JPS61129802A - 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の熱処理方法 - Google Patents
鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の熱処理方法Info
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- JPS61129802A JPS61129802A JP59251365A JP25136584A JPS61129802A JP S61129802 A JPS61129802 A JP S61129802A JP 59251365 A JP59251365 A JP 59251365A JP 25136584 A JP25136584 A JP 25136584A JP S61129802 A JPS61129802 A JP S61129802A
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- heat
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- 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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- H01F1/032—Magnets 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
- H01F1/04—Magnets 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
- H01F1/047—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
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
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- Power Engineering (AREA)
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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り、特に超急冷法により製造される
鉄−希土類−ホウ素系永久磁石材料の熱処理方法に関す
るものである。
法に関するものであり、特に超急冷法により製造される
鉄−希土類−ホウ素系永久磁石材料の熱処理方法に関す
るものである。
(従来の技術)
近年、鉄−希土類−ホウ素系永久磁石材料は、盛んに研
究されてぎているが、そのアプローチには大きく分けて
2つの方法がある。1つは特開昭59−46008号公
報に見られる様に、インゴットを出発材料として、従来
サマリウムコバルト系で行われてきたのと同様の焼結プ
ロセスを応用し永久 。
究されてぎているが、そのアプローチには大きく分けて
2つの方法がある。1つは特開昭59−46008号公
報に見られる様に、インゴットを出発材料として、従来
サマリウムコバルト系で行われてきたのと同様の焼結プ
ロセスを応用し永久 。
磁石を得るものであり、もう1つは特開昭59−647
39号公報に見られる様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。
39号公報に見られる様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。
後者の方法における超急冷法は、アモルファス合金を作
る方法として、広く実用されている方法である。前述し
た特開昭59−64739号公報によれば、超急冷組織
のままで良好な磁気特性のものを得るためには、冷却ロ
ールの周速を厳凹にコン[−ロールする必要があるとさ
れている(例えば同公報Fi、g、31参照)。このこ
とは、冷却速度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、実際にはロールの表面状態、1lj
i心、ふれ、温度上昇、溶湯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
、約19 It/ SeGの周速で製造したものは超急
冷組織のままでも良好な磁気特性が出ることが開示され
ているとともに、より大ぎな周速で製造したものであっ
て、そのままでは所望の磁気特性が得られないものであ
っても950〜1ooo℃程度の温度で熱処理すること
により、良好な磁気特性が得られるようになることが示
されている。
る方法として、広く実用されている方法である。前述し
た特開昭59−64739号公報によれば、超急冷組織
のままで良好な磁気特性のものを得るためには、冷却ロ
ールの周速を厳凹にコン[−ロールする必要があるとさ
れている(例えば同公報Fi、g、31参照)。このこ
とは、冷却速度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、実際にはロールの表面状態、1lj
i心、ふれ、温度上昇、溶湯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
、約19 It/ SeGの周速で製造したものは超急
冷組織のままでも良好な磁気特性が出ることが開示され
ているとともに、より大ぎな周速で製造したものであっ
て、そのままでは所望の磁気特性が得られないものであ
っても950〜1ooo℃程度の温度で熱処理すること
により、良好な磁気特性が得られるようになることが示
されている。
前者の方法、すなわち熱処理せずに永久磁石とする方法
は磁気特性がばらつきやすいという欠点を持っているの
に対して、後者の方法は、十分に速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バラツキの小
