JPS6116417B2 - - Google Patents
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- JPS6116417B2 JPS6116417B2 JP57195325A JP19532582A JPS6116417B2 JP S6116417 B2 JPS6116417 B2 JP S6116417B2 JP 57195325 A JP57195325 A JP 57195325A JP 19532582 A JP19532582 A JP 19532582A JP S6116417 B2 JPS6116417 B2 JP S6116417B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
- C21D8/1211—Rapid solidification; Thin strip casting
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、急冷硬質磁石合金に関し、さらに詳
細にはNd−Fe−Co三元系合金組成から得られる
急冷磁石合金に関するものである。
細にはNd−Fe−Co三元系合金組成から得られる
急冷磁石合金に関するものである。
従来、希土類元素を含む希土類磁石合金とし
て、SmCo5、SmCo7、SmCo17などで代表され
る。金属間化合物磁石が知られている。これらの
希土類磁石は磁気特性が優れているため、現在広
く利用されている。一般に希土類磁石の製造方法
は、優れた磁気特性を得る目的で、溶解−粉砕−
プレス成形−焼結−時効熱処理が必要であり、か
つ温度管理が極めて複雑であること、金属間化合
物磁石であるため脆く、機械加工性が極めて悪い
などの欠点を有している。
て、SmCo5、SmCo7、SmCo17などで代表され
る。金属間化合物磁石が知られている。これらの
希土類磁石は磁気特性が優れているため、現在広
く利用されている。一般に希土類磁石の製造方法
は、優れた磁気特性を得る目的で、溶解−粉砕−
プレス成形−焼結−時効熱処理が必要であり、か
つ温度管理が極めて複雑であること、金属間化合
物磁石であるため脆く、機械加工性が極めて悪い
などの欠点を有している。
本発明はこの点を改善すべくなされたもので、
その要旨は組成式、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし
0.4≦Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕で示される急冷磁
石合金である。
その要旨は組成式、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし
0.4≦Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕で示される急冷磁
石合金である。
本発明の急冷磁石合金は、該当組成の溶湯を５
〜30m/secの表面速度を有する回転体の表面に射
出して溶湯から急速に冷却することによつて得ら
れ、従来の結晶の希土類磁石合金と成分および金
相的に全く異なる。本発明の組成式の範囲から得
られる急冷合金の構造は、Ｘ線回折の結果から判
断すると、急冷時の表面速度が30m/secに近い場
合には、Ｘ線的に非晶質構造である。また、５
m/secに近い場合には、結晶、例えば同組成のも
のについてアーク溶解したインゴツトと比較する
と、その回折パターンに類似しているが、ただ回
折ピーク高さがインデツトのものより著しく小さ
いので、優れた磁気特性を示すものと考えられ
る。
〜30m/secの表面速度を有する回転体の表面に射
出して溶湯から急速に冷却することによつて得ら
れ、従来の結晶の希土類磁石合金と成分および金
相的に全く異なる。本発明の組成式の範囲から得
られる急冷合金の構造は、Ｘ線回折の結果から判
断すると、急冷時の表面速度が30m/secに近い場
合には、Ｘ線的に非晶質構造である。また、５
m/secに近い場合には、結晶、例えば同組成のも
のについてアーク溶解したインゴツトと比較する
と、その回折パターンに類似しているが、ただ回
折ピーク高さがインデツトのものより著しく小さ
いので、優れた磁気特性を示すものと考えられ
る。
この場合急冷磁石合金に存在する物質は、Nd
