JPS61227150A - 永久磁石合金及び永久磁石の製造方法 - Google Patents

永久磁石合金及び永久磁石の製造方法

Info

Publication number
JPS61227150A
JPS61227150A JP60066849A JP6684985A JPS61227150A JP S61227150 A JPS61227150 A JP S61227150A JP 60066849 A JP60066849 A JP 60066849A JP 6684985 A JP6684985 A JP 6684985A JP S61227150 A JPS61227150 A JP S61227150A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
alloy
weight
rare earth
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60066849A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0524226B2 (ja
Inventor
Isao Sakai
勲 酒井
Tetsuhiko Mizoguchi
徹彦 溝口
Koichiro Inomata
浩一郎 猪俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60066849A priority Critical patent/JPS61227150A/ja
Priority to DE8585111177T priority patent/DE3577618D1/de
Priority to EP85111177A priority patent/EP0175214B2/en
Priority to KR1019850006536A priority patent/KR900001477B1/ko
Priority to US06/773,547 priority patent/US4664724A/en
Publication of JPS61227150A publication Critical patent/JPS61227150A/ja
Priority to US07/011,609 priority patent/US4793874A/en
Priority to US07/249,945 priority patent/US4878964A/en
Publication of JPH0524226B2 publication Critical patent/JPH0524226B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は永久磁石合金及び永久磁石の製造方法に関し、
特に希土類鉄系の永久磁石の製造に使用されるものであ
る。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来から知られている希土類磁石としては、RCo5型
、R2(Co+Cu*F*1M)、7型(ただし、Rは
SmeC・等の希土類元素、Mは’i’i、Zr、Hf
 等の遷移元素)等の希土類コバルト系のものが知られ
ている。
しかしながら、この系の永久磁石では、最大エネルギー
積が30 MGO@程度で限度であり、また比較的高価
なCoを大量に使用しなければならないという問題点が
あった。
近年、上記希土類コバルト系の代わりに、比較的安価な
希土類鉄系の永久磁石が研究されている(特開昭59−
46008号等)。これはNd−Fs−B系等の構成元
素からなるものであり、Fs使用によるコスト低下に加
え、最大エネルギー積が30 MCO@ t−超えるも
のが得られるため非常に有効な材料である。
しかしながら、この希土類鉄系永久磁石は製造条件忙よ
り磁石特性、特に保磁力が3000・から10 ko*
を超えるものまで現われるというように大きなバラツキ
を示し、安定した磁石特性を得ることができないという
問題点がある。
このことは工業上非常に重要な問題であり、再現性よく
安定な磁石特性を有する希土類鉄系の永久磁石を得るこ
とができれば、その実用性は大きく向上する。
〔発明の目的〕
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、高い
保磁力、(BH)maw を有する希土類鉄系の永久磁
石の出発原料となる永久磁石合金及びこの永久磁石合金
を用いて良好な磁石特性を有する永久磁石を再現性をよ
く製造し得る方法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明者らは上記問題点を解消すべく鋭意研究を重ねた
結果、希土類鉄系の永久磁石においては永久磁石合金中
の酸素濃度が保持力に顕著な影響を与えるという事実を
見出した。
本願第1の発明はこれに基づいてなされたものであり、
10〜40重量%のR(ただし、RはY及び希土類元素
から選ばれた少なくとも1種)、0.1〜8重量−の硼
