JPS62192568A - 希土類コバルト磁石の製造方法 - Google Patents
希土類コバルト磁石の製造方法Info
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- JPS62192568A JPS62192568A JP3200686A JP3200686A JPS62192568A JP S62192568 A JPS62192568 A JP S62192568A JP 3200686 A JP3200686 A JP 3200686A JP 3200686 A JP3200686 A JP 3200686A JP S62192568 A JPS62192568 A JP S62192568A
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Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
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)
この発明は時効処理時間の短縮化を図った希土類コバル
)m石の製造方法に関する。
)m石の製造方法に関する。
(従来の技術)
従来、RtCo+t(但し、RはSm、Ce等の希土類
元素の一種又は二種以上から成る金属)を主体とするR
−Co−Cu−Fe系永久磁石合金において、Zrを添
加して10%(本明細δ全体を通して組成割合を表示す
る場合はこれを重量%で表すことにする)以下の低Cu
1l、且つ15%以上の高Fe量とし、しかも高保磁力
で高エネルギー積を有するものが知られている。斯る永
久磁石の上述した磁気特性を得るには合金成分としてZ
rを添加することに加え、製造工程における熱処理が重
要な役割を果たしている。即ち、この種の永久磁石を製
造するには、先ず、原料合金を粉末にし、これを印加磁
界中で圧縮成形して1150〜1250’CXIHr加
熱焼結し、次いで1100〜bH「の容体化処理をして
室温まで急冷した後、アルゴン雰囲気中での等温又は多
段の時効処理が行われている。
元素の一種又は二種以上から成る金属)を主体とするR
−Co−Cu−Fe系永久磁石合金において、Zrを添
加して10%(本明細δ全体を通して組成割合を表示す
る場合はこれを重量%で表すことにする)以下の低Cu
1l、且つ15%以上の高Fe量とし、しかも高保磁力
で高エネルギー積を有するものが知られている。斯る永
久磁石の上述した磁気特性を得るには合金成分としてZ
rを添加することに加え、製造工程における熱処理が重
要な役割を果たしている。即ち、この種の永久磁石を製
造するには、先ず、原料合金を粉末にし、これを印加磁
界中で圧縮成形して1150〜1250’CXIHr加
熱焼結し、次いで1100〜bH「の容体化処理をして
室温まで急冷した後、アルゴン雰囲気中での等温又は多
段の時効処理が行われている。
(発明が解決しようとする問題点)
この時効処理には、例えばCufiが5%以下、Fc量
が18%以上の場合、750〜850°C間の温度に長
時間、例えば15〜25時間保持する必要があり、短時
間で出来る時効処理方法が要請されていた。
が18%以上の場合、750〜850°C間の温度に長
時間、例えば15〜25時間保持する必要があり、短時
間で出来る時効処理方法が要請されていた。
本発明は斯かる要請に鑑みてなされたもので、保磁力、
エネルギー積等の磁気特性に影響を与えずに時効処理時
間の短縮化を図った希土類コバルト磁石の製造方法を提
供することを目的とする。
エネルギー積等の磁気特性に影響を与えずに時効処理時
間の短縮化を図った希土類コバルト磁石の製造方法を提
供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明者らは時効処理時間の短縮化という観点から種々
研究を重ねた結果、時効時の最高保持温度と保持時間と
の間に強い相関を見出し、これらを一つの関係式で表せ
ることを見出した0本発明は斯かる知見に基づいてなさ
れたもので、本発明の希土類コバルト磁石の製造方法は
、重量%でR(但し、Rは希土類金属の一種又は二種以
上):23〜30%、Fe:16〜25%、Cu:1〜
5χ、M(但し、MはZr、Ti、1−1f、Nb、N
i、Ta、B、Ca、Mg、C,及びMnの一種又は二
種以上):O,S〜5%、残部が実質的にCoから成る
永久磁石用合金の時効処理時に、少なくとも最高保持温
度T(’K)における保持時間t(Hr)を、 6.7 ×104≦T (61+fn t)≦6.9
×104(但し、Tは1103°に以上の値) の関係が成立するように設定することを特徴とする。
研究を重ねた結果、時効時の最高保持温度と保持時間と
の間に強い相関を見出し、これらを一つの関係式で表せ
ることを見出した0本発明は斯かる知見に基づいてなさ
れたもので、本発明の希土類コバルト磁石の製造方法は
、重量%でR(但し、Rは希土類金属の一種又は二種以
