JPS62177147A - 永久磁石材料の製造方法 - Google Patents

永久磁石材料の製造方法

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JPS62177147A
JPS62177147A JP61015941A JP1594186A JPS62177147A JP S62177147 A JPS62177147 A JP S62177147A JP 61015941 A JP61015941 A JP 61015941A JP 1594186 A JP1594186 A JP 1594186A JP S62177147 A JPS62177147 A JP S62177147A
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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、優れた磁気特性を有する窒素含有希土類系永
久磁石材料の製造方法に関する。
従来の技術 永久磁石材料は、一般家庭電気製品から精密機器、自動
車部品に至るまで、広い分野にわったで使用されており
、電子機器の小形化、高効率化の要求に伴ない、その磁
気特性の向上が益々求められるようになっている。
本発明者等も、永久磁石材料における磁気特性を高める
ために種々研究を行った結果、先にNd−Fe−B系を
代表とする一連の希土類−鉄系永久磁石材料を開発した
(例えば、特開昭60−144907号公報)。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、より一層優れた磁気特性を有する永久磁
石材料を製造することは、常に求められる課題であって
、本発明者等も、前記の希土類−鉄系永久磁石材料につ
いて、更に高い磁気特性を得るべく検討を加えた結果、
窒素を構成成分として含有させたものについては、永久
磁石材料の製造方法について改良を加えることにより、
所期の目的が達成される口とを見出だし、本発明を完成
するに至った。
したがって、本発明の目的は、優れた磁気特性を有する
窒素含有希土類−鉄系永久磁石材料を容易に製造する方
法を提供することにある。
問題点を解決するための手段及び作用 本発明の前記目的は、一般式 %式% (式中、Rは、Yを含む希土類元素の少なくとも1種を
示し、Mは、Mn、 Ni、co、 Tr、Al、Zr
、Hf、■、Nb、S i 、Ta、Cr。
Mo及びWより選択される少なくとも1種を示し、α、
β、γ及びδは、それぞれ 0.60≦α≦0685 0.01≦β≦0.20 0.0001≦γ≦0.15 0≦δ≦0.20 の値を示す。) で示される永久磁石材料の製造方法において、母合金の
微粉末に、B、Fe、Mn、N i、Co、Ti、 A
l、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Si、 Ta、
Cr、Mo及びWより選択される1種又はそれ以上の元
素の窒化物の微粉末を添加して成形し、焼結することに
よって達成される。
本発明において、母合金としては、R−Fe系、R−F
e−B系、R−Fe−M系及びR−Fe−B−M系のも
のが用いられる。ここで、R及びMは前記したものを意
味する。これら母合金は平均粒径数ミクロン、例えば5
μ前後に微粉砕して用いられる。
一方、母合金に添加される窒化物としては、B、Fe、
Mn、Ni、co、Ti、Al、Zr。
1−1f、V、NbX5 i 、Ta、Cr、Mo及び
Wの窒化物があげられ、これらは、2種又はそれ以上を
併用してもよい。これらの窒化物の中でBN及び△IN
は、焼結密度をより向上する作用があるので特に好まし
い。
これら窒化物は、その平均粒径が100μより大きくな
ると母合金に均一に拡散し難くなるので、平均粒径10
0μ以下に微粉砕して用いられる。
本発明によれば、母合金に対するこれら窒化物の添加母
を制御することによって、R終的に得られる永久磁石材
料の組成が所定の範囲になるよう調節することができる
。したがって、所定の組成を一有する永久磁石材料を容
