JPS6262504A - 永久磁石 - Google Patents
永久磁石Info
- Publication number
- JPS6262504A JPS6262504A JP60202320A JP20232085A JPS6262504A JP S6262504 A JPS6262504 A JP S6262504A JP 60202320 A JP60202320 A JP 60202320A JP 20232085 A JP20232085 A JP 20232085A JP S6262504 A JPS6262504 A JP S6262504A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- 000ppm
- amount
- substitution
- permanent magnet
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- Pending
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-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- 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〕
本発明は、R−Fe−B系(ただし、Rは、Yを含む希
土類金属の1種、又は2種以上の組合上を示す)永久磁
石の磁気特性改善に関するものである0 〔従来の技術〕 R−Fe −B系永久磁石材料はR−Co系永久磁石材
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。−1(特許公開公報特開昭59−46
008号、59−64735号及び59−8940号、
M、Sagawa at al、 J、Appl、P
bys、55 (6)2083(1984)@NewM
aterial for PermanentMagn
ets on a Ba5e of Nd and F
e ’ ) n これによれば、例えばNd ls F
e ts B 10 (組立式Nd (Fe o、s*
B O,12)5.1〕なる合金で(BH)max
〜35MGOe IHc 〜10KOeの磁気特性が得
られている。この値はR−C。
土類金属の1種、又は2種以上の組合上を示す)永久磁
石の磁気特性改善に関するものである0 〔従来の技術〕 R−Fe −B系永久磁石材料はR−Co系永久磁石材
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。−1(特許公開公報特開昭59−46
008号、59−64735号及び59−8940号、
M、Sagawa at al、 J、Appl、P
bys、55 (6)2083(1984)@NewM
aterial for PermanentMagn
ets on a Ba5e of Nd and F
e ’ ) n これによれば、例えばNd ls F
e ts B 10 (組立式Nd (Fe o、s*
B O,12)5.1〕なる合金で(BH)max
〜35MGOe IHc 〜10KOeの磁気特性が得
られている。この値はR−C。
系永久磁石で得られる(BH)max〜30MGOeに
比較するとかなり高いものである。
比較するとかなり高いものである。
上記、R−Fe−B系永久磁石は、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の作
製、粉砕、磁界中成形及び焼結、熱処理の工程を用いる
。
作製される。すなわち、真空溶解によるインゴットの作
製、粉砕、磁界中成形及び焼結、熱処理の工程を用いる
。
しかし、Ndを主体としたR −Fe −B系磁石は、
その構成元素として希土類元素中でも比較的、酸化しゃ
すいNdおよび耐酸化性に乏しいFeを含むため既存材
料であるSm−Co系磁石に比較すると磁石製品中の酸
素量の低減制御が困難であった。
その構成元素として希土類元素中でも比較的、酸化しゃ
すいNdおよび耐酸化性に乏しいFeを含むため既存材
料であるSm−Co系磁石に比較すると磁石製品中の酸
素量の低減制御が困難であった。
そのため、R−Fe−B系磁石材料、特に高(BH)m
axが得られる、RとしてNdを主体として用いた、N
d −Fa −B系永久磁石材料は、工程中の酸化によ
り組成が変動し、安定した焼結密度および磁気特性が得
られないという欠点がありた。
axが得られる、RとしてNdを主体として用いた、N
d −Fa −B系永久磁石材料は、工程中の酸化によ
り組成が変動し、安定した焼結密度および磁気特性が得
られないという欠点がありた。
本系材料は、R* Fe54Bを主相とし、他にBr1
ch相およびRyich相の三相から構成される0この
中でRrich相は粒界形成物として存在し、保磁力の
発現および焼結性に寄与する□Rrich相は概略、9
5atSのR# 5〜5 at%のFe 、 微量の
Bから構成され、三相の中で最も酸化されやすい相でも
ある。すなわち、工程中の酸化による焼結密度および保
磁力の変動は、Rrich相の酸化すなわち実効的なR
量の減少に起因するものである0〔問題点を解決するた
めの手段〕 本発明によれば、R+−a PraCFat −1Bx
)z (ただし、RはPrを除く希土類元素の1種ま
たは2種以上の組合せ、o、oos≦α≦0.5.0.
06≦x≦0.14,4.0≦z≦6.5)なる組成で
酸素が1000〜12000PPM含有する永久磁石が
提供される0すなわち、上記問題点を解決するため、本
発明ではNd −Fe −B合金のNdを特に酸化され
やすい希土類元素61つであるPrによって置換するこ
とを提案する。第1表に代表的な希土類金属の空気中4
00℃における腐食度を示す。あきらかに、NdよりP
rの腐食度が大きいことがわかる。すなわち、Prの置
換により選択的な酸化を可能とし、磁気特X・ 性、特にBr + IHcの発現に必要なNd量を実質
的に低下させることなく、安定なR−Fe −B磁石の
製造を可能とするものである。
ch相およびRyich相の三相から構成される0この
中でRrich相は粒界形成物として存在し、保磁力の
発現および焼結性に寄与する□Rrich相は概略、9
5atSのR# 5〜5 at%のFe 、 微量の
Bから構成され、三相の中で最も酸化されやすい相でも
ある。すなわち、工程中の酸化による焼結密度および保
磁力の変動は、Rrich相の酸化すなわち実効的なR
量の減少に起因するものである0〔問題点を解決するた
めの手段〕 本発明によれば、R+−a PraCFat −1Bx
)z (ただし、RはPrを除く希土類元素の1種ま
たは2種以上の組合せ、o、oos≦α≦0.5.0.
06≦x≦0.14,4.0≦z≦6.5)なる組成で
酸素が1000〜12000PPM含有する永久磁石が
提供される0すなわち、上記問題点を解決するため、本
発明ではNd −Fe −B合金のNdを特に酸化され
やすい希土類元素61つであるPrによって置換するこ
とを提案する。第1表に代表的な希土類金属の空気中4
00℃における腐食度を示す。あきらかに、NdよりP
rの腐食度が大きいことがわかる。すなわち、Prの置
換により選択的な酸化を可能とし、磁気特X・ 性、特にBr + IHcの発現に必要なNd量を実質
的に低下させることなく、安定なR−Fe −B磁石の
製造を可能とするものである。
また、本発明者は、Prで置換したR −Fe −B系
磁石について、さらに鋭意検討を加えた結果、含有する
酸素量に最適値の存在することを見い出した。最適値は
、2値の差異によってのみ変化しその値は各々 4.0≦z≦5.0 3000〜12000 PPM5
.0<z≦5.8 2000〜10000 PPM5.
8<z≦6.5 1000〜8000 PPM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0 次に合金組成限定理由を述べる。
磁石について、さらに鋭意検討を加えた結果、含有する
酸素量に最適値の存在することを見い出した。最適値は
、2値の差異によってのみ変化しその値は各々 4.0≦z≦5.0 3000〜12000 PPM5
.0<z≦5.8 2000〜10000 PPM5.
8<z≦6.5 1000〜8000 PPM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0 次に合金組成限定理由を述べる。
B置換量Xが0.06未満の場合は、キエーリ一点が上
昇せず、高いIHcも得られない。一方B置換量が0.
14を越えるとBrが低下し磁気特性に対し好しくない
。2が4未満の場合はBrが低下し、6.5を越えると
Feに富んだ相が現われIHeが低下し、いずれも良好
な磁気特性が得られない。Pr置換量αがo、oos未
溝の場合は、Prの選択酸化の効果が少なく、αが0.
5を越える場合は、主相へのPr置換量が大となり磁気
特性を本質的に下げる0 次にPrの置換効果について述べる。
昇せず、高いIHcも得られない。一方B置換量が0.