上):23〜30%、Fe:16〜25%、Cu:1〜
5χ、M(但し、MはZr、Ti、1−1f、Nb、N
i、Ta、B、Ca、Mg、C,及びMnの一種又は二
種以上):O,S〜5%、残部が実質的にCoから成る
永久磁石用合金の時効処理時に、少なくとも最高保持温
度T(’K)における保持時間t(Hr)を、 6.7 ×104≦T (61+fn t)≦6.9
×104(但し、Tは1103°に以上の値) の関係が成立するように設定することを特徴とする。
又、必要に応じ、前記最高保持温度Tでの時効処理後、
毎分0.5℃以上、10℃以下の冷却速度で500℃以
下に徐冷するようにしてもよく、更に、前記徐冷途中で
、少なくとも一回、所定温度に所定時間保持するように
してもよい。
毎分0.5℃以上、10℃以下の冷却速度で500℃以
下に徐冷するようにしてもよく、更に、前記徐冷途中で
、少なくとも一回、所定温度に所定時間保持するように
してもよい。
(限定理由)
以下本発明の成分限定理由を説明する。
希土類金属RとしてはSm、Ce等の一種又は二種以上
からなり、R量が23%以下では1llc値が低下し、
30%以上ではBr(lliが低下するので、23〜3
0%とした。
からなり、R量が23%以下では1llc値が低下し、
30%以上ではBr(lliが低下するので、23〜3
0%とした。
Fe1lが増加するとBrは増加するがiHcが低下す
るので所要の1llc値及び高い(トII)wax値を
得るため上限を設けて25%以下とし、下限は所要のB
r値を得るための16%以上に設定した。
るので所要の1llc値及び高い(トII)wax値を
得るため上限を設けて25%以下とし、下限は所要のB
r値を得るための16%以上に設定した。
Cuは保磁力の向上から下限値を1χに設定し、含を量
が増加するとBr値が低下するので上限を5%とに設定
した。
が増加するとBr値が低下するので上限を5%とに設定
した。
添加物Mは例えばZ「でよく、添加物Mは保磁力H1e
を増加させるのでその下限値を0.5zとする一方、M
liを増加させるとBr値が低下すると共に111c値
もM値が上限値を超えると却って低下するので0.5〜
5χに設定した。MはZrに限定されず、Zr、 Ti
+ Iff + Nb、 Ni、 Tar B+ Ca
+ Mg、 C+及びMnの一種又は二種以上から成る
ものでもよく、この場合MとしてZrのみから成るもの
と同様の効果を得る。
を増加させるのでその下限値を0.5zとする一方、M
liを増加させるとBr値が低下すると共に111c値
もM値が上限値を超えると却って低下するので0.5〜
5χに設定した。MはZrに限定されず、Zr、 Ti
+ Iff + Nb、 Ni、 Tar B+ Ca
+ Mg、 C+及びMnの一種又は二種以上から成る
ものでもよく、この場合MとしてZrのみから成るもの
と同様の効果を得る。
次に、このような永久磁石材料を製造するには以下のよ
うにして行う。
うにして行う。
先ず、本発明の規定範囲の組成を有する合金インゴット
をジョークラシャ−、ディスクグラインダー、ジェット
ミル等を使用して平均粒径で3〜4.5μm程度に粉砕
し、微粒化した粉末をlO〜15にOeの磁界を印加し
ながら成形圧力約1tonf/cdで圧縮成形し、この
成形体をA「等の不活性ガス雰囲気中で1150〜12
50℃XIHrの焼結を行い、焼結に続いて容体化処理
を行う。容体化処理は1100〜1250℃で、例えば
、1〜5Hr程度行うのが望ましい、そして、200℃
/sin程度の冷却速度で室温まで急冷する0次いで、
焼結体をAr雰囲気中で時効処理を行う、この時効処理
は少なくとも、1103°K (830℃)以上の最高
保持温度T(’K)で以下の関係式を満たす保持時間t
(Hr)に亘って加熱する。
をジョークラシャ−、ディスクグラインダー、ジェット
ミル等を使用して平均粒径で3〜4.5μm程度に粉砕
し、微粒化した粉末をlO〜15にOeの磁界を印加し
ながら成形圧力約1tonf/cdで圧縮成形し、この
成形体をA「等の不活性ガス雰囲気中で1150〜12
50℃XIHrの焼結を行い、焼結に続いて容体化処理
を行う。容体化処理は1100〜1250℃で、例えば
、1〜5Hr程度行うのが望ましい、そして、200℃
/sin程度の冷却速度で室温まで急冷する0次いで、
焼結体をAr雰囲気中で時効処理を行う、この時効処理
は少なくとも、1103°K (830℃)以上の最高
保持温度T(’K)で以下の関係式を満たす保持時間t
(Hr)に亘って加熱する。
6.7 ×104 ≦T (61+J!n t)≦6
.9 ×104そして、最高保持温度Tでの時効処理後
、毎分0.5〜lO℃の冷却速度で500℃以下に徐冷
し、その後は室温まで急冷してもよいし、徐冷してもよ
い、尚、前記最高保持温度Tへの昇温途中で少なくとも
一回、最高保持温度T以下の所定温度に所定時間保持す
るようにしてもよいし、前記最高保持温度Tでの時効処
理後の徐冷途中で、少なくとも−回、所定温度に所定時