およびNd2（Fe、Co）17の２相混合物からなるこ
とが判つた。従つて本発明のうち、優れた磁気特
性を得るには表面速度が５〜30m/secの範囲にあ
り、しかも希土類、金属Ndおよび金属間化合物
Nd2（Fe、Co）17の存在量が同一組成からなる多
結晶の合金の存在量よりも少なくなることが条件
である。このことは次の試験から明らかである。
すなわち、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし、0.4≦
Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕から得られる合金を高
周波溶解あるいはアーク溶解法で作製した。この
合金は多結晶合金であり、粉末Ｘ線回折法により
物質の同定を行なうと、NdおよびNd2（Fe、
Co）17の２種類の物質から構成された合金であつ
た。
およびNd2（Fe、Co）17の２相混合物からなるこ
とが判つた。従つて本発明のうち、優れた磁気特
性を得るには表面速度が５〜30m/secの範囲にあ
り、しかも希土類、金属Ndおよび金属間化合物
Nd2（Fe、Co）17の存在量が同一組成からなる多
結晶の合金の存在量よりも少なくなることが条件
である。このことは次の試験から明らかである。
すなわち、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし、0.4≦
Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕から得られる合金を高
周波溶解あるいはアーク溶解法で作製した。この
合金は多結晶合金であり、粉末Ｘ線回折法により
物質の同定を行なうと、NdおよびNd2（Fe、
Co）17の２種類の物質から構成された合金であつ
た。
これらの合金の磁気特性を室温で試料振動型磁
力計により測定すると、保磁力1Hc（Oe）は〜
350（Oe）、印加磁場15K（Oe）時の磁化（σ15
Ｋ）は、〜50（emu/ｇ）程度である。この塊状
多結晶合金は、磁気特性の改善の目的により階段
昇・降温あるいは一定温度で、ある時間保持する
方法などの組み合わせ熱処理方法を実施した。し
かし1Hcおよびσ15K値の改善は極めて小さく、希
土類硬質磁石として利用することは磁気特性の面
から全く希望がもてない。それを本発明では溶湯
から急速に冷却することで磁気特性の優れた例え
ば 1Hc＝7500（Oe）、σ10K＝58（emu/ｇ）の磁
石合金が得られるものである。
力計により測定すると、保磁力1Hc（Oe）は〜
350（Oe）、印加磁場15K（Oe）時の磁化（σ15
Ｋ）は、〜50（emu/ｇ）程度である。この塊状
多結晶合金は、磁気特性の改善の目的により階段
昇・降温あるいは一定温度で、ある時間保持する
方法などの組み合わせ熱処理方法を実施した。し
かし1Hcおよびσ15K値の改善は極めて小さく、希
土類硬質磁石として利用することは磁気特性の面
から全く希望がもてない。それを本発明では溶湯
から急速に冷却することで磁気特性の優れた例え
ば 1Hc＝7500（Oe）、σ10K＝58（emu/ｇ）の磁
石合金が得られるものである。
つぎに本発明の特許請求の範囲についてその組
成について限定理由を述べる。
成について限定理由を述べる。
先ず組成式Nd1-X（Fe1-YCoY）XでＸ＜0.4の場
合には 1Hc値が1000（Oe）以下となる。またＸ
＞0.7の場合には 1Hc値が極端に低下することお
よび希土類元素の量が著しく多いため、工業製品
としてはコスト高となり不利である。また、遷移
金属の（Fe1-YCoY）でＹ＜0.01の場合には磁化
σ値が低下し、更に急冷して得られるリボン状薄
帯の形状について良質なものが得にくい欠点を有
する。またＹ＞0.4の場合には 1Hcおよびσ値が
低下し、優れた磁気特性を有する急冷磁石合金が
得られない。
合には 1Hc値が1000（Oe）以下となる。またＸ
＞0.7の場合には 1Hc値が極端に低下することお
よび希土類元素の量が著しく多いため、工業製品
としてはコスト高となり不利である。また、遷移
金属の（Fe1-YCoY）でＹ＜0.01の場合には磁化
σ値が低下し、更に急冷して得られるリボン状薄
帯の形状について良質なものが得にくい欠点を有
する。またＹ＞0.4の場合には 1Hcおよびσ値が
低下し、優れた磁気特性を有する急冷磁石合金が
得られない。
