JPS61157646A - 希土類合金の製造方法 - Google Patents
希土類合金の製造方法Info
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- JPS61157646A JPS61157646A JP27837684A JP27837684A JPS61157646A JP S61157646 A JPS61157646 A JP S61157646A JP 27837684 A JP27837684 A JP 27837684A JP 27837684 A JP27837684 A JP 27837684A JP S61157646 A JPS61157646 A JP S61157646A
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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、希土類合金の製造に係り、より詳細には、主
として磁石材料製造用の母合金として好適な希土類−鉄
或いは希土類−鉄一硼素等の合金を安価に製造し得る方
法に関する。
として磁石材料製造用の母合金として好適な希土類−鉄
或いは希土類−鉄一硼素等の合金を安価に製造し得る方
法に関する。
（従来技術）
希土類金属（Ｒ）はセラミックス顔料、セラミックスコ
ンデンサー、レーザ素子など、エレクトロニクス、磁性
、光、高温等の様々な先端的用途で不可欠な植成成分と
して、活溌な研究、開発が行われている。特に磁石材料
としての用途は、画期的性能を有するＳｍ−、Ｃｏ系希
土類永久磁石の出現以来、性能向上と他の希土類金属の
代替を目的として活溌に研究が行われ、その比較的豊富
な資源量に看目され、ますます重要性を増してきている
。
ンデンサー、レーザ素子など、エレクトロニクス、磁性
、光、高温等の様々な先端的用途で不可欠な植成成分と
して、活溌な研究、開発が行われている。特に磁石材料
としての用途は、画期的性能を有するＳｍ−、Ｃｏ系希
土類永久磁石の出現以来、性能向上と他の希土類金属の
代替を目的として活溌に研究が行われ、その比較的豊富
な資源量に看目され、ますます重要性を増してきている
。
すなわち、現在の代表的な永久磁石材料としては、アル
ニコ、ハードフェライト及びＳｍ−Ｇｏを代表とする希
土類コバルト磁石があるが、Ｓｍ−Ｃｏ磁石（希土類コ
バルト磁石）はコバルトの高価格化或いは原料事情の不
安定性及び５Ｉ１１の供給能力の制約に伴い、強い需要
にもかかわらず、高価で供給量が限定され、将来の伸び
が危惧されている。これに対し、高価なコバルトを含ま
ず、かつ、希土類金属として鉱石中に多量に含まれてい
る軽希土類を主成分とする希土類磁石の研究開発が盛ん
に行われるようになり、例えば、永久磁石としてＦｅ−
Ｂ−Ｒ系永久磁石が既に報告されているように（特開昭
５９−４６００８号、５９−８９４０１号参照）、軽希
土類を主成分とする希土類磁石が広い分野で使用される
趨勢にあり、その多量使用のために一層安価で、且つ資
源不安の少ない磁石材料の提供が望まれている。
ニコ、ハードフェライト及びＳｍ−Ｇｏを代表とする希
土類コバルト磁石があるが、Ｓｍ−Ｃｏ磁石（希土類コ
バルト磁石）はコバルトの高価格化或いは原料事情の不
安定性及び５Ｉ１１の供給能力の制約に伴い、強い需要
にもかかわらず、高価で供給量が限定され、将来の伸び
が危惧されている。これに対し、高価なコバルトを含ま
ず、かつ、希土類金属として鉱石中に多量に含まれてい
る軽希土類を主成分とする希土類磁石の研究開発が盛ん
に行われるようになり、例えば、永久磁石としてＦｅ−
Ｂ−Ｒ系永久磁石が既に報告されているように（特開昭
５９−４６００８号、５９−８９４０１号参照）、軽希
土類を主成分とする希土類磁石が広い分野で使用される
趨勢にあり、その多量使用のために一層安価で、且つ資
源不安の少ない磁石材料の提供が望まれている。
例えば、このような希土類磁石の一例として、希土類−
コバルト系乃至希土類−鉄−硼素系磁石も開発されてい
るが、その製造法としては、金属コバルト又は電解鉄、
フェロボロン合金又は純ボロン及び希土類金属等の必要
原料を高周波炉で溶傅して製造する方法がある。しかし
、この方法では、純物質で組成を自由に選らべるものの
、純物質を使用するために高価とならざるを得ない欠点
がある。
コバルト系乃至希土類−鉄−硼素系磁石も開発されてい
るが、その製造法としては、金属コバルト又は電解鉄、
