JPS63211705A - 異方性永久磁石及びその製造方法 - Google Patents
異方性永久磁石及びその製造方法Info
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- JPS63211705A JPS63211705A JP62044470A JP4447087A JPS63211705A JP S63211705 A JPS63211705 A JP S63211705A JP 62044470 A JP62044470 A JP 62044470A JP 4447087 A JP4447087 A JP 4447087A JP S63211705 A JPS63211705 A JP S63211705A
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Classifications
-
- 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
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 −Ta系合金(RはYを含む
1種又は2種以上の希土類元素、又Feの1部をCoで
置換したR −Fe −Co −B −Ta合金を含む
)からなる異方性永久磁石に関するものである。
1種又は2種以上の希土類元素、又Feの1部をCoで
置換したR −Fe −Co −B −Ta合金を含む
)からなる異方性永久磁石に関するものである。
近年、高エネルギー積を有するR−Fe−B系合金又は
Feの1部をCoで置換したR −Fe −Co −B
系合金による永久磁石の研究開発が盛んである。
Feの1部をCoで置換したR −Fe −Co −B
系合金による永久磁石の研究開発が盛んである。
これらの永久磁石はSm −Co磁石と、はぼ同程度の
保磁力とエネルギー積を有するが、Sm Co @石
より資源上の豊富さから経済的であるため最近注目され
ている永久磁石である。ここにR−Fe −B又はR−
Fe−CoB永久磁石の製造プロセスは大別して下記の
4種類がある。
保磁力とエネルギー積を有するが、Sm Co @石
より資源上の豊富さから経済的であるため最近注目され
ている永久磁石である。ここにR−Fe −B又はR−
Fe−CoB永久磁石の製造プロセスは大別して下記の
4種類がある。
1す第1のプロセスは特開昭59−46008号公報お
よび同59−64753号公報に記載されているように
、R−Fe−B又はR−Fe−CoB系合金を粉砕した
後、粉末冶金プロセスにより成形し焼結処理を紗て焼結
研石とする方法である。
よび同59−64753号公報に記載されているように
、R−Fe−B又はR−Fe−CoB系合金を粉砕した
後、粉末冶金プロセスにより成形し焼結処理を紗て焼結
研石とする方法である。
第2の製造プロセスは例えは特開昭59−64739号
公報に記載されているように急冷法で得られた合金をそ
の11、あるいは熱処理することによりフレーク状の永
久磁石を作成し、その後特開昭59−211549号公
報に記載されるように樹脂と共に固化成形し等方性ボン
ド磁石とするものである。
公報に記載されているように急冷法で得られた合金をそ
の11、あるいは熱処理することによりフレーク状の永
久磁石を作成し、その後特開昭59−211549号公
報に記載されるように樹脂と共に固化成形し等方性ボン
ド磁石とするものである。
第3の製造プロセスは例えば特開昭60−100402
・号公報に記載されているように急冷法によシ製造され
た合金粉を700℃以上でホットプレスもしくはHIP
で、ち密化した等方性バルク磁石を得る方法である。
・号公報に記載されているように急冷法によシ製造され
た合金粉を700℃以上でホットプレスもしくはHIP
で、ち密化した等方性バルク磁石を得る方法である。
第4の製造方法は特開昭60−100402号公報に記
載されているように第3の方法で作成された等方性バル
ク磁石を更に700℃以上で、すえ込み加工を行い圧縮
方向に磁気異方性を付与した異方性バルク磁石を得る方
法である。
載されているように第3の方法で作成された等方性バル
ク磁石を更に700℃以上で、すえ込み加工を行い圧縮
方向に磁気異方性を付与した異方性バルク磁石を得る方
法である。
第1の方法によれば磁気異方性化が可能であシ得られる
磁気特性は30〜45MGOeにも到達するのであるが
