JPS6321804A - 希土類鉄系永久磁石の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は希土類鉄系永久磁石の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、希土類磁石としてはＲＣｏ、型、島（Ｃｏ　。

ｃｕ、Ｆｅ、Ｍ）、□型（ただし、ＲはＳｍ、Ｃｅ等の
希土類金属、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の遷移金属）等の
希土類コバルト系のものが知られており、高性能磁石と
して電子機器、回転機器等に多数使用されている。しか
し、このようなＳｍ−Ｃｏ系磁石は非常に高価である。

この高価格は希少な希土類元素の１つであるＳｍ及び世
界的に入手が不安定であるＣｏを必須の元素としている
ためである。

一方、コバルトを使用しない永久磁石として近年、Ｒ−
Ｆｅ−Ｂ系磁石が開発されている。この希土類鉄系永久
磁石は高いエネルギー積に加え、Ｃ。

系に比べＦｅが主体であるため、安価であるというメリ
ットも有し、有望な材料である。

この希土類鉄系の永久磁石は、２徨類の方法によって製
造される。まず第１の方法は例えば特開昭５９−４６０
０８号公報に示されるように粉末冶金法を用いたもので
ある。この方法では粉砕後磁場中プレス等の工程が必要
であり、工程が複雑であるという欠点に加え、製造工程
中特に粉砕工程での不純物の混入の恐れがあり、安定し
た磁気特性（特に保磁力）が得にくいという欠点がある
。第２の方法は例えば特開昭５９−６４７３９号公報に
示されるように溶湯急冷を用いたものである。この方法
では得られた薄片をホットプレスして一体化しても等方
性の永久磁石しか得られないという欠点がある。異方性
化した磁石を得るためにはダイアップセット処理という
方法を加える必要がある（特開昭６０−１００４０２号
公報）という欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように、溶湯急冷法により得られた薄片をホットプ
レスして一体化しても等方性磁石しか得られないという
問題点があった。

本発明の目的は、上記した問題点を解消し、安定した高
保磁力を有し、異方性のある希土類鉄系永久磁石を溶湯
に得ることのできる希土類鉄系永久磁石の製造方法を提
供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）几−Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｂ系の磁性合金（ＲはＹ及び希土類元素から選ばれた
少なくとも一種）を出発原料として、双ロール法により
急冷圧延し、得られた薄片をホットプレスｌこより一体
化することを特徴とする希土類鉄系永久磁石の製造方法
である。

すなわち、本発明はこの系の磁性合金を溶湯急冷法によ
り薄片化する際に双ロールを用い、急冷圧延して得られ
た薄片をホットプレスして一体化すると異方性化した希
土類鉄系永久磁石を製造することができるものである。

出発原料である几−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ基磁性合金（ＲはＹ
及び希土類元素から選ばれた少なくとも−ｆ！Ｊ）は以
下の組成範囲が望ましい。

Ｒ”　Ｆ　ｅ　ｓ　−（！　／＋＋＋　ｒ　ＣｏβＢγ
８原子チ≦α≦２０原子チ ５原子チ≦β≦３０原子チ ３原子チ≦γ≦２５原子チ ここで、αく８原子チでは保磁力の増大が得られず、α
〉２０では磁束密度が低下してしまい、永久磁石として
は不適当である。したがって凡の含有率は８原子チ〜２
０原子チとする。なお、希土類元素のうちでもＮｄ及び
Ｐｒは特に高い（ＢＨ遍。、を得るのに有効な元素であ
り、Ｒとしてこの２元素のうち少なくとも１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７
０チ以上（Ｒ量全部でもよい）であることが望ましい。

ｒ（３原子チでは保磁力が低下してしまい、ｒ〉２５原
子チでは磁束密度の低下が顕著となる。

よってＢの含有率は３原子％〜２５原子チとする。

なおりの一部をＣ，Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｇｅ等で置換しても
よい。

ＣＯはキエリー温度の上昇、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、βく５
原子チではキーリー温度の上昇あるいは耐食性の向上が
顕著でなく、β〉３０原子チでは保磁力の低下が著しく
なる。よってＣＯの含有量は５〜３０原子チとする。

また、保磁力及び耐食性向上のためにＦｅの一部をＡｔ
、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｍｎ。

