JPS61270303A - 希土類含有合金粉末 - 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〕 本発明は希土類Ｒ−鉄Ｆｅ−ホウ素Ｂ系の永久磁石原料
としてのＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末に関する。工業的量産
規模において安価にＦｌｌ−Ｒ２，−Ｆｅ−Ｂ系の合金
粉末を提供しようとするものである。

〔従来の技術〕

最近サマリウム−コバルト系希土類磁石に代ってＲ−Ｆ
ｅ−Ｂ系希土類磁石が注目されている（特開昭５９−４
６００８号等）。

〔発明により解決すべき問題点〕

本出願人はさらにＲ−Ｆａ−Ｂ系磁石の改良としてＮｄ
やＰｒなどの軽希土類成分をＧｄ。

Ｔｂ、Ｄｙ、）（ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂの少なくとも１
種以上の重希土類元素で５原子％以下置換することによ
って（ＢＨ）ｍａｘ＝２０ＭＧＯｅ以上の高エネルギー
積を有したまま、保磁力（ｉＨＣ）を１０ｋＯｅ以上に
飛躍的に向上し、室温以上の１００〜１５０℃の温度環
境においても使用可能なＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ系希土類
磁石（ここでＲ，はＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈａ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ。

Ｙｂの重希土類元素のうち１種以上、Ｒ２はＮｄとＰｒ
の合計が８０％以上で残りがＲ１以外のＹを含む希土類
元素の少なくとも１種である）を開発している（特願昭
５８−１４０５９０号）。

このＲＩ　−Ｒ１−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石を製造する出
発原料は電解法あるいは熱還元法によって作られた純度
９９．５％以上の希土類金属、純度９９．９％以上の電
解鉄、ポロンなどの不純物の少ない高価な金属塊が使用
される。したがっていずれの原料もあらかじめ鉱石から
精製された不純物の少ない高品質のもので、これらの原
料を用いた製品磁石価格は非常に高価となる。とくに希
土類金属原料の生産には高度な分離精製技術を要し、そ
の生産効率も悪いのでその価格はきわめて高い。

そこでＲ，−Ｒ，−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石はｉＨＣが高く
高性能を有し、実用永久磁石材料として非常に有効では
あるが、その磁石価格は相当に高くなってしまう。

本発明は上述の諸問題点を解消し、希土類元素を含有し
て安価でしかも品質のすぐれた磁石材料用希土類含有Ｒ
（ＲＩ　　Ｒ２）−Ｆｅ−Ｂ系合金粉末を工業的量産規
模で安価に提供することを目的とする。

〔発明による解決手段及び作用効果〕

すなわち本発明はＲ：　１２．５〜２０原子％。

Ｒ，：０．０５〜５原子％、Ｂ：４〜２０原子％Ｆｅ　
：　６０〜８３．５原子％（ここでＲ，は重希土類元素
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ。

Ｙｂのうちの１種以上、Ｒ２はＮｄとＰｒの合計が８０
％以上で、残りがＲ１以外のＹを含む希土類元素の少な
くとも１種としＲ＝Ｒ，＋Ｒ２（原子％）とする）から
なる合金粉末であって主相（特定の相が８０％以上）が
正方晶であり。

酸素含有量１１００００ｐｐ以下、炭素含有量１１００
０ｐｐ以下、カルシウム含有量２０００ｐｐｍ以下を特
徴とする希土類含有合金粉末である。

本発明のＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−８合金粉末を用いることに
よって（ＢＨ）ｍａｘ２０ＭＧＯｅ以上、１Ｈｃｌｏｋ
ｏｅ以上の磁石特性を維持したままで室温以上の温度に
おいて安定して使用できる。

また本発明によりＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石を
安価に提供できる。

この合金粉末は希土類金属を製造する前段階の中間原料
である価格の安いＮｄ、０３やＰｒ、Ｏ，、などの軽希
土類酸化物およびＴｂ３０４やＤ７ｚＯ＋などの重希土
類酸化物とＦａ粉および純ボロン粉、Ｆｅ−Ｂ粉または
Ｂ２Ｏ３粉末を出発原料とし、還元剤として金属カルシ
ウム、還元反応生成物の崩壊を容易にするための塩化カ
ルシウム（ＣａＣ１２）を用いる工程によって製造され
る。そのため、種々の金属塊原料を用いるよりも安価に
品質のすぐれた合金粉末が工業的量産規模において容易
にえられる。またこの合金粉末を用いることによって磁
石の製造工程の短縮も可能となり、価格の安いＲ，−Ｒ
２−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石を提供することが可能となっ
てその経済的効果は非常に大きい。