間保持するようにしてもよい。このように多段時効処理
を行う場合であっても時効時の最高保持温度Tでの保持
時間りは上式の関係式を基に従来の製造方法に比べ大幅
に短縮できる。尚、本発明中最高保持温度Tとあるのは
、最高温度TIと、その温度での時効処理前後でT、よ
り低いTtに保持する場合にはT2での保持時間【アを
前記関係式に組入れて加算し、これらの総和が前記数値
範囲内に入るようにするものとする。
.9 ×104そして、最高保持温度Tでの時効処理後
、毎分0.5〜lO℃の冷却速度で500℃以下に徐冷
し、その後は室温まで急冷してもよいし、徐冷してもよ
い、尚、前記最高保持温度Tへの昇温途中で少なくとも
一回、最高保持温度T以下の所定温度に所定時間保持す
るようにしてもよいし、前記最高保持温度Tでの時効処
理後の徐冷途中で、少なくとも−回、所定温度に所定時
間保持するようにしてもよい。このように多段時効処理
を行う場合であっても時効時の最高保持温度Tでの保持
時間りは上式の関係式を基に従来の製造方法に比べ大幅
に短縮できる。尚、本発明中最高保持温度Tとあるのは
、最高温度TIと、その温度での時効処理前後でT、よ
り低いTtに保持する場合にはT2での保持時間【アを
前記関係式に組入れて加算し、これらの総和が前記数値
範囲内に入るようにするものとする。
(実施例)
以下本発明の実施例について説明する。
第1表は本発明方法及び比較方法により製造される希土
類コバルト磁石の供試合金の化学成分を示し、供試合金
(al〜fdlは本発明が規定する成分範囲内の組成を
有する発明材を示し、供試合金(81は比較材である。
類コバルト磁石の供試合金の化学成分を示し、供試合金
(al〜fdlは本発明が規定する成分範囲内の組成を
有する発明材を示し、供試合金(81は比較材である。
(以下余白)
第1表に示される組成を有する供試合金を得るには、先
ず、合金インゴットをショークラッシャー、ディスクグ
ラインダーを使用して平均粒径35μmに粉砕し、更に
、ジェットミルを用いて平均粒径3.8μmに微粒化し
た。次に、これらの粉末を成形圧力1 tonf /
cj、印加磁界15KOeで30 X 30×10(s
m)の成形体に圧縮成形し、その後A「雰囲気中で12
30℃に1時間加熱して焼結し、続いて、1180℃に
2時間加熱して容体化処理を行い、その後冷却速度20
0℃/+*inで室温まで急冷した。次いで、これらの
各供試合金をAr雰囲気中で、第2表に示す時効熱処理
温度、及び保持時間の各条件で時効処理し、その後、第
2表に示す各冷却速度及び冷却終了温度で冷却した。そ
して、各試験毎に各供試合金の保磁力iHc (Oe)
及びエネルギー積(B・!l)+aに(MG・Oe)を
求めてこれらを第2表に示した。
ず、合金インゴットをショークラッシャー、ディスクグ
ラインダーを使用して平均粒径35μmに粉砕し、更に
、ジェットミルを用いて平均粒径3.8μmに微粒化し
た。次に、これらの粉末を成形圧力1 tonf /
cj、印加磁界15KOeで30 X 30×10(s
m)の成形体に圧縮成形し、その後A「雰囲気中で12
30℃に1時間加熱して焼結し、続いて、1180℃に
2時間加熱して容体化処理を行い、その後冷却速度20
0℃/+*inで室温まで急冷した。次いで、これらの
各供試合金をAr雰囲気中で、第2表に示す時効熱処理
温度、及び保持時間の各条件で時効処理し、その後、第
2表に示す各冷却速度及び冷却終了温度で冷却した。そ
して、各試験毎に各供試合金の保磁力iHc (Oe)
及びエネルギー積(B・!l)+aに(MG・Oe)を
求めてこれらを第2表に示した。
先ず、試験No、16〜2日は、供試合金(d)を用い
、時効後の冷却速度及び冷却終了温度を一定にする一方
、時効処理温度及び保持時間を種々に変化させ、値T
(61+fn t)と保磁力iHc値との関係を調べた
ものである。値T (61+ln t)と得られた保
磁力111c値とをプロットしてみると添付図面のよう
にこれらの各値は略一本の曲線上に分布し、保磁力11
1cのピーク値を得るには値T(61+in t)が
6.7〜6.9 ×104になるように時効時の最高保
持温度(時効処理温度)Tと保持時間りを適宜値に選べ
ばよい、この関係は本発明材である他の供試合金(al
、 (b)、 fclについても成立し、各値T (6
1+1n t)が前記所定の値範囲(6,7〜6.9
×104 )にあるとき、iHc値及び(B−)1)
may値は夫々最高値を示している(試験No、1〜3
の内の試験No、3、試験No、6〜9の内の試験No
、9、及び試験No、12〜14の内の試験No、13
) 、但し、保持時間tを短縮して、本発明の目的を
達成するためには時効処理温度Tは高い値でなければな
らず、実用上1103 ’ K(830℃)以上に設定
される。時効処理温度が830℃以下の場合、値T(6
1+1n t)が前記所定範囲値(6,7〜6.9
×104)になるには時効時の保持時間【を大きい値に
設定することになり、例えば800℃の場合には10時
間(供試合金telを用いる試験No、13)、15時
間(供試合金(d)を用いる試験No、24 ) 、7
80℃の場合には30時間(供試合金fd+を用いる試
験No、27)に設定する必要があり、このような場合
には本発明の目的を達成しえない。
、時効後の冷却速度及び冷却終了温度を一定にする一方
、時効処理温度及び保持時間を種々に変化させ、値T
(61+fn t)と保磁力iHc値との関係を調べた
ものである。値T (61+ln t)と得られた保
磁力111c値とをプロットしてみると添付図面のよう
にこれらの各値は略一本の曲線上に分布し、保磁力11
1cのピーク値を得るには値T(61+in t)が
6.7〜6.9 ×104になるように時効時の最高保
持温度(時効処理温度)Tと保持時間りを適宜値に選べ
ばよい、この関係は本発明材である他の供試合金(al
、 (b)、 fclについても成立し、各値T (6
1+1n t)が前記所定の値範囲(6,7〜6.9
×104 )にあるとき、iHc値及び(B−)1)
may値は夫々最高値を示している(試験No、1〜3
の内の試験No、3、試験No、6〜9の内の試験No
、9、及び試験No、12〜14の内の試験No、13
) 、但し、保持時間tを短縮して、本発明の目的を
達成するためには時効処理温度Tは高い値でなければな
らず、実用上1103 ’ K(830℃)以上に設定
される。時効処理温度が830℃以下の場合、値T(6
1+1n t)が前記所定範囲値(6,7〜6.9
×104)になるには時効時の保持時間【を大きい値に
設定することになり、例えば800℃の場合には10時
間(供試合金telを用いる試験No、13)、15時
間(供試合金(d)を用いる試験No、24 ) 、7
80℃の場合には30時間(供試合金fd+を用いる試
験No、27)に設定する必要があり、このような場合
には本発明の目的を達成しえない。
一方、比較材telを用いて時効処理温度を種々に変化
させた場合(試験No’、29〜32) 、値T(61
+in t)の変化に対するiHc値の変化が小さく
、この場合、値T(61+1nt)とiHc値との相関
が弱いために値T(61+βn t)からiHc値の
ピーク値を予測することが難しい。
させた場合(試験No’、29〜32) 、値T(61
+in t)の変化に対するiHc値の変化が小さく
、この場合、値T(61+1nt)とiHc値との相関
が弱いために値T(61+βn t)からiHc値の
ピーク値を予測することが難しい。
次に、試験No、9〜11は、供試合金fb)を用いて
時効処理後の冷却速度が保磁力+11c及びエネルギー
積(8・II)mayに及ぼす影響を調べたもので、冷
却速度が増加するに伴って保磁力及びエネルギー積は減
少の傾向を示し、この試験結果がら判断して冷却速度は
0,5〜lO℃/sinに設定するのが望ましい。
時効処理後の冷却速度が保磁力+11c及びエネルギー
積(8・II)mayに及ぼす影響を調べたもので、冷
却速度が増加するに伴って保磁力及びエネルギー積は減
少の傾向を示し、この試験結果がら判断して冷却速度は
0,5〜lO℃/sinに設定するのが望ましい。
又、試験No、3〜4は、供試合金(81を用いて時効
処理後の徐冷終了温度(冷却終了温度)が保磁力1I(
C及びエネルギー積(B −It)+*axに及ぼす影
響を調べたもので、冷却終了温度が上昇するに従って保
磁力及びエネルギー積は減少の傾向を示し、この試験結
果から判断して冷却終了温度は500℃以下に設定する
のが望ましい。
処理後の徐冷終了温度(冷却終了温度)が保磁力1I(
C及びエネルギー積(B −It)+*axに及ぼす影
響を調べたもので、冷却終了温度が上昇するに従って保
磁力及びエネルギー積は減少の傾向を示し、この試験結
果から判断して冷却終了温度は500℃以下に設定する
のが望ましい。
(発明の効果)
以上詳述したように本発明の希土類コバル)m石の製造
方法に依れば、規定の成分組成範囲にある希土類コバル
ト磁石合金の時効時に、少なくとも最高保持温度T(’
K)における保持温度L (Hr)を、 6.7 ×104≦T (61+j!n t)≦6.9
×104(但し、Tは1103°に以上の値) の関係が成立するように設定するようにしたので時効処
理時間を著しく短縮できると共に従来に増して高保磁力
、高エネルギー積等の磁気特性を得ることができるとい
う優れた効果を奏する。
方法に依れば、規定の成分組成範囲にある希土類コバル
ト磁石合金の時効時に、少なくとも最高保持温度T(’
K)における保持温度L (Hr)を、 6.7 ×104≦T (61+j!n t)≦6.9
×104(但し、Tは1103°に以上の値) の関係が成立するように設定するようにしたので時効処
理時間を著しく短縮できると共に従来に増して高保磁力
、高エネルギー積等の磁気特性を得ることができるとい
う優れた効果を奏する。
添付図面は時効時の最高保持温度T及び保持時間tから