フェロボロン合金又は純ボロン及び希土類金属等の必要
原料を高周波炉で溶傅して製造する方法がある。しかし
、この方法では、純物質で組成を自由に選らべるものの
、純物質を使用するために高価とならざるを得ない欠点
がある。
一方、純物質の希土類金属のｙＡｔＪＲ方法としては溶
融塩ｒｔｉｑ法と熱還元法とが考えられるが、前者は大
量生産向きであるが、活性な高温溶融物を長時間保持す
るため、特に融点の高い場合には電解槽構成材料に問題
があるので、後者がより現状に合っている。その熱還元
法は一般的にはハロゲン塩をカルシウムで還元するが、
その際、フラックスとして塩化カルシウム、塩化リチウ
ムなどを混合して還元レトルトに入れ、Ａｒガス雰囲気
下にて行う。このときの還元レトルトはタンタルやモリ
ブデン、タングステン製でないと短時間に侵蝕されてし
まうので、装置そのものが非常に高価になる欠点を有し
ている。
融塩ｒｔｉｑ法と熱還元法とが考えられるが、前者は大
量生産向きであるが、活性な高温溶融物を長時間保持す
るため、特に融点の高い場合には電解槽構成材料に問題
があるので、後者がより現状に合っている。その熱還元
法は一般的にはハロゲン塩をカルシウムで還元するが、
その際、フラックスとして塩化カルシウム、塩化リチウ
ムなどを混合して還元レトルトに入れ、Ａｒガス雰囲気
下にて行う。このときの還元レトルトはタンタルやモリ
ブデン、タングステン製でないと短時間に侵蝕されてし
まうので、装置そのものが非常に高価になる欠点を有し
ている。
また、フェロボロンはテルミット法で製造されるため、
還元剤が抜けきれないで不要成分の混入を招くシ、ボロ
ン単体の場合は、溶融塩電解によって得られたものか、
或いは金属ナトリウム若しくは金属マグネシウムで還元
したものを用いるしかなく、極めて微粉末で溶融作業に
際して溶菌に時間を要したり飛散する等の問題を起こし
易い上、高価であるである等の難点が有る。
還元剤が抜けきれないで不要成分の混入を招くシ、ボロ
ン単体の場合は、溶融塩電解によって得られたものか、
或いは金属ナトリウム若しくは金属マグネシウムで還元
したものを用いるしかなく、極めて微粉末で溶融作業に
際して溶菌に時間を要したり飛散する等の問題を起こし
易い上、高価であるである等の難点が有る。
（発明の目的）
本発明は、これらの状況に鑑み、希土類−鉄系乃至希土
類一鉄一硼素系の母合金の製造につき。
類一鉄一硼素系の母合金の製造につき。
スラグ発生量が少なく、一層安価に実用化し得る方法を
提供することを目的とし、これにより、特に希土類磁石
材料用の高純度の希土類−鉄系母合金を安価に提供せん
とするものである。
提供することを目的とし、これにより、特に希土類磁石
材料用の高純度の希土類−鉄系母合金を安価に提供せん
とするものである。
（発明の構成）
かぎる目的達成のため、本発明者らは、従来の製造法の
欠点が純物質の混合使用のための高価な純物質製造法に
依拠している点に着目し、このような製造法とは根本的
に異なる方法を見い出す入く鋭意研究した結果、純物質
の製造という工程を経ることなく希土類−鉄合金を製造
する方法として、反応容器を安価な鉄製とすることを基
本とし、この下で効果的に合金化し得る原材料並びに反
応条件を見い出すに至り、特願昭５９−２０６１８２号
として提案した。更に研究を重ねた結果、ここに本発明
をなしたものである。
欠点が純物質の混合使用のための高価な純物質製造法に
依拠している点に着目し、このような製造法とは根本的
に異なる方法を見い出す入く鋭意研究した結果、純物質
の製造という工程を経ることなく希土類−鉄合金を製造
する方法として、反応容器を安価な鉄製とすることを基
本とし、この下で効果的に合金化し得る原材料並びに反
応条件を見い出すに至り、特願昭５９−２０６１８２号
として提案した。更に研究を重ねた結果、ここに本発明
をなしたものである。
すなわち１本発明の特徴とするところは、希土類−鉄合
金の！２造にあっては、希土類塩化物、カルシウム（Ｃ
ａ）及び鉄（Ｆｅ）を含む原料を、鉄製容器に入れ、非
酸化性雰囲気下で７５０〜１０００℃に加熱溶融し、希
土類金属を還元して希土類−鉄合金を得るようにしたこ
とを特徴とし、また希土類−鉄一硼素合金の製造にあっ
ては、上記方法において原料に更に無水硼酸（Ｂ ２０
ｓ ）、更に必要に応じてフラックス成分として塩化
カルシウムを添加し、同様の条件の下で希土類金属及び
硼素（Ｂ）を同時にカルシウム（Ｃａ）で還元して希土
類−鉄−硼素合金を得ることを特徴とするものである。
