＣｏ量を制限した。また、Ｇ。
添加はキュリ一点の上昇の意味でも望ましい。
アーク溶解あるいは＾周波溶解により、調整された母合
金は、真空中あるいはアルゴン中で単ロール法または双
ロール法により薄片とされる。
金は、真空中あるいはアルゴン中で単ロール法または双
ロール法により薄片とされる。
本発明の組成の合金は非晶質形成能が低く、連続した薄
帯を得ることは難しい、薄片は、十分な冷却速度をもっ
て冷却されれば、全部または一部が非晶質であるものを
得ることができる。
帯を得ることは難しい、薄片は、十分な冷却速度をもっ
て冷却されれば、全部または一部が非晶質であるものを
得ることができる。
非晶質であるかどうかを調べる手段としては１、Ｘ線回
折があるが、熱磁気曲線を測定して、非晶質のキュリ一
点が現われるかどうかをもって判断しても良い。
折があるが、熱磁気曲線を測定して、非晶質のキュリ一
点が現われるかどうかをもって判断しても良い。
第４図に外部磁場を１４ＫＯｅかけたときの熱磁気曲線
の一例を示す、非晶質のキエリ一点Ｔｃ、結晶質のキュ
リ一点Ｔａｇが見られ、一部が非晶質であることがわか
る１本発明の熱処理法は、非晶質の部分が存在する程度
に急冷されたものについてのみ有効である。
の一例を示す、非晶質のキエリ一点Ｔｃ、結晶質のキュ
リ一点Ｔａｇが見られ、一部が非晶質であることがわか
る１本発明の熱処理法は、非晶質の部分が存在する程度
に急冷されたものについてのみ有効である。
また本発明者らは、常温着磁後、磁場中で熱処理するこ
とにより、一層磁気特性が向上することを見出だした。
とにより、一層磁気特性が向上することを見出だした。
ＦｅｖｓＮｄ＋ｓＢ＋ｏ急冷薄帯を１４ＫＯｅで常温で
着磁後、着磁′方向と同方向に磁場を印加して、４５０
’ＣＸ１ｈｒの熱処理を什なった後の磁気特性を印加磁
場に対してプロットした図をｌ＠５図および１８図に示
す、なお、比較のために着磁を行なわず磁場中熱処理を
行なった材料の磁気特性も示した。第６図から特に保磁
力ｉＨｃにおいて大きな向上が見られることがわかる。
着磁後、着磁′方向と同方向に磁場を印加して、４５０
’ＣＸ１ｈｒの熱処理を什なった後の磁気特性を印加磁
場に対してプロットした図をｌ＠５図および１８図に示
す、なお、比較のために着磁を行なわず磁場中熱処理を
行なった材料の磁気特性も示した。第６図から特に保磁
力ｉＨｃにおいて大きな向上が見られることがわかる。
本発明における熱処理は、昇温、保持、冷却よりなる。
急冷薄片を無磁場あるいは磁場を印加した真空あるいは
Ａｒ雰囲気の炉内で昇温し、一定時間保持し、その後に
炉冷あるいは炉外で冷却する。冷却は必ずしも磁場中で
行なう必要はないが、磁場中で冷却すれば改めて着磁す
る必要がなく望ましい。
Ａｒ雰囲気の炉内で昇温し、一定時間保持し、その後に
炉冷あるいは炉外で冷却する。冷却は必ずしも磁場中で
行なう必要はないが、磁場中で冷却すれば改めて着磁す
る必要がなく望ましい。
昇温速度は工業的見地からは１℃／ ａ ｉ ｎ以上で
あることが望ましい、 これより遅いと生産性が低いか
らである。典型的には、５〜ｂ／輸ｉｎである。
あることが望ましい、 これより遅いと生産性が低いか
らである。典型的には、５〜ｂ／輸ｉｎである。
保持温度は、３７５〜５７５℃が望ましい。
保持温度を５７５℃以下に規定する根拠となるグラフを
第７図に示す。
第７図に示す。
第７図において、横輸は熱処理における保持温度を示し
ており、縦軸は保磁力ｉＨｃおよび残留磁束密度Ｂｒを
示す、それぞれの磁気特性は、１４ＫＯｅの磁場のもと
で常温より保持温度１まで昇温速度２０℃／−ｉｎで昇
温し、各保持１温度で３０ｍ１ｎ保持し、その後約４０
℃／ｓｉｎの冷却速度で冷却したＦｅ□Ｎｄ、、Ｂ、。
ており、縦軸は保磁力ｉＨｃおよび残留磁束密度Ｂｒを
示す、それぞれの磁気特性は、１４ＫＯｅの磁場のもと
で常温より保持温度１まで昇温速度２０℃／−ｉｎで昇
温し、各保持１温度で３０ｍ１ｎ保持し、その後約４０
℃／ｓｉｎの冷却速度で冷却したＦｅ□Ｎｄ、、Ｂ、。
薄片の常温磁気特性である。
無磁場で同じ熱履歴を与えたＦｅｙｓＮｄ＋ｓＢ＋。
薄片の磁気特性をＷｉ８図に示す、ｐＡ磁場で熱処理し
たものは、６００〜７００℃で残留磁束密度Ｂ「と保磁
力ｉＨｃのピークを持つのに対し、１４ＫＯｅの磁場中
で熱処理したものは、４２５℃から５７５℃の間で保磁
力ｉＨｃのピークを示し、４７５℃から７００℃付近で
残留磁束密度Ｂｒのピークを示すことがわかる。
たものは、６００〜７００℃で残留磁束密度Ｂ「と保磁