求められる値T (61+fn t)と、保磁力iH
c値との関係を示すグラフである。
求められる値T (61+fn t)と、保磁力iH
c値との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)重量%でR(但し、Rは希土類金属の一種又は二
種以上):23〜30%、Fe:16〜25%、Cu:
1〜5%、M(但し、MはZr、Ti、Hf、Nb、N
i、Ta、B、Ca、Mg、C、及びMnの一種又は二
種以上):0.5〜5%、残部が実質的にCoから成る
永久磁石用合金の時効処理時に、少なくとも最高保持温
度T(°K)における保持時間t(Hr)を、 6.7×10^4≦T(61+lnt)≦6.9×10
^4(但し、Tは1103°K以上の値) の関係が成立するように設定することを特徴とする希土
類コバルト磁石の製造方法。 (2)前記最高保持温度Tでの時効処理後、毎分0.5
℃以上、10℃以下の冷却速度で500℃以下に徐冷す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の希土類
コバルト磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3200686A JPS62192568A (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 希土類コバルト磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3200686A JPS62192568A (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 希土類コバルト磁石の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62192568A true JPS62192568A (ja) | 1987-08-24 |
Family
ID=12346795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3200686A Pending JPS62192568A (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 希土類コバルト磁石の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62192568A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02173236A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-04 | Aichi Steel Works Ltd | 希土類磁石合金 |
JPH02259039A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-19 | Aichi Steel Works Ltd | 希土類磁石合金 |
WO2010058555A1 (ja) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 株式会社 東芝 | 永久磁石とその製造方法、およびそれを用いたモータおよび発電機 |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP3200686A patent/JPS62192568A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02173236A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-04 | Aichi Steel Works Ltd | 希土類磁石合金 |
JPH02259039A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-19 | Aichi Steel Works Ltd | 希土類磁石合金 |
WO2010058555A1 (ja) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 株式会社 東芝 | 永久磁石とその製造方法、およびそれを用いたモータおよび発電機 |
US9087631B2 (en) | 2008-11-19 | 2015-07-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Permanent magnet and method of manufacturing the same, and motor and power generator using the same |
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