JPS61270304A - 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−コバルトＣＯ−ホウ素Ｂ系
の永久磁石原料としてのＲ−Ｆｅ−Ｃ。

−Ｂ系合金粉末に関する。工業的量産規模において安価
にＲ＋−Ｒ２−Ｆｅ−Ｃｏ−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〕

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

しかし、このＲ−Ｆａ−Ｂ合金磁石のキュリ一温度は３
１０℃と比較的低く、常温以上の使用条件に対して安定
性に欠けるため、Ｆｅの一部をＣｏに置換し、キュリ一
温度を上昇せしめて、温度に対する安定性の向上が計ら
れている。（特開昭５９−６４７３３号） 〔発明により解決すべき問題点〕 本出願人はさらにＲ−Ｆｅ−Ｃｏ−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、
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂの少なくとも１種以上の正希土
類元素で５原子％以下置換することによって（ＢＨ）ｍ
ａｘ＝　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℃の温度環境におイー（
も使用可能なＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｇｏ−Ｂ系外土類磁石
（ここでＲ１はＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ。

Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂの重希土類元素のうち１種以上
、Ｒ２はＮｄ及び／又はＰｒが８０原子％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５８−１４１８５０号）。

このＲ＋　−Ｒ２Ｆ　ｅ−ＣＯＢ系外土類磁石を製造す
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、電解コバルト、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−ｃ’Ｒ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系永久磁石はｉ
Ｈｃ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
（Ｒ＋−Ｒ２）−Ｆｅ−Ｃｏ−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％（そのう
ちＲ，：０．０５〜５原子％）　　、Ｂ：４〜２０原子
％、Ｆｅ　：　４５〜８２原子％、Ｃｏ：３５原子％以
下（但し０％は除く）（ここでＲ１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及び／又はＦ
ｒが８０原子％以上で、残りがＲ「以外のＹを含む希土
類元素の少なくとも１種としＲ＝Ｒ１＋Ｒ２（Ｄ子％）
とする）からなる合金粉末で、あって主相（合金の８０
マＯ１％以上）が正方晶であり、酸素含有量１１０００
０ｐｐ以下、炭素含有５１１０００　ｐ　ｐ　ｍ以下、
カルシウム含有量２０００ｐｐｍ以下であることを特徴
とする希土類含有合金粉末である。

本発明（Ｆ）　Ｒ＋　　Ｒ２Ｆ　ｅ　−Ｃｏ　−８合金
粉末を用いることによッテ（ＥＨ）　ｍａｔ　２０ＭＧ
Ｏｅ以上、１ＨｃＬＯｋｏｅ以上の磁石特性を維持した
ままで磁石のキュリ一温度を上昇させて、残留磁束密度
（Ｂ　ｒ）の温度係数（α）を、従来のＲ−Ｆｅ−Ｂ又
はＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｂ磁石合金（α＝約約０ニ１４ よりも改良された永久磁石がえられる，Ｃｏ５原子％以
上でＢｒの温度係数αは約０．１％／度以下となる。

また本発明によりＲ，−Ｒ２−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系外土類
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Ｎｄ２Ｏ３やＰｒ６０＋ｔなどの軽希
土類酸化物およびＴｂ３０４やＤＳ’２０３などの重希
土類酸化物とＦｅ粉、Ｃａ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
て金属カルシウム及び／又は水素化カルシウム、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（Ｃ
ａＣ１２）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
の短縮ちり能となり、価格の安いＲ＋　　Ｒ２−Ｆｅ　
　Ｃ。

−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
・拡散反応さ姓ると１反応部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、Ｃａ粉やＦ
ｅ−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Ｒ，−Ｒ７−Ｆｅ−Ｃｏ−８合金粉末が歩
留りよく回収され、希土類耐化物原料を有効に利用でき
る。還元剤としては金属Ｃａ、の代わりに水素化カルシ
ウムを用いることもできる。

また原料粉末中のＢ（ポロン）成分の含有はＲ＋　　　
Ｒ２Ｆ　ｅ　−Ｃｏ　−８合金粉末を生成する際の還元
・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。またＣＯ酸成分含有は、この永
久磁石に不可欠な（正方品構造を有する）金属間化合物
の一部となり、合金粉末のＩｆ１酸化性を著しく向上さ
せる効果がある。