ここで希土類酸化物とＦｅ粉やＦｅ−Ｂ粉などの金属粉
末との混合粉末を出発原料にして金属Ｃａによって還元
・拡散反応させると、反応温度において溶融状態のＣａ
で還元された希土類金属がただちにＦｅ粉やＦｅ−Ｂ粉
ときわめて容易にしかも均質に合金化して希土類酸化物
からＲ１−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ合金粉末が歩留りよく回収さ
れ。

希土類酸化物原料を有効に利用できる。

また原料粉末中のＢ（ボロン）成分の含有はＲ，−Ｒ２
−Ｆｅ−Ｂ合金粉末を生成する際の還元φ拡散反応温度
の低下に有効で、水系合金粉末の還元・拡散反応を容易
にする。

したがって安価な希土類酸化物から工業的規模において
大量にＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ磁石用の原料合金粉末をう
るためには今日大量に生産され安価なＦｅとＢとの合金
粉末を製造することが最も有効であるとして本発明の特
定組成範囲のＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ合金粉末を発明する
に至ったものである。

〔好適な実施の態様〕

本発明による希土類含有合金粉末は以下の工程によって
製造される。

Ｎｄ酸化物（Ｎｄ２０３）やＰｒ酸化物（Ｐｒ、Ｏ，盲
）などの軽希土類（Ｒ２）酸化物の少なくとも１種と、
Ｔｂ酸化物（Ｔｂ４０７）やＤｙｍ化物（ＤＹ２０：＋
）などの重希土類（Ｒ１）ｍ化物の少なくとも１種、鉄
（Ｆｅ）粉および純ポロン粉、フェロポロン（Ｆｅ−Ｂ
）粉、＝酸化ポロン（Ｂ２０：ｌ　）粉のうち少なくと
もｌ一種の原料粉末を Ｒ：１２．５〜２０原子％ Ｒ１：０．０５〜５原子％ Ｂ　：４〜２０原子％ Ｆｅ　：　６０〜８３．５原子％ （ここでＲ５は正希土類元素Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ。

Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂのうちの１種以上、Ｒ２はＮｄ
とＰｒの合計が８０％以上で、残りがＲ１以外のＹを含
む希土類元素の少なくとも１種としＲ＝Ｒ，＋Ｒ２（原
子％）とする）の組成となるように配合し、原料混合粉
末とする。さらに希土類酸化物の還元剤として金属Ｃａ
及びｙ’；ｔ、は水素化カルシウムを使用し、還元後の
反応生成物の崩壊を促進させるためにＣａＣｌ２粉末を
添加する。Ｃａの必要量は原料混合粉末中に含まれる酸
素を還元するのに必要な化学量論的必要量の１．２〜３
．５倍（重量比）、好ましくは１．５〜２．５倍、さら
に好ましくは１．６〜２．０倍とし、ＣａＣ１ｚの量は
希土類酸化物原料の１〜１５％（重量比）、好ましくは
２〜１０％、さらに好ましくは３〜６％とする。

以上の希土類酸化物粉末、Ｆｅ粉、フェロポロン粉など
の各原料粉末およびＣａ還元剤などからなる混合粉末を
アルゴン不活性ガス雰囲気中において９５０−１２００
℃、より好ましくは９５０−１１００℃の温度範囲で１
〜５時間の還元・拡散処理を行い、室温まで冷却して還
元反応生成物をえる。これを適当な粒度、好ましくは８
ｍｅ　ｓ　ｈ　（２，４ｍｍ）以下に粉砕して水中に投
入すると反応生成物中の酸化カルシウム（Ｃａｂ）、Ｃ
ａＯ−２ＣａＣ１２および過剰なカルシウムは水酸化カ
ルシウム（Ｃａ　（ＯＨ）　２　）などとなり、反応生
成物は崩壊して木との混合スラリーとなる。このスラリ
ーを水を用いてＣａ分を十分に除去して粉末粒径凡そ１
０〜５００　ｇ、ｍの本発明の希土類含有合金粉末かえ
られる。ｌＯｐｍ以下では合金中に酸素量が多くなり、
優れた磁石特性が得られない、また、５００ｇｍ以上で
は還元時の拡散反応が十分でない場合が多く、α−Ｆｅ
相などが磁石中に出現するためｉＨｃが低下し減磁曲線
の角形性を悪くする０本発明の好ましい粒径は後続の磁
石化工程における作業性および磁石特性の点で２０−３
００ルｍが好ましい、なお、最終製品のＦｅＢＲ系焼結
磁石を研摩加工する際に前記組成合金及びそれらの研摩
粉が出るが、これらの研摩粉を還元反応のための出発原
料として用いることもできる。えられた合金粉末は Ｒ：１２．５〜２０原子％ Ｒ，二　〇　、　０５〜５［子％ Ｂ　：４〜２０原子％ Ｆｅ：６０〜８３．５原子％ （ここでＲ１は重希土類元素ｃｄ、”ｒｂ、’Ｉ）ｙ。

Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂのうちの１種以上、Ｒ２はＮｄ
とＰｒの合計が８０％以上で、残りがＲ１以外のＹを含
む希土類元素の少なくとも１種としＲ＝Ｒ，＋Ｒ２（原
子％）とする）からなり５主相（特定の相が８０容量％
以上）が正方晶で。

酸素含有量１１００００ｐｐ以下、炭素含有量１１００
０ｐｐ以下、カルシウム含有量２０００ｐｐｍ以下とな
る。

本発明における希土類合金粉末はＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ
磁石合金を製造する際にそのまま微粉砕して、ひき続き
プレス成形呻焼結（常圧又は加圧焼結）→時効処理とい
う粉末冶金的方法によって永久磁石にすることができる
。この微粉砕はアトライタ、ボールミル、ジェットミル
などを用い。

好ましくは１〜２０ｐｍ、より好ましくは２〜１０７ｈ
ｍにする。なお、異方性磁石を製造するためには磁界中
にて粒子を配向、成形できる０本発明の希土類合金粉末
を用いれば、希土類金属塊。

鉄およびポロンなどの原料塊を原料にして永久磁石を製
造する場合よりも合金溶解→鋳造→粗粉砕などの磁石の
製造工程の省略が可能となり、かつ安い出発原料を用い
るために製品磁石の価格が安価となるという利点を有し
、実用永久磁石材料を量産規模において容易に作すラる
点から経済的効果も大きい。

本発明の合金粉末に含まれる酸素は最も酸化しやすい希
土類元素と結合して希土類酸化物を形成し、酸素含有量
が１１００００ｐｐを越えると永久磁石中に酸化物（Ｒ
２０３）として４％以上残留することになり、磁石特性
とくに保磁力が１０ｋｏｅより低くなるので好ましくな
い、酸素含有量は好ましくは６０００ｐｐｍ以下、さら
に好ましくは４０００ｐｐｍ以下とする。

含有炭素量が１１０００ＰＰを越えると酸素の場合と同
様炭化物（ＲＣ２等）として永久磁石中に残留し減磁曲
線の角形性を低下させ保磁力が１０ｋＯｅ以下となる。

含有炭素量は好ましくは６００ｐｐｍ以下とする。

またカルシウム含有量が２ＱＯＯｐｐｍを越えると後続
のこの合金粉末を用いて磁石化する途中の焼結工程にお
いて還元性の極めて高いＣ＆蒸気を多量に発生し、熱処
理炉をいちじるしく汚染することになって、場合によっ
ては熱処理炉の炉壁を損耗して工業的に安定な生産が不
可能となる。

また、でき上った永久磁石中に含まれるＣａｌも多くな
って磁石特性の劣化を生ずる。生成合金中のＣａ量は好
ましくはｌｏｏＯＰＰｍ以下とする。

本願発明の希土類合金粉末の成分範囲の限定理由は以下
による。

Ｒ（Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）は、新
規なＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を製造する合金粉
末として必須元素であって、１２．５原子％よりも少な
くなると水系合金化合物中にＦｅが析出して保磁力が急
激に低下し、Ｒが２０原子％を越えると保磁力は１０ｋ
Ｏｅ以上の大きい値を示すが残留磁束密度Ｂｒが低下し
て（ＢＨ）ｍａｘ２０ＭＧＯｅ以上に必要なりｒが得ら
れなくなる。したがって希土類元素Ｒの量は、１２．５
原子％〜２ｏ原子％の範囲とする。Ｒ１の量は上述Ｒの
一部を構成する。Ｒ１量は僅か０．０５原子％の存在で
もＨｅが増加しており、ざらに減磁曲線の角形性も改善
され（ＢＨ）ｍａｘが増加する。そこでＲ１量の下限値
はｉＨｃ増加の効果と（ＢＨ）ｍａｘ増大の効果を考慮
して０．０５原子％以上とする。

