JPS62116756A - 永久磁石合金 - Google Patents
永久磁石合金Info
- Publication number
- JPS62116756A JPS62116756A JP60255864A JP25586485A JPS62116756A JP S62116756 A JPS62116756 A JP S62116756A JP 60255864 A JP60255864 A JP 60255864A JP 25586485 A JP25586485 A JP 25586485A JP S62116756 A JPS62116756 A JP S62116756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- alloy
- thermal stability
- substitution
- magnet alloy
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
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。
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、NdとFeを主成分とする金属間化合物永久
磁石合金、特にNd −Fe −B系永久磁石合金の熱
安定性改良に関するものである。
磁石合金、特にNd −Fe −B系永久磁石合金の熱
安定性改良に関するものである。
[従来の技術1
Nd −Fe −B系永久磁石材料はSm−Co系永久
磁石材料よりも高い磁気特性の得られる新しい組成系と
して開発が進んでいる。
磁石材料よりも高い磁気特性の得られる新しい組成系と
して開発が進んでいる。
特開昭59−46008号、特開昭59−64733号
、特開昭59−89401号各公報及びジャーナル・オ
ブ・アブライドフィジクス(J ournal or
A pplied P hysics)匝(6)
巻筒2083頁(1984年)によれば、例えば、Nd
、、 Fe、、 B、、 [組成式+Nd(Fe、、
gtB 0.12 > 5.7相当]なる合金で、(
B H) max約35M G Oa 、 I Hc
約10KOeの磁気特性が得られ、またl”eの一部を
COで置換することによりキューリ一点が向上すること
、Ti 、Ni 、Bi 、V。
、特開昭59−89401号各公報及びジャーナル・オ
ブ・アブライドフィジクス(J ournal or
A pplied P hysics)匝(6)
巻筒2083頁(1984年)によれば、例えば、Nd
、、 Fe、、 B、、 [組成式+Nd(Fe、、
gtB 0.12 > 5.7相当]なる合金で、(
B H) max約35M G Oa 、 I Hc
約10KOeの磁気特性が得られ、またl”eの一部を
COで置換することによりキューリ一点が向上すること
、Ti 、Ni 、Bi 、V。
Nb 、Ta 、Cr 、Mo 、W、Mn 、AI
、Sb 。
、Sb 。
Ge、Sn、Zr、Hfの添加によりIHCが向上する
ことが示されている。これらNd −Fe −B合金で
得られる最大磁気エネルギー積(BH)max 35M
GOeG、tR−Co系磁石で得られている( B H
) max約30MGOeを大きく上まわっている。
ことが示されている。これらNd −Fe −B合金で
得られる最大磁気エネルギー積(BH)max 35M
GOeG、tR−Co系磁石で得られている( B H
) max約30MGOeを大きく上まわっている。
これら永久磁石材料は粉末冶金法によって作製される。
すなわち、真空溶解によるインゴット作製、粉砕、vi
i界中酸中成形結、熱処理、加工の工程によって製造さ
れる。
i界中酸中成形結、熱処理、加工の工程によって製造さ
れる。
溶解は通常の方法でAr中ないし真空中で行う。
Bはフェロボロンを用いることも可能であり、希土類元
素は最債に投入する。粉砕は粗粉砕と微粉砕に工程的に
はわかれるが、粗粉砕はスタンプミル、ショークラッシ
ャー、ブラウンミル、ディスクミルで、また、微粉砕は
ジェット・ミル、振動ミル、ボールミル等で行われる。
素は最債に投入する。粉砕は粗粉砕と微粉砕に工程的に
はわかれるが、粗粉砕はスタンプミル、ショークラッシ
ャー、ブラウンミル、ディスクミルで、また、微粉砕は
ジェット・ミル、振動ミル、ボールミル等で行われる。
いずれも酸化を防ぐために、非酸化性雰囲気で行うが、
有機溶媒や不活性ガスが用いられる。粉砕粒度は、3〜
5μm (FSSS)が望ましい。成形は金型成形に
より磁場中で行われる。これは異方性をつけるために必
要な技術で、本合金の場合、C軸に粉砕粉をそろえるた
めに不可欠な工程である。焼結はAr、He等の不活性
ガス中、または真空中、さらには水素中で、1050〜
1150℃の温度範囲で行われる。熱処理は用いる希土