ＭＯ２Ｗ　等で置換してもよい。

このような希土類鉄系永久磁石合金は、双ロール法によ
り急冷圧延して薄片化すると、ある条件下でその薄片面
に対して垂直方向にＣ軸が配向することをみいだしたこ
とを基本とするものである。

製造に際しては、非晶質合金と同様な方法をとる。

すなわち、一対の回転冷却体の片方に合金溶湯を噴出し
て薄片化し、続いて一対の回転冷却体の間で圧延して急
冷圧延した薄片を得るものである。

この時、回転冷却体の回転速度が大きすぎると、薄片が
非晶質化してしまい、配向かなく永久磁石として働かな
くなる。又、回転速度が遅いと結晶質とはなるものの結
晶粒が粗大化し配向性が劣化してしまい、磁気特性が悪
くなる。このように考えると、回転冷却体の表面速度が
３〜４．０　ｍ／ｓｅｃの範囲であるが好ましい。

このようにして得られた結晶質薄片は、所望の形状とな
るように積層され、ホットプレスにより加熱圧縮され一
体化される。加熱温度は組成により異なるが、一体化の
ためには６００℃以上が必要であり、溶融を防止するた
め１１００℃以下であることが好ましい。また加熱一体
化の際Ｑ、１ｔｏｎ／ｄ程度又はそれ以上の加圧をする
ことが好ましい。

処理時間は０．１〜５時間程度で十分である。

（実施例） 本発明の実施例を以下に説明する。

実施例１ 組成がＮｄ１５原子％、Ｂ６原子％、Ｆｅ６３原子チ、
Ｃｏ１６原子チからなるように各金属元素を配合し、ア
ルゴン雰囲気下において水冷鋼ボート中でアーク溶融し
た後、冷却してインゴットを得た。次にそのインゴット
を双ロール法を用いて薄片化した。すなわち約Ｉ　Ｑ　
ｍ／ｓｅｃで回転するロール表面に石英ノズルを介して
溶湯合金をアルゴンガス圧により射出し、冷却圧延して
厚さ約１００μｍの結晶質薄片を得た。得られた薄片を
積層させ真空ホットプレス（７００℃、１ｔｏｎ／ｄ）
により一体化して試料を得た。

実施例２ 組成がＮｄ１０原子％、Ｐｒ５原子％、Ｂ７原子チ、Ｃ
ｏ１６原子チ、Ｆｅ６３原子チからなるように各金属元
素を配合し、実施例１と同じ方法で試料を得た。

実施例３ 組成がＮｄ１３原子チ、Ｄｙ２原子斧、Ｂ８原子チｅＰ
ｅ６７原子チｔｃｏｌｏ原子チからなるように各金属元
素を配合し、実施例１と同じ方法で試料を得た。

実施例４ 組成が原子比でＮｄ　Ｏ，１５、Ｂｏ、０６　、　Ｃ。

Ｏ，１６，ＡｔＯ，０２，Ｆｅ　Ｑ、６１からなるよう
に各金属元素を配合し、実施例１と同じ方法で試料を得
た。

また実施例１〜４と同一インゴットを用いて単ロール法
を用いることを除けば実施例と同じ方法で試料を得て、
比較例１〜４とした。

得られた実施例及び比較例の永久磁石１こついて各々の
磁気特性を調べた結果を表に示す。

（以下余白） 表から明らかなように双ロール法を用いた実施例の永久
磁石は、単ロール法を用いた比較例の永久磁石よりも磁
気特性の残留磁束密度（Ｂｒ）が向上し、その結果（Ｂ
Ｈ）ｍａｘヵｆｉしく向上することがわかる。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明方法によればＢｒ及び（ＢＨ
）ｍａｘ等に優れ、しかも安価である希土類鉄系永久磁
石材料を製造することができ、工業的価値は極めて大き
なものである。

代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｒ（Ｙ及び希土類元素から選ばれた少なくとも一種）
   ８〜２０原子％、Ｂ３〜２５原子％、Ｃｏ５〜３０原子
   ％、残部実質的に鉄からなる合金を出発原料とし、双ロ
   ール法にて急冷圧延し、得られた薄片をホットプレスに
   より一体化することを特徴とする希土類鉄系永久磁石の
   製造方法。