ざいものができることを示しており、工業上望ましい。
は磁気特性がばらつきやすいという欠点を持っているの
に対して、後者の方法は、十分に速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バラツキの小
ざ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10
at%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。
at%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、上記方法による超急冷合金を出発どした鉄−希土
類−ホウ素磁石は、本質的に等方向であり、数十KOe
の大きな保磁力を持つため、極めて大ぎなla場(約1
00 k Oe以上)で@磁しなければならず、このた
め通常のN磁石による方法では不充分であり、パルス着
磁を行わなくてはならない。
類−ホウ素磁石は、本質的に等方向であり、数十KOe
の大きな保磁力を持つため、極めて大ぎなla場(約1
00 k Oe以上)で@磁しなければならず、このた
め通常のN磁石による方法では不充分であり、パルス着
磁を行わなくてはならない。
(発明が解決しようとする問題点)
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、パルス着磁が不要な熱処理方法を提供することを目
的とする。
く、パルス着磁が不要な熱処理方法を提供することを目
的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、全部又は一部が非晶質である鉄−希土類−ホ
ウ素系合金を磁場中で熱処理することを特徴とするもの
である。
ウ素系合金を磁場中で熱処理することを特徴とするもの
である。
本発明における上記鉄−希土類−ホウ素系合金は、鉄と
希土類とホウ素と不可避不純物より成る合金、または該
合金の鉄の一部を鉄族元素であるコバルトで置換した合
金である。本発明において、希土類で最も高い特性が出
るのはNdであり、モの望ましい範囲は下記組成式 で表わされるものである。尚、上記方式においてx、y
、zは(れぞれCo 、Nd 、Bの原子%を表す。
希土類とホウ素と不可避不純物より成る合金、または該
合金の鉄の一部を鉄族元素であるコバルトで置換した合
金である。本発明において、希土類で最も高い特性が出
るのはNdであり、モの望ましい範囲は下記組成式 で表わされるものである。尚、上記方式においてx、y
、zは(れぞれCo 、Nd 、Bの原子%を表す。
Ndff1とBffl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ものであ
り、この範囲であれば5KOeを超える保磁力を得るこ
とができるので磁石材料として望ましNd口および81
ど残留磁束密度3rの関係を示す。
密度Brが5KGを超える範囲をもって定めたものであ
り、この範囲であれば5KOeを超える保磁力を得るこ
とができるので磁石材料として望ましNd口および81
ど残留磁束密度3rの関係を示す。
また、第2図はFeCoNdB
75−X X 7g 10
(×はコバルトの原子%、O≦×≦40)組成の急冷薄
帯を14KOeの磁場中で熱処理した場合の残留磁束密
度3r及び保磁力rHcとCotの関係を示すものであ
るが、この図からコバルトを添加する場合には、3r≧
5KGである範囲0≦X≦30の添加毎が好ましい結果
が得られることがわかる。
帯を14KOeの磁場中で熱処理した場合の残留磁束密
度3r及び保磁力rHcとCotの関係を示すものであ
るが、この図からコバルトを添加する場合には、3r≧
5KGである範囲0≦X≦30の添加毎が好ましい結果
が得られることがわかる。
ま゛た、本発明においてCo添加はキュリ一点を上昇さ
せる意味でも望ましいものである。
せる意味でも望ましいものである。
本発明において、全部または一部が非晶質である合金は
、例えば次のようにして得られるものである。すなわら
、アーク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又は双ロール法により薄片と
される。本発明における前述した組成の合金は非晶黄形
成能が低く、このため連続した薄帯を得ることは難しい
が、十分な冷却速度をもって冷却されれば、全部又は一
部が非晶質である薄片を1qることは比較的容易である
。非晶質であるかどうかを調べる手段どしては通常はX
線回折によるが、熱磁気曲線を測定しC1非晶質のキュ
リ一点があられれるかどうかをもって判断しても良い。
、例えば次のようにして得られるものである。すなわら
、アーク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又は双ロール法により薄片と
される。本発明における前述した組成の合金は非晶黄形
成能が低く、このため連続した薄帯を得ることは難しい
が、十分な冷却速度をもって冷却されれば、全部又は一
部が非晶質である薄片を1qることは比較的容易である
。非晶質であるかどうかを調べる手段どしては通常はX
線回折によるが、熱磁気曲線を測定しC1非晶質のキュ
リ一点があられれるかどうかをもって判断しても良い。
第3図に外部磁場14KOeをかけたときの熱磁気曲線
の1例を示す。非晶質のキュリ一点Tc+ と結晶質の
キュリ一点Tc2が見られ、一部が非晶質であることが
わかる。
の1例を示す。非晶質のキュリ一点Tc+ と結晶質の
キュリ一点Tc2が見られ、一部が非晶質であることが
わかる。
本発明における熱処理は以下に詳述するように昇温、保
持、冷却の各工程より成るものであり、イの効果は、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。
持、冷却の各工程より成るものであり、イの効果は、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。
急冷薄片を磁場のかかった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。
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℃/min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
。したがって、好ましい昇温速度は5〜b 成によって異なるが以下に述べる理由により 375℃
〜700℃の範囲の温度であることが望ましい。
とが望ましい。これより遅いと生産性が低いからである
。したがって、好ましい昇温速度は5〜b 成によって異なるが以下に述べる理由により 375℃
〜700℃の範囲の温度であることが望ましい。
第4図は、横軸に熱処理における保持基1島を、縦軸に
保磁力iHc及び残留磁束密度Brを示したものである
。図において実線で示されたそれぞれの磁気特性は14
KOeの磁場のもとて常温より保持温度まで昇温速度2
0℃、’ m i nで昇温し、各保持温度で30m
! n保持し、イの後約40℃7 m i nの冷却速
度で冷却した、Fe7g ”dts Bto薄片の常温
磁気特性である。一方、点線で示すものは無磁場で同じ
熱りれぎを与えたF e、、 N d、 a、、 a片
の磁気特性である。s磁場で熱処理したものは600〜
700℃で残留磁束密度3rと保磁力rHcのピークを
持つのに対し、本発明による14KOeの磁場中で熱処
理したものは、425℃から525℃の間で保磁力IH
Cのピークを示し、450℃から 100℃付近で残留
磁束密度のピークを示すことがわかる。したがって、4
25℃〜700℃の範囲の保持温度であれば実用可能で
ある。
保磁力iHc及び残留磁束密度Brを示したものである
。図において実線で示されたそれぞれの磁気特性は14
KOeの磁場のもとて常温より保持温度まで昇温速度2
0℃、’ m i nで昇温し、各保持温度で30m
! n保持し、イの後約40℃7 m i nの冷却速
度で冷却した、Fe7g ”dts Bto薄片の常温
磁気特性である。一方、点線で示すものは無磁場で同じ
熱りれぎを与えたF e、、 N d、 a、、 a片
の磁気特性である。s磁場で熱処理したものは600〜
700℃で残留磁束密度3rと保磁力rHcのピークを
持つのに対し、本発明による14KOeの磁場中で熱処
理したものは、425℃から525℃の間で保磁力IH
Cのピークを示し、450℃から 100℃付近で残留
磁束密度のピークを示すことがわかる。したがって、4
25℃〜700℃の範囲の保持温度であれば実用可能で
ある。
第5図はF e3o C02g ” dK B7.”冷
簿帯を、第4図と同様の方法で熱処理した結果である。
簿帯を、第4図と同様の方法で熱処理した結果である。
C0を含有した場合、適切な保持温度はやや低くなり3
75℃〜600℃の範囲で3r及びIHcの顕著な向上
が見られる。尚、図示しなかったが、無磁場熱処理のも
のは第4図と同様の傾向を示し、急激な向上は見られな
かった。
75℃〜600℃の範囲で3r及びIHcの顕著な向上
が見られる。尚、図示しなかったが、無磁場熱処理のも
のは第4図と同様の傾向を示し、急激な向上は見られな
かった。
第6図は、Fe75Nd、s B、。を磁場中で20℃
/′minの昇温速度で昇温し、450℃で30分間保
持し、約40℃/’ m i nの速度で冷却した時の
印加磁場に対する常温での残留磁束密度Br及び保磁力
IHCを示す。
/′minの昇温速度で昇温し、450℃で30分間保
持し、約40℃/’ m i nの速度で冷却した時の
印加磁場に対する常温での残留磁束密度Br及び保磁力
IHCを示す。
したがって、本発明における印加磁場は、1にへ以上1
5KOe以下が良い。15KOeより大ぎな磁場中で熱
処理を行おうとすると、処理可能な吊が数9程度になっ
てしまい、実用的ではない。また、IKOe以上の印加
磁場で熱処理を行ったものについては、無磁場熱処理の
ものに比べて大幅な一1化の増加を示したので磁場の強
さはこの範囲で実施することが望ましい。
5KOe以下が良い。15KOeより大ぎな磁場中で熱
処理を行おうとすると、処理可能な吊が数9程度になっ
てしまい、実用的ではない。また、IKOe以上の印加
磁場で熱処理を行ったものについては、無磁場熱処理の
ものに比べて大幅な一1化の増加を示したので磁場の強
さはこの範囲で実施することが望ましい。
以下、実施例に則して本発明を説明する。
(実施例)
実施例1
Fe Nd B 急冷薄帯をAr雰囲気の熱磁7
5 Is t。
5 Is t。
場処理炉で、外部磁場を14K Oeかけながら昇温し
、500℃で1時間保持し、モのまま炉冷した。この磁
気特性は、Br ”” 6.7KG、 rHc =1
0.6KOeであった。一方、無磁場で同じ熱処理を施
したものは[3r = 3.2KG、 ZHC= 3
.6KOeであった。
、500℃で1時間保持し、モのまま炉冷した。この磁
気特性は、Br ”” 6.7KG、 rHc =1
0.6KOeであった。一方、無磁場で同じ熱処理を施
したものは[3r = 3.2KG、 ZHC= 3
.6KOeであった。
無磁場熱処理では700℃x1hrでBr = 6.6
KG。
KG。
rHc = 9.7KOeが最高であった。
実施例2
Fe ko C02sNd4,67 BS、33急冷簿
帯を実施例1と同様の方法で熱処理した。磁場中で熱処
理したものは、3r = 5.8KG、 IHC=1
2.0KOeであり、無磁場中で熱処理したものはj3
r = 2.8KG。
帯を実施例1と同様の方法で熱処理した。磁場中で熱処
理したものは、3r = 5.8KG、 IHC=1
2.0KOeであり、無磁場中で熱処理したものはj3
r = 2.8KG。
r、Hc = 3.8KOeであった。また、キュリ一
点はCO無添加材に比べて280℃上界していた。
点はCO無添加材に比べて280℃上界していた。
無磁場熱処理ではG50℃x IhrてBr = 5.
8KG。
8KG。
r Hc = 11.0K Oeが最高であった。
実施例3
Fe Co Nd15 B、o急冷薄帯をAr雰囲
気6& t。
気6& t。
熱磁場処理炉で外部磁場を14KOaかけながら昇温し
、保持温度で30分保持し、炉から取出しArで忌冷し
た。この時の磁気特性を第1表に示す。
、保持温度で30分保持し、炉から取出しArで忌冷し
た。この時の磁気特性を第1表に示す。
第1表
(発明の効果)
本発明により、従来よりも低い温度域で、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
さほど気にしなくても良くなった。
ホウ素系永久磁石の熱処理が可能になり、薄片の酸化を
さほど気にしなくても良くなった。
また、磁場中で冷却することにより、大きな着磁強度を
必要とする着磁も不要となり、産業上の利益は大きいも
のと考えられる。
必要とする着磁も不要となり、産業上の利益は大きいも
のと考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図はB量とNd量に対応する残留磁束密度を示すグ
ラフ、第2図はCofllに対応する磁気特性を示すグ
ラフ、第3図は急冷薄片の熱磁気曲線の1例を示す図、
第4図、第5図は熱処理温度と磁気特性の関係を示すグ
ラフ、第6図は熱処理中の印加磁場に対する磁気特性を
示すグラフである。 第 /固 0 6 10 15 21) 2.5 .3θ M
40Co量χ岬を2) ve面 禅特)跣戻(°C) 沫博温崖(°C) 茅5面 そ財ff謙渇(Kσe) 第乙回
ラフ、第2図はCofllに対応する磁気特性を示すグ
ラフ、第3図は急冷薄片の熱磁気曲線の1例を示す図、
第4図、第5図は熱処理温度と磁気特性の関係を示すグ
ラフ、第6図は熱処理中の印加磁場に対する磁気特性を
示すグラフである。 第 /固 0 6 10 15 21) 2.5 .3θ M
40Co量χ岬を2) ve面 禅特)跣戻(°C) 沫博温崖(°C) 茅5面 そ財ff謙渇(Kσe) 第乙回
Claims (4)
- (1)全部又は一部が非晶質である鉄−希土類−ホウ素
系合金を、磁場中で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熱処理方法。 - (2)鉄−希土類−ホウ素系合金が、下記組成式Fe_
1_0_0_−_x_y_zCo_xNd_yB_z(
但し、0≦x≦30、10≦y≦28、2≦z≦12y
+z≦34、6z+y≧、x、y、z はそれぞれCo、Nb、Bの原子%を表 す。) で表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熱処理方法。 - (3)熱処理における保持温度が375〜700℃の範
囲内の温度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熱処理方法。 - (4)印加磁場が1KOe以上15KOe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熱処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59251365A JPS61129802A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59251365A JPS61129802A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の熱処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61129802A true JPS61129802A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17221741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59251365A Pending JPS61129802A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 鉄−希土類−ホウ素系永久磁石の熱処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61129802A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197305A (ja) * | 1986-05-17 | 1988-08-16 | Tokin Corp | 希土類永久磁石とその製造方法 |
JPS63226007A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-09-20 | Tokin Corp | 希土類磁石とその製造方法 |
EP0350967A2 (en) * | 1988-07-15 | 1990-01-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Resin-bonded magnet and its production |
US5190684A (en) * | 1988-07-15 | 1993-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rare earth containing resin-bonded magnet and its production |
JP2008078614A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-04-03 | Hitachi Metals Ltd | 等方性鉄基希土類合金磁石の製造方法 |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP59251365A patent/JPS61129802A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197305A (ja) * | 1986-05-17 | 1988-08-16 | Tokin Corp | 希土類永久磁石とその製造方法 |
JPS63226007A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-09-20 | Tokin Corp | 希土類磁石とその製造方法 |
EP0350967A2 (en) * | 1988-07-15 | 1990-01-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Resin-bonded magnet and its production |
US5190684A (en) * | 1988-07-15 | 1993-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rare earth containing resin-bonded magnet and its production |
JP2008078614A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-04-03 | Hitachi Metals Ltd | 等方性鉄基希土類合金磁石の製造方法 |
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