金の！２造にあっては、希土類塩化物、カルシウム（Ｃ
ａ）及び鉄（Ｆｅ）を含む原料を、鉄製容器に入れ、非
酸化性雰囲気下で７５０〜１０００℃に加熱溶融し、希
土類金属を還元して希土類−鉄合金を得るようにしたこ
とを特徴とし、また希土類−鉄一硼素合金の製造にあっ
ては、上記方法において原料に更に無水硼酸（Ｂ ２０
ｓ ）、更に必要に応じてフラックス成分として塩化
カルシウムを添加し、同様の条件の下で希土類金属及び
硼素（Ｂ）を同時にカルシウム（Ｃａ）で還元して希土
類−鉄−硼素合金を得ることを特徴とするものである。
なお、本発明において希土類乃至希土類金属とはＹを含
む広義の希土類金属を意味し、また、希土類塩化物とは
上記広義の希土類金属のうちの１種又は２種以上の元素
の塩化物をも意味するものである。
む広義の希土類金属を意味し、また、希土類塩化物とは
上記広義の希土類金属のうちの１種又は２種以上の元素
の塩化物をも意味するものである。
一般に希土類塩化物は吸湿しやすく、吸湿したものはＣ
ａを酸化させるので原料として使用するのは好ましくな
い。市販の塩化物では無水物やオキシクロライドを含ん
でいない物は入手困難であるので、酸化物を出発原料と
し、既知の塩化アンモニウム法、真空脱ガス法、四塩化
炭素法等の手段により塩化物となし、これを原料として
使用すれば良い。
ａを酸化させるので原料として使用するのは好ましくな
い。市販の塩化物では無水物やオキシクロライドを含ん
でいない物は入手困難であるので、酸化物を出発原料と
し、既知の塩化アンモニウム法、真空脱ガス法、四塩化
炭素法等の手段により塩化物となし、これを原料として
使用すれば良い。
本発明の方法によって得られる希土類−鉄合金、希土類
−鉄一硼素合金は希土類元素を７０〜９４ｗｔ％含み、
融点が６００〜１０００ ’Ｃである希土類−鉄合金、
又は希土類−鉄一硼素合金である。
−鉄一硼素合金は希土類元素を７０〜９４ｗｔ％含み、
融点が６００〜１０００ ’Ｃである希土類−鉄合金、
又は希土類−鉄一硼素合金である。
本発明は融点の低い合金を得ることにより、反応、凝集
等を容易に進行させ、耐火物の選択範囲を拡大し、かつ
不純物の混合が少ない希土類合金を極めて容易に得られ
るという利点を有するものである。本発明によれば１反
応温度は高々１０００℃で良く、反応容器として安価な
鉄ルツボの使用が可能となる。また、本発明によれば、
特にフラックスを使用することなく希土類−鉄系合金を
得ることが可能になる。
等を容易に進行させ、耐火物の選択範囲を拡大し、かつ
不純物の混合が少ない希土類合金を極めて容易に得られ
るという利点を有するものである。本発明によれば１反
応温度は高々１０００℃で良く、反応容器として安価な
鉄ルツボの使用が可能となる。また、本発明によれば、
特にフラックスを使用することなく希土類−鉄系合金を
得ることが可能になる。
以下に本発明を、希土類金属としてネオジウムを用いた
場合の実施例に基づいて詳細に説明する。
場合の実施例に基づいて詳細に説明する。
まず、原料の調製は次のようにする。
ネオジウム源としては、塩化物（ＮｄＣ１，）を用いる
。塩化物は無水塩化物を使用する必要があり。
。塩化物は無水塩化物を使用する必要があり。
無水物は市販の酸化物から、例えば塩化アンモニウム法
により、次のようにして得られる。
により、次のようにして得られる。
酸化ネオジウムと塩化アンモニウムを混合して耐火性ル
ツボに入れ、密閉容器内に格納し、１５０′Ｃ以下で真
空に引き、不活性ガス置換をして、その雰囲気中で３０
０〜３５０℃の温度まで加熱するとＮｄＣＱ、が得られ
る。
ツボに入れ、密閉容器内に格納し、１５０′Ｃ以下で真
空に引き、不活性ガス置換をして、その雰囲気中で３０
０〜３５０℃の温度まで加熱するとＮｄＣＱ、が得られ
る。
Ｎｄ２Ｏ，＋６ＮＨ４ＣＱ→２ＮｄＣＱ３＋６ＮＨ。
＋３Ｈ２０
得られたＮｄＣＱ３は密閉保存し、還元の際に使用する
。
。
次に還元工程について説明する。
Ｆｅは、Ｆｅ−Ｎｄ系磁石合金の構成成分であるが、本
発明においては生成Ｎｄと合金化して融点を下げ、プロ
セスの温度を下げること及び鉄ルツボの侵蝕を減らすの
に有効である。また、鉄分はスラグ成分が生成して溶解
して融体となったときになるべく長時間懸濁しＮｄと可
及的法やかに合金化するものが望ましく１例えば−３２
メツシユ（０、１５１１１ｍ）以下の粉状の純鉄市販品
を使用することができる。大きな塊状のものを用いた場
合には、還元過程で初期に沈んでしまい、還元反応で生