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，−Ｒ，−Ｆｅ−Ｇｏ−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Ｒ１−Ｒ２−Ｆｅ−Ｃｏ−８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ｃＮｄ２ｏＴ）やＰｒ％化物（Ｐ　ｒ＋ｉ　
０＋　１）などの軽希土類（Ｒ２）酸化物の少なくとも
１種と、Ｔｂ酸化物（Ｔｂ４ｏ））やＤｙ醇化物（ＤＳ
’２０３）などの重希土類（Ｒ１）＃化物の少なくとも
１種、鉄（Ｆ　ｅ）粉、コへＪｌ／ト（Ｃｏ）粉および
純ボロン粉。

フェロポロン（Ｆｅ−Ｂ）粉、二酸化ホロン（ｎｚｏ３
）粉のうち少なくとも１種の原料粉末を Ｒ：１２．５〜２０原子％（そのうち Ｒ＋：０．０５〜５原子％）、 Ｂ　：４〜２０原子％、 Ｆｅ：４５〜８２原子％、及び Ｃｏ：３５原子％以下（但し、０％を除く）（ここでＲ
，は重希土類元素Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ。

Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ（７）うち（７）３種以上、Ｒ
２はＮｄ及び／又はＰｒが８０原子％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＝
Ｒ１：Ｒ２（原子％）とする）の組成となるように配合
し、原料合金末とする。さらに希土類酸化物の還元剤と
して金属Ｃａ及び／又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（兎；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、ＣａＣ１
２の量は希土類酸化物原料の１〜１５％（正量比）（好
ましくは２〜１０％、さらに好ましくは３〜６％）とす
る。

以上の希土類醜化物粉末、Ｆｅ粉、Ｃｏ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℃（好ましくは９５０〜１１００’
Ｃ）の温度範囲で所定ｌＩ′Ｆ間（好ましくは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８ｍｅ
　ｓ　ｈ　（２、４ｍｍ）以下に粉砕して水に接触させ
る（投入する）と反応生成物中の酸化カルシラｌｈ　（
Ｃａｂ）、ＣａＯ＊２ＣａＣ１２および過剰なカルシウ
ムは水酸化カルシウム（Ｃａ　（ＯＨ）　ｔ　）などと
なり、反応生成物は崩壊して水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１０〜５００４ｍの本発明の希土類含有合金
粉末がえられる。１０ＩＬｍ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、５００　
ｐｍ以上では還元時の拡散反応が十分でないことが多く
、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低下させる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２０〜３００　＃Ｌｍが好ましい、えられた合金粉
末はＲ：１２．５〜２０原子％（Ｒのうち Ｒ，：０．０５〜５原子％）、 Ｂ　：４〜２０原子％、 Ｆｅ：４５〜８２原子％、及び Ｃｏ：３５原子％以下（但し、０％は除く）（ここでＲ
，は重希土類元素ａｃｔ、Ｔｂ、Ｄｙ。

Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂのうちの１種以上、　Ｒ２はＮ
ｄ及び／又はＰｒが８０原子％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＝Ｒ１：
Ｒ，（原子％）とする）からなり、主相（合金の８０マ
０１％以上）が正方晶で、酸素含有量１１００００ｐｐ
以下、炭素含有量１１０００ｐｐ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Ｒｌｏ−Ｒ，−Ｆｅ−
Ｃｏ−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→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、ジェットミル等を用いて好
ましくは１〜２０ＩＬｍ、より好ましくは２〜１０ト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、鉄およびボ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
て容易に作りう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ｉｏｏｏｏｐｐｍ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以下になるので好ましくない
。

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、さらに好ま
しくは４００ｐｐｍ以下とする。

またカルシウム含有量が２０００ｐｐｍ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Ｃａ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Ｃａ量も多くな
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１１０００ｐｐ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−Ｃｏ−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α−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１０ｋｏｅ以上の大きい値を示すが残留磁束密度Ｂ
ｒ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ｆ−％〜２０原子％原子団とする。ＲＩの
量は上述Ｒの一部を構成する。

Ｒ，量は僅か０．０５原ｆ％の存在でもＨａが増加して
おり、ざらに減磁曲線の角形性も改善され（ＢＨ）ｍａ
ｘが増加する。そこでＲＩ量の下限値はｉＨｃ増加の効
果と（ＢＨ）ｍａｘａ大の効果を考慮して０．０５原ｆ
％以上とする。ＲＩ量が増加するにつれてｉＨｃは上昇
していき、（ＢＨ）ｍ、ａｘは０．４原ｆ％をビークと
してわずかずつ減少するが、例えば３原ｆ％の含有でも
（ＢＨ）ｍａｘ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Ｒ１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ｆ％とする。

また、Ｒ１としてはＤＹ　、Ｔｂが望ましい、Ｒ２はＮ
ｄとＰｒの合計がＲ２の８０％以上で、残りがＲ６以外
のＹを含む希土類元素の１種以上とする。但し、Ｓｍ、
Ｌａはできるだけ少ない方がよい。

Ｂｆｆｉは、４原ｆ％以下になるとｉＨｃが１０ｋｏｅ
以下になる。またＥ、５）の増加もＲＩの増加と同じ＜
ｉＨｃを増加させるが、Ｂｒが低下してい＜、（ＢＨ）
ｍａｘ２０ＭＧＯｅ以上であるためにはＢ２０原ｆ％以
下が必要である。よって、Ｂｉは、４原ｆ％〜２０原子
％の範囲とする。

Ｃｏ（７）添加はこのＲ１−Ｒ２−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系永
久磁石のキュリ一温度（Ｔｃ）を増加させる効果がある
（第１図）、キュリ一温度はＣ。

の添加量の増加に伴なって連続的に上昇していく、従っ
てＣＯはｂずかでも有効であり下限は特に限定されない
が好ましくは０．１原ｆ％以上とする。また、Ｃｏ量が
３５原ｆ％を越えると、永久磁石の飽和磁化及び保磁力
が低下して２０ＭＧＯｅより低くなるｍ　Ｆ　ｅ　Ｂ　
Ｒ系ではＢｒの温度係数は約０．１３％／’Ｃ（室温〜
１５０℃）であるがＣｏ５ｆＸ子％以上の含有により約
０．１％／℃となる。なｔ−３，Ｃｏ２５Ｊ！Ｘ子％以
下で他の特性を実質上劣化させることなくキュリ一温度
増大に寄与し、約２０原子％（１７〜２３原ｆ％）では
ｉＨｃも増大させる。Ｃｏｉは５〜６原子％とするのが
最も好ましい。

Ｆｅ量は、新規なＲ１−Ｒ２−Ｆｅ−Ｃｏ−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、４５
原ｆ％未満では残留磁束密度Ｅｒが低下し、８２原ｆ％
を越えると、高い保磁力が得られないので、Ｆｅ量は４
５原ｆ％〜８２原子％に限定する。Ｆｅ量はさらに好ま
しくは４５〜８０原ｆ％とする。さらに、ＦｅとＣｏの
合計量は６０原ｆ％以上とするのが好ましく、最も好ま
しくはＦｅｉは６０原ｆ％以上とする。

また、この発明による合金粉末は、Ｒ，Ｂ。

Ｆｅ、Ｃｏ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ｆ％以下のＰ、２原ｆ％以下
のＳ、２ｆＸ子％以下のＣｕ、合計量で２原ｆ％以下を
含有してもなお実用的なＩａ気気性性示し、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
、０．５Ｊｉ；（子％以下、より好ましくは０．１原ｆ
％未満）、Ｂ　ｒ　９　ｋＧ以上の範囲とする。さらに
、前記Ｒ・ＦｅΦＣｏ会Ｂ合金中のＦｅに部分的に代わ
り、５．０原ｆ％以下のＡＩ。

３．０原子％以下のＴｉ。

６．０原ｆ％以下のＮｉ。

５．５原ｆ％以下のＶ。

４．５原ｆ％以下のＣｒ。

５．０原ｆ％以下のＭｎ。

５．０原ｆ％以下のＢｉ。

９．０原ｆ％以下のＮｂ。

７．０原ｆ％以下のＴａ。

５．２原ｆ％以下のＭｏ。

５．０原ｆ％以下のＷ。

１　、０原子％以下のｓｂ。

３．５ｆＸ子％以下のＧｅ。

１．５原ｆ％以下のＳｎ。

３．３原ｆ％以下のＺｒ。

３．３原ｆ％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。

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。

（Ｂ　Ｈ）　ｗａｘ　２０ＭＧＯｅ以上を有するにはＢ
ｒ９ｋＧ以上が必要であり、そのためＢｉ、ＮｉｌＭｎ
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６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。

Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、ＡＩ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。