素、0.2〜5重量%のアルミニウム、o、oos〜0
.03重量%の酸素、残部が主として鉄からなる組成を
有することを特徴とする永久磁石合金である。
本願第1の発明において、各元素の含有率を上記範囲に
限定したのはそれぞれ以下のような理由による・ Rが10重量%未満では、Hcの増大が得られず、40
1isを超えるとBrが低下するため、いずれの場合で
も(BH)maxが低下してしまう。
したがって、Rの含有率は10〜40重量%とする。な
お、希土類元素のうちでもNd及びPrは特に高い(B
H)rn□を得るのに有効な元素であり、Rとしてこの
2元素のうち少なくとも1種を含有することが好ましい
。このNd r PrのR量中の割合は70%以上(R
量全部でもよい)であることが望ましい。
硼素(B)がO,1重量%未満ではIHCが低下し、8
重量%を超えるとBrの低下が顕著となる。よって、硼
素の含有率は0.1〜8重量%とする。
なお、Bの一部をC,N、Si、P、G・等で置換して
もよい。これにより焼結性の向上ひいてはBr+ (B
H)maxの増大を図ることができる。この場合の置換
基はBの80%程度までとすることが望ましい。
アルミニ9ム(ht)は保磁力の向上に有効な元素であ
るが、0.2重量−未満ではIHCの増大が得られず、
5重量%を超えるとBrの低下が顕著となる。よって、
アルミニウムの含有率は0.2〜5重量%とする・ 本願第1の発明の永久磁石合金において最も重要な点は
酸素含有率である。酸素がo、oos重量−未満では永
久磁石の製造時に要求される2〜10μm程度の微粉砕
が困難となる。このため、粒径が不均一となり磁場中成
形時の配向性が悪くなり、 Brの低下、ひいては(B
H)。、Xの低下をもたらす。また、製造コストも大幅
に上昇する。一方、0.03重量Sを超えると保磁力が
低下し、高CBH)mawを得ることができない。よっ
て、酸素の含有率は0.005〜0.03重量%とする
永久磁石合金中における酸素の働きは明らかではないも
のの、以下のような振舞により高性能の永久磁石を得る
ことができるものと推測される。
すなわち、溶融合金中の酸素の一部は主成分元素である
R、F@原子と結合して酸化物となり、残りの酸素とと
もに合金結晶粒界等に偏析して存在していると考えられ
る。R−Fe−B  系磁石が微粒子磁石であり、その
保磁力が主として逆磁区発生磁場により決定されること
を考慮すると、酸化物、偏析等の欠陥が多い場合、これ
らが逆磁区発生源として作用することにより保磁力が低
下してしまうと考えられる。また、欠陥が少ない場合は
粒界破壊等が起りにくくなるため、粉砕性が劣化すると
予想される。
永久磁石合金中の酸素量は高純度の原料を用いるととも
忙、原料合金溶融時の炉中酸素量を厳密に調節するとと
により制御することができる。
本願筒1の発明の永久磁石合金を構成する上記の各元素
以外の残部は主として鉄であるが、鉄の一部をコバルト
で置換してもよい。その量は鉄の20%程度までであり
、多すぎると(BI()m□の低下等特性劣化の要因と
なる。
また、本発明者らは本願筒1の発明の永久磁石合金を出
発原料として永久磁石の製造する際の製造条件を綿密に
検討した結果、磁気特性、特にtaCと角形性、ひいて
は(BH)maxが時効処理温度忙大きく依存すること
を見出し、本願筒2の発F!Aをなすに至った。
すなわち本願筒2の発明は、本願筒1の発明の永久磁石
合金を出発原料とし、該合金を粉砕磁場中プレス、焼結
した後、550〜700℃の温度で時効処理することを
特徴とする永久磁石の製造方法である。
時効処理温度が550℃未満又は700℃を超えると、
XHCの減少及び角形性の劣化を招き、磁気特性は大巾
化低下する。よって、時効処理温度は550〜700℃
の範囲とする。
以下、本願筒2の発明の永久磁石の製造方法を更に詳細
に説明する。
まず、本願筒1の発明の永久磁石合金を製造する。次に
、&−ルミル等の粉砕手段を用いて永久磁石合金を粉砕
する。この際、後工程の成形と焼結を容易にし、かつ磁
気特性を良好にするために、粉末の平均粒径が2〜lO
IJmとなるよ5に微粉砕することが望ましい。粒径が
10μm?:超えるとIHCの低下をもたらし、一方2
μm未満kまで粉砕することは困難であるうえに、Br
等の磁気特性の低下を招く。
次いで、微粉砕された永久磁石合金粉末を所・・望の形
状にプレス成形する。成形の際には通常の焼結磁石を製
造するのと同様に、例えば15ko@程度の磁場を印加
し、配向処理を行なう。
つづいて、例えば1000〜1100℃、0.5〜5時
間程度の条件で成形体を焼結する。このtsMは合金中
の酸素濃度を増加させないように、Arガス等の不活性
ガス雰囲気中で行なうことが望ましい。
とうして得られた焼結体に550〜700℃の温度範囲
で0.1−10時間程度の時効処理を行なう。
以上のような方法によれば、Br + 夏ic #(B
H)max等の磁気特性に優れた永久磁石を特性のバラ
ツキを招くことなく、再現性よく製造することができる
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例1 組成がネオジウム34.6重Iks、sロン1.2重量
