JPS63262805A - Manufacture of iron base permanent magnet - Google Patents

Manufacture of iron base permanent magnet

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JPS63262805A
JPS63262805A JP63083968A JP8396888A JPS63262805A JP S63262805 A JPS63262805 A JP S63262805A JP 63083968 A JP63083968 A JP 63083968A JP 8396888 A JP8396888 A JP 8396888A JP S63262805 A JPS63262805 A JP S63262805A
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rare earth
powder
phase
sintering
magnetic
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JP63083968A
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Japanese (ja)
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ジヨージ シー.ハツドジパナイス
クリストドウロス クリストドウロウ
エドワード エッチ,アボット
ロバート エッチ.エリックソン
スレシュ ジー,パテル
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Original Assignee
Ford Motor Co
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
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    • B22F3/1007Atmosphere
    • B22F3/101Changing atmosphere
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は制御される磁石保持力を有する永久磁石および
そのような磁石を経済的に製造する方法にIllする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention is directed to permanent magnets with controlled magnet retention and methods for economically manufacturing such magnets.

さらに特に、本発明は稀土類およびほう素を伴なう鉄合
金および4−8KOeの範囲の制御された保持磁場(1
−1c )および10−18M G Oeの範囲のエネ
ルギー生成物(B t(m )を含む永久磁石に向けら
れている。
More particularly, the present invention relates to iron alloys with rare earths and boron and a controlled holding field (1
-1c) and energy products (Bt(m)) in the range of 10-18M G Oe.

発明の背景 今日使用されている主要な永久磁石材料はAlNiCo
、硬質フェライト、鉄によって安定化した稀土類−コバ
ルト、およびほう木によって安定化した稀土類−鉄磁石
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION The primary permanent magnet material in use today is AlNiCo.
, hard ferrite, rare earth-cobalt stabilized with iron, and rare earth-iron magnets stabilized with birch.

AJNiCoおよびフェライト材料(ストロン゛チウム
またはバリウム ゛フェライトのような)は典型的には
材料1ボンドにつき約1.50ドルであるという値段に
ついでは廉価であることが証されたが、それらの磁性は
自動小始!IJ機モーターまたは磁気画像装置<cat
 5can)のような適■に好適であるように充分に高
いエネルギー製品または保磁力を与えない。そのような
磁石は約4MGOe水準のエネルギー製品、そして4K
Oeよりも少ない水準の保持力を示した。
Although AJNiCo and ferrite materials (such as strontium or barium ferrites) have proven to be inexpensive, typically costing about $1.50 per bond of material, their magnetic properties Automatic start! IJ machine motor or magnetic imaging device <cat
5) does not provide a sufficiently high energy product or coercivity to be suitable for applications such as 5 can). Such magnets are energy products of about 4MGOe level, and 4K
It showed a lower level of holding power than Oe.

原価スペクトルの反対端は稀土類−コバルトー鉄および
稀土類−鉄一はう素、磁石であってそれらはそれぞれ1
ボンドの材料につき少なくとも約80ドルの原価係数を
有し著しく効果であることが証された。鉄安定化稀土類
−コバルト磁石は米国特許第4.081.297 :4
.369.075および4,131.495各号中に教
えられている。この型の磁石は通常稀土類およびコバル
トを50−60重型組までの損で含有する。コバルトは
戦略物質でありそして米国に対するコバルトの]E要供
給源は南アフリカ、特にザイールである。
At the opposite end of the cost spectrum are rare-earth-cobalt-iron and rare-earth-iron-iron magnets, each of which is 1
It has proven to be extremely effective with a cost factor of at least about $80 per bond material. Iron Stabilized Rare Earth-Cobalt Magnets U.S. Pat. No. 4.081.297:4
.. 369.075 and 4,131.495. This type of magnet usually contains rare earths and cobalt in a loss of up to 50-60 heavy metals. Cobalt is a strategic material and the primary source of cobalt for the United States is South Africa, particularly Zaire.

従って政治的考慮はしばしばコバルトの入手し易さおよ
び価格に影響を及ぼす。この型の磁石はまた稀土類とコ
バルトとの金属間化合物を含みこれは極度に大きい磁気
結晶異方性をボす。少なくとも約24MGOeのエネル
ギー製品(慣用のAlNiCoまたはフェライト永久磁
石の数倍多い)がサマリウム−コバルト永久磁石によっ
て得られる。より高度の飽和磁化でさえ金属間化合物S
m2CO17の存在によってより^い作業温度を得るこ
とができる。鉄または銅の部分的置換によって保持力を
改良するために、より高いエネルギー製品さえ得られた
。しかし2つの特性がそのような稀土類−コバルト永久
磁石の自動中への適用途上になお存在する、即ち材料の
高価格および高エネルギー製品および/または保持力分
野でありこれは希望するフラックス密度を1廻るもので
ある。
Political considerations therefore often influence the availability and price of cobalt. This type of magnet also contains intermetallic compounds of rare earths and cobalt, which exhibit extremely large magnetocrystalline anisotropy. Energy products of at least about 24 MGOe (several times more than conventional AlNiCo or ferrite permanent magