JPS62291902A - 永久磁石の製造方法 - Google Patents
永久磁石の製造方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は永久磁石の製造方法に関し、特に希土類鉄系の
永久磁石の製造に使用されるものである。
永久磁石の製造に使用されるものである。
（従来の技術）
従来から知られている希土類磁石としては、ＲＣｏ ｓ
型、Ｒ２（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆ ｅ、Ｍ）ｔ７型（ただし、
ＲはＳｍ、Ｃｅ等の希土類元素、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
等の遷移元素）等の希土類コバルト系のものが知られて
いる。しかしながら、この系の永久磁石では、最大エネ
ルギー積が３０Ｍ Ｇ Ｏｅ程度で限度であり、また比
較的高価なＣｏを大量に使用しなければならないという
問題点があった。
型、Ｒ２（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆ ｅ、Ｍ）ｔ７型（ただし、
ＲはＳｍ、Ｃｅ等の希土類元素、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
等の遷移元素）等の希土類コバルト系のものが知られて
いる。しかしながら、この系の永久磁石では、最大エネ
ルギー積が３０Ｍ Ｇ Ｏｅ程度で限度であり、また比
較的高価なＣｏを大量に使用しなければならないという
問題点があった。
近年、上記希土類コバルト系の代わりに、比較的安価な
希土類鉄系の永久磁石が研究されている（特開昭５９−
４８００８号等）。これはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系等の構成元
素からなるものであり、Ｆｅ使用によるコスト低下に加
え、最大エネルギー積が３０、Ｍ Ｇ Ｏｅを超えるも
のが得られるため非常に有効な材料である。
希土類鉄系の永久磁石が研究されている（特開昭５９−
４８００８号等）。これはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系等の構成元
素からなるものであり、Ｆｅ使用によるコスト低下に加
え、最大エネルギー積が３０、Ｍ Ｇ Ｏｅを超えるも
のが得られるため非常に有効な材料である。
しかしながら、この希土類鉄系永久磁石は製造条件によ
り磁石特性、特に保磁力が３００００ ｅがら１０Ｋ
Ｏｅを超えるものまで現われるというように大きなバラ
ツキを示し、安定した磁石特性を得ることができないと
いう問題点がある。このことは工業上非常に重要な問題
であり、再現性よく安定な磁石特性を有する希土類鉄系
の永久磁石を得ることができれば、その実用性は大きく
向上する。
り磁石特性、特に保磁力が３００００ ｅがら１０Ｋ
Ｏｅを超えるものまで現われるというように大きなバラ
ツキを示し、安定した磁石特性を得ることができないと
いう問題点がある。このことは工業上非常に重要な問題
であり、再現性よく安定な磁石特性を有する希土類鉄系
の永久磁石を得ることができれば、その実用性は大きく
向上する。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、高い
保磁力、（Ｂ）Ｉ） を有する希土類ｌａｘ 鉄系の永久磁石の出発原料となる永久磁石合金を用いて
良好な磁石特性を有することを目的とする。
保磁力、（Ｂ）Ｉ） を有する希土類ｌａｘ 鉄系の永久磁石の出発原料となる永久磁石合金を用いて
良好な磁石特性を有することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは上記問題点を解消すべく鋭意研究を重ねた
結果、希土類鉄系の永久磁石においては永久磁石合金中
の酸素濃度が保磁力に顕著な影響を与えるという事実を
見出した。
結果、希土類鉄系の永久磁石においては永久磁石合金中
の酸素濃度が保磁力に顕著な影響を与えるという事実を
見出した。
本発明はこれに基づいてなされたものであり、１０〜４
０重量％のＲ（ただし、ＲはＹおよび希土類元素から選
ばれた少なくとも１種）、０．１〜８重量％の硼素、０
．５〜１３重量％のガリウム、０．００５〜０．０３重
量％の酸素、残部が種として鉄からなる組成を有するこ
とを特徴とする永久磁石合金である。
０重量％のＲ（ただし、ＲはＹおよび希土類元素から選
ばれた少なくとも１種）、０．１〜８重量％の硼素、０
．５〜１３重量％のガリウム、０．００５〜０．０３重
量％の酸素、残部が種として鉄からなる組成を有するこ
とを特徴とする永久磁石合金である。
本発明において、各元素の含有率を上記範囲に限定した
のはそれぞれ以下のような理由による。
のはそれぞれ以下のような理由による。
ＲがｌＯ重量％未満では ｒ Ｈｃの増大が得られず、