類元素や組成によって異なることが考えられるが、60
0℃近傍の温度領域の加熱保持によって時効される。
有機溶媒や不活性ガスが用いられる。粉砕粒度は、3〜
5μm (FSSS)が望ましい。成形は金型成形に
より磁場中で行われる。これは異方性をつけるために必
要な技術で、本合金の場合、C軸に粉砕粉をそろえるた
めに不可欠な工程である。焼結はAr、He等の不活性
ガス中、または真空中、さらには水素中で、1050〜
1150℃の温度範囲で行われる。熱処理は用いる希土
類元素や組成によって異なることが考えられるが、60
0℃近傍の温度領域の加熱保持によって時効される。
例えば、佐用らの結果によれば590〜650℃の時効
により、高いIHC(〜12KOe)が得られている。
により、高いIHC(〜12KOe)が得られている。
[ジャーナル・オブ・アブライドフィジクス(Jour
nal of Applied Physics)5
5(6)巻筒2086頁(1984年)参照] [発明が解決しようとする問題点] Nd −Fe−B系永久磁石材料は、従来の3m−Co
系永久磁石材料よりも著しく熱安定性が悪く、例えば、
組成式: Nd (Fe0012 Bo、og >
5.f。
nal of Applied Physics)5
5(6)巻筒2086頁(1984年)参照] [発明が解決しようとする問題点] Nd −Fe−B系永久磁石材料は、従来の3m−Co
系永久磁石材料よりも著しく熱安定性が悪く、例えば、
組成式: Nd (Fe0012 Bo、og >
5.f。
を140℃に加熱した場合、保磁力rHcが約65%も
可逆的に減少してしまうと1/)う問題があり、自動車
、家電品の内に組込まれての使用、または多少でも室温
より温度が上がる様な環境下での使用ができないという
問題を生じていた。
可逆的に減少してしまうと1/)う問題があり、自動車
、家電品の内に組込まれての使用、または多少でも室温
より温度が上がる様な環境下での使用ができないという
問題を生じていた。
本発明は、前記従来Nd −Fe −B系永久磁石の有
する欠点を解決し、Nd −Fe −B系永久磁石材料
において、従来よりも改善された熱安定性を有する異方
性焼結永久磁石合金を提供するものである。
する欠点を解決し、Nd −Fe −B系永久磁石材料
において、従来よりも改善された熱安定性を有する異方
性焼結永久磁石合金を提供するものである。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、組成式(Nd+−g DVy > (
Fe、−、−。
Fe、−、−。
COZ By Mz )、4 (ここでMは、Nb
、 Mo 。
、 Mo 。
AI、Si、P、Zr、Cu、V、W、Ti。
Ni、Cr、Hf、Mn、8i、Sn、Sb。
Geの1種又は2種以上の組合せ、0.01≦X≦0.
3. 0.04 ≦’l≦0.20 、 0.001≦
Z≦0.03 。
3. 0.04 ≦’l≦0.20 、 0.001≦
Z≦0.03 。
4≦A≦7.5. 0.03 ≦a≦0.30 )なる
組成を有する焼結永久磁石合金である。さらにNdの一
部は、Ce 、 pr 、セリウムジジム等の軽希土類
元素やDy以外の重希土類元素で置換可能である。
組成を有する焼結永久磁石合金である。さらにNdの一
部は、Ce 、 pr 、セリウムジジム等の軽希土類
元素やDy以外の重希土類元素で置換可能である。
Ceは焼結温度を低下させ、PrはzHcを向上する効
果がある。又、異方性磁場の大きいR2Fe、+3化合
物を作るTb 、HO等の重希土類元素もNdの一部の
置換に有用である。
果がある。又、異方性磁場の大きいR2Fe、+3化合
物を作るTb 、HO等の重希土類元素もNdの一部の
置換に有用である。
本発明においてはNdの一部をDyで置換し、ざらにF
eの一部をGoで置換し、M(MはNb。
eの一部をGoで置換し、M(MはNb。
Mo、AI 、Si 、P、Zr、Cu、V、W。
Ti、Ni、Cr、Hf、Mn、Bi、Sn。
Sb 、Geの1種又は2種以上の組合せ)を添加する
ことにより、永久磁石合金の有する残留磁束密度を大幅
に低下させることなく熱安定性を著しく改良した永久磁
石を提供するものである。
ことにより、永久磁石合金の有する残留磁束密度を大幅
に低下させることなく熱安定性を著しく改良した永久磁
石を提供するものである。
Dyの置換によっても、一般的には残留磁束密度Srは
低下するが、キューリ一点Tcを多少上昇させるととも
に、異方性磁場(HA)を増大させ、IHCを高めるた
め、熱安定性が著しく増大した磁気特性の優れたR−F
e −s系永久磁石を得ることができる。
低下するが、キューリ一点Tcを多少上昇させるととも
に、異方性磁場(HA)を増大させ、IHCを高めるた
め、熱安定性が著しく増大した磁気特性の優れたR−F
e −s系永久磁石を得ることができる。
本発明において、Ndに対するDyの置換量αは0.0