、焼結体中の平均結晶粒径が1μmを越えるため保磁力
が本合金系の固有の異方性定数から期待される値と比較
して低いため熱安定性が悪いという欠点を有する。
磁気特性は30〜45MGOeにも到達するのであるが
、焼結体中の平均結晶粒径が1μmを越えるため保磁力
が本合金系の固有の異方性定数から期待される値と比較
して低いため熱安定性が悪いという欠点を有する。
又、第2の方法によれば比較的容易に圧縮成形等の成形
が可能であるが、磁気的に等方性であるため得られる磁
気特性が低い。例えば射出成形で得られる磁気特性は(
BH)m : 3〜5 MGOe 、圧縮成形で(BH
)m : 8〜10 MGOeであり更に着磁磁場強度
に対する依存性が大きいという欠点も有する0すなわち
、(BH)m : 8MGOeを得るためには、通常5
0KOe程度の着磁磁場強度が必要で、本磁石をモータ
等に組み込んだ後着磁することは実質的に不可能である
。
が可能であるが、磁気的に等方性であるため得られる磁
気特性が低い。例えば射出成形で得られる磁気特性は(
BH)m : 3〜5 MGOe 、圧縮成形で(BH
)m : 8〜10 MGOeであり更に着磁磁場強度
に対する依存性が大きいという欠点も有する0すなわち
、(BH)m : 8MGOeを得るためには、通常5
0KOe程度の着磁磁場強度が必要で、本磁石をモータ
等に組み込んだ後着磁することは実質的に不可能である
。
又、第3の方法によれば密度上昇の結果、空孔が無く耐
候性は向上するが、等方性であるため第2の方法と同様
、組み込み着磁が出来ない。得られる(BH)mは密度
上昇分だけ上昇し12MGOe程度得られる。
候性は向上するが、等方性であるため第2の方法と同様
、組み込み着磁が出来ない。得られる(BH)mは密度
上昇分だけ上昇し12MGOe程度得られる。
第4の方法によれば、第1の方法と同様異方性化は可能
となり30〜45MGOeの(BH)mが得られるが、
すえ込み加工温度が700〜750℃においては、加工
時にクラックが発生する。又、上記温度範囲において、
すえ込み加工された磁石は、焼結磁石と比較して機械的
強度が脆弱であるという欠点も有する。このような欠点
を解消するために、すえ込み加工温度を750℃以上と
し、加工速度を遅くすることによりクラックの発生を防
止し、かつ機械的強度を改善することは可能である。
となり30〜45MGOeの(BH)mが得られるが、
すえ込み加工温度が700〜750℃においては、加工
時にクラックが発生する。又、上記温度範囲において、
すえ込み加工された磁石は、焼結磁石と比較して機械的
強度が脆弱であるという欠点も有する。このような欠点
を解消するために、すえ込み加工温度を750℃以上と
し、加工速度を遅くすることによりクラックの発生を防
止し、かつ機械的強度を改善することは可能である。
しかしながら、R−Fe−B又はR−Fe −Co −
B系合金においては、すえ込み加工温度を750℃以上
とすると、結晶粒成長が著しく保磁力が大巾に低下する
。特に加工温度800℃以上においては、保磁力は2K
Oe以下に低下し、実用的な永久磁石特性を得ることが
出来ない。本発明は上記従来技術の欠点を解消し熱安定
性良好で着磁の容易で機械的強度に優れた異方性磁石を
提供するものである0 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記目的達成のために下記のような技術的手段
を用いた。すなわち、平均結晶粒径が、0.01〜0.
5μmに制御されたR −Fe −B −Ta合金(R
はYを含む1種又は2棟以上の希土類元素、又Feの1
部をCoで置換することもできる)からなることを特徴
とするものである。 −・ 上記合金は好1しくけ、R
:11〜18at%、B:4〜11at%+ Co :
50 at%以下、Ta:0.25〜5at%、残部
Feおよび不可避不純物からなる組成としたものである
。
B系合金においては、すえ込み加工温度を750℃以上
とすると、結晶粒成長が著しく保磁力が大巾に低下する
。特に加工温度800℃以上においては、保磁力は2K
Oe以下に低下し、実用的な永久磁石特性を得ることが
出来ない。本発明は上記従来技術の欠点を解消し熱安定
性良好で着磁の容易で機械的強度に優れた異方性磁石を
提供するものである0 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記目的達成のために下記のような技術的手段
を用いた。すなわち、平均結晶粒径が、0.01〜0.