本発明の急冷磁石合金は、一般に非晶質磁性材
料の製造に使用されている金属製の回転体の表面
上に溶湯を射出し、リボン状試料を得る液体急冷
法によつて製造される。液体急冷法とは、構成元
素の原料あるいは合金を石英、酸化物あるいは高
融点金属性のルツボに装入し、これを高周波ある
いは抵抗加熱溶解後、ルツボ下端部に設けられた
溶湯出口部からArガス射出圧0.1〜１Kg/cm2で金
属製の回転体表面に射出急冷し、リボン状の磁石
合金を得るものである。
料の製造に使用されている金属製の回転体の表面
上に溶湯を射出し、リボン状試料を得る液体急冷
法によつて製造される。液体急冷法とは、構成元
素の原料あるいは合金を石英、酸化物あるいは高
融点金属性のルツボに装入し、これを高周波ある
いは抵抗加熱溶解後、ルツボ下端部に設けられた
溶湯出口部からArガス射出圧0.1〜１Kg/cm2で金
属製の回転体表面に射出急冷し、リボン状の磁石
合金を得るものである。
これら溶解・射出作業は希土類元素の酸化を防
止する目的で、全てArあるいは窒素ガスなどの
不活性ガス雰囲気中で実施しなければならない。
溶湯急冷用の回転体の材質はCu、FeおよびCrメ
ツキ、ステンレスなどの耐熱、耐触性の合金ある
いはセラミツクス製が利用でき、さらに伝熱性お
よびぬれ性などを考慮し、回転体表面に異種金属
あるいはセラミツクの表面処理を有するものが良
い。回転体の形状はロール、円板などであり、又
円筒の内面に溶湯を射出するようにしてもよい。
止する目的で、全てArあるいは窒素ガスなどの
不活性ガス雰囲気中で実施しなければならない。
溶湯急冷用の回転体の材質はCu、FeおよびCrメ
ツキ、ステンレスなどの耐熱、耐触性の合金ある
いはセラミツクス製が利用でき、さらに伝熱性お
よびぬれ性などを考慮し、回転体表面に異種金属
あるいはセラミツクの表面処理を有するものが良
い。回転体の形状はロール、円板などであり、又
円筒の内面に溶湯を射出するようにしてもよい。
本発明の急冷磁石合金は、高速回転体例えば回
転ロール表面上での冷却速度により得られる磁石
合金の磁気特性が大幅に変化する。優れた磁気特
性を有する磁石合金を得るためには、回転体の表
面速度が５〜30m/secを有する必要がある。この
回転体の表面速度とは例えば回転ロールの場合、
ロールの円周×回転数（r.p.m）で規定されるも
のである。回転ロール表面速度が５〜30m/secで
得られるリボン状磁石合金のリボン厚さは10〜数
百μｍ程度であるが、回転体の表面速度が30m/s
ｅｃを越えると極端にリボンの厚さが薄くなり良質
な連続した長尺のリボンが得にくくなる。これら
の製造方法から、得られる急冷磁石合金は薄帯で
あるから、薄板状の硬質磁性材料の用途には、焼
結磁石を切断して作る方法と比較して製造面での
工程数の大幅な簡略化の他に機械加工および切断
のみで製品化が計れるのでコスト面でも有利であ
る。
転ロール表面上での冷却速度により得られる磁石
合金の磁気特性が大幅に変化する。優れた磁気特
性を有する磁石合金を得るためには、回転体の表
面速度が５〜30m/secを有する必要がある。この
回転体の表面速度とは例えば回転ロールの場合、
ロールの円周×回転数（r.p.m）で規定されるも
のである。回転ロール表面速度が５〜30m/secで
得られるリボン状磁石合金のリボン厚さは10〜数
百μｍ程度であるが、回転体の表面速度が30m/s
ｅｃを越えると極端にリボンの厚さが薄くなり良質
な連続した長尺のリボンが得にくくなる。これら
の製造方法から、得られる急冷磁石合金は薄帯で
あるから、薄板状の硬質磁性材料の用途には、焼
結磁石を切断して作る方法と比較して製造面での
工程数の大幅な簡略化の他に機械加工および切断
のみで製品化が計れるのでコスト面でも有利であ
る。
以下に本発明の詳細を実施例により説明する。
実施例 １
組成式Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.6で示される合金
を、まず真空高周波溶解により作製し、この合金
を上述した回転ロール法（高周波加熱した溶湯を
Arガス圧0.4Kg/cm2でクロムメツキしたCuロール
表面の射出）で急冷磁石合金を得た。試料は
3.9、7.8、11.8、15.7、23.6および29.5m/secの表
面速度の場合でそれぞれ作製した。第１図はこれ
らの試料の急冷したままの状態での磁気特性
1Hcおよびσ10K値を示す。図から磁気特性のうち
1Hcはロール表面速度よつて大きく変化するこ
とが判る。Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.6急冷磁石合金の
磁性特性は、ロール表面速度が11.8m/secの場合
に 1Hcが最大となり、 1Hc＝7500（Oe）、σ10K
＝58（emu/ｇ）であつた。なお、使用したイン
ゴツト合金の磁気特性は 1Hc≒250（Oe）、σ10K
45（emu/ｇ）であつた。このことからNd0.4
（Fe0.8Co0.2）0.6合金は、溶湯から５〜30m/secの
表面速度を有する回転ロール上で急速に冷却する
方法により優れた磁性特性を有する永久磁石合金
が得られることが判る。
を、まず真空高周波溶解により作製し、この合金
を上述した回転ロール法（高周波加熱した溶湯を
Arガス圧0.4Kg/cm2でクロムメツキしたCuロール
表面の射出）で急冷磁石合金を得た。試料は
3.9、7.8、11.8、15.7、23.6および29.5m/secの表
面速度の場合でそれぞれ作製した。第１図はこれ
らの試料の急冷したままの状態での磁気特性
1Hcおよびσ10K値を示す。図から磁気特性のうち
1Hcはロール表面速度よつて大きく変化するこ
とが判る。Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.6急冷磁石合金の
磁性特性は、ロール表面速度が11.8m/secの場合
に 1Hcが最大となり、 1Hc＝7500（Oe）、σ10K
＝58（emu/ｇ）であつた。なお、使用したイン
ゴツト合金の磁気特性は 1Hc≒250（Oe）、σ10K
45（emu/ｇ）であつた。このことからNd0.4
（Fe0.8Co0.2）0.6合金は、溶湯から５〜30m/secの
表面速度を有する回転ロール上で急速に冷却する
方法により優れた磁性特性を有する永久磁石合金
が得られることが判る。
実施例 ２
組成式Nd1-X（Fe0.8Co0.2）X、Ｘ＝0.4、0.5、
0.6および0.7で示される合金を真空溶解により作
製し、この合金をロール表面速度11.8m/secの条
件で回転ロール法により急冷合金試料を作製し
た。第２図は、これら試料の急冷したままの状態
での磁気特性を示す。 1Hcは0.4≦Ｘ≦0.7の範囲
において約2000〜7500（Oe）まで変化し、Ｘ＝
0.6のときピーク値7500（Oe）を示した。また、
σ10Kは0.4≦ｘ≦0.7でＸの増加に伴い約20〜68
（emu/ｇ）まで変化した。なお、第２図に示した
急冷磁石合金のインゴツト試料の磁性特性は、
1Hcが200〜400（Oe）、σ10K30〜65（emu/ｇ）
であつた。このことからNd1-X（Fe0.8Co0.2）X、
ただし、0.4≦Ｘ≦0.7から得られる急冷磁石合金
は、回転ロール法により急速冷却されることで優
れた磁性特性を有するものが得られることが判つ
た。
0.6および0.7で示される合金を真空溶解により作
製し、この合金をロール表面速度11.8m/secの条
件で回転ロール法により急冷合金試料を作製し
た。第２図は、これら試料の急冷したままの状態
での磁気特性を示す。 1Hcは0.4≦Ｘ≦0.7の範囲
において約2000〜7500（Oe）まで変化し、Ｘ＝
0.6のときピーク値7500（Oe）を示した。また、
σ10Kは0.4≦ｘ≦0.7でＸの増加に伴い約20〜68
（emu/ｇ）まで変化した。なお、第２図に示した
急冷磁石合金のインゴツト試料の磁性特性は、
1Hcが200〜400（Oe）、σ10K30〜65（emu/ｇ）
であつた。このことからNd1-X（Fe0.8Co0.2）X、
ただし、0.4≦Ｘ≦0.7から得られる急冷磁石合金
は、回転ロール法により急速冷却されることで優
れた磁性特性を有するものが得られることが判つ
た。
実施例 ３
組成式Nd0.4（Fe1-YCoY）0.6、Ｙ＝0.05、0.2、
0.4で示される３種類の合金は、まずArガス雰囲
気中でアーク溶解法によりボタンインゴツト（約
200ｇ）を製作した。さらにこの合金を使用し
て、ロール表面速度11.8m/secの条件で回転ロー
ル法により急冷合金試料を得た。この急冷試料
Nd0.4（Fe0.95Co0.05）0.6、Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.