４０重量％を超えるとＢｒが低下するため、いずれの場
合でも（ＢＨ） が低下してしまう。したｌａｘ かって、Ｒの含有率は１０〜４０重量％とする。なお、
希土類元素のうちでもＮｄ及びＰｒは特に高い（ＢＨ）
を得るのに有効な元素であり、ＲとａＸ してこの２元素のうち少なくとも一種を含有することが
好ましい。このＮｄ、ＰｒのＲ量中の割合は７０％以上
（Ｒ全全部でもよい）であることが望ましい。
４０重量％を超えるとＢｒが低下するため、いずれの場
合でも（ＢＨ） が低下してしまう。したｌａｘ かって、Ｒの含有率は１０〜４０重量％とする。なお、
希土類元素のうちでもＮｄ及びＰｒは特に高い（ＢＨ）
を得るのに有効な元素であり、ＲとａＸ してこの２元素のうち少なくとも一種を含有することが
好ましい。このＮｄ、ＰｒのＲ量中の割合は７０％以上
（Ｒ全全部でもよい）であることが望ましい。
硼素（Ｂ）が０．１重量％未満では ＋Ｈｃが低下し、
８重量％を超えるとＢｒの低下が顕著となる。
８重量％を超えるとＢｒの低下が顕著となる。
よって、硼素の含有率は０，１〜８重量％とする。
なお、Ｂの一部をＣ，Ｎ、Ｓｔ、Ｐ、Ｇｅ等で置換して
もよい。これにより焼結性の向上ひいてはＢｒ、（ＢＨ
） の増大を図ることができる。
もよい。これにより焼結性の向上ひいてはＢｒ、（ＢＨ
） の増大を図ることができる。
ｌａｘ
この場合の置換量はＢの８０％までとすることが望まし
い。
い。
ガリウム（Ｇａ）は保磁力の向上に有効な元素であるが
、０．２重量％未満では ｒ Ｈｃの増大が得られず、
１３重冊％を超えるとＢｒの低下が顕著となる。よって
、ガリウムの含有率は０．２〜１３重量％とする。
、０．２重量％未満では ｒ Ｈｃの増大が得られず、
１３重冊％を超えるとＢｒの低下が顕著となる。よって
、ガリウムの含有率は０．２〜１３重量％とする。
コバルト（Ｃｏ）はキューリ一温度の上昇、ひいては磁
石の温度特性改善あるいは耐食性の向上に有効な元素で
あるが、５重量％未満ではＴｃの上昇あるいは耐食性の
向上が顕著でなく、２０重量％を超えると ｒ Ｈｃの
低下および角型性の劣化が著しくなる。よってコバルト
の含有量は５〜２０重量％とする。
石の温度特性改善あるいは耐食性の向上に有効な元素で
あるが、５重量％未満ではＴｃの上昇あるいは耐食性の
向上が顕著でなく、２０重量％を超えると ｒ Ｈｃの
低下および角型性の劣化が著しくなる。よってコバルト
の含有量は５〜２０重量％とする。
本発明において使用する永久磁石合金において最も重要
な点は酸素含有率である。酸素が０．００５重量％未満
では永久磁石の製造時に要求される２〜ｌＯμｍ程度の
微粉砕が困難となる。このため、粒径が不均一となり磁
場中成形時の配向性が悪くなり、Ｂｒの低下、ひいては
（ＢＨ） の低下ａｘ をもたらす。また、製造コストも大幅に上昇する。
な点は酸素含有率である。酸素が０．００５重量％未満
では永久磁石の製造時に要求される２〜ｌＯμｍ程度の
微粉砕が困難となる。このため、粒径が不均一となり磁
場中成形時の配向性が悪くなり、Ｂｒの低下、ひいては
（ＢＨ） の低下ａｘ をもたらす。また、製造コストも大幅に上昇する。
一方、０．０３重量％を超えると保磁力が低下し、高（
ＢＨ） を得ることができない。よって、酸ａＸ 素の含有率は０．００５〜０６０３重量％とする。
ＢＨ） を得ることができない。よって、酸ａＸ 素の含有率は０．００５〜０６０３重量％とする。
永久磁石合金中における酸素の働きは明らかではないも
のの、以下のような振舞により高性能の永久磁石を得る
ことができるものと推測される。
のの、以下のような振舞により高性能の永久磁石を得る
ことができるものと推測される。
すなわち、溶融合金中の酸素の一部は主成分元素である
Ｒ、Ｆｅ原子と結合して酸化物となり、残りの酸素とと
もに合金結晶粒界等に偏析して存在していると考えられ
る。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石か微粒子磁石であり、その保磁
力が主として逆磁区発生磁場により決定されることを考
慮すると、酸化物、偏析等の欠陥が多い場合、これらが
逆磁区発生源として作用することにより保磁力が低下し
てしまうと考えられる。また、欠陥が少ない場合は粒界
破壊等が起りにくくなるため、粉砕性が劣化すると予想
される。
Ｒ、Ｆｅ原子と結合して酸化物となり、残りの酸素とと
もに合金結晶粒界等に偏析して存在していると考えられ
る。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石か微粒子磁石であり、その保磁
力が主として逆磁区発生磁場により決定されることを考
慮すると、酸化物、偏析等の欠陥が多い場合、これらが
逆磁区発生源として作用することにより保磁力が低下し
てしまうと考えられる。また、欠陥が少ない場合は粒界
破壊等が起りにくくなるため、粉砕性が劣化すると予想
される。
永久磁石合金中の酸素量は高純度の原料を用いるととも
に、原料合金溶融時の炉中酸素量を底密に調節すること
により制御することができる。
に、原料合金溶融時の炉中酸素量を底密に調節すること
により制御することができる。
本発明者らは本発明の永久磁石合金を出発原料として永
久磁石を製造する際の製造条件を綿密に検討した結果、
磁気特性、特に ｌＨｃと角形性。
久磁石を製造する際の製造条件を綿密に検討した結果、
磁気特性、特に ｌＨｃと角形性。
ひいては（ＢＨ） が時効処理方法に大きく依＋１
８Ｘ 存することを見出し、本発明を完成するに至った。
８Ｘ 存することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、前述の永久磁石合金を出発原料とし
、該合金を粉砕、磁場中プレス、焼結した後、５５０〜
１２００℃の温度で第１段目の時効処理を施し、続いて
冷却し、再び５００〜７５ Ｑ ’Ｃの温度で第２段目
の時効処理を施すことを特徴とする永久磁石の製造方法
である。
、該合金を粉砕、磁場中プレス、焼結した後、５５０〜
１２００℃の温度で第１段目の時効処理を施し、続いて
冷却し、再び５００〜７５ Ｑ ’Ｃの温度で第２段目
の時効処理を施すことを特徴とする永久磁石の製造方法
である。
（作用）
第１段目の時効処理温度が５５０℃未満および１２００
℃を超えると角型性が劣化する。また第２段目の時効処
理温度が５００℃未満および７５０℃を超える場合は保
磁力の低下を生じる。
℃を超えると角型性が劣化する。また第２段目の時効処
理温度が５００℃未満および７５０℃を超える場合は保
磁力の低下を生じる。
よって第１段目の時効処理温度は５５０℃以上１２（１
０℃以下で行ない、その後冷却し、第２段目の時効処理
温度は５００〜７５０℃とする。
０℃以下で行ない、その後冷却し、第２段目の時効処理
温度は５００〜７５０℃とする。
以下、本発明の永久磁石の製造方法を実施例により更に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
（実施例）
ネオジウム３１．３重量％、硼素０．９重量％、コバル
１−１４．１重量％、ガリウム １．０重量％、酸素０
．０２重量％、残部鉄からなる磁性合金をアルゴン雰囲
気中アーク溶解により作成した。
１−１４．１重量％、ガリウム １．０重量％、酸素０
．０２重量％、残部鉄からなる磁性合金をアルゴン雰囲
気中アーク溶解により作成した。
得られた永久磁石合金をＡｒ雰囲気中で粗粉砕し、更に
ジェットミルにて窒素雰囲気下で平均粒径３μｍまで微
粉砕した。
ジェットミルにて窒素雰囲気下で平均粒径３μｍまで微
粉砕した。
この微粉末を所定の押し型に充填して２０００００ｅの
磁界を印加しつつ、２ ｔｏｎ／ｃｊの圧力で圧縮成
形した。得られた成形体を真空中１０８０℃で１時間焼
結し、室温まで急冷した。その後、真空中９００℃で１
時間第１段目の時効処理を施した後室温まで急冷した。
磁界を印加しつつ、２ ｔｏｎ／ｃｊの圧力で圧縮成
形した。得られた成形体を真空中１０８０℃で１時間焼
結し、室温まで急冷した。その後、真空中９００℃で１
時間第１段目の時効処理を施した後室温まで急冷した。
更に真空中８００℃まで再加熱し３時間第２段目の時効
処理を施し、室温まで急冷した。これを試料１とした。
処理を施し、室温まで急冷した。これを試料１とした。
９００℃１時間のみの時効処理を施したことを除いては
試料１と同様の方法で磁石を作製した。これを試料２と
した。
試料１と同様の方法で磁石を作製した。これを試料２と
した。
時効処理法として６００℃で３時間保持後室温まで急冷
する１段時効法を採用した以外は試料１と同様の方法で
磁石を作成した。これを試料Ｙとした。
する１段時効法を採用した以外は試料１と同様の方法で
磁石を作成した。これを試料Ｙとした。
それぞれの試料につき磁化曲線を測定した。減磁曲線の
形状を第１図に、磁束密度、保磁力、最大エネルギー積
の値を表に示す。−“ 、’ −。
形状を第１図に、磁束密度、保磁力、最大エネルギー積
の値を表に示す。−“ 、’ −。
男
［発明の効果］
本発明により角型、保磁力とも優れた永久磁石を安定し
て得ることができ、その工業的価値は極めて大である。
て得ることができ、その工業的価値は極めて大である。
第１図は本発明の実施例および比較例により製造される
永久磁石の減磁曲線図。
永久磁石の減磁曲線図。
Claims (1)
- １０〜４０重量％のＲ（ただし、ＲはＹおよび希土類
元素から選ばれた少なくとも１種）、０．１〜８重量％
の硼素、５〜２０重量％のコバルト、０．２〜１３重量
％のガリウム、０．００５〜０．０３重量％の酸素、残
部が鉄からなる組成を有する永久磁石合金を出発原料と
し、該合金を焼結した後、５５０〜１２００℃の温度で
第１段の時効処理を施し、続いて冷却し、再び５００〜
７５０℃の範囲で第２段の時効を行なうことを特徴とす
