JPS6262503A - 永久磁石 - Google Patents

永久磁石

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JPS6262503A
JPS6262503A JP60202324A JP20232485A JPS6262503A JP S6262503 A JPS6262503 A JP S6262503A JP 60202324 A JP60202324 A JP 60202324A JP 20232485 A JP20232485 A JP 20232485A JP S6262503 A JPS6262503 A JP S6262503A
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Noriaki Meguro
目黒 訓昭
Minoru Endo
実 遠藤
Masaaki Tokunaga
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets 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
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    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered

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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〕 本発明は希土類磁石材料、特に希土類元素以下几と略す
、鉄及びホウ素を主取分とする永久磁石合金の磁気特性
改善に関するものである。
〔従来の技術〕
几−Fe−B系永久磁石材料は几−Co系永久出石材料
よりも高い磁気特性が得られる新しい組成系として開発
が進んでいる(%開昭59−46008号、59−64
755号及び59−8940号、 M、Sagawa 
et al  *J、 Appl 、Phys・55(
S)2085(1984)New Moterial 
far Permanent Magnets on 
a Ba5e of Nd and Fe″)。これに
よれば、例えばNd、。
FeysB+oCNd(Feo、ss Ba0m )s
、t 〕なる合金で(BH)max〜55MdOe  
、、1−io〜10KOeC1磁気特性が得られる。
また、Ndの1部をDyで置換した合金N do、8!
DYo、+a (Feo、i s Bo、+t )s−
tにおいて、(BH)max〜50MGOe 、 zH
□〜20KOeの磁気特性が得られている。(M。
Sagawa et al、 IBEE MA(j−2
0、1584(1984)” Permanent M
agnetMaterials Ba5ed on t
he RareEarth−Iron−Boron T
etragonal Compounds )これらの
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、真空溶解罠よるインゴットの作製、粉砕1Mi界中
酸中成形焼結、熱処理の工程を用いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来技術で得られるR−F e −B糸
磁石の磁気特性、%ICxHaは、同一組成および同一
製造工程を用いる場合においても、各ロフト間により大
きく変動し、極めて安定性の悪いものであった。上述し
た如<、R−Fe−B系磁石のIHoは用いる希土類元
素や組成によって異なるが、20KOeにも達する値が
得られており、本系出石の持つIHoのボテンツヤルは
十分忙高いことが明らかである。
すなわち、従来技術の製法忙おいては、本材質のもつI
Hcのポテンシャルを充分に、かつ安定に引き出せない
欠点があった。
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決し、再現性高
く、安定した磁気特性を有する、永久磁石を提供するも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の永久磁石は、一般式:八−αR′α(Fe+−
8Bx)z(ただし、RはNd * L a * Ce
およびPrの1種又は2種以上の組合せ、「はT b 
、Ho * Dyの1種又は2種以上の組合せ、0≦α
≦α4、06≦X≦α14,4.0≦z≦6.5である
。)なる組成で酸素を1000〜12000PPM含有
するものである。本永久磁石は窒素を50〜sooPP
M含有することができる。
本発明者は、種々、研究、試験の結果、従来、製造過程
で、空気中の酸素および窒素が、原料配合→溶解→粗扮
砕→微粉砕→磁場中成形→焼結等の各工程で少しずつ含
有されて来る所となり、永久磁石合金中に蓄積され、こ
の含有量の差異が、工H6の変動要因となり得ることを
発見した。
含有する最適な酸素および窒素の重量比は、上記一般式
の2値によって異なり、その値は各々4.0≦z≦5.
0で酸素: 3000〜12000PPM、窒素:50
〜300PPM 、5.0<2.(5,8でllR71
:  20QQ 〜110000PP 、窒素:50〜
300PPM、 5.8< z < 6.5で酸素:1
000〜aoooPPM、窒素:50〜300PPMで
あり、本条件を満足しない場合、良好な磁気特性は達成
できないものである。
次に合金限定理由を述べる。
B111換量Xが0.06未満の場合は、キエーリ一点
が上昇せず、高いI)1Gも得られない。、一方Bft
換量がα14を越えるとBrが低下し磁気特性に対し好
ましくない。2が4未満の場合はBrが低下し、65を
越えるとFeK富んべ相が現われXHOが低下し、いず
れも良好な磁気特性が得られない。また重着ゴの置換量
αが増加するに従ってIHoは増大傾向を示すが、逆&
CBrは単調な減少を示す。そのため、αがα4を越え
ると良好な磁気特性が得られない。
酸素量は、各々の2値領域において、上限値を越えた場