Ｒ１量が増加するにつれてｉＨｃは上昇していき、（Ｂ
Ｈ）ｍａｘは０．４原子％をピークとしてわずかずつ減
少するが、例えば３原子％の含有でも（Ｂ　Ｈ）　ｍ　
ａ　ｘは３０ＭＧＯｅ以上を示す。

安定性が特に要求される用途にはｉＨｃが高いほど、す
なわちＲ，を多く含有する方が有利である。しかしＲ１
を構成する元素は希土類鉱石中にもわずかしか含まれて
おらず、その酸化物も大変高価である。従ってその上限
は５原子％とする。

また、Ｒ１としてはＤｙ、Ｔｂが望ましい、Ｒ２はＮｄ
とＰｒの合計がＲ２の８０％以上で、残りがＲ１以外の
Ｙを含む希土類元素の１種以上とする、但し、Ｓｍ、Ｌ
ａはできるだけ少ない方がよい。

Ｂｉは、４原子％以下になるとｉＨｃが１０ｋｏｅ以下
になる。またＢ量の増加もＲ量の増加と同じ＜　ｉＨｃ
を増加させるが、Ｂｒが低下してい＜、（ＢＨ）ｍａｘ
２ＱＭＧＯｅ以上であるためにはＢ２０原子％以下が必
要である。よって、Ｂｉは、４原子％〜２０原子％の範
囲とする。

Ｆｅは、新規なＲ量　−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を製
造する合金粉末として、必須元素であるが、６０原子％
未満では残留磁束密度Ｂｒが低下し、８３．５原子％を
越えると、高い保磁力が得られないので、Ｆｅ量は６０
原子％−８３．５原子％に限定する。

また、この発明による合金粉末は、Ｒ，Ｂ。

Ｆｅの他、工業的生産上不可避的不純物の存在を許容で
きる０例えば、２原子％以下のＰ、２原子％以下のＳ、
２原子％以下のＣｕ、合計量で２原子％以下を含有して
も実用的な磁気特性を示し、磁石合金の製造性改善、低
価格化が可能である。但しこれらの元素は一般にＢｒを
低下させるので少ない方がよく（例えば０．５原子％以
下、より好ましくは０．１原子％未満）、Ｂｒ９ｋＧ以
上の範囲とする。さらに、前記ＲｓＢ＊Ｆｅ合全中のＦ
ｅに部分的に代わり。

５．０原子％以下のＡＩ。

３．０原子％以下のＴｉ。

６．０原子％以下のＮｉ。

５．５原子％以下の■。

４．５原子％以下のＣｒ。

５．０原子％以下のＭｎ。

５．０原子％以下のＢｉ。

９．０原子％以下のＮｂ。

７．０原子％以下のＴａ。

５．２原子％以下のＭｏ。

５．０原子％以下のＷ。

１．０原子％以下のｓｂ。

３．５原子％以下のＧｅ。

１．５原子％以下のＳｎ。

３．３原子％以下のＺｒ。

３．３原子％以下のＨｆ、及び ５．０原子％以下のＳｉのうち少なくとも１種を添加含
有させることにより、永久磁石合金の高保磁力化が可能
になる。

結晶相は主相（特定の相が８０容量％以上好ましくは９
０容量％以上、さらに好ましくは９５容量％以」二）が
正方品であることが磁石として高い８ｉ気特性を発現す
るのに不可欠である。

上述の添加元素は一般にｉＨｃを増し、減磁曲線の角形
性を増す効果があるが、一方その添加量が増すに従い、
Ｂｒが低下していく。

（ＢＨ）ｗａｘ　２０ＭＧＯｅ以上を有するにはＥｒ９
ｋＧ以上が必要であり、そのためＢｆ。

Ｎｉ、Ｍｎの場合を除き添加量の各々（及び混合添加の
場合）の上限は先述の値以下と定められる。Ｂｉについ
てはその高い蒸気圧、Ｎｉ、ＭｎについてはｉＨｃの観
点からその上限を定める。