力ｉＨｃのピークを持つのに対し、１４ＫＯｅの磁場中
で熱処理したものは、４２５℃から５７５℃の間で保磁
力ｉＨｃのピークを示し、４７５℃から７００℃付近で
残留磁束密度Ｂｒのピークを示すことがわかる。
残留磁束密度Ｂｒが無磁場熱処理のものに比べて顕著に
向上するＩｌｇをもって、保持温度範囲の上限すなわち
５７５℃を定めた。
向上するＩｌｇをもって、保持温度範囲の上限すなわち
５７５℃を定めた。
保持温度の下駄３７５℃を定めた根拠となるグラフを第
９図に示す。
９図に示す。
これは、Ｆ ｅｓｏｃｏ＊５Ｎ（ＬｓＢ ＋ｏ急冷薄帯
を、ｒｊＳ７図と同様の方法で熱処理した結果である。
を、ｒｊＳ７図と同様の方法で熱処理した結果である。
３７５℃以上の範囲でＢ「およびｉＨｃの顕著な！向上
が見られる。無磁場処理のものは、第８１図と同様の傾
向を示し、ｊＡ激な向上は見られな１１゜ 熱処理中の印加磁場に関しては、１５ＫＯｅ以下が望ま
しい、１５ＫＯｅより大きな磁場中で熱処理を行なおう
とすると、処理可能な量が数を程度になってしまい、実
眉的ではない。
が見られる。無磁場処理のものは、第８１図と同様の傾
向を示し、ｊＡ激な向上は見られな１１゜ 熱処理中の印加磁場に関しては、１５ＫＯｅ以下が望ま
しい、１５ＫＯｅより大きな磁場中で熱処理を行なおう
とすると、処理可能な量が数を程度になってしまい、実
眉的ではない。
以下実施例に則して、本発明を説明する。
〔実施例１〕
Ｆ ｅｔｓＮｄｌｓＢ １゜急冷薄帯を常温で３０ＫＯ
ｅ”の着磁後、Ａｒ雰囲気の熱磁場処理炉で外部磁場を
１４ＫＯｅかけながら昇温し、ｓｏｏ℃で１時間保持し
、その＊ま炉冷した。
ｅ”の着磁後、Ａｒ雰囲気の熱磁場処理炉で外部磁場を
１４ＫＯｅかけながら昇温し、ｓｏｏ℃で１時間保持し
、その＊ま炉冷した。
この磁気特性は、Ｂｒ ”６．８ＫＧ、１Ｈｃ＝１１．
０ＫＯｅでありな、−力無磁場で同じ熱処理を施したも
のは、Ｂｒ ＝３．２ＫＧ％１Ｈｃ＝３．６ＫＯｅであ
った。
０ＫＯｅでありな、−力無磁場で同じ熱処理を施したも
のは、Ｂｒ ＝３．２ＫＧ％１Ｈｃ＝３．６ＫＯｅであ
った。
〔実施例２〕
Ｆｅ１ｏｅｏ＊５Ｎｃｌ＋ｓ、ｓ、Ｂｇ、３ｓ急冷薄帯
を実施例１と同様の方法で熱処理した。
を実施例１と同様の方法で熱処理した。
１磁場中で熱処理したものは、Ｂｒ＝５．８に１Ｇ、１
Ｈｃ＝１２．０ＫＯｅであり、無磁場中で熱処理したも
のは、Ｂ ｒ ＝２ 、８ Ｋ Ｇ 、 ｉ Ｈｃ ＝
３．８ＫＯ（！であった。また゛、キエリ一点はＣ。
Ｈｃ＝１２．０ＫＯｅであり、無磁場中で熱処理したも
のは、Ｂ ｒ ＝２ 、８ Ｋ Ｇ 、 ｉ Ｈｃ ＝
３．８ＫＯ（！であった。また゛、キエリ一点はＣ。
焦添加材に比べて２８０℃上昇していた。
〔実施例３〕
−Ｆｅ＊ｓＣｏ＋ｏＮｄｌｓＢ＋ｏ急冷薄帯を常温で２
０ＫＯｅの着磁後、Ａｒ雰囲気の熱磁場処理炉で外部磁
場を１４ＫＯｅかけながら昇温し、保持〜温度３０号保
持し、炉から取り出しＡｒで急冷した。この時の磁気特
性を第１表に示す。
０ＫＯｅの着磁後、Ａｒ雰囲気の熱磁場処理炉で外部磁
場を１４ＫＯｅかけながら昇温し、保持〜温度３０号保
持し、炉から取り出しＡｒで急冷した。この時の磁気特
性を第１表に示す。
第 １！ｔ
〔発明の効果〕
本発明により、従来上りも低い温度域で、鉄−希土類−
ホウ素系永久磁石の熱処理が可能になり、薄片の酸化を
、特に気にする必要がなくなった。
ホウ素系永久磁石の熱処理が可能になり、薄片の酸化を
、特に気にする必要がなくなった。
また、大きな着磁強度を必要とする着磁も不要となり、
産業上の利益は多大なものである。
産業上の利益は多大なものである。
第１図は常温着磁強度に対する熱処理後の磁気特性を示
すグラフ、第２図はＢ量とＮｄ量に対応する残留磁束密
度のグラフ、第３図はＣ。 量に対応する磁気特性のグツ７、ｖｉ４図は急冷薄片の
熱処理曲線の一例を示すグラフ、第５図、第６図は熱処
理中の印加磁場に対する磁気特性のグラフ、第７図、第
９図は磁場中熱処理をした時の磁気特性のグラフ、第８
図は無磁場中熱処理した時の磁気特性のグラフである。 １代理人 弁理士 本 間 崇第１ 図 ９４８＆強度（ｇｏｅ） ６濃ゞ ゝ ’Ｃ１１，−） ＋ ） ゝ ゝ （Ｌ
ＬＪ（
すグラフ、第２図はＢ量とＮｄ量に対応する残留磁束密
度のグラフ、第３図はＣ。 量に対応する磁気特性のグツ７、ｖｉ４図は急冷薄片の
熱処理曲線の一例を示すグラフ、第５図、第６図は熱処
理中の印加磁場に対する磁気特性のグラフ、第７図、第
９図は磁場中熱処理をした時の磁気特性のグラフ、第８
