JPS61136631A - 永久磁石合金の時効処理方法 - Google Patents

永久磁石合金の時効処理方法

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JPS61136631A
JPS61136631A JP59257869A JP25786984A JPS61136631A JP S61136631 A JPS61136631 A JP S61136631A JP 59257869 A JP59257869 A JP 59257869A JP 25786984 A JP25786984 A JP 25786984A JP S61136631 A JPS61136631 A JP S61136631A
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JP
Japan
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temperature
aging treatment
permanent magnet
cooling
holding
Prior art date
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Pending
Application number
JP59257869A
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English (en)
Inventor
Akio Kobayashi
明男 小林
Kimio Uchida
内田 公穂
Ryoji Uno
良治 宇野
Takeo Omori
健雄 大森
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 本発明はR2C017系の永久磁石合金、持にR−Go
 −Cu −Fe−7r系のCu置換析出硬化型の永久
磁石の時効処理方法に関するものである。
従来の技術 従来からR2C017系永久磁石磁石としては各種組成
のものが提案されているが、Coの一部をCu 11”
eおよびMで置換することにより磁気特性とくに最大エ
ネルギー積[(BHfax]を改善したものが多い。例
えば特開昭56−156734号には、重量比率で20
〜30%R,5〜10%Cu11〜35%Fe、0.5
〜6%のM(MはTi、Zr、1−1fなど)残部実質
的にCoかうなる組成を有する磁石合金が開示され、ま
た特開昭56−156735号には、24〜28%R1
1〜5%Cu11〜35%Fe。
0.5〜6%M、残部実質的にCoからなる磁石合金が
提案されている。特に、Mとしてlrを用いた場合、重
量比で25%3m−20%Fe−4%Cu−2%zr−
残部Coからなる組成を有する合金にて、33M G 
Q eの(B H) ll1axを得られルコトが報告
されいる。(米山他、J 、 A pp、1.p hy
s、52(3) 、March  1981、p 25
17〜2519>上記特性は一定時間の等温保持後、1
〜b 度で400℃の温度迄徐冷し、400℃の温度で10時
間保持する時効処理により得られている。
同様に、特開昭56−156734号では時効処理とし
て700〜950℃の温度にて2時間以上保持し、次い
で600℃以下の温度まで多段時効処理するかもしくは
連続冷却する方法が開示されている。さらに最近では、
400〜750℃の温度で等温処理し、つぎに600〜
1000℃の温度から、300℃〜600℃以下の温度
まで冷却する方法が提案されている。
(特開昭57−161044号) 発明の解決しようとする問題点 しかし、これら従来の方法による時効処理では、4πr
−H曲線の角型性が悪く、磁気特性の点で十分満足ので
きる特性、特に最大エネルギー積[(8H)maxlが
、得られるには至ってない。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解消し、最大エ
ネルギー積が高く、磁気特性の優れたR2C017系の
永久磁石合金を得ることのできる時効処理方法を提供す
ることを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明の永久磁石合金の時効処理方法は、重患比率で2
0〜30%R(RはSl、Ceなどの希土類元素の一種
以上)10〜25%Fe、2〜10%Qu。
0.5〜6%Zr、残部が実質的にCoからなる組成を
有する永久磁石合金を溶体化処理した後冷却し、次いで
温度T+(−750〜850℃)に加熱保持後、0.1