また、Ｓｉはキュリ一温度を高める効果がある。

２種以上の元素を添加する場合には添加量の合計の上限
は、実際に添加された当該元素の各上限値のうち最大値
を有するものの値以下となる０例えばＴｉ　、Ｎｉ　、
Ｎｂを添加した場合には、Ｎｂの９％以下となる。とく
に添加元素のうち、Ｖ。

Ｎ　ｂ　、　Ｔ　ａ　、　Ｍ　ｏ　、　Ｗ　、　Ｃｒ　
、　Ａ　Ｉが好ましい。

添加元素の含有量は少量が好ましく、一般に３原子％以
下が有効である（ＡＩの場合０．１〜３原子％特に０．
２〜２原子％）。なおこれらの添加元素は金属粉として
、または、酸化物、或いは他の構成元素との合金ないし
混合酸化物として出発原料中に配合しておくこともでき
る。

この磁性相はＦｅＢＲ正方晶化合物結晶で構成され、非
磁性相により粒界を囲まれている。

非磁性相は主としてＲリッチ相（Ｒ金属）から成る。Ｂ
の多い場合Ｂリッチな相も部分的に存在しうる。非磁性
相粒界域の存在は高特性に寄与するものと考えられ、本
発明合金の重要な組織上の特徴を成す、非磁性相はほん
のわずかでも有効であり、例えばＩｖｏ１％以上は十分
な量である。正方晶結晶の格子パラメータはａ約８．８
Ａ、ｃ約１２．２Ａであり、その中心組成はＲ２Ｆｅ＋
４Ｂであると考えられる０本発明の合金粉末は一般に結
晶性であり、典型的には粉末粒子を構成する結晶の粒径
が、約ＩＩＬｍ以上である（但し、粉末粒子径がこれ以
上の場合に限る）、正方晶相の量は、Ｘ線回折の強度や
ｘ！！マイクロアナライザ等を用いて測定できる。さら
に、この合金粉末を用いた焼結永久磁石は結晶質であり
、ＲＦｅＢ正方晶相の平均結晶粒径は。

１〜４０）ｉｍ（さらに好ましくは３〜２０ＩＬｍ）で
あることが優れた永久磁石特性のために望ましい。

以下本発明の態様及び効果について実施例に従って説明
する。但し本発明は実施例の記載に必ずしも制限されな
い。

〔実施例〕

実施例　ｌ Ｎｄ２Ｏ３粉末：５６．２ｇｒ ＤＹｔＯｉ粉末：　　４−３ｇｒ フェロボロン粉末（ｌＩ３．５ｗｔ＄Ｂ−Ｆｅ合金粉末
）：　　６．１ｇｒ Ｆｅ粉　　　：５９．４ｇｒ 金属Ｃａ　　　　：５３．６ｇｒ （化学量論比の２．５倍） ＣａＣ１２：２．６ｇｒ （希土類酸化物原料の４．３ｗｔ％） の原料粉末合計１８２．２ｇｒを用い、３０．５％Ｎｄ
−３，６％Ｄｙ−６４，７５％Ｆｅ−１，１５％Ｂ（重
量％） ［１４，１％Ｎｄ−１，５％Ｄ７−７７．３％Ｆｅ−７
，１％Ｂ（原子％）］の 組成合金を狙いにして、Ｖ型混合機を用いて混合した。

ついでこの混合原料の圧縮体をステンレス製容器に充填
し、マツフル炉中に装入後宮器内をアルゴンガス気流中
において昇温した。１１５０”ＣＸ３ｈｒの恒温保持後
室部まで炉冷した。えられた還元反応生成物を８ｍｅ　
ｓ　ｈスルーに粗粉砕後１０ｆＬのイオン交換水中に投
入し１反応生成物中の酸化カルシウム（Ｃａｂ）、Ｃａ
Ｏ・２ＣａＣ１２，未反応の残留カルシウムを水酸化カ
ルシウム（Ｃａ　（ＯＨ）　ｔ　）にして反応生成物を
崩壊させスラリー状にした。１時間攪拌した後、３０分
間静置して水酸化カルシウム懸濁液をすて、再び注水し
、攪拌・静置・懸濁液除去の工程を複数回くり返した。

このようにして分離Ｏ採取されたＮｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｂ
系合金粉末を真空中で乾燥し、２０〜３００４ｍの本発
明の磁石材料用希土類合金粉末８６ｇｒをえた。