3より少いと熱安定性を向上させるという本発明の目的
は達成されず、一方、0.3よりも置換量が多くなると
、残留磁束密度Brの低下によ。
3より少いと熱安定性を向上させるという本発明の目的
は達成されず、一方、0.3よりも置換量が多くなると
、残留磁束密度Brの低下によ。
る磁気特性劣化が著しいので、0.03≦α≦0.3の
置換が適切である。
置換が適切である。
本発明の磁石合金において、Coの置換は本質的に重要
であり、co置換にょるTcの上昇が実現される。すな
わち、一般にcoの置換量を増加させるとTcは上昇す
るが、rHcは低下する。
であり、co置換にょるTcの上昇が実現される。すな
わち、一般にcoの置換量を増加させるとTcは上昇す
るが、rHcは低下する。
したがって、熱安定性の確保のためにはCo置換による
Tc向上とDV置換によるrHc向上の両面を利用すべ
きである。
Tc向上とDV置換によるrHc向上の両面を利用すべ
きである。
また、過度のCo置換は3rの低下をまねく。
したがって、CO金含有関し、0.01≦X≦0.3と
した。すなわち、Co置換でXが0.01以下の場合は
TCの上昇が顕著でない。
した。すなわち、Co置換でXが0.01以下の場合は
TCの上昇が顕著でない。
Bの含有に関しては、組成式:(Nd、−〆D¥cK)
(F e、−x−y−、CoxByM、 >A にお
いて、Yく0.04の場合は高い保磁力が得られず、Y
>0.3であると、Bに富んだ非磁性相があられれ、B
rが低下するため、0.04≦Y≦ 0.3とした。
(F e、−x−y−、CoxByM、 >A にお
いて、Yく0.04の場合は高い保磁力が得られず、Y
>0.3であると、Bに富んだ非磁性相があられれ、B
rが低下するため、0.04≦Y≦ 0.3とした。
Aが4未満の場合、3rが低下し、7.5を越えるとF
e、Coに富んだ相があられれ、rHcの低下が顕著と
なるので、4≦A≦ 7.5とした。
e、Coに富んだ相があられれ、rHcの低下が顕著と
なるので、4≦A≦ 7.5とした。
添加物Mとしては、Nb 、 Mo 、 AI 、 S
i 。
i 。
P、Zr 、Cu 、V、W、Ti 、Ni 、Cr
。
。
Hf、Mn、Bi、Sb、Sn、Ge等の1種又は2種
以上の組合せであり、磁気特性の向上に重要である。
以上の組合せであり、磁気特性の向上に重要である。
特に、AI 、Si 、P、Nbの添加はIHCを著し
く増大させるため効果的である。
く増大させるため効果的である。
添加物量Zが0.001以下の場合は、rHcの向上が
見られず、又、0.03以上の場合は、Brの低下が大
きいため0.001≦7≦0.03とした。
見られず、又、0.03以上の場合は、Brの低下が大
きいため0.001≦7≦0.03とした。
[実施例]
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例1
組成式: (N d64 D V6,2 ) (F
eo、92−1 CozB ) で表わされる種々
の組成の合金を高層o、alt !;、!; 波溶解にてインゴットに作製した。得られたインゴット
をスタンプミルおよびディスクミルにて粗粉砕し、32
メツシユ以下に調整後ジェットミルで微粉砕した。粉砕
媒体はN2ガスを用い、粉砕粒度3.5μs (FS
SS)の微粉末を得た。得られた微粉砕粉を15KOs
の磁場中で横磁場成形(プレス方向と磁場方向が直交)
し、成形体を得た。成形圧力は2ton/ cn+2で
ある。本成形体を真空中で1100℃X 2hrs焼結
した。焼結後、試料を室温まで炉中冷却した。
eo、92−1 CozB ) で表わされる種々
の組成の合金を高層o、alt !;、!; 波溶解にてインゴットに作製した。得られたインゴット
をスタンプミルおよびディスクミルにて粗粉砕し、32
メツシユ以下に調整後ジェットミルで微粉砕した。粉砕
媒体はN2ガスを用い、粉砕粒度3.5μs (FS
SS)の微粉末を得た。得られた微粉砕粉を15KOs
の磁場中で横磁場成形(プレス方向と磁場方向が直交)
し、成形体を得た。成形圧力は2ton/ cn+2で
ある。本成形体を真空中で1100℃X 2hrs焼結
した。焼結後、試料を室温まで炉中冷却した。
室温への冷却侵、600〜800℃で時効処理を行つで
得た試料の磁気特性を第1表に示す。
得た試料の磁気特性を第1表に示す。
第 1 表
Coの置換によって、キューリ一点(Tc )が上昇す
ることがわかる。又、BrはX=0.03近傍に小さな
ピークを示し、IHCもX = ’0.05近傍で最大
値をとる。
ることがわかる。又、BrはX=0.03近傍に小さな
ピークを示し、IHCもX = ’0.05近傍で最大
値をとる。
これら試料を用い、不可逆減磁率と加熱温度の関係を測
定した結果を第1表に示す(Pcは−2である)。測定
に供した試料は、Co置換ff1X=0゜0.03 、