成したＮｄやＢを捕捉して低融点合金（Ｎｄ−Ｆｅ又は
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）をつくる機会を減することになるので
、望ましくない。配合量はＮｄ−Ｆｅ又はＮｄ−Ｆｅ−
Ｂ共晶合金組成近くの適当量となるように配合する。そ
の際、Ｆｅは還元反応には直接関与しないが、共晶組成
合金化に必要な量よりや＼過剰に加えるようにする６な
お、本発明により得られるネオジウム合金を磁石材料と
して使用する場合には、不純物の少ない鉄を用いるのが
好ましい。
発明においては生成Ｎｄと合金化して融点を下げ、プロ
セスの温度を下げること及び鉄ルツボの侵蝕を減らすの
に有効である。また、鉄分はスラグ成分が生成して溶解
して融体となったときになるべく長時間懸濁しＮｄと可
及的法やかに合金化するものが望ましく１例えば−３２
メツシユ（０、１５１１１ｍ）以下の粉状の純鉄市販品
を使用することができる。大きな塊状のものを用いた場
合には、還元過程で初期に沈んでしまい、還元反応で生
成したＮｄやＢを捕捉して低融点合金（Ｎｄ−Ｆｅ又は
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）をつくる機会を減することになるので
、望ましくない。配合量はＮｄ−Ｆｅ又はＮｄ−Ｆｅ−
Ｂ共晶合金組成近くの適当量となるように配合する。そ
の際、Ｆｅは還元反応には直接関与しないが、共晶組成
合金化に必要な量よりや＼過剰に加えるようにする６な
お、本発明により得られるネオジウム合金を磁石材料と
して使用する場合には、不純物の少ない鉄を用いるのが
好ましい。
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金を製造する場合には、ボロン源を原
料中に添加する必要があり、本発明においては無水硼酸
（Ｂ、０３）を用いる。Ｂ含有量が２重量％以上の合金
を目的とする場合はフラックスとして塩化カルシウムを
添加するとメタルとスラグの分離が良くなるので好まし
い。Ｂ２０□としては。
料中に添加する必要があり、本発明においては無水硼酸
（Ｂ、０３）を用いる。Ｂ含有量が２重量％以上の合金
を目的とする場合はフラックスとして塩化カルシウムを
添加するとメタルとスラグの分離が良くなるので好まし
い。Ｂ２０□としては。
硼酸を除熱脱水処理して結晶水を除いた無水物がよく、
市販のものを使用できる。添加量は、目標とする磁石合
金中のＮｄとＢの含有量の比に近くなるように選択すれ
ば良い。例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ母合金中にＢとして０
．５〜５％含むものが製造可能である。
市販のものを使用できる。添加量は、目標とする磁石合
金中のＮｄとＢの含有量の比に近くなるように選択すれ
ば良い。例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ母合金中にＢとして０
．５〜５％含むものが製造可能である。
Ｃａは、ＮｄやＢを還元すると共に、スラグ成分（Ｃａ
ＣＱ、、ＣａＯ）を生成する成分であり、市販の金属カ
ルシウムで１〜．６ｍｍ程度に粉砕した小粒のものを使
用することが好ましい。この配合量は次式に従ってＮｄ
やＢを還元するのに必要な理論量の約１．１〜１．５倍
を配合すればよい。
ＣＱ、、ＣａＯ）を生成する成分であり、市販の金属カ
ルシウムで１〜．６ｍｍ程度に粉砕した小粒のものを使
用することが好ましい。この配合量は次式に従ってＮｄ
やＢを還元するのに必要な理論量の約１．１〜１．５倍
を配合すればよい。
２ＮｄＣＱ、＋３Ｃａ−＋２Ｎｄ＋３ＣａＣＱ３Ｂ２０
３＋３Ｃａ４２Ｂ ＋３Ｃａ○なお、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ
合金を製造する場合には、上記後者の式に従ってＢが還
元されるが、小粒で軽比重の８２０．の反応を円滑に行
わせるために、Ｂ２０．をカルシウム及び塩化ネオジウ
ムの一部と共にルツボ底部に置く。この際、王者をブリ
ケットにしてあればさらに好ましい。次いでＮｄＣＱ、
、Ｃａ、Ｆｅの混合原料をルツボに装入し還元する。
３＋３Ｃａ４２Ｂ ＋３Ｃａ○なお、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ
合金を製造する場合には、上記後者の式に従ってＢが還
元されるが、小粒で軽比重の８２０．の反応を円滑に行
わせるために、Ｂ２０．をカルシウム及び塩化ネオジウ
ムの一部と共にルツボ底部に置く。この際、王者をブリ
ケットにしてあればさらに好ましい。次いでＮｄＣＱ、
、Ｃａ、Ｆｅの混合原料をルツボに装入し還元する。
Ｎｄ−Ｆａ−Ｂ系合金の製造に際してＢの割合を高める
とき（例えば、Ｂ＞２％）は、メタルースラグの分離を
容易にするために、フラックスとして塩化カルシウム（
ＣａＣＱ２）を配合すると良い。この場合、配合の目安
はＢ２Ｏ３の還元によって生じたＣａＯの割合がスラグ
中でおよそ１０％未満におさまる範囲とする。勿論、Ｎ
ｄＣＱ、の還元で生成するＣａＣＱ２や未反応ＮｄＣｆ
１．等がスラグに加算されるのは云うまでもない。
とき（例えば、Ｂ＞２％）は、メタルースラグの分離を
容易にするために、フラックスとして塩化カルシウム（
ＣａＣＱ２）を配合すると良い。この場合、配合の目安
はＢ２Ｏ３の還元によって生じたＣａＯの割合がスラグ
中でおよそ１０％未満におさまる範囲とする。勿論、Ｎ
ｄＣＱ、の還元で生成するＣａＣＱ２や未反応ＮｄＣｆ
１．等がスラグに加算されるのは云うまでもない。
ＣａＯの割合が１０％未満におさまるようにする理由は
、第１図に示すＣａＣＱ ２−ＣａＯ系状態図からも明
らかなとうり、スラグの融点を高めないためとＣａＯ固
相の析出を防止するためである。
、第１図に示すＣａＣＱ ２−ＣａＯ系状態図からも明
らかなとうり、スラグの融点を高めないためとＣａＯ固
相の析出を防止するためである。
次に反応条件について説明する。
まず、本発明では反応容器として鉄製容器を用いること
を最も特徴としている。前述のとうり、タンタル、モリ
ブデン、タングステンなどからなる容器はＮｄに対して
耐食性を有するが、非常に高価であり、また、Ｆｅを含
む合金に対しては耐食性が低下し、寿命が短縮される。
を最も特徴としている。前述のとうり、タンタル、モリ
ブデン、タングステンなどからなる容器はＮｄに対して
耐食性を有するが、非常に高価であり、また、Ｆｅを含
む合金に対しては耐食性が低下し、寿命が短縮される。
これに対し、本発明では、はるかに廉価な鉄製ルツボの
使用を反応温度との関連の下に可能にしたもので、１０
００℃以下の温度範囲に温度制御すれば、鉄製でもＮｄ
による侵蝕を、工業的使用可能な程度まで抑制できる。
使用を反応温度との関連の下に可能にしたもので、１０
００℃以下の温度範囲に温度制御すれば、鉄製でもＮｄ
による侵蝕を、工業的使用可能な程度まで抑制できる。
使用を重ねて侵蝕が大きくなった場合でも、鉄製容器は
安価であるので代替が容易であるし、溶出するＦａはネ
オジウム合金の一成分であるので、問題はない。
安価であるので代替が容易であるし、溶出するＦａはネ
オジウム合金の一成分であるので、問題はない。
反応温度は約９５０℃前後が好ましい。７５０℃未満の
温度では還元反応速度が遅くなりすぎて効率が低下し、
逆に１０００℃を超える温度にするとＣａの蒸発により
スラグの融点が上昇したり、Ｃａのロスが多くなると共
に、Ｎｄによる鉄製容器の侵蝕が大きくなるので、反応
温度は７５０〜１０００℃にする。
温度では還元反応速度が遅くなりすぎて効率が低下し、
逆に１０００℃を超える温度にするとＣａの蒸発により
スラグの融点が上昇したり、Ｃａのロスが多くなると共
に、Ｎｄによる鉄製容器の侵蝕が大きくなるので、反応
温度は７５０〜１０００℃にする。
処理雰囲気は非酸化性雰囲気とし、無駄な酸化とＣａの
蒸発を防ぐ。大気下であるとＣａが酸化したり、Ｃａの
窒化物ができてＣａロスを招くからである。アルゴン等
の不活性雰囲気や水素雰囲気であれば良い。またＣａの
蒸発損失を防止するために加圧下で行う方が良いが、１
気圧でも充分行える。
蒸発を防ぐ。大気下であるとＣａが酸化したり、Ｃａの
窒化物ができてＣａロスを招くからである。アルゴン等
の不活性雰囲気や水素雰囲気であれば良い。またＣａの
蒸発損失を防止するために加圧下で行う方が良いが、１
気圧でも充分行える。
（実施例１）
本実施例はＮｄ−Ｆｅ合金を製造する場合である。
原料としては、先に記述した方法で得た塩化ネオジウム
を６５．７重量部１粒度１〜３ｍｍで純度９９．５％以
上の市販の全屈カルシウム粒状品を２４．０重量部、純
度９９．９９％の市販電解鉄を１００メツシユ以下に粉
砕した鉄粉を１２．１重量部、準備した。
を６５．７重量部１粒度１〜３ｍｍで純度９９．５％以
上の市販の全屈カルシウム粒状品を２４．０重量部、純
度９９．９９％の市販電解鉄を１００メツシユ以下に粉
砕した鉄粉を１２．１重量部、準備した。