成分分析の結果、下記の通り Ｎｄ：３０．４ｗｔ％ Ｄｙ：　　３．５ｗｔ％ Ｆｅ　：　６３．８ｗｔ％ Ｂ　　：　　１．２ｗｔ％ Ｃａ：　　８００ｐｐｍ ｏ２　：４８００ｐｐｍ Ｃ：　　７５０ｐｐｍ の所望の合金粉末がえられた。ｘｉ回折の図形のを有す
る正方晶系の金属間化合物を９５％以上の主相とする合
金粉末であった。

この粉末を微粉砕し、平均粒径２．７０ｐｍの粉末にし
テ１　、５　ｔ　／　Ｃｍ２の圧力で１ｏｋｏｅの磁界
中において圧縮成型体にした。その後１１２０℃−２時
間のＡｒ気流中焼結と６００”Ｃ！−１時間の時効処理
を行い、永久磁石試料を作製した。

Ｂｒ　　＝１１．４ｋＧ ｉＨｃ＝１０．６ｋｏｅ （ＢＨ）ｍａｘ＝３０．４ＭＧＯｅ のすぐれた磁石特性がえられた。

実施例　２ Ｎｄ２０３粉末：４４．９ｇｒ ＤＳＦ２０３粉末：　　１．４ｇｒ ７、ｏボロン粉末（１９，ＯｗｔＸＢ−Ｆｅ合金粉末）
：　　６．１ｇｒ Ｆｅ粉　　　　＝６２．３ｇｒ 金属Ｃａ　　　　：４１．３ｇｒ （化学量論比の２．５倍） ＣａＣ１２：　　２．３ｇｒ （希土類酸化物原料の５．０ｗｔ％） の原料粉末合計１５８．３ｇｒを用い。

３０．５％Ｎｄ−１，２％Ｄｙ−６７，２％Ｆｅ−１，
２％Ｂ　ＣＭ量％） ［１３、８％Ｎｄ−０，５％Ｄ７−７８．５％Ｆｅ−７
，２％Ｂ（原子％）］ 組成合金を狙いにして、実施例１と同様にして１０５０
℃−３時間の還元処理をし、２０〜５００　ｐｍの本発
明の磁石材料用希土類合金粉末を７５ｇｒえた。

成分分析の結果、下記の通り Ｎｄ：２９．４ｗｔ％ Ｄｙ：　　１．０ｗｔ％ Ｆｅｙ８８．６ｗｔ％ Ｂ　　：　　１．０ｗｔ％ Ｃａ：　　４９０ｐｐｍ ０２　：　３３００ｐｐｍ Ｃ：　　４８０ｐｐｍ の所望の合金粉末かえられた。Ｘ線回折図形の測する正
方晶系の金属間化合物を９２％以上の主相とする合金粉
末であった。

実施例１と同様にして永久磁石材料を作成してＢｒ　　
　＝１２．４ｋＧ ｉＨｃ＝１０．３ｋｏｅ （ＢＨ）ｍａｘ＝３６．２ＭＧＯｅ のすぐれた磁石特性かえられた。

実施例　３ Ｎｄ２０．粉末：　３６．Ｉｇｒ Ｌａ２０３粉末：　　３．７ｇｒ Ｄｙ２０３粉末：　　５．Ｉｇｒ Ｇｄ２０３粉末：　　３．Ｏｇｒ Ｆｅ粉　　　：５７．５ｇｒ フェロポロン粉（１１］、ＯｗｔＸＢ−Ｆｅ合金粉）：
　　８．８ｇｒ 金属Ｃａ　　　Ｈ５４，８ｇｒ （化学量論比の３．２倍） ＣａＣ１２：　　４．８ｇｒ （希土類酸化物原料のＬＯｗＬ％） の原料粉末合計１７３．８ｇｒを用い、２４．５％Ｎｄ
−２，５％Ｌａ−４，３％ｎｙ−２，４％Ｇｄ−６４，
６％Ｆｅ−１，７％Ｂ（重量％） ［１１％Ｎｄ−１，２％Ｌａ−１，７％Ｄｙ−１％Ｇｄ
−７５％Ｆｅ−１０，１％Ｂ（原子％）］組成合金を狙
いにして実施例１と同様にして３０〜５００　ｐ、　ｍ
の粉末８５ｇｒをえた。

成分分析の結果、下記の通り Ｎｄ：２４．３ｗｔ％ Ｌａ：　　２．４ｗｔ％ Ｄｙ：　　４．５ｗｔ％ Ｇｄ：　　２．４ｗｔ％ Ｆｅ：６４．７ｖｒｔ％ Ｂ：１．６ｗｔ％ Ｃａ：　ＬＯＯＯｐｐｍ ０２　：５５００ｐｐｍ Ｃ：　　５００ｐｐｍ の所望の合金粉末かえられた。Ｘ線回折図形の測する正
方晶系の金属間化合物を８９％以上の主相とする合金粉
末であった。

えられた粉末を微粉砕し、平均粒度３．５ｇｍの粉末に
して１．５ｔ／ｃｍ’の圧力で１０ｋｏｅの磁界中にお
いて圧縮成型体にした。その後１１００℃−２時間の焼
結と６００℃−１時間の時効処理を行い永久磁石試料を
作製した。

Ｂｒ　　＝１０．５ｋＧ ｉＨｃ＝１３．５ｋｏｅ （ＢＨ）ｍａｘ＝２４．７ＭＧＯｅ のすぐれた磁石特性かえられた。

実施例　４ Ｎｄ２０３粉末：４３．８ｇｒ Ｄｙ２０３粉末：　　４．５ｇｒ Ｆｅ粉　　　　：５９．２ｇｒ Ｆｅ−Ｂ粉（１９，ＯｗｔＸＢ−Ｆｅ合金粉末）：　　
７．Ｏｇｒ Ａｔ２０３　（アルミナ）粉末 ：　　Ｌ、Ｏｇｒ 金属Ｃａ　　　　：４９．３ｇｒ （化学量論比の２．８倍） ＣａＣ１２：　　３．５ｇｒ （耐化物原料の７ｗｔ％） の原料粉末合計１６８．２ｇｒを用い ２９．７％Ｎｄ−３，７％ＤＹ−６４．８％Ｆｅ−１，
３％Ｂ−０，４％ＡＩ（玉量％）［１３，５％Ｎｄ−１
，５％ｐｙ−７ｓ　、０％Ｆｅ−８％Ｂ−１，０％Ａｌ
（原子％）］組成合金を狙いにして実施例１と同様にし
て１０８０”ＯＸ３時間の還元処理をして３０〜５００
ルｍの合金粉末８３ｇｒをえた。

成分分析結果、下記の通り Ｎｄ：２９．６ｗｔ％ Ｄｙ：　　３−７ｗｔ％ Ｆｅ　：　６４−８ｗｔ％ Ｂ　　：　　１．３ｗｔ％ Ａｌ：　　０．５ｗｔ％ Ｃａ：　　８５０ｐｐｍ ０２　：３２００ｐｐｍ Ｃ：　　７８０ｐｐｍ の所望の合金粉末かえられた。Ｘ線回折図形の測する正
方晶系の金属間化合物を９２％以上の主相とする合金粉
末であった。

実施例２と同様にして永久磁石試料を作製した。

Ｂｒ　　＝１１．３ｋＧ ｉ）１ｃ＝１７．５ｋｏｅ （ＢＨ）ｍａｘ＝２９．８ＭＧＯｅ のすぐれた磁石特性かえられた。

実施例　５ Ｎｄ２０．粉末、４３．４ｇｒ Ｄｙ２０３粉末：　　４．４ｇｒ Ｆｅ粉末　　　：５７．９ｇｒ フェロポロン粉（１Ｉ１１．ｏｗｔｌＢ−Ｆｅ合金粉末
）：　　６．９ｇｒ フェロニオブ粉末（６７，３ｗｔ＄Ｎｂ−Ｆｅ合金粉末
）：　　２．１ｇｒ 金属Ｃａ　　　　：４２．７ｇｒ （化学量論比の２．５倍） ＣａＣ１，：　　０．８ｇｒ （希土類酸化物原料の１２ｗｔ％） の原料粉末合計１５８．２ｇｒを用い ２９．４％Ｎｄ−３，７％Ｏｙ−６４，２％Ｆｅ−１，
３％Ｂ−１，４％Ｎｂ（４量％）［１２、５％Ｎｄ−１
，５％Ｄ７−７７．０％Ｆｅ−８％Ｂ−１％Ｎｂ（原子
％）］ 組成合金を狙いにして実施例３と同様にして２０〜５０
０ｇｍの粉末８８ｇｒをえた。