６、Nd0.4（Fe0.6Co0.4）0.6の磁気特性は、それぞれ
1Hc＝3800（Oe）、σ10K＝54（emu/ｇ）；7500
（Oe）、58（emu/ｇ）および4500（Oe）、500（e
ｍｕ／ｇ）であつた。この結果をみると、FeとCo
の組み合せとしてはＹ＝0.2、（Fe0.8Co0.2）の場
合に磁気特性の優れた急冷合金が得られた。ま
た、Ｙ値はσ10Kよりも 1Hc値に大きな影響を与
えた。さらにＹ＝0.05の合金の射出実験は、他の
Ｙ＝0.2、0.4の合金の場合よりも良質な薄帯形状
を有するものが得難く、製造面からもＹ値として
は0.2付近の組成が良いことが判つた。
0.4で示される３種類の合金は、まずArガス雰囲
気中でアーク溶解法によりボタンインゴツト（約
200ｇ）を製作した。さらにこの合金を使用し
て、ロール表面速度11.8m/secの条件で回転ロー
ル法により急冷合金試料を得た。この急冷試料
Nd0.4（Fe0.95Co0.05）0.6、Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.
６、Nd0.4（Fe0.6Co0.4）0.6の磁気特性は、それぞれ
1Hc＝3800（Oe）、σ10K＝54（emu/ｇ）；7500
（Oe）、58（emu/ｇ）および4500（Oe）、500（e
ｍｕ／ｇ）であつた。この結果をみると、FeとCo
の組み合せとしてはＹ＝0.2、（Fe0.8Co0.2）の場
合に磁気特性の優れた急冷合金が得られた。ま
た、Ｙ値はσ10Kよりも 1Hc値に大きな影響を与
えた。さらにＹ＝0.05の合金の射出実験は、他の
Ｙ＝0.2、0.4の合金の場合よりも良質な薄帯形状
を有するものが得難く、製造面からもＹ値として
は0.2付近の組成が良いことが判つた。
なお、アーク溶解法から得られた３種類の合金
試料の磁性特性は 1Hc＝〜350（Oe）、σ10K＝〜
45（emu/ｇ）であつた。
試料の磁性特性は 1Hc＝〜350（Oe）、σ10K＝〜
45（emu/ｇ）であつた。
以上のように本発明によれば多結晶のものの
1Hcが〜350（Oe）である合金に対して最高7500
（Oe）の値を有する急冷磁石合金を製造すること
が可能である。
1Hcが〜350（Oe）である合金に対して最高7500
（Oe）の値を有する急冷磁石合金を製造すること
が可能である。
第１図は回転ロール表面速度と磁性特性の関係
を示すグラフ、第２図は組成と磁性特性の関係を
示すグラフである。
を示すグラフ、第２図は組成と磁性特性の関係を
示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成式 Nd1-X（Fe1-YCoY）X 「ただし0.4≦Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4」で示され
る急冷磁石合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195325A JPS5985845A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 急冷磁石合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195325A JPS5985845A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 急冷磁石合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985845A JPS5985845A (ja) | 1984-05-17 |
| JPS6116417B2 true JPS6116417B2 (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16339282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195325A Granted JPS5985845A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 急冷磁石合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985845A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6749960B2 (ja) | 2018-03-20 | 2020-09-02 | 本田技研工業株式会社 | 車載認証装置、方法、およびプログラム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US414939A (en) * | 1889-11-12 | Water-heater | ||
| JPS5629639A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-25 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Amorphous rare earth magnets and producing thereof |
| JPS57141901A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Permanent magnet powder |
| JPS57210934A (en) * | 1981-06-16 | 1982-12-24 | Gen Motors Corp | Highly magnetic rare earth-transition metal magnet |
| JPS5964739A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-04-12 | ゼネラルモーターズコーポレーション | 磁気等方性の硬磁性合金組成物およびその製造方法 |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP57195325A patent/JPS5985845A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US414939A (en) * | 1889-11-12 | Water-heater | ||
| JPS5629639A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-25 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Amorphous rare earth magnets and producing thereof |
| JPS57141901A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Permanent magnet powder |
| JPS57210934A (en) * | 1981-06-16 | 1982-12-24 | Gen Motors Corp | Highly magnetic rare earth-transition metal magnet |
| JPS5964739A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-04-12 | ゼネラルモーターズコーポレーション | 磁気等方性の硬磁性合金組成物およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5985845A (ja) | 1984-05-17 |
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