図は無磁場中熱処理した時の磁気特性のグラフである。 １代理人 弁理士 本 間 崇第１ 図 ９４８＆強度（ｇｏｅ） ６濃ゞ ゝ ’Ｃ１１，−） ＋ ） ゝ ゝ （Ｌ
ＬＪ（
Claims (5)
- （１）全部または一部が非晶質である鉄−希土類−ホウ
素系合金を常温着磁後、熱処理することを特徴とする鉄
−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法。 - （２）鉄−希土類−ホウ素系合金が下記組成式Ｆｅ＿１
＿０＿０−ｘ−ｙ−ｚＣｏｘＮｄｙＢｚ（ただし、０≦
ｘ≦３０、１０≦ｙ≦２８、２≦ｚ≦１２、ｙ＋ｚ≦３
４、６ｚ＋ ｙ≧３４；ｘ、ｙ、ｚはそれぞれＣｏ、 Ｎｄ、Ｂの原子％を表わす。） で表わされることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法。 - （３）熱処理における保持温度が３７５℃以上５７５℃
以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法。 - （４）着磁磁場強度が５ＫＯｅ以上１００ＫＯｅ以下で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鉄−
希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法。 - （５）１５ＫＯｅ以下の磁場を印加して熱処理すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鉄−希土類−
ホウ素系永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239547A JPS61119005A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239547A JPS61119005A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119005A true JPS61119005A (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=17046431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59239547A Pending JPS61119005A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119005A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5125988A (en) * | 1987-03-02 | 1992-06-30 | Seiko Epson Corporation | Rare earth-iron system permanent magnet and process for producing the same |
| US5213631A (en) * | 1987-03-02 | 1993-05-25 | Seiko Epson Corporation | Rare earth-iron system permanent magnet and process for producing the same |
| US5538565A (en) * | 1985-08-13 | 1996-07-23 | Seiko Epson Corporation | Rare earth cast alloy permanent magnets and methods of preparation |
| US6136099A (en) * | 1985-08-13 | 2000-10-24 | Seiko Epson Corporation | Rare earth-iron series permanent magnets and method of preparation |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP59239547A patent/JPS61119005A/ja active Pending
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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