成分分析の結果、下記の通り Ｎｄ：２９．２ｗｔ％ Ｄｙ：　　３．７ｗｔ％ Ｆｅ：６４．５ｗｔ％ Ｂ　　：　　１．２ｗｔ％ Ｎｂ：　　１．４ｗｔ％ Ｃａ：　　５００ｐｐｍ ０２　：４３００ｐｐｍ Ｃ：　　３２０ｐｐｍ の所望の合金粉末かえられた。Ｘ線回折図形の測する正
方晶系の金属間化合物を９０％以上の主相とする合金粉
末であった。

実施例３と同様にして永久磁石試料を作製した。

Ｂｒ　　＝１１．５ｋＧ ｉＨｃ＝１４．５ｋｏｅ （ＢＨ）ｍａｘ＝３０．５ＭＧＯｅ のすぐれた磁石特性かえられた。

〔効果〕

詳述の通り、本発明によれば、Ｒ１−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ系
の磁石を製造するための同様な組成の合金粉末が希土類
醸化物及び酸化ホウ素原料を出発原料として用いて安価
に得られ、その使用により、優れた特性のＲ１−Ｒ２−
Ｆｅ−Ｂ系永久磁石が得られると共に磁石製造工程から
希土類金属の単離精製−合金の溶製−冷却（通例鋳造）
−粉砕という所定合金粉末の製造工程が省略でき、磁石
製造工程の短縮が実現する。この工程短縮は、好ましく
ない成分ないし不純物（酸素等）の工程中における混入
を避ける上で極めて有用である。

特に溶製から粉砕までの工程において酸素等の混入を防
止することは複雑な工程管理を必要として困難であり、
製造コストの増大の一因となるからである。

さらに希土類酸化物として、夫々の希土類酸化物として
分離されたものを用いる必要は必ずしもなく、目標組成
に対応する希土類酸化物混合物あるいは、部分的に不足
希土類酸化物を加えて出発原料とすることにより、希土
類酸化物の分離工程自体においても、工程の短縮・コス
トダウンが可能となる。

また本発明の合金は、直接還元法によって直接に、磁気
特性上必須の正方晶磁性相を主相とする合金として得ら
れる点で効果大であり、しかも粉末状として得られるこ
とも大きな利点である。

希土類磁石を希土類酸化物を還元した合金粉末から得る
方法はＳｍ・コバルト磁石で知られている。しかしＳｍ
−コバルト磁石は１１５０〜１３００℃の高い還元温度
を必要とするため粒成長を起こしたり、崩壊時に粒度の
揃った粉末を得難く、また還元時に用いる容器と反応し
てこれを著しく損傷させる。

以上を総合して、本発明の効果は、顕著なものであると
認められる。

出願人　　住友特殊金属株式会社 代理人　　　弁理士　　加　藤　朝　道（外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）Ｒ：１２．５〜２０原子％、 Ｒ＿１：０．０５〜５原子％、 Ｂ：４〜２０原子％、 Ｆｅ：６０〜８３．５原子％ （ここでＲ＿１は重希土類元素Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ
   、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂのうちの１種以上、Ｒ＿２はＮｄと
   Ｐｒの合計が８０％以上で、残りがＲ＿１以外のＹを含
   む希土類元素の少なくとも１種とし、Ｒ＝Ｒ＿１＋Ｒ＿
   ２（原子％）とする）からなる合金粉末において主相（
   特定の相が８０％以上）が正方晶であり、酸素含有量１
   ００００ｐｐｍ以下、炭素含有量１０００ｐｐｍ以下、
   カルシウム含有量２０００ｐｐｍ以下を特徴とする希土
   類含有合金粉末。 ２）前記Ｆｅに部分的に代わり、 ５．０原子％以下のＡｌ、 ３．０原子％以下のＴｉ、 ５．５原子％以下のＶ、 ６．０原子％以下のＮｉ、 ４．５原子％以下のＣｒ、 ５．０原子％以下のＭｎ、 ５．０原子％以下のＢｉ、 ９．０原子％以下のＮｂ、 ７．０原子％以下のＴａ、 ５．２原子％以下のＭｏ、 ５．０原子％以下のＷ、 １．０原子％以下のＳｂ、 ３．５原子％以下のＧｅ、 １．５原子％以下のＳｎ、 ３．３原子％以下のＺｒ、 ３．３原子％以下のＨｆ、及び ５．０原子％以下のＳｉのうち少なくとも１種を添加含
   有させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の合金
   粉末。