0.06 、 0.10 、 0.15 、 0.2
5の 6種である。Dy置換量α=0.2の場合、最も
不可逆減磁率の小さい合金のCo置換量Xは、0.06
である。Pc =−2,200℃加熱の場合、不可逆減
磁率は1.2%以下であった。X=0の場合は、X=0
.06とIHCの水準はほぼ同等であるが、Tcが30
5℃であるため、160℃以上での不可逆減磁率は大き
く、200℃では45%の不可逆減磁率を示す。一方、
X−0,15の場合は、TCは410℃と高いがIHC
が141000eであるため、200℃で32%の不可
逆減磁率を示す。したがって、熱安定性のよい材料の条
件としては高IHCおよび高いTcが必要であることが
わかる。
定した結果を第1表に示す(Pcは−2である)。測定
に供した試料は、Co置換ff1X=0゜0.03 、
0.06 、 0.10 、 0.15 、 0.2
5の 6種である。Dy置換量α=0.2の場合、最も
不可逆減磁率の小さい合金のCo置換量Xは、0.06
である。Pc =−2,200℃加熱の場合、不可逆減
磁率は1.2%以下であった。X=0の場合は、X=0
.06とIHCの水準はほぼ同等であるが、Tcが30
5℃であるため、160℃以上での不可逆減磁率は大き
く、200℃では45%の不可逆減磁率を示す。一方、
X−0,15の場合は、TCは410℃と高いがIHC
が141000eであるため、200℃で32%の不可
逆減磁率を示す。したがって、熱安定性のよい材料の条
件としては高IHCおよび高いTcが必要であることが
わかる。
実施例2
組成式” (N ’、、74D Va、z6) (F
eo、q2−x C0JCBa、Or )sJで表
わされる種々合金を、実施例1と同様の方法で、溶解、
粉砕、成形した。得られた成形体を1100℃X 2h
rS真空焼結し、0.5℃/minで常温まで冷却した
。さらに、600℃×柚rの熱第 3 表 実施例4 第4表に示した組成の合金を、実施例1と同様の方法で
、溶解、粉砕、成形、焼結、熱処理した。
eo、q2−x C0JCBa、Or )sJで表
わされる種々合金を、実施例1と同様の方法で、溶解、
粉砕、成形した。得られた成形体を1100℃X 2h
rS真空焼結し、0.5℃/minで常温まで冷却した
。さらに、600℃×柚rの熱第 3 表 実施例4 第4表に示した組成の合金を、実施例1と同様の方法で
、溶解、粉砕、成形、焼結、熱処理した。
(qられた磁気特性、および200℃に加熱した場合の
不可逆減磁率(Pcm−2の場合)を第5表に示す。N
d 、oy以外の希土類元素を用いた場合も、Dyおよ
びCO置換による耐熱性改善効果は顕著にみとめられる
。
不可逆減磁率(Pcm−2の場合)を第5表に示す。N
d 、oy以外の希土類元素を用いた場合も、Dyおよ
びCO置換による耐熱性改善効果は顕著にみとめられる
。
第 4 表
第 5 表 ゛
実施例5
(N d+−ex D Va ) (F e64t
I CO,,6386,H)s、sなる合金を、実施例
1と同様の方法で、溶解、粉砕。
I CO,,6386,H)s、sなる合金を、実施例
1と同様の方法で、溶解、粉砕。
成形、焼結、熱処理した。αは0.05 、 0.1゜
0.15 、 0.20 、 0.25の5点を用いた
。得られ 。
0.15 、 0.20 、 0.25の5点を用いた
。得られ 。
た磁気特性および200℃に加熱した場合の不可逆
、減磁率(PC=−2)を第6表に示す。DV置換間
。
、減磁率(PC=−2)を第6表に示す。DV置換間
。
の増加にともないSr、(B)−1)maxは低下する
が、rHcは上昇し、200℃加熱による不可逆減磁率
も低下することがわかる。
が、rHcは上昇し、200℃加熱による不可逆減磁率
も低下することがわかる。
第 6 表
(発明の効果]
以上、実施例においても説明したように、DyおよびG
oの適切な置換により、R−Fe −B系永久磁石合金
の熱安定性を顕著に増大させることができる。
oの適切な置換により、R−Fe −B系永久磁石合金
の熱安定性を顕著に増大させることができる。
第1図は、組成式(Nd Dy ) (Fe、、
、、、。 σ、? 0.2 Do)cBo、og )5.5− (X= O〜0.2
5 )であられさする合金において、不可逆減磁率と加
熱温度の開眼を示ず図、第2図は、組成式<Nd、芹D
Vo、26〉<FeoA2−x COx Bo、o
z )5.5 (X= 0〜0.15 )Cあられされ
る合金において、不可逆減磁率と加モ温度の関係を示す
図である。
、、、。 σ、? 0.2 Do)cBo、og )5.5− (X= O〜0.2
5 )であられさする合金において、不可逆減磁率と加
熱温度の開眼を示ず図、第2図は、組成式<Nd、芹D
Vo、26〉<FeoA2−x COx Bo、o
z )5.5 (X= 0〜0.15 )Cあられされ
る合金において、不可逆減磁率と加モ温度の関係を示す