これらの原料をＶ型混合機で混合した後、鉄製ルツボに
装入した。そして、その鉄製ルツボを抵抗式電気炉に装
入し、炉内を一度真空にした後、Ａｒガスで置換しＡｒ
ガスを流速２〜３Ｑ／ｍｉｎで流しつＮ電気炉を昇温し
、９３０〜９５０℃で１時間保持した後、予め乾燥処理
しておいた金型内に鋳造した。冷却後、メタルとスラグ
を分離したところ、メタルは５７．４重量部、スラグは
６６゜５重量部得られた。
装入した。そして、その鉄製ルツボを抵抗式電気炉に装
入し、炉内を一度真空にした後、Ａｒガスで置換しＡｒ
ガスを流速２〜３Ｑ／ｍｉｎで流しつＮ電気炉を昇温し
、９３０〜９５０℃で１時間保持した後、予め乾燥処理
しておいた金型内に鋳造した。冷却後、メタルとスラグ
を分離したところ、メタルは５７．４重量部、スラグは
６６゜５重量部得られた。
このメタルを分析したところ、メタルは第１表に示す化
学成分を有するＮｄ−Ｆｅ合金であって。
学成分を有するＮｄ−Ｆｅ合金であって。
不純物が少ないことが判明した。また、第２表に示すよ
うに、Ｎｄの還元は高収率でなされ、Ｆｅの収率も高い
ことがわかった。なお、鉄製ルツボはほとんど侵蝕され
ていないことを確認した。
うに、Ｎｄの還元は高収率でなされ、Ｆｅの収率も高い
ことがわかった。なお、鉄製ルツボはほとんど侵蝕され
ていないことを確認した。
第１表 メタル分析値 （ｗｔ％）
第２表 収率
（実施例２）
本実施例はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金を製造する場合である。
原料としては、先に記述した方法で得た塩化ネオジウム
を５８．１重量部、市販の一１００メツシュ程度で純度
９９％のＢ２Ｏ３を３．５重量部、粒度１〜３ｍｍで純
度９９．５％以上の市販の金属カルシウム粒状品を２４
．３重量部、純度９９゜９９％の市販電解鉄を１００メ
ツシユ以下に粉砕した鉄粉を７．５重量部、並びにフラ
ックスとして市販の塩化カルシウムを強熱して無水化し
たものを２４．６重量部、準備した。
を５８．１重量部、市販の一１００メツシュ程度で純度
９９％のＢ２Ｏ３を３．５重量部、粒度１〜３ｍｍで純
度９９．５％以上の市販の金属カルシウム粒状品を２４
．３重量部、純度９９゜９９％の市販電解鉄を１００メ
ツシユ以下に粉砕した鉄粉を７．５重量部、並びにフラ
ックスとして市販の塩化カルシウムを強熱して無水化し
たものを２４．６重量部、準備した。
まず、Ｂ２Ｏ３及び還元に必要なＣａの半分とを鉄製ル
ツボの底に入れ、次いで金属カルシウムの残りと鉄粉と
前記塩化ネオジウム及びＣａＣ１□をＶ型混合機で混合
した後、先の鉄製ルツボに装入した。そして、その鉄製
ルツボを抵抗式電気炉に装入し、炉内にＡｒガスを流速
２〜３Ｑ／ｍｉｎで流しつつ電気炉を昇温し、９００〜
９２０’Ｃで１時間保持した後、予め乾燥処理しておい
た金型内に鋳造した。冷却後、メタルとスラグを分離し
たところ、メタル４１．８重量部、スラグ８２．０重量
部が得られた。
ツボの底に入れ、次いで金属カルシウムの残りと鉄粉と
前記塩化ネオジウム及びＣａＣ１□をＶ型混合機で混合
した後、先の鉄製ルツボに装入した。そして、その鉄製
ルツボを抵抗式電気炉に装入し、炉内にＡｒガスを流速
２〜３Ｑ／ｍｉｎで流しつつ電気炉を昇温し、９００〜
９２０’Ｃで１時間保持した後、予め乾燥処理しておい
た金型内に鋳造した。冷却後、メタルとスラグを分離し
たところ、メタル４１．８重量部、スラグ８２．０重量
部が得られた。
このメタルを分析したところ、メタルは第３表に示す化
学成分を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金であって、不純物が
少ないことが判明した。また、第４表に示すように、Ｎ
ｄ及びＢの還元は高収率でなされ、Ｆｅの収率も高いこ
とがわかった。なお、鉄製ルツボはほとんど侵蝕されて
いないことを確認した。
学成分を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金であって、不純物が
少ないことが判明した。また、第４表に示すように、Ｎ
ｄ及びＢの還元は高収率でなされ、Ｆｅの収率も高いこ
とがわかった。なお、鉄製ルツボはほとんど侵蝕されて
いないことを確認した。
第３表 メタル分析値 （ｗｔ％）
第４表 収率
（発明の効果）
以上詳述したところから明らかなように、本発明は、反
応容器として鉄製容器を使用して還元反応を行うので設
備費がかシらず、同一装置での生産性が向上し、しかも
、還元が容品な反応条件の範囲を選択し、入手容易な市