易に得ることができる。
本発明において、母合金の微粉末に前記の窒化物の微粉
末を添加した後、混合物は、例えばプレス成形機などに
よって成形される。成形は磁場中で行うのが好ましい。
成形により得られた成形体は、次いで、例えばアルゴン
雰囲気中で焼結させ、永久磁石材料が1与られる。
本発明における前記一般式中Rで示されるYを含む希土
類元素としては、SO,Y、La、  CelPrlN
dlPm、Sm、Eu、Gd、Tb。
Dy、Ho、Er、Tm、Ybおよび1− uがあげら
れ、これ等のものから1種以上が選択される。
本願発明における磁石材料において、[eの但が多すぎ
ると、残留磁束密度は保磁力が減少するため、優れた最
大エネルギ積が得難くなり、又少なすぎ゛ると残留磁束
密度が低くなり最大エネルギ積が減少するので、Feは
60〜85原子%の範囲に設定される。又B及びNは、
希土類−鉄系永久磁石のキュリ一点を常温から上胃ざぜ
たり或いは保磁力を向上させたりする作用がおるが1、
その量が多すぎると保磁力或いは残留磁束密度が減少す
るので、それぞれ1〜20原子%及び0.01〜15原
子%の範囲に設定される。本発明においては、前記元素
Mは添加しなくてもよいが、元素Mを添加することによ
り、保磁力の向上、及び残留磁束密度の温度係数の向上
に効果がおる。しかし、あまりその量が多いと磁気特性
が劣化するので、20原子%以下に設定される。
実施例 次に、本発明を実施例によって説明する。
実施例1゜ Nd17.0原子%−Fe83.O原子%なる組成の合
金を溶製し、ジェットミルによって平均粒径4.Oμと
なるように微粉砕した。その微粉末に、850原子%−
N50原子%なる組成の窒化硼素を微粉砕して1qた平
均粒径1μ微粉末を添加した。得られた混合物をプレス
成形し、アルゴン雰囲気中で1080’Cの温度で1時
間焼結し、その後50℃/hrの冷却速度で、至温まで
冷却した。
比較のために、合金の溶製時に、窒素と硼素を添加した
ものを同様に微粉砕して平均粒径4.0μの微粉末を1
qだ。このものをプレス成形し、同様に焼結処理をして
比較試料を得た。
これらのものについて、焼結密度、残留磁束密度(Sr
)及び保磁力(I He)を調査したところ第1表の結
果が得られた。
実施例2゜ Nd16.O原子%−B8.0原子%−Fe77.5原
子%なる組成の合金を溶製し、ジェットミルによって平
均粒径4.0μとなるように微粉砕した。その微粉末に
、B50原子%−N50原子%なる組成の窒化硼素を微
粉砕して得た平均粒径80μ微粉末を添加した。得られ
た混合物をプレス成形し、アルゴン雰囲気中で1080
℃の温度で1時間焼結し、その後50’C/hrの冷却
速度で、室温まで冷却した。
比較のために、合金の溶製時に、窒素と硼素を添加した
ものを同様に微粉砕して平均粒径4.0μの微粉末を得
た。このものをプレス成形し、同様に焼結処理をして比
較試料を得た。
これらのものについて、焼結密度、残留磁束密度(Br
)及び保磁力(IH’c)を調査したところ第2表の結
果が得られた。
実施例3゜ R15原子%−B8原子%−M2〜10原子%−Fe残
部なる組成の合金を溶製し、ジェットミルによって平均
粒径4.Oμとなるように微粉砕した。その微粉末に、
B50原子%−N50原子%なる組成の窒化硼素を微粉
砕して1qだ平均粒径1μ微粉末を添加した。得られた
混合物をプレス成形し、アルゴン雰囲気中で’1080
°cの温度で1時間焼結し、その後50℃/hrの冷却
速度で、空温まで冷却した。
比較のために、合金の溶製時に、窒素と硼素を添加した
ものを同様に微粉砕して平均粒径4.0μの微粉末を得
た。このものをプレス成形し、同様に焼結処理をして比
較試料を得た。
これらのものについて、焼結密度、残留磁束密度(Br
)及び保磁力(I Hc>を調査したところ第3表の結
果が得られた。
実施例4゜ N(j15原子%−B8原子%−Fe残部なる組成の合
金を溶製し、ジェットミルによって平均粒径4.Oμと
なるように微粉砕した。その微粉末に、AIN、TiN
、SiN、MoN5 VN%MnN又はCrNの微粉末