る永久磁石の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134783A JPS62291902A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 永久磁石の製造方法 |
| DE87103413T DE3786426T2 (de) | 1986-06-12 | 1987-03-10 | Dauermagnet und Dauermagnetlegierung. |
| KR870002117A KR880000992A (ko) | 1986-06-12 | 1987-03-10 | 영구자석 |
| EP87103413A EP0248981B1 (en) | 1986-06-12 | 1987-03-10 | Permanent magnet and permanent magnetic alloy |
| US07/311,389 US4935075A (en) | 1986-06-12 | 1989-02-16 | Permanent magnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134783A JPS62291902A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291902A true JPS62291902A (ja) | 1987-12-18 |
| JPH055362B2 JPH055362B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15136448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61134783A Granted JPS62291902A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164007A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Toshiba Corp | 永久磁石の製造方法 |
| JP2019176011A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | Tdk株式会社 | Ｒ‐ｔ‐ｂ系焼結磁石 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182105A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-17 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石材料の製造方法 |
| JPS60243247A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-12-03 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 永久磁石合金 |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP61134783A patent/JPS62291902A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182105A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-17 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 永久磁石材料の製造方法 |
| JPS60243247A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-12-03 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 永久磁石合金 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164007A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Toshiba Corp | 永久磁石の製造方法 |
| JP2019176011A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | Tdk株式会社 | Ｒ‐ｔ‐ｂ系焼結磁石 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055362B2 (ja) | 1993-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |