JPS6135259B2 - - Google Patents

Description

１ Ｒ（Co_1-x-y-〓_-〓Fe_xCu_yM〓M′〓）_A （ここでＲ：Sm、Ceを中心とする希土類元素の
１種又は２種以上の組みあわせ、Ｍ：Zr、M′：
Ca 0.01≦ｘ≦0.4、0.02≦ｙ≦0.25、 0.001≦α≦0.15、0.001≦β≦0.15 6.0≦Ａ≦8.3） なる組成から成ることを特徴とする永久磁石合
金。

【発明の詳細な説明】

本発明は希土類金属とCoからなる金属間化合
物、特に希土類成分の低いCu添加型R₂Co₁₇系永
久磁石合金の改良に関するものである。Sm、Ce
を中心とした希土類元素の１種又は２種以上の組
みあわせからなる希土類金属（以下Ｒと記す）と
Co、Fe、Cuを含有するＲ（Co_1-x-yFe_xCu_y）_A、
0.01≦ｘ≦0.20、0.05≦ｙ≦0.25、6.5≦Ａ≦8.0で
あらわされる合金は残留磁束密度（Br）、保磁力
（_BＨ_C、_IＨ_C）のすぐれた永久磁石材として知られ
ている。（例えば特開昭50−1397号公報）。上記合
金ではすでに25MGOeにも達するエネルギー積
（（BH）max）が得られており、その特性を生か
した種々の応用がすでに行なわれている。

しかし上記磁石系では析出硬化に必要なCu置
換量が多く、Brの低下を生じBr〜10500G程度が
その限界であつた。又本Cu置換によるキユーリ
ー点の低下は熱安定性の低下をも招いていた。一
方Brの増加に効果のあるFe置換において過度の
Fe置換は保磁力を低下させるため望ましいFe置
換量ｘは0.1が限度であつた。さらに充分な保磁
力、ヒステリシス・カーブの角型性を得るために
必要なＡも7.0〜7.5であるため、高いBrが得られ
なかつた。

これらの欠点を改良するためにZr、Ｖ、Ta、
Nb、Tiの添加が検討され高Fe、低Cu領域におい
て約30MGOeの特性が報告されている。（例えば
Zr：特開昭52−115000号公報、Ｖ・Ta：特開昭
52−11692号公報、Nb：特開昭52−96922号公
報、Ti：特開昭52−120398号公報）すなわち、
Sm（Co₀.₆₉Fe₀.₂Cu₀.₁₀Zr₀.₀₁）₇.₄なる代表組成に
見られるようにFe置換量を上げ（0.1→0.2）、Cu
置換量を下げ（0.15→0.1）、４πIr〜11000Gを達
成したのである。しかしながら本Zr添加磁石は多
段時効を用いないと充分な_IＨ_Cを得ることができ
ない。そのため時効に必要な時間が長くかかり生
産性の面で問題があつた。（例えば800℃×2hrs、
＋700℃×1hr、＋600℃×2hrs、＋500℃×2hrs、＋
400℃×15hrs、計22hrs） さらにZr単独添加では充分な_IＨ_Cを得るために
は４πIrを増加させるために必要なFeの置換量
〓〓〓〓
は0.2がその上限でありその結果Br〜11000Gが限
界であつた。

又、本系においては_IＨ_Cは1150〜1220℃で行う
溶体化処理後の冷却速度に著しく影響されるため
磁気特性のバラツキ、および不均一性に大きな問
題があつた。

本発明は上記従来技術の欠点を改良し、極めて
有用な新規な永久磁石を提供することを目的とす
る。

上記目的を達成するために本発明はさらにCa
を複合添加することにより、熱処理時間を短縮し
Fe置換量を増加させ充分な析出硬化に必要なCu
置換量を下げさらに高い磁気特性を持つ永久磁石
を得ることを特徴とするものである。発明者等は
種々の実験の結果Zr＋Caの複合添加によつて熱
処理時間の短縮できることを見いだした。Caの
添加はさらに溶体化後の冷却速度の緩和が可能と
なり熱処理におよぼす好影響は大である。

Caの添加によつて一般的にはキユーリー点Br
は低下するが、キユーリー点はCaの添加によつ
てCu置換量が多少低下することによつてほとん
ど変化しない又BrもFe置換量が増加させうるた
めかえつて増加する。

本発明においてCaの添加量が0.001より少い場
合は熱処理におよぼす好影響が期待できず、又
0.15を越える場合はBrの低下による磁気特性の劣
下およびキユーリー点の低下による熱安定性の劣
化を生じ、永久磁石材料として好ましくない。一
方Zrの添加量が0.001より少い場合は充分な_IＨ_C
が得られず又0.15を越える場合はBrおよびキユー
リー点が低下してCaと同様永久磁石材料として
好ましくない。Fe置換は一般にBrを増加させる
が_IＨ_Cの低下をまねく。特に本発明による複合添
加物を用いた場合にはBrの増加に有用であるFe
置換量を増加しても保磁力の低下が少いため無添
加の場合よりもFe置換量を多くできる。Fe置換
量が0.01以下の場合はBrの増加に効果が少く、又
0.4以上の場合は保磁力の低下をまねく。

Cuの置換量が0.02より少い場合は本発明によ
る添加物を用いてもいわゆる析出硬化型の永久磁
石材として充分な保磁力が得られない。Cu置換
量が0.25を越える場合はBrの低下をまねき本発明
が生かされない。

Ａの値が6.0以下の場合はBrが低く、8.3以上の
場合はdendrite（Co、Cu、Fe、rich相）が生じ
て永久磁石材料として好ましくない。

以下実施例によつて本発明を説明する。

実施例 １ Sm（Co₀.₆₅₈Fe₀.₂₃Cu₀.₀₉Zr₀.₀₁₂Ca₀.₀₁）_7.4 なる合金を高周波溶解し、ジヨー・クラツシヤ
ー、ブラウン・ミルを用いて粗粉砕後、ジエツト
ミルによる微粉砕を行なつた。粉砕媒体はN₂ガ
スであり、微粉末粒度は4.5μである。本粉砕粉
を15KOeの磁場中で配向後２ton/cmの圧力で静水
圧プレスを用いて圧縮成型した。得られた成型体
を1190℃で１時間真空焼結した。焼結後1180℃×
0.5hr溶体化し水中に急冷した。さらに800℃×
2hrsの時効を加えた。

得られた磁気特性は Br〜10500G _BＨ_C〜6500Oe _IＨ_C〜6900Oe （BH）max〜26.1MGOe であつた。

実施例 ２ Sm（Co₀.₆₆Fe₀.₂₄Cu₀.₀₈Zr₀.₀₁Ca₀.₀₁）₇.₂ なる合金を実施例１と同様の方法で微粉砕、圧縮
成型、焼結した。焼結後1160℃×1hr、溶体化
し、Siオイル中に急冷した。さらに800℃×
2hrs、＋700℃×2hrsの時効をほどこした。

得られた磁気特性は Br〜10400G _BＨ_C〜6500Oe _IＨ_C〜6900Oe （BH）max〜25.0MGOe であつた。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】