図である。
Claims (2)
- (1)組成式(Nd_1_−_αDy_α)(Fe_1
_−_x_−_y_−_zCo_xB_yM_z)_A
(ここでMは、Nb、Mo、Al、Si、P、Zr、C
u、V、W、Ti、Ni、Cr、Hf、Mn、Bi、S
n、Sb、Geの1種又は2種以上の組合せ、0.01
≦X≦0.3、0.04≦Y≦0.20、0.001≦
Z≦0.03、4≦A≦7.5、0.03≦α≦0.3
0)なる組成を有する熱安定性良好な永久磁石合金。 - (2)_IHcが20KOe以上であることを特徴とす
る、熱安定性良好な特許請求の範囲第(1)項記載の永
久磁石合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60255864A JPS62116756A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 永久磁石合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60255864A JPS62116756A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 永久磁石合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62116756A true JPS62116756A (ja) | 1987-05-28 |
Family
ID=17284640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60255864A Pending JPS62116756A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 永久磁石合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62116756A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6338555A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-19 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐食性のすぐれた希土類磁石材料 |
JPH02119105A (ja) * | 1988-06-03 | 1990-05-07 | Masato Sagawa | Nd−Fe−B系焼結磁石 |
JPWO2002103719A1 (ja) * | 2001-06-19 | 2004-10-07 | 三菱電機株式会社 | 希土類永久磁石材料 |
US6833036B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-12-21 | Tdk Corporation | Rare earth permanent magnet |
JP2009302318A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Hitachi Metals Ltd | RL−RH−T−Mn−B系焼結磁石 |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP60255864A patent/JPS62116756A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6338555A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-19 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐食性のすぐれた希土類磁石材料 |
JPH02119105A (ja) * | 1988-06-03 | 1990-05-07 | Masato Sagawa | Nd−Fe−B系焼結磁石 |
JPWO2002103719A1 (ja) * | 2001-06-19 | 2004-10-07 | 三菱電機株式会社 | 希土類永久磁石材料 |
US6833036B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-12-21 | Tdk Corporation | Rare earth permanent magnet |
JP2009302318A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Hitachi Metals Ltd | RL−RH−T−Mn−B系焼結磁石 |
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