販の原料を使用して収率良く希土類合金が得られるので
、希土類合金を安価に製造することができる。水洗によ
る場合はスラブの発生量が少なく、それだけエネルギー
原単位を減することができて有利である。加えて、得ら
れた希土類合金は安価であると共に高純度であるので、
例えば磁石合金用として用いる場合には、単に鉄に本発
明による合金を母合金として加えれば、容易に希土類−
鉄及び希土類−鉄一硼素磁石合金を製造でき、磁石用と
して好ましくない不純物を伴わないため高性能の希土類
磁石が得られる。その際、希土類と硼素を同時に添加で
きるので希土類−鉄一硼素系磁石用母合金として好適で
ある。なお上記実施例ではネオジウムについて説明した
が、本発明法は他の希土類合金の製造にも適用可能であ
り、その実用上の効果は極めて大きい。本発明はＦｅと
の共晶温度が比較的低い合金１例えば、Ｌａ（ｍ ｐ
、 ７８０℃）、Ｐｒ（ｍｐ。
応容器として鉄製容器を使用して還元反応を行うので設
備費がかシらず、同一装置での生産性が向上し、しかも
、還元が容品な反応条件の範囲を選択し、入手容易な市
販の原料を使用して収率良く希土類合金が得られるので
、希土類合金を安価に製造することができる。水洗によ
る場合はスラブの発生量が少なく、それだけエネルギー
原単位を減することができて有利である。加えて、得ら
れた希土類合金は安価であると共に高純度であるので、
例えば磁石合金用として用いる場合には、単に鉄に本発
明による合金を母合金として加えれば、容易に希土類−
鉄及び希土類−鉄一硼素磁石合金を製造でき、磁石用と
して好ましくない不純物を伴わないため高性能の希土類
磁石が得られる。その際、希土類と硼素を同時に添加で
きるので希土類−鉄一硼素系磁石用母合金として好適で
ある。なお上記実施例ではネオジウムについて説明した
が、本発明法は他の希土類合金の製造にも適用可能であ
り、その実用上の効果は極めて大きい。本発明はＦｅと
の共晶温度が比較的低い合金１例えば、Ｌａ（ｍ ｐ
、 ７８０℃）、Ｐｒ（ｍｐ。
６２０℃）、 Ｎｄ（ｍｐ。６４０℃）、Ｓｍ（ｍｐ。
７２０℃）、 Ｇｄ（ｍｐ。８４５℃）、Ｔｂ（ｍ ｐ
。
。
８４７°Ｃ）、 Ｄｙ（ｍ ｐ。８９０℃）、Ｈｏ（
ｍ ｐ 。
ｍ ｐ 。
８７５℃）、Ｙ（ｍｐ、９００℃）などには特に有効で
ある。
ある。
第１図はＣａＣＱ、−Ｃａｏ系状系状態一部である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 希土類塩化物、カルシウム及び鉄を含む原料を、鉄
製容器に入れ、非酸化性雰囲気下で７５０〜１０００℃
に加熱溶融し、希土類金属を還元して希土類−鉄合金を
得るようにしたことを特徴とする希土類合金の製造方法
。 ２ 希土類塩化物、カルシウム、鉄及び硼酸を含む原料
を、鉄製容器に入れ、非酸化性雰囲気下で７５０〜１０
００℃に加熱溶融し、希土類及び硼素を還元して希土類
−鉄−硼素合金を得るようにしたことを特徴とする希土
類合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27837684A JPS61157646A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 希土類合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27837684A JPS61157646A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 希土類合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61157646A true JPS61157646A (ja) | 1986-07-17 |
Family
ID=17596472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27837684A Pending JPS61157646A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 希土類合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61157646A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62227048A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-10-06 | ゼネラル モ−タ−ズ コ−ポレ−シヨン | 希土類塩化物の非電解還元法 |