14を越えるとBrが低下し磁気特性に対し好しくない
。2が4未満の場合はBrが低下し、6.5を越えると
Feに富んだ相が現われIHeが低下し、いずれも良好
な磁気特性が得られない。Pr置換量αがo、oos未
溝の場合は、Prの選択酸化の効果が少なく、αが0.
5を越える場合は、主相へのPr置換量が大となり磁気
特性を本質的に下げる0 次にPrの置換効果について述べる。
Prは第1表に示したように、Ndに比較し、明らかに
酸化しやすい元素である0よつて製造工程中の酸化はP
rが優先する。特に焼結過程においては、前工程におい
て、選択的に酸化されたPrがRrieh相にとり込ま
れる。従ってRrich有はPrが濃化した組成をます
。このことは、Rrich相におけるNdの作用、効果
が減少しないこととなシ高性能が実現される。また、選
択酸化は、主相。
酸化しやすい元素である0よつて製造工程中の酸化はP
rが優先する。特に焼結過程においては、前工程におい
て、選択的に酸化されたPrがRrieh相にとり込ま
れる。従ってRrich有はPrが濃化した組成をます
。このことは、Rrich相におけるNdの作用、効果
が減少しないこととなシ高性能が実現される。また、選
択酸化は、主相。
Br1ch相e Rr t c h相の各相の表面を清
浄とし、これに伴う反応は焼結性の向上加速にも効果が
ある。
浄とし、これに伴う反応は焼結性の向上加速にも効果が
ある。
しかし、Prによる置換および選択酸化の結果、実効的
なNd:li−の減少は回避されたが、逆に焼結体中に
含有する酸素量は増加する傾向を示し、条件によっては
高性能が実現されない場合もあった。この点について鋭
意検討した結果、含有する酸素量を1000〜1200
0PPMの範囲に限定することによJ) Pr置換の効
果が十分発揮されることを見い出した0さらに、最適な
酸素量は2値によって異なり、4.0≦z≦5.0の場
合3000〜12000PPM5.0<z≦5.8の場
合2000〜1010000PP、8<z≦6.5の場
合1000〜1000PPMである。各々の2値領域に
おいて含有する酸素量が上限値を越えた場合、焼結性は
悪化し、著しい狛の悪化が生じる。また、酸素量が、下
限値未満となった場合においてもIHcは低下する◎こ
れは本系合金においては、最低限の酸素は必要であるこ
とを意味する。なお、2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。
なNd:li−の減少は回避されたが、逆に焼結体中に
含有する酸素量は増加する傾向を示し、条件によっては
高性能が実現されない場合もあった。この点について鋭
意検討した結果、含有する酸素量を1000〜1200
0PPMの範囲に限定することによJ) Pr置換の効
果が十分発揮されることを見い出した0さらに、最適な
酸素量は2値によって異なり、4.0≦z≦5.0の場
合3000〜12000PPM5.0<z≦5.8の場
合2000〜1010000PP、8<z≦6.5の場
合1000〜1000PPMである。各々の2値領域に
おいて含有する酸素量が上限値を越えた場合、焼結性は
悪化し、著しい狛の悪化が生じる。また、酸素量が、下
限値未満となった場合においてもIHcは低下する◎こ
れは本系合金においては、最低限の酸素は必要であるこ
とを意味する。なお、2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。
さらにより好ましい酸素含有量は以下の如くである。
4.0≦z≦5.0 !1000〜7000PPM5
.0<z≦5.8 2000〜7000PPM5.8<
z≦6.5 1000〜7000PPM以上の研究、検
討により本発明は完成するに至ったものである0 以下、実施例により本発明を説明する。
.0<z≦5.8 2000〜7000PPM5.8<
z≦6.5 1000〜7000PPM以上の研究、検
討により本発明は完成するに至ったものである0 以下、実施例により本発明を説明する。
第 1 表
〔実施例〕
(実施例1)
Nd r −a Pra (Fe O,92B o、a
s ) s、y (α=0.0.01゜0.02,0
.05,0.10,0.20,0.40)なる合金をア
ーク溶解にて作製した。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メツシユ以下
に調整後シェドミルで微粉砕した□粉砕媒体はArガス
を用い、粉砕粒度6.5μ票(F、SS、S)の微粉末
を得た。得られた微粉末を15 KOeの磁界中で横磁
場成形した。成形圧力は2トン肩である。本成形体を真
空中、1100℃の温度で2時間保持し焼結した。得ら
れた焼結体を800℃の温度に1時間保持した後、1.
