JPS6115945A - 希土類系永久磁石 - Google Patents

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） この発明は、各種の電気計測器や通信機器などに用いて
好適な希土類遷移金属系の永久磁石に関し、とくにその
保磁力ひいては（Ｂ　Ｈ）　ｗａｘ特性の改善を図った
ものである。

（従来の技術） 近年、各種の電気計測器や通信機器さらにはマイクロモ
ータなどに対し、小型化、軽量化、高性能化および高信
頼化への要求が一段と強まっている。このため上記した
ような機器に使用される永久磁石としては、（Ｂ　Ｈ）
　ｗａｘがより大きい材料が求められている。

ところで上記のような用途に用いて好適なものとして希
土類系永久磁石があり、この磁石は開発当初から高保磁
力磁石として発展し現在に至っている。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、かような磁石特性に一層優れる希土類系永
久磁石を提案することを第１の目的とする。

ところでこの希土類系永久磁石は、上記したように磁石
特性は優れているものの、加工性が極めて悪いこと、な
らびに機器への組込み優の着磁が難しいところに問題を
残していた。従ってかかる磁石は、たとえば第２図に製
造工程を示したような粉末成形−焼結法によって製造せ
ざるを得なかったわけであるが、希土類元素という高価
な原料が必要なことに加え、かかる繁雑な工程が不可欠
であったため、製造コストが高いところにも問題があっ
た。

この発明は、上記の問題を有利に解決して、加工、性に
富み、しかも簡便な製造工程下に低コストで済む、希土
類系永久磁石を提案することを第２の目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は、希土類系磁石の成分組成について綿密な研
究を行った末究明された新規知見、ならびに最近開発さ
れた液体浴場から直接に薄帯を得るいわゆる液体急冷直
接製板法の好適利用に立脚するものである。

Ｊ−なわちこの発明は、 化学式 ％式％ ただしＲ：Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、　Ｎｄ、ｐＨｌおよ
びＳｍのうちから選んだ少くとも一種、ａ：２０〜４ｏ
ｗｔ％、 ｂ：１０〜２５ｗｔ％、 Ｃ：　５〜１５ｗｔ％、 ×　二　８〜４０ｗｔ％、 で示される組成になる希土類系永久磁石である。

この発明磁石としては、上記の適正成分組成に調整した
溶湯を、冷却面が高速で更新移動する冷却体上に連続し
て供給し、急冷凝固させて得たものが、極薄物で、かつ
加工性に優れたものを得るという点でとりわけ有利であ
る。

（作　用） 以下この発明において成分組成を上記のとおりに限定し
た理由について説明する。

ＧＯは、飽和磁束密度を上昇させ残留磁束密度を向上さ
せる点で有用な元素であるが、２０ｗｔ％未満では飽和
磁束密度ひいては残留磁束密度が低下し、一方４０ｗｔ
％を超えると２相分離速度が遅くなるので、含有量は２
０〜４（ｈｕｔ％の範囲に限定した。

Ｎｉは、非磁性相として分離する重要な元素であるが、
１０ｗｔ％未満では非磁性相の割合が低下して十分な保
磁力が得られず、一方２５Ｗ【％を超えるとγ相が析出
し易くなって保磁力の低下を招くので、含有量は１０〜
２５ｗｔ％の範囲に限定した。

八λは、Ｎｉと同様に非磁性相を形成する重要な元素で
あるが、５ｗｔ％に満たないとα２相の安定化が難しく
、一方１５ｗｔ％を超えるとα２相の析出に長時間を要
するので、含有量は５〜１５ｗｔ％の範囲に限定した。

またＹ、Ｌａ　、、Ｃ，ｅ　、Ｐｒ　、Ｎｄ　、Ｐａお
よび３ｍはいずれも、永久磁石特性向上のために不可欠
な元素であるが、これらの希土類元素の含有量が８ｗｔ
％に満たないと保磁力の改善効果に乏しく、一方４０ｗ
ｔ％を超えて添加してもその効果は飽和に達し、不軽済
でもあるので、８〜４０．ｗｔ％の範囲に限定した。

次にこの発明磁石の製造工程について説明する。

かかる合金磁石は、前掲第２図に示したような粉末成形
−焼結法によって製造することも勿論できるが、以下に
述べるいわゆる液体急冷直接製板法に従って製造するこ
とが加工性改善の面でとりわけ有利である。