(平均粒径1〜5μ)を添加した。得られた混合物を磁
場中でプレス成形し、アルゴン雰囲気中で1100’C
の温度で1時間焼結し、その後50’C/hrの冷却速
度で、室温まで冷却した。
比較のために、合金の溶製時に上記の窒化物の構成成分
を添加したものを、同様に微粉砕して平均粒径4.0μ
の微粉末を1qだ。このものを同様にプレス成形し、焼
結処理をして比較試料を得た。
これらのものについて、残留磁束密度(Br)及び保磁
力(IHc)を調査したところ第4表の結果が得られた
実施例5゜ Nd16原子%−B8原子%−M1原子%−Fe残部(
M :A l 、Mo、 V)なる組成の合金を溶製し
、ジェットミルによって平均粒径4.0μとなるように
微粉砕した。その微粉末に、△IN、MoN又はVNの
微粉末を添加した。得られた混合物を磁場中でプレス成
形し、アルゴン雰囲気中で1100’Cの温度で1時間
焼結し、その後50’C/hrの冷却速度で、室温まで
冷却した。
比較のために、合金の溶製時に、上記の窒化物の構成成
分を添加したものを同様に微粉砕して平均粒径4.Oμ
の微粉末を1qた。このものを同様にプレス成形し、焼
結処理をして比較試料を得た。
これらのものについて、残留磁束密度(Br)及び保磁
力(IHc)を調査したところ第5表の結果が得られた
実施例6゜ Nd15原子%−B8原子%−CO12原子%−「e残
部なる組成の合金を溶製し、ジェットミルによって平均
粒径4.Oμとなるように微粉砕した。その微粉末に、
AIN又はTiNの微粉末を添加した。19られた混合
物を磁場中でプレス成形し、アルゴン雰囲気中で110
0’Cの温度で1時間焼結し、その後50’C/hrの
冷却速度で、空温まで冷却した。
比較のために、合金の溶製時に、上記の窒化物の構成成
分を添加したものを同様に微粉砕して平均粒径4.Oμ
の微粉末を1qた。このものを同様にプレス成形し、焼
結処理をして比較試料を得た。
これらのものについて、残留磁束密度(Br)及び保磁
力(IHc)を調査したところ第6表の結果が得られた
実施例7゜ 実施例1におけると同様にして母合金に窒化物を添加し
、永久磁石を製造した。永久磁石の組成、母合金の組成
、添加した窒化物、焼結密度、残留磁束密度及び保磁力
を比較試料と共に第7表に示す。
発明の効果 本発明においては、母合金の微粉末に窒化物の微粉末を
添加し、成形後、焼結して希土類系永久磁石材料を製造
するから、磁石材料組成中に所定量の窒素を容易に含有
させることができるとともに、窒化物の添加量を制御す
ることによって、所望の合金組成を有する永久磁石材料
を容易に得ることができる。又前記第1表ないし第7表
にい示すごとく、得られた希土類永久磁石材料は、その
焼結密度が上昇し、又、残留磁束密度及び保磁力が上昇
するという効果を奏する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 R_1_−_α_−_β_−_γ_−_δFe_αB_
    βN_γM_δ(式中、Rは、Yを含む希土類元素の少
    なくとも1種を示し、Mは、Mn、Ni、Co、Ti、
    Al、Zr、Hf、V、Nb、Si、Ta、Cr、Mo
    及びWより選択される少なくとも1種を示し、α、β、
    γ及びδは、それぞれ 0.60≦α≦0.85 0.01≦β≦0.20 0.0001≦γ≦0.15 0≦δ≦0.20 の値を示す。) で示される組成を有する永久磁石材料の製造方法におい
    て、母合金の微粉末に、B、Fe、Mn、Ni、Co、
    Ti、Al、Zr、Hf、V、Nb、Si、Ta、Cr
    、Mo及びWより選択される1種又はそれ以上の元素の
    窒化物の微粉末を添加して成形し、焼結することを特徴
    とする永久磁石材料の製造方法。
  2. (2)添加する窒化物の微粉末が平均粒径100μ以下
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    永久磁石材料の製造方法。
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