5′C/%の冷却速度で600℃まで冷却した。冷却後
600’CX1時間の時効を行ない、約300′cA+
の急冷速度で冷却した。得られた磁石の磁気特性、およ
び酸素量を測定した所、第2表に示す結果を得た。
s ) s、y (α=0.0.01゜0.02,0
.05,0.10,0.20,0.40)なる合金をア
ーク溶解にて作製した。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メツシユ以下
に調整後シェドミルで微粉砕した□粉砕媒体はArガス
を用い、粉砕粒度6.5μ票(F、SS、S)の微粉末
を得た。得られた微粉末を15 KOeの磁界中で横磁
場成形した。成形圧力は2トン肩である。本成形体を真
空中、1100℃の温度で2時間保持し焼結した。得ら
れた焼結体を800℃の温度に1時間保持した後、1.
5′C/%の冷却速度で600℃まで冷却した。冷却後
600’CX1時間の時効を行ない、約300′cA+
の急冷速度で冷却した。得られた磁石の磁気特性、およ
び酸素量を測定した所、第2表に示す結果を得た。
第2表より明らかな如く、Prを置換した場合は、いず
れも無置換に比較し、IHcは明らかな増加を示し、置
換の効果が明確である。
れも無置換に比較し、IHcは明らかな増加を示し、置
換の効果が明確である。
第 2 表
(実施例2)
Nd r−x Pra (Feo、n13o、os )
s、y (α=0.0.02)なる合金をアーク溶解
にて作製した。得られたインゴットは、実施例1と同一
の方法で粗粉砕し、トルエン中で振動ミル粉砕した。得
られた粉末を、j 5 KOeの磁界中で横磁場湿式成
形を行なった〇本成形体は、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。又、含有酸素量の変化は、脱
気後、焼結ゾーンに移動する前に、空気を導入し、その
時間を変化させることにより行なった。
s、y (α=0.0.02)なる合金をアーク溶解
にて作製した。得られたインゴットは、実施例1と同一
の方法で粗粉砕し、トルエン中で振動ミル粉砕した。得
られた粉末を、j 5 KOeの磁界中で横磁場湿式成
形を行なった〇本成形体は、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。又、含有酸素量の変化は、脱
気後、焼結ゾーンに移動する前に、空気を導入し、その
時間を変化させることにより行なった。
第3表に測定結果を示す□
第 3 表
第3表より明らかな如く、Prで置換した組成で酸素量
が、2000PPM未溝および110000PPを越え
るものは、いずれもIHeは低下を示し、最適酸素量の
存在が明確である。また、最適酸素量の範囲内で、α=
0と0.02を比較すると、すべての条件で、α=0.
02が上回っており、Pr置換の効果が明確である。
が、2000PPM未溝および110000PPを越え
るものは、いずれもIHeは低下を示し、最適酸素量の
存在が明確である。また、最適酸素量の範囲内で、α=
0と0.02を比較すると、すべての条件で、α=0.