5μmに制御されたR −Fe −B −Ta合金(R
はYを含む1種又は2棟以上の希土類元素、又Feの1
部をCoで置換することもできる)からなることを特徴
とするものである。 −・ 上記合金は好1しくけ、R
:11〜18at%、B:4〜11at%+ Co :
50 at%以下、Ta:0.25〜5at%、残部
Feおよび不可避不純物からなる組成としたものである
。
本発明において、R−Fe −B −Ta合金の平均粒
径が0.5μmを越えると保磁力が低下し、160℃に
おける不可逆減磁率が20チ以上となって著しく熱安定
性を低下させるので不都合であるの又平均粒径が0.0
1μm未満であると保磁力が低く、永久磁石として実用
的な特性を得ることが出来ない。
径が0.5μmを越えると保磁力が低下し、160℃に
おける不可逆減磁率が20チ以上となって著しく熱安定
性を低下させるので不都合であるの又平均粒径が0.0
1μm未満であると保磁力が低く、永久磁石として実用
的な特性を得ることが出来ない。
よって平均粒径を0.01〜0.5μmと限定した。
塑性変形の温度が1000℃を越えると平均粒径が0.
5μmを越えるため磁気特性は劣化し、750℃以下で
は塑性変形時の変形抵抗が大きく、十分強い異方性を付
与することが出来ないばかシでなく、塑性変形時にクラ
ックが発生する。したがって、すえ込み加工の温度を7
50〜1000℃と限定した。
5μmを越えるため磁気特性は劣化し、750℃以下で
は塑性変形時の変形抵抗が大きく、十分強い異方性を付
与することが出来ないばかシでなく、塑性変形時にクラ
ックが発生する。したがって、すえ込み加工の温度を7
50〜1000℃と限定した。
又、塑性変形時の加工率が2未満では十分な異方性を付
与することが出来ない。(BH)m : 20 MGO
s以上の特性を得るためには、3以上の加工率が望まし
い。
与することが出来ない。(BH)m : 20 MGO
s以上の特性を得るためには、3以上の加工率が望まし
い。
又、添加物として用いるTaの添加量を、0,25〜B
at%と限定する理由は以下の通りである。
at%と限定する理由は以下の通りである。
0.25at%未満の添加ではTa添加による結晶粒成
長抑制の効果が認められず、750℃以上の、すえ込み
加工温度でR−Fe−B系合金と同様、保磁力が大巾に
低下する。一方、3at%を越えて添加すると非磁性介
在物が、結晶粒内に析出するため砂留磁束密度と保磁力
の大巾な低下が避けられない。
長抑制の効果が認められず、750℃以上の、すえ込み
加工温度でR−Fe−B系合金と同様、保磁力が大巾に
低下する。一方、3at%を越えて添加すると非磁性介
在物が、結晶粒内に析出するため砂留磁束密度と保磁力
の大巾な低下が避けられない。
0.25〜5at%の添刀口により、Sm −Co l
iB石と同等環上の(BH)maxと、R−Fe−B系
磁石よシ高い保磁力を得ることが出来る。
iB石と同等環上の(BH)maxと、R−Fe−B系
磁石よシ高い保磁力を得ることが出来る。
又、塑性変形の速度は5 m/secを越えると、加工
時にクラックが発生し、0 、05 m/sec未満で
は、加工時間が長く粒成長による保磁力の低下が、みら
れる場合がある。
時にクラックが発生し、0 、05 m/sec未満で
は、加工時間が長く粒成長による保磁力の低下が、みら
れる場合がある。
以下実施例により、本発明を更に詳細に説明する0
実施例1゜
Nd、4Fe、、 B、Ta2及び、比較例としてNd
14 F8711Bl1合金をアーク溶解により溶製し
、本合金を非酸化雰囲気中で貴溶解1〜、単ロール上に
溶湯急冷し、フレーク状の原料を作成した。
14 F8711Bl1合金をアーク溶解により溶製し
、本合金を非酸化雰囲気中で貴溶解1〜、単ロール上に
溶湯急冷し、フレーク状の原料を作成した。
得られたフレークは約30μmの厚さを有する不定形で
、X線回折の結果、非晶備と結晶質の混合であることが
解った。