〜5.0℃/分の冷却速度(V)で600℃以下の温度
まで冷却し、再度前記T1より低い温度である温度T2
 (650℃以上、750℃未m>に加熱保持後前記冷
却速度(V)で500℃以下の温度まで冷却し、再度前
記T2により低い温度である温度T3 (550℃以上
、650℃未満)に加熱保持後前記冷却速度(V)で4
00℃以下の温度まで冷却することを特徴とするもので
ある。
以下本発明の時効処理方法を詳述すると、時効処理に先
立ち所定成分を有する磁石合金が公知の方法(例えば特
開昭56−156735号、特開昭57−161044
号参照)で準備される。すなわち、所定成分からなる合
金粉末を磁場プレスにて成形した後、不活性ガス(例え
ばアルゴンガス)あるいは還元性ガス(例えば水素ガス
)雰囲気中で焼結する。
焼結温度は1050〜1250℃が選ばれる。焼結後、
焼結体の組織を均一化するために1020〜1230”
Cの温度に加熱保持後冷却する処理(溶体化処理)を行
う。
以上述べた方法で作製された磁石合金に本発明に従う特
定の時効処理を施すことにより従来方法の時効処理に比
較し著しく磁気特性、とくに最大エネルギー積が改善さ
れる。
本発明の時効処理において最初の加熱温度T1として、
750℃〜850℃の温度が選ばれる。これは、T1が
750℃未満では析出効果が不十分となり、850℃の
温度を越えると析出粒子が粗大化し、いずれの場合も保
磁力HCが低下し、従って最大エネルギー積[(BH)
maxlが低下してしまうからである。
冷却速度(V)は、0.1℃/分未満では残留磁束密度
(Sr)が低下してしまい、5.0’C/分を越えると
保磁力(Hc)が低下してしまう。従って、冷却速度(
V)は0.1〜5.0℃/分が選ばれる。温度T1での
保持後の冷却は、この冷却速度(V)で600℃以下の
温度まで行われる。600℃を越えると、本発明の効果
が十分に発揮されないためである。
600℃以下の温度に冷却後は、再度前記T1より低い
温度T2 (650℃以上かっ750’C未満)に加熱
保持後、前記と同じ範囲の冷却速度(V)で500℃以
下の温度に冷却される。第2段の保持温度T2は、65
0℃未満あるいは750℃以下では(B H) max
が低下するため、650℃以上、750℃未満と選定さ
れる。さらに500℃以下の温度に冷却する理由は、温
度T3 (550℃以上、650”C未満)での加熱保
持による効果を十分に活かすためである。
第3段の保持温度T3は、550℃以上かつ650℃未
満の範囲に設定する。これは、この範囲外の温度では良
好な磁気特性が得られないためである。
なお、上記時効処理における昇温速度は、1〜10℃/
分程度で良い。さらに、温度T+ 、T2、T3での保
持時間は各々通常0.5〜50時間程時間長いが、本発
明の場合とくに低温側の保持時間ぼど長時間に設定した
方が好ましい。すなわち、温度T1での保持時間は0.
5〜10時間が好ましく、温度T2での保持時間は1〜
30時間が好ましく、温度T3での保持時間は2〜50
時間が好ましい。
一方、冷却−昇温の境界は必要に応じ、保持時間を設け
ても良い。
上記時効処理は、特に下記の組成(重量比)を有する永
久磁石合金において効果が大なるものである。すなわち
希土類元素Rはそれが20%未満では保磁力(HC)が
低下し、30%を越えると、残留磁束密度(8r)が低
下する。Feについては保磁力(Hc)を実用範囲に保
つ目的から10〜25%とされる。CLIについては、
2%未満では保磁力(HC)が十分でなく、10%を越
えると残留磁束密度(Sr)が低下するので、2〜10
%とされる。同様にzrについても0.5%未満では最
大エネルギー積[(BH)a+ax]が小さく、6%を
越えると残留磁束密度(Sr>が低下するので、0.5
〜6%とされる。
上記本発明によれば、従来の時効処理に比較し、磁気特
性、特に(8H) maxが改善される。
次に本発明の比較例および実施例を説明する。
比較例1 表1の成分を有する合金粉末(粉末粒度3〜5μ1)1
1場プレスで成形体としく磁場強度20KOe、成形圧
3ton /cm2 、縦磁場成形)、コレヲH2ガス
中にて焼結した。(焼結温度1100〜1230℃、2
時間)焼結後Arガス中にて、1070〜1200℃の
温度で8時間保持し、室温まで急冷する溶体化処理を施
した。
次に、これら試料(NOl、2.3.4)を、第1図で
示す従来方法(A法)にて、時効処理を行い、磁気特性
の測定に供した。すなわち連続冷却タイプの従来方法(
A法)は、温度T1まで1.7℃/分の昇温速度で昇温
し、T+−800℃にて3時間保持し、400℃以下ま
で冷却速度V−0,8℃/分にて冷却する方法である。