%、アルミニウム0.7重量%、残部鉄となる“ように
各元素を配合し! 2kyをアルをン雰囲気下、水冷銅
テート中でアーク溶融した。その際、炉中の酸素量を厳
密1c調節することにより、調製合金中の酸素を増減さ
せた。
得られた永久磁石合金iAr雰囲気中で粗粉砕シ、更に
ステンレスボールミルにて3〜5μmの粒径まで微粉砕
した。
この微粉末を所定の押し型に充填して200000@の
磁界を印加しつつ% 2 toi2の圧力で圧縮成形し
た。得られた成形体をアルがン雰囲気中、1030℃で
1時間焼結し、室温まで急冷した。
その後、真空中、600℃で1時間時効処理を行ない、
室温まで急冷した。
得られた永久磁石について、永久磁石合金中の酸素濃度
と、粗粉′f:3〜5μmの粒度まで微粉砕するに必要
なF!#間、残留磁束密度(Br)、保磁力(wHc)
及び最大エネルギー積((BH)max )との関係を
第1図に示す。
第1図から明らかなよりに、合金の粉砕性及び永久磁石
の磁石特性は合金中の酸素濃度に大きく依存している。
すなわち、酸素濃度が0.005重量−未満では粉砕性
が極端に悪くなり、この結果磁場中成形時の配向性も悪
くなるためBrが低下している。一方、酸素濃度が0.
03重量%を超えると保磁力が極端に低下している。
したがって、酸素濃度がo、oos重量−未満あるいは
0.03重量qbt−超える組成では、いずれも高(B
H)maxを得ることができない。
実施例2 実施例1と同様な方法により、組成がネオジウムaa、
2重量%、がロン1.3重量%、コパル)14.6重量
%、アルミニウム0.8重量%、酸素0.03重量%、
残部鉄からなる組成を有する永久磁石合金を得た。
得られた永久磁石合金を用い実施例1と同様にして粉砕
、圧縮成形、焼結を行なった。
次に、300〜800℃の各温度で所定時間時効処理を
行なった後、急冷し保磁力の変化を調べた。この結果を
第2図忙示す。
第2図から明らかなように、550〜700℃で時効処
理を行なえば、時効処理前に比べて保磁力が大巾に上昇
す・るのに対し、550℃未満又は700℃を超える温
度で時効処理を行なった場合には保磁力の増加が顕著で
ない。
また、焼結後の試料を300〜800℃の各温度で1時
間時効処理した後、急冷して保磁力を調べた。この結果
を第3図に示す。
第3図から明らかなように、時効温度は保磁力に大きく
影響し、550〜700℃で最も優れた特性が得られる
ことがわかる。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本発明によれば、高い保磁力、(B)
I)maz を有する希土類鉄系の永久磁石を安定して
得ることができ、工業的価値が極めて大なるものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1の永久磁石忙おける酸素濃度
と、粉砕時間、残留磁束密度、保磁力及び最大エネルギ
ー積との関係を示す特性図、第2図は本発明の実施例2
の永久磁石における時効処理時間と保磁力との関係を時
効温度をノクラメータとして示す特性図、第3図は本発
明の実施例2の永久磁石におげろ時効温度と保磁力との
関係を示す特性図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)10〜40重量%のR(ただし、RはY及び希土
    類元素から選ばれた少なくとも1種)、0.1〜8重量
    %の硼素、0.2〜5重量%のアルミニウム、0.00
    5〜0.03重量%の酸素、残部が主として鉄からなる
    組成を有することを特徴とする永久磁石合金。
  2. (2)RがNd及びPrから選ばれた少なくとも1種を
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の永久
    磁石合金。
  3. (3)10〜40重量%のR(ただし、RはY及び希土
    類元素から選ばれた少なくとも1種)、0.1〜8重量
    %の硼素、0.2〜5重量%のアルミニウム、0.00
    5〜0.03重量%の酸素、残部が主として鉄からなる
    組成を有する永久磁石合金を出発原料とし、該合金を粉
    砕、磁場中プレス、焼結した後、550〜700℃の温
    度で時効処理することを特徴とする永久磁石の製造方法
JP60066849A 1984-09-14 1985-03-30 永久磁石合金及び永久磁石の製造方法 Granted JPS61227150A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60066849A JPS61227150A (ja) 1985-03-30 1985-03-30 永久磁石合金及び永久磁石の製造方法
DE8585111177T DE3577618D1 (de) 1984-09-14 1985-09-04 Permanentmagnetische legierung und methode zu ihrer herstellung.