| JPS6314791A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-21 | Rikagaku Kenkyusho | ＮｅｕＡｃα２→９ＮｅｕＡｃα２→６Ｇａｌβ１→４Ｇｌｃβ１→Ｃｅｒａｍｉｄｅ |
| US4767455A (en) * | 1986-11-27 | 1988-08-30 | Comurhex Societe Pour La Conversion De L'uranium En Metal Et Hexafluorure | Process for the preparation of pure alloys based on rare earths and transition metals by metallothermy |
| WO2007119846A1 (ja) * | 2006-04-17 | 2007-10-25 | Santoku Corporation | 希土類－鉄－ボロン系磁石スクラップからの有用材料回収方法 |
| CN102766779A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-11-07 | 贵州兴科合金有限公司 | 一种含稀土的高铝锌合金及其制备方法 |
| RU2626841C2 (ru) * | 2015-08-31 | 2017-08-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP27837684A patent/JPS61157646A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62227048A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-10-06 | ゼネラル モ−タ−ズ コ−ポレ−シヨン | 希土類塩化物の非電解還元法 |
| JPH0259851B2 (ja) * | 1986-03-18 | 1990-12-13 | Gen Motors Corp | |
| JPS6314791A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-21 | Rikagaku Kenkyusho | ＮｅｕＡｃα２→９ＮｅｕＡｃα２→６Ｇａｌβ１→４Ｇｌｃβ１→Ｃｅｒａｍｉｄｅ |
| JPH07107075B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1995-11-15 | 理化学研究所 | ＮｅｕＡｃα２→９ＮｅｕＡｃα２→６Ｇａｌβ１→４Ｇｌｃβ１→Ｃｅｒａｍｉｄｅ |
| US4767455A (en) * | 1986-11-27 | 1988-08-30 | Comurhex Societe Pour La Conversion De L'uranium En Metal Et Hexafluorure | Process for the preparation of pure alloys based on rare earths and transition metals by metallothermy |
| WO2007119846A1 (ja) * | 2006-04-17 | 2007-10-25 | Santoku Corporation | 希土類－鉄－ボロン系磁石スクラップからの有用材料回収方法 |
| JP5149164B2 (ja) * | 2006-04-17 | 2013-02-20 | 株式会社三徳 | 希土類−鉄−ボロン系磁石スクラップからの有用材料回収方法 |
| CN102766779A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-11-07 | 贵州兴科合金有限公司 | 一种含稀土的高铝锌合金及其制备方法 |
| RU2626841C2 (ru) * | 2015-08-31 | 2017-08-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор |
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