結晶相は主相（合金の８０容量％以上、好ましくは９０
容量％以上、さらに好ましくは９５容量％以上）が正方
晶であることが磁石として高い磁気特性を発現するのに
不可欠である。

この磁性相はＦｅＣｏＢＲ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１ｖｏ１％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テあり、その中心組成はＲ２（Ｆ
ｅ。

Ｃｏ）、４Ｂであると考えられる。この合金粉末は一般
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１ｇｍ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、ｘ１！回折の強
度やＸ線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、Ｒ（Ｆｅ、Ｃｏ）Ｂ正方晶相の平均結晶粒径は、１
〜４０ルｍ（さらに好ましくは３〜２０ｐｍ）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　１ Ｎｄ２０３粉末二５４．８ｇｒ Ｄｙ２ｏ３粉末：　　５．６ｇｒ ７、ｏポロン粉末（１９，５ｗｔ＄Ｂ−Ｆｅ合金粉末）
：　　６．５ｇｒ Ｆｅ粉　　　　：４２．６ｇｒ Ｃａ粉　　　　：１８．６ｇｒ 金属Ｃａ　　　　：５３．５ｇｒ （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１８４．２ｇｒを用い、３０．０％Ｎｄ
−３，６％Ｄｙ−４７，７％Ｆ　ｅ　−１７，５％Ｃｏ
−１，１２％Ｂ（重量％） ［１４，０％Ｎｄ−１，５％Ｄｙ−５７，５％Ｆｅ−２
０％Ｃｏ−７，０％Ｂ（原子％）］ノ組成合金を狙いに
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”０Ｘ３ｈｒ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１０文のイオン交換水中に投入し、反応生成物中
の酸化カルシウム（Ｃａｂ）、ＣａＯ・２ＣａＣ１２，
未反応の残留カルシウムを水酸化カルシウム（ｃ　ａ　
（ｏＨ）　２　）にして反応生成物を崩壊させスラリー
状にした。１詩間攪拌した後、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・採取されたＮｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金粉末
を真空中で乾燥し、２０〜３００ｐｍの本発明の磁石材
料用希土類合金粉末８４ｇ　ｒをえた。

成分分析の結果、下記の通り Ｎｄ：３０．２ｗｔ％ Ｄｙ：　　３．３ｗｔ％ Ｆｅ：４８．２ｗＬ％ Ｃｏ：１５．８ｗｔ％ Ｂ　　：　　１．１ｗｔ％ Ｃａ：　　８００ｐｐｍ ０２　　：４１００ｐｐｍ Ｃ：　　６７０ｐｐｍ の所望の合金粉末かえられた。Ｘ線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２．５０ｇｍの粉末にし
て１．５　ｔ／ｃｍ２（７）圧力で１ｏｋｏｅの磁界中
において圧縮成型体にした。その後１１２０’Ｃ−２時
間のＡｒ気流中焼結と６ｏｏ℃−１時間の時効処理を行
い、永久磁石試料を作製した。

Ｂｒ　　＝１１．５ｋＧ ｉＨｃ＝１６．３ｋｏｅ （ＢＨ）ｍａｘ＝３１．７ＭＧＯｅ のすぐれた磁石特性かえられた。また、この合金磁石の
Ｂｒの温度係数α＝０．０７５％／’０（室温−１５０
℃）であった。

実施例　２ Ｎｄ２０３粉末：４．７．Ｏｇｒ Ｄｙ２０３粉末：　　１．６ｇｒ フェロポロン粉末（１９，Ｏｗｔ＄Ｂ−Ｆｅ合金粉末）
：　　６．４ｇｒ Ｆｅ粉　　　：８１．２ｇｒ Ｃａ粉　　　：　　４．４ｇｒ 金属Ｃａ　　　　：４３．３ｇｒ （化学量論比の２，５倍） ＣａＣ１２：　　２．５ｇｒ （希土類酸化物原料の５．０ｗｔ％） の原料粉末合計１６６．４ｇｒを用い、３０．４％Ｎｄ
−１，２％ＤＹ−６２．７％Ｆｅ−４．５％Ｃｏ−１，
２％Ｂ　（重量％）［１３、８％Ｎｄ−０，５％Ｄｙ−
７３，５％Ｆｅ−５％Ｃｏ−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１０７０℃
−３時間の還元処理をし、２０〜５００、ｍの本発明の
磁石材料用希土類合金粉末を７９ｇｒえた。