、X線回折の結果、非晶備と結晶質の混合であることが
解った。
このフレークを粉末状に破砕し、室温にて冷間プレスし
圧粉体とした。得られた圧粉体を650℃でホントプレ
スし、ち密化を行った。更に、高密度化された成形体を
、700,750,800,850゜900.1000
℃で、各々加工速度0 、6 wm/secで、すえ込
み加工を施した。すえ込み時の加工率(ち密化後の素材
厚さを塑性変形後の素材厚さで除した値)は6.0に固
定して行った。すえ込み加工後、得られた試料のクラッ
クの有無を目視により検査を行ったところ、700℃で
加工を行った試料には、全て中央部にクラックが認めら
れた。750℃で加工を行ったものは、1部d部にクラ
ックが認められた。800℃以上で加工を行った試料に
はクラックは認められなかった。第1表に結果を、まと
めて示す。
圧粉体とした。得られた圧粉体を650℃でホントプレ
スし、ち密化を行った。更に、高密度化された成形体を
、700,750,800,850゜900.1000
℃で、各々加工速度0 、6 wm/secで、すえ込
み加工を施した。すえ込み時の加工率(ち密化後の素材
厚さを塑性変形後の素材厚さで除した値)は6.0に固
定して行った。すえ込み加工後、得られた試料のクラッ
クの有無を目視により検査を行ったところ、700℃で
加工を行った試料には、全て中央部にクラックが認めら
れた。750℃で加工を行ったものは、1部d部にクラ
ックが認められた。800℃以上で加工を行った試料に
はクラックは認められなかった。第1表に結果を、まと
めて示す。
上記試料より、10XIOX7t+mのテストピースを
切り出し磁気特性を測定した。第1図に各加工温度に対
する保磁力の変化を示す。比較例として作成した、Nd
I4 Fe71 BBにおいては、750℃以上の加工
温度において保磁力は大巾に低下するが、Taを添加し
た本発明合金においては、750℃以上の加工温度にお
いても保磁力の大巾な低下は認められなかった。
切り出し磁気特性を測定した。第1図に各加工温度に対
する保磁力の変化を示す。比較例として作成した、Nd
I4 Fe71 BBにおいては、750℃以上の加工
温度において保磁力は大巾に低下するが、Taを添加し
た本発明合金においては、750℃以上の加工温度にお
いても保磁力の大巾な低下は認められなかった。
第 1 表
○り2ツク無、Δ端部にクラック、×中央部にクラック
実施例2゜ Nd1sFe、、 B、 Ta2なる組成の合金をアー
ク溶解により溶製し、実施例1と同様単ロール法により
溶湯急冷し、フレークを得た。得られたフレークを実施
例1と同様破砕した後、650℃にてホットプレスし、
ち密化された成形体を得た。得られた成形体を950℃
で、加工率を、1.5 、2.0 、2.5 。
実施例2゜ Nd1sFe、、 B、 Ta2なる組成の合金をアー
ク溶解により溶製し、実施例1と同様単ロール法により
溶湯急冷し、フレークを得た。得られたフレークを実施
例1と同様破砕した後、650℃にてホットプレスし、
ち密化された成形体を得た。得られた成形体を950℃
で、加工率を、1.5 、2.0 、2.5 。
3.0 、3.5 、4.0と変化させて、すえ込み加
工を行った後、110X10X5tのテストピースを各
々の試料より切り出し磁気特性を測定した。第2図に加
工率に対する、残留磁束密度と(BH)mの変化を示す
。加工率2未満においては、(BH)mが20MGOe
未満で、異方性化度が低いが、加工率を2以上とするこ
とにより、異方性化度が大巾に改善されることがわかる
。
工を行った後、110X10X5tのテストピースを各
々の試料より切り出し磁気特性を測定した。第2図に加
工率に対する、残留磁束密度と(BH)mの変化を示す
。加工率2未満においては、(BH)mが20MGOe
未満で、異方性化度が低いが、加工率を2以上とするこ
とにより、異方性化度が大巾に改善されることがわかる
。
実施例6゜
Nd、4Fe?、−XB、TaX (x=0−1.0.