EP85111177A EP0175214B2 (en) 1984-09-14 1985-09-04 Permanent magnetic alloy and method of manufacturing the same
KR1019850006536A KR900001477B1 (ko) 1984-09-14 1985-09-06 영구자석합금과 그 제조방법
US06/773,547 US4664724A (en) 1984-09-14 1985-09-09 Permanent magnetic alloy and method of manufacturing the same
US07/011,609 US4793874A (en) 1984-09-14 1987-02-06 Permanent magnetic alloy and method of manufacturing the same
US07/249,945 US4878964A (en) 1984-09-14 1988-09-27 Permanent magnetic alloy and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60066849A JPS61227150A (ja) 1985-03-30 1985-03-30 永久磁石合金及び永久磁石の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61227150A true JPS61227150A (ja) 1986-10-09
JPH0524226B2 JPH0524226B2 (ja) 1993-04-07

Family

ID=13327704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60066849A Granted JPS61227150A (ja) 1984-09-14 1985-03-30 永久磁石合金及び永久磁石の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61227150A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017179595A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 日立金属株式会社 スパッタリングターゲット材およびその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989401A (ja) * 1982-11-15 1984-05-23 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石
JPS59219452A (ja) * 1983-05-24 1984-12-10 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石材料の製造方法
JPS6077960A (ja) * 1983-10-03 1985-05-02 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石材料の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989401A (ja) * 1982-11-15 1984-05-23 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石
JPS59219452A (ja) * 1983-05-24 1984-12-10 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石材料の製造方法
JPS6077960A (ja) * 1983-10-03 1985-05-02 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石材料の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0524226B2 (ja) 1993-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0175214B1 (en) Permanent magnetic alloy and method of manufacturing the same
EP0248981B1 (en) Permanent magnet and permanent magnetic alloy
JPH0216368B2 (ja)
JPS6393841A (ja) 希土類永久磁石合金用組成物
JPS6181606A (ja) 希土類磁石の製造方法
JPH0551656B2 (ja)
JPH0685369B2 (ja) 永久磁石の製造方法
JPS61227150A (ja) 永久磁石合金及び永久磁石の製造方法
JPS6181607A (ja) 希土類磁石の製造方法
JPS6181604A (ja) 希土類磁石の製造方法
JPS61227151A (ja) 永久磁石合金及び永久磁石の製造方法
JPH0418441B2 (ja)
JPS62291902A (ja) 永久磁石の製造方法
JP2868062B2 (ja) 永久磁石の製造方法
JPS6318603A (ja) 永久磁石
JP2874392B2 (ja) 希土類コバルト1−5系永久磁石合金の製造方法
JPS62291903A (ja) 永久磁石及びその製造方法
JPH06151137A (ja) 異方性に優れた希土類磁石材料粉末
JP2577373B2 (ja) 焼結型永久磁石
JPH0472903B2 (ja)
JPS6247454A (ja) 永久磁石合金
JPH02138707A (ja) 希土類磁石粉末の焼鈍方法
JPH0583627B2 (ja)
JPH04240703A (ja) 永久磁石の製造方法
JPS63196014A (ja) 磁気異方性磁石及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term