合、焼結性は悪化し、著しいXHOの悪化が生じる。ま
た、酸素量が、下限値未満となった場合においてもIH
oは低下する。窒素量も同様の傾向を示し、soPPM
未満および300 PPMを越える含有量ではいずれも
IHOは低下する。
すなわち、このことは、本系合金においては、最低限の
酸素および窒素は必須の元素であることを意味する。な
お、z値により最適酸素量が異なるが、これは酸化後に
残存する実効的なR量が異なることに起因する。
さらに、より好しい酸素および窒素含有量は以下の如く
である。
4.0≦z≦5.0酸素: 3000〜7000PPM
 、窒素: 50〜1100PP 、 5.0 (z≦
5.8酸素=2000〜7000PPM 、窒素: 5
0〜10 oPPM 、 5.8 (Z ≦45酸素:
 1000〜7000PPM 、窒素50〜1100P
P以上の研究、検討により本発明は完成する忙至りたも
のである。
以下、実施例により本発明を説明する。
〔実施例1〕 Nd (Fe0.e Bo・t )s−sなる組成の合
金を高周波溶解にて作製した。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で粗粉砕し、32メツシ
エ以下に94g1後、撮動ミルで微粉砕した。粉砕媒体
はアセトンを用い、粉砕粒度五5μm(7SSS)の微
粉砕を得た。微粉砕粉は、未乾燥状態で、l5KOeの
出界中で横磁場湿式成形を行なった。本成形体は、真空
焼結炉の冷却室にて常温24時間の脱気後、焼結ゾーン
に移動し、1100℃の温度で2時間焼結した。含有酸
素量および窒素量の変化は、脱気仮焼結ゾーンに移動す
る前に、空気またはN、ガスを導入し、その時間を変化
させることによって行なった。窒化処理の場合は、必要
に応じて加熱した。
得られた焼結体を800℃の温度で1時間保持した後、
15℃/分の冷却速度で300℃ まで冷却した。
冷却後、600℃×1時間の時効を行ない、約り00℃
/分の急冷速度で冷却した。得られた磁石の磁気特性お
よび酸素、窒素量を測定した所、第1表に示す結果を得
た。
第1表より明らかな如く、高いxHoを示すサンプルム
4〜7は、いずれも、酸素、窒素とも最適含有量の範囲
にある。しかし、最適含有量の範囲外にある、その他の
条件では、いずれも工H0は低い値を示すことがわかる
。第1表に示した、最適含有量の範囲外の条件は、サン
プルム1〜5およびA8.9は、窒素量は適当量である
が酸素量が不適当な量、逆にA1α1t 1& 17は
、酸素量は適当量であるが、窒素量は不適当であり、1
12〜15およびム18〜21は酸素および窒素量とも
く、最適範囲を外れたものである。
以下余白 第  1  表 〔実施例2〕 Ndea s DYo、ts (Fe(、、HBe−0
@ )s、sなる合金を高周波溶解により作製した。得
られたインゴットは、実施例1と同様の手法で、各種酸
素含有量の磁石を得た。この場合、窒素量は50〜5(
IOFPMの最適含有量とした。第1図に得られたxH
oと含有酸素量の関係を示した。
第2図に示す如く、工H0は酸素含有量が2000PP
M未満および1ooooPPMを越える量ではいずれも
低下することがわかる。ただし、その低下量は上限値を
越えた場合の方がより大きくなっている。
〔実施例5〕 Ndo、* Tbo、+ (Fea、s Bo−1)z
 (z = 4.4.5.2,6.2)なる合金をマー
ク溶解にて作製した。得られたインゴットは実施例1と
同一の手法で各穐酸素含有量の磁石を得た。この場合の
窒素量は50〜300PPMの最適含有量とした。第2
図に得られたzH8およびBrと含有酸素量の関係を示
した。
第2図より明らかな如く、含有酸素量に対するVルの臂
什影初はz値にrって大きく異なることがわかる。すな
わち、各2における最適酸素含有量は各々、z −4,
4O場合、3000〜12000PPM、、Z=5.2
の場合、2000〜11000PP、 Z = 6.2
の場合1000〜s a o o PPMである。いず
れも、下限値未満および上限値を越える場合、zH□は
低下し、その低下量は、上限値を越える場合がより大き
い、また、第2図におい【は、得られるxHaおよびB
rの絶対値の相違が明白であるが、これは水系磁石の一
般的な傾向である。すなわち、z値が高くなるに従って
Brは増加するが、逆K IHCは低下する傾向を示す
ことである。このため、水系磁石の組成の選定にあたっ
ては、必要なりrおよびzH(1を考慮して決定する。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明により安定して高性能永久磁
石を焼結後永久磁石合金に含まれる、酸素および窒素の
含有量を規制することにより得ることが出来るものであ
り、工業的に極めて大きな価値をもつものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はxHoと酸素含有量の関係を示すグラフである
。第2図は、酸素含有量に対する、XHOお第 1 目 白斐索f   CX 10oρ 17γイノIHC(K
θe) 手続補正書 昭和  %1°1°渦1 日 昭和60年 特許願 第202324号発明の名称 永
久磁石 補正をする者 事件との関係  特許出願人

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式:R_1_−_αR′_α(Fe_1_−
    _xB_x)_z(ただし、RはNd、La、Ceおよ
    びPrの1種又は2種以上の組合せ、R′はTb、Hu
    、Dyの1種又は2種以上の組合せ、0≦α≦0.4、
    0.06≦x≦0.14、4.0≦z≦6.5である。 )により表わされる組成を有する合金において酸素が重
    量比で1000〜12000PPM含有することを特徴
    とする永久磁石。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の合金において、窒素
    を重量比で50〜300PPM含有することを特徴とす
    る永久磁石。
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