25,0.511 +2.3.4)なる組成の合金を実
施例1と同様、単ロール法で溶湯急冷し、650℃でホ
ットプレスし、ち密化した成形体を得た。得られた成形
体を800℃で加工率3.5にて、すえ込み加工を行い
、実施例2と同様岐気特性を測定した。第3図は、保磁
力、(BH)mを、Ta添加量に対して1とめたもので
ある。Zr添加i0’、25〜Bit%において、保磁
力15 KOe以上、(BH)m 20MGOe以上の
磁気特性が得られることが解る。
25,0.511 +2.3.4)なる組成の合金を実
施例1と同様、単ロール法で溶湯急冷し、650℃でホ
ットプレスし、ち密化した成形体を得た。得られた成形
体を800℃で加工率3.5にて、すえ込み加工を行い
、実施例2と同様岐気特性を測定した。第3図は、保磁
力、(BH)mを、Ta添加量に対して1とめたもので
ある。Zr添加i0’、25〜Bit%において、保磁
力15 KOe以上、(BH)m 20MGOe以上の
磁気特性が得られることが解る。
本発明により、熱安定性が良好で機椋的性質に優れ着磁
性の良い、R−Fe−B系磁石の製造が可能である。
性の良い、R−Fe−B系磁石の製造が可能である。
第1図は、本発明に係る傍磁力のすえ込み加工温度依存
性を示す実施例、第2図は、(BH)max及びBrの
加工率依存性を示す実施例、第3図は、(BH)rna
x及び保磁力のTa添加量依存性を示す実施例である。 111 図 すえ込に加工選炭(0C) (1) Ndt4Feyl 2311 (比較例)(Z
)〜d14Fe76Btt Taz如Lキ
性を示す実施例、第2図は、(BH)max及びBrの
加工率依存性を示す実施例、第3図は、(BH)rna
x及び保磁力のTa添加量依存性を示す実施例である。 111 図 すえ込に加工選炭(0C) (1) Ndt4Feyl 2311 (比較例)(Z
)〜d14Fe76Btt Taz如Lキ
Claims (5)
- (1)平均結晶粒径が0.01〜0.5μmであるRF
eBTa合金又はRFeBCoBTa合金(RはYを含
む1種又は2種以上の希土類元素)からなることを特徴
とする異方性永久磁石。 - (2)RFeBTa又はRFeCoBTa合金(R:1
1〜18at%、B:4〜8at%、Co:30at%
以下、Ta:0.25〜3at%残部Feおよび不可避
の不純物)を急冷法によってフレーク又は粉末として得
た後、HIP、ホットプレス等により緻密化して、更に
塑性変形により磁気異方性化することを特徴とする異方
性永久磁石の製造方法。 - (3)前記塑性変形を与える手段として750〜100
0℃に加熱しすえ込み加工を施したことを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載の異方性永久磁石の製造方法。 - (4)前記塑性変形を与える手段として加工速度を、0
.05〜5mm/secとすることを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の異方性永久磁石の製造方法。 - (5)前記塑性変形を与える手段として加工率を2以上
(ち密化後の素材厚さを塑性変形後の素材厚さで除した
値)とすることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の異方性永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62044470A JPS63211705A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 異方性永久磁石及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62044470A JPS63211705A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 異方性永久磁石及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63211705A true JPS63211705A (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=12692397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62044470A Pending JPS63211705A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 異方性永久磁石及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63211705A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0392799A1 (en) * | 1989-04-14 | 1990-10-17 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for producing anisotropic rare earth magnet |
EP0476606A2 (en) * | 1990-09-20 | 1992-03-25 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Permanent magnet powders |
EP0522177A1 (en) * | 1991-01-28 | 1993-01-13 | Mitsubishi Materials Corporation | Anisotropic Rare Earth Magnet |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62044470A patent/JPS63211705A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0392799A1 (en) * | 1989-04-14 | 1990-10-17 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for producing anisotropic rare earth magnet |
EP0476606A2 (en) * | 1990-09-20 | 1992-03-25 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Permanent magnet powders |
EP0522177A1 (en) * | 1991-01-28 | 1993-01-13 | Mitsubishi Materials Corporation | Anisotropic Rare Earth Magnet |
EP0522177B1 (en) * | 1991-01-28 | 1995-07-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Anisotropic Rare Earth Magnet |
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