成分分析の結果、下記の通り Ｎｄ：２９．５ｗｔ％ Ｄ’ｌ：　　１．１ｗｔ％ Ｆｅ：６１．３ｗｔ％ Ｃｏ：　　４．１ｗｊ％ Ｂ　　：　　１．０ｗｔ％ Ｃａ：　　４９０ｐｐｍ ○、：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
方品系の金属間化合物を９３％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　　
＝１２．５ｋＧ ｉＨｃ＝　１２．１ｋＯｅ （ＢＨ）ｍａｘ−３７，４ＭＧＯｅ のすぐれた磁石特性かえられた。この磁石合金の温度特
性はα＝０．０９％／℃であった。

実施例　３ Ｎｄ２ｏＪ粉末：３６．３ｇｒ ＣｅＯ２粉末　：　　９．２ｇｒ Ｄｙ２０３粉末：　　３．１ｇｒ Ｇｄ、Ｏ，粉末：　　３．Ｏｇｒ Ｆｅ粉　　　　：４９．９ｇｒ Ｃａ粉　　　：　　８．Ｏｇｒ ７、ｏポ０７粉（１８，Ｏｗｔ＄Ｂ−Ｆｅ合金粉）＋　
　９．Ｏｇｒ 金属Ｃａ　　　　：６８．５ｇｒ （化学量論比の３．２倍） ＣａＣ１２：　　５．２ｇｒ （希土類酸化物原料の１０ｗｔ％） の原料粉末合計１９２．２ｇｒを用い。

２４．４％Ｎｄ−４，３％Ｃｅ−２，５％ｎｙ−２，４
％Ｇｄ−５５，７％Ｆｅ−９，０％Ｃｏ−１，７％Ｂ（
玉量％） ［１１％Ｎｄ−２％Ｃｅ−１％ｎｙ−ｔ％Ｇｄ−６５％
Ｆｅ−１０％Ｃｏ−１０％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ルｍの粉末
Ｂ７ｇｒをえた。

成分分析の結果、下記の通り Ｎｄ　：　２４．１ｗｔ％ Ｃｅ：　　４．０ｗｔ％　　１ Ｄｙ：　　２．３ｖｒｔ％ Ｇｄ：　　２．２ｗＬ％ Ｆｅ二５５．９ｗｔ％ Ｃｏ：　　８．８ｗｔ％ Ｂ　　：　　１．６ｗｔ％ Ｃａ：　　１１０ｌ１００ ｐｐ　：　　５５００ｐｐｍ Ｃ：　　　６００ｐｐｍ 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８７％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３．５７ｚｍの粉末
にして１　、５　ｔ　／　ｃ　ｍ　’の圧力で１０ｋｏ
ｅ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　　＝１０．７ｋＧ ｉＨｃ＝１０．４ｋｏｅ （ＢＨ）ｍａｘ＝２５．２ＭＧＯｅ 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、Ｒ＋−Ｒ７−Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｂ系の磁石を製造するための同様な組成の合金粉末が
希土類酸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（７）　
Ｒ１Ｒ２−Ｆ　ｅ　−ＣＯ−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
に近い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。

さらにＣｏの添加によって、永久磁石のキュリ一温度の
上昇、減磁曲線の角形性の向上並びに耐酸化性の向上、
また製造工程上の還元反応生成物の崩壊時の歩止まり向
上、微粉末の耐醸化安定性などがもたらされる。

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、Ｓｍａｍ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に〈＜、また
還元時に用いる容器を反応のために著しく損傷させる。

以上を総合して１本発明の効果は、顕著なものであると
認められる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例Ｆｅ−ｘＣｏ−８Ｂ−１３，
８Ｎｄ−１，ＯＤｙの系におけるＣｏ量とキュリ一温度
Ｔｃ（”Ｏ）の関係を示すグラフである。 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） 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）Ｒ：１２．５〜２０原子％（Ｒのうち Ｒ＿１：０．０５〜５原子％）、 Ｂ：４〜２０原子％、 Ｆｅ：４５〜８２原子％、及び Ｃｏ：３５原子％以下（但し０％を除く） （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及
   び／又はＰｒが８０原子％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）からなる合金粉末であって
   主相（合金の８０ｖｏｌ％以上）が正方晶であり、酸素
   含有量１００００ｐｐｍ以下、炭素含有量１０００ｐｐ
   ｍ以下、カルシウム含有量２０００ｐｐｍ以下であるこ
   と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。