02が上回っており、Pr置換の効果が明確である。
(実施例5)
Nd!−aPra(Feo、*oBo、xo )s、s
(a = Ot O,02、0,4)なる合金をアーク
溶解にて作製した□得られたインゴットを実施例2と同
一の手法を用い、はぼ同一の酸素を含有する焼結体を得
た□得られた磁気特性を第4表に示す。
(a = Ot O,02、0,4)なる合金をアーク
溶解にて作製した□得られたインゴットを実施例2と同
一の手法を用い、はぼ同一の酸素を含有する焼結体を得
た□得られた磁気特性を第4表に示す。
第4明より明らかな如く、酸素含有量が最適範囲内で、
かつほぼ同一の値である場合は、置換量にかかわらず、
はぼ同様の値が得られることがわかる。この値は、いず
れも無置換の場合を上回りPrの置換効果か明確である
。
かつほぼ同一の値である場合は、置換量にかかわらず、
はぼ同様の値が得られることがわかる。この値は、いず
れも無置換の場合を上回りPrの置換効果か明確である
。
第 4 表
〔発明の効果〕
以上説明したとおり、本発明は、R−Fe −B系磁石
のRの1部をPrで置換し、かつ酸素量を規定すること
により、安定して高性能永久磁石を実現できるもので、
工業的にきわめて高い価値をもつものである。
のRの1部をPrで置換し、かつ酸素量を規定すること
により、安定して高性能永久磁石を実現できるもので、
工業的にきわめて高い価値をもつものである。
特許庁長官殿 −事件の表示
昭和60年 特許願 第202320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 住所 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 (5
08)日立金属株式会社 補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄補正の
内容 別紙の通り 補正の内容 1、第2頁第3〜4行のrJ、 At)l)l 、 p
hys 。
久磁石 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 (5
08)日立金属株式会社 補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄補正の
内容 別紙の通り 補正の内容 1、第2頁第3〜4行のrJ、 At)l)l 、 p
hys 。
55 (6) 2083 (1984) JをrJ、
Ap11+ 、 phys 。
Ap11+ 、 phys 。
55 (6) 2083 (1984) Jに訂正する
。
。
2、同頁第6〜7行の[〔組立式Nd (Feo、8
QBo、Iz)q、7 ) Jを「(組成式N d
(F ej’JI? B6,1.L)y、7 ) Jに
訂正する。
QBo、Iz)q、7 ) Jを「(組成式N d
(F ej’JI? B6,1.L)y、7 ) Jに
訂正する。
3、第5頁第18行の「組成をます」を「組成を示す」
に訂正する。
に訂正する。
4、第8頁第7行のr (F、SS、S)Jを「(F、
S、S、S)Jに訂正する。
S、S、S)Jに訂正する。
5、同頁第13〜14行の「約り00℃/分の急冷速度
で冷却した」を「約り00℃/分の冷却速度で急冷した
」に訂正する。
で冷却した」を「約り00℃/分の冷却速度で急冷した
」に訂正する。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、R_1_−_aPr_a(Fe_1_−_xB_x
)_z(ただし、RはPrを除く希土類元素の1種また
は2種以上の組合せ、0.005≦α≦0.5、0.0
6≦x≦0.14、4.0≦z≦6.5)なる組成から
なることを特徴とする永久磁石。 2、重量比で1000〜12000PPMの酸素を含む
ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の永久磁
石。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60202320A JPS6262504A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 永久磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60202320A JPS6262504A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 永久磁石 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6262504A true JPS6262504A (ja) | 1987-03-19 |
Family
ID=16455592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60202320A Pending JPS6262504A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 永久磁石 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6262504A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015135935A (ja) * | 2013-03-28 | 2015-07-27 | Tdk株式会社 | 希土類磁石 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59222564A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-14 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄系磁性材料及び永久磁石 |
JPS61270303A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-11-29 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類含有合金粉末 |
JPS6250437A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-05 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐食性のすぐれた永久磁石材料 |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP60202320A patent/JPS6262504A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59222564A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-14 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄系磁性材料及び永久磁石 |
JPS61270303A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-11-29 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類含有合金粉末 |
JPS6250437A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-05 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐食性のすぐれた永久磁石材料 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015135935A (ja) * | 2013-03-28 | 2015-07-27 | Tdk株式会社 | 希土類磁石 |
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