従来方法(A法)による磁気特性測定結果を表2中にA
として表示した。
比較例2 時効処理のみを変更した以外は総べて比較例1と同様の
条件で製作した永久磁石合金の磁気特性を、表2にBと
して示す。ここで時効処理方法は、第2図に示すように
多段時効タイプの従来方法である。
すなわち方法は、T1まで1.7℃/分の昇温速度で昇
温し、T+−800℃にて3時間保持し、■2−700
℃まで、冷却速度V−O,a℃/分にて冷IL、100
℃’t’ 311間保持後、ざらニv=o、a℃/分で
600℃まで冷却し、600℃で3時間保持後、400
℃以下まで0.8℃/分で冷却する方法である。
実施例1 時効処理として第3図に示す本発明方法(C法)で行っ
た以外は総べて比較例1同様の条件で製作した永久磁石
合金の磁気特性を表2にCとして表示した。本発明の方
法(C法)は第3図に示す如く、T+=800℃まで1
.7℃/分で昇温し、800℃で3時間保持後、500
℃まで冷却速度V−0,8℃/分で冷却し、500℃で
1時間保持後、T2=100℃まで1.1℃/分で昇温
し、700℃で3時間保持後、400℃まで0.8℃/
分で冷却し、400℃で1時間保持後、再度T3−60
0℃まで1.7℃/分で昇温し、600℃で3時間保持
後、400℃以下まで、0.8℃/分で冷却する方法で
ある。
表2に示す如く、従来方法(Aおよび方法)に比較し、
本発明方法によれば磁気特性とくに[(BH)+nax
]が改善されていることが分る。
実施例2 本発明による時効処理方法(第3図、C法)にて、実施
例1では冷却速度V−0,8℃/分としたが、この冷却
速度Vを0.2℃/分および2.3℃/分に変更し、そ
れ以外は、実施例1と同様に時効処理を行い、磁気特性
の評価を行った結果を0.8℃/分での結果と併せて表
3に示す。
いずれの試料においても冷却速度Vとして、0.1〜b 従来方法の時効処理方法(A、8法)に比較し、磁気特
性とくに最大エネルギー積(B H) waxが優れて
いることが分る。
表3 比較例3 試料Nolについてのみ実施例1の保持温度の条件(T
+−800℃、T2=700℃、T3=600℃)を変
更した以外は、全て実施例1と同様に時効処理を行い、
磁気特性の評価を行ない、その結果を表4に示す。ここ
での比較例(イ)、(ロ)、(ハ)の保持温度の条件は
表4に示す通りである。
表4から保持温度T+−750〜850℃、T2!65
0〜749℃、およびT3−550〜649℃以外の条
件で、時効処理を行った場合、磁気特性の変化が著しい
ことが分る。
表4 発明の効果 本発明の時効処理方法によって得られた永久磁石合金の
磁気特性は、従来方法のものに比較し最大エネルギー積
(BH)maxが極めて大ぎく、その工業的価値は大で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、従来の時効処理パターンを示す
図、第3図は、本発明による時効処理パターンの一例を
示す図である。 第 l 図         第2図 −閃1間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、重量比率で20〜30%R(RはSm、Ceなどの
    希土類元素の一種以上)、10〜25%Fe、2〜10
    %Cu、0.5〜6%M(MはZr、Hf、Tiの一種
    以上)、残部が実質的にCoからなる組成を有する永久
    磁石合金を、溶体化処理した後冷却し、次いで750〜
    850℃の温度に加熱保持後、0.1〜5.0℃/分の
    冷却速度(V)にて600℃以下の温度まで冷却し、再
    度650℃以上かつ750℃未満の温度に加熱保持後、
    前記冷却速度(V)にて500℃以下の温度まで冷却し
    、再度550℃以上かつ650℃未満の温度に加熱保持
    後、前記冷却速度(V)にて400℃以下の温度まで冷
    却することを特徴とする永久磁石合金の時効処理方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61176629A (ja) * 1985-02-01 1986-08-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd 耐熱性樹脂の製造方法
JPS61260610A (ja) * 1985-05-15 1986-11-18 Seiko Instr & Electronics Ltd 永久磁石の製造方法

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