さて好適成分組成に調整した溶湯は、まず第３図ａ、ｂ
、ｃ、ｄおよびｅに示したような薄帯化法によって、厚
み：３０〜３００μｍ程度の薄帯とする。このとき冷却
速度が、１０３℃／Ｓに満たないと急冷直接の薄帯の柱
状晶組織が破壊されてしまい、後述の熱処理によっても
磁気特性の回復は難しくなるので、急冷は１０３°Ｃ／
ｓ以上の冷却速度で行うことが望ましい。

かくして得られた薄帯は、凝固直後の状態では十分満足
のいく磁石特性は得難いので、引続いて熱処理を施す。

第１図に、上掲第３図Ｃに示した双ロール法によって製
造した（　Ｆ　８５４００２４　Ｎ　’１４　　Ａ　Ｊ
２８）８ＯＮ’２０の組成になる板厚１００μｍの薄帯
を、アルゴンガス中で熱処理（２時間保定）したときの
保磁力ｉＨｃについて調べた結果を、熱処理温度との関
係で示す。

同図より明らかなように、６００〜１０００℃の温度で
焼鈍することによって優れた保磁力が得られる。

またかかる急冷凝固薄帯は、しなやかで靭性に優れ、１
８０°曲げを行ってもすぐに折れたりするようなことは
なく、従って加工性にも優れている。

ここにかような永久磁石薄帯の製造に当っては、第４図
に示した工程で済み、従って前掲第２図に示した従来工
程と較べて、省工程化および低コスト化が有利に達成さ
れるわけである。

（実施例） 実施例１ （Ｆ　ｅ、　Ｇ　ｏ２．　Ｎ　ｉ、　Ａ　、ｅ８）８ｏ
Ｎ　ｄ２ｏの成分を有する合金について、１０ｋｇのイ
ンゴットを製造したのち、粉砕機で数μｍ程度の微粉末
とした。ついでこの微粉末を約５　ｔｏｎ　／　ｃｄ位
の圧力で圧縮成形を行なった。この際、約５ｋ　Ｏｅの
印加磁場を加えた。このようにして得た素材を１１５０
℃で焼結した後８００°Ｃ迄徐冷し、８００℃からただ
ちに急冷した。

このときの磁性を表１に示す。

衷１」しし くＦｅ、Ｇｏ、Ｎｉ、Ａｉ８　）８ｏＮｄ２ｏの組成に
なる溶湯を、双ロール法によって１０４℃／Ｓの冷却速
度で急冷凝固させ、厚み１００μｍの薄帯とした。つい
でこの薄帯にＡｒ雰囲気中、種々の温度において２時間
の焼鈍処理を施した。

得られた薄帯の保磁力ｉＨＣについて調べた結果を次表
２に示す。

実施例３ 表３に示した成分組成になる５種類の溶湯を、双ロール
法によって１０４℃／Ｓの冷却速度で急冷凝固させて、
厚み１５０μｍの薄帯とした。ついでこの薄帯に、Ａｒ
雰囲気中で８５０℃、２時間の焼鈍を施した。

得られた各薄帯の保磁力ｉＨｃについて調べた結果を、
表３に示したが、いずれも高い保磁力を呈している。

表３ （発明の効果） 以上述べたようにこの発明に従う希土類系永久磁石は、
従来材に較べて磁石特性が格段に優れ、しかもとくに液
体急冷直接製板法によって得た薄帯磁石については、加
工性が大幅に改善され、従ってコストの点でも有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、こ発明に従う（Ｆ　ｅｂ＋　００２４　Ｎ　
＋１４Ａｉ８　　）８０　Ｎ　’２０　の組成になる薄
帯の焼鈍温度と保磁力との関係を示したグラフ、 第２図は、粉末成形−焼結法の製造工程を示すブロック
図、 第３図ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはいずれも、浴温の急冷
薄帯化要領を示した模式図、 第４図は、液体急冷直接製品板法の製造工程を示すブロ
ック図である。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図 、　　　　競劇口区度（Ｃ） ２綺／：ｌ′Ｆ停舶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、化学式 （Ｃｏ＿ａＮｉ＿ｂＡｌ＿ｃＦｅ＿１＿０＿０＿−＿ａ
   ＿−＿ｂ＿−＿ｃ）＿１＿０＿０＿−＿ｘＲ＿ｘただし
   Ｒ：Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、 ＰｍおよびＳｍのうちから選んだ少 くとも一種、 ａ：２０〜４０ｗｔ％、 ｂ：１０〜２５ｗｔ％、 ｃ：５〜１５ｗｔ％、 ｘ：８〜４０ｗｔ％、 で示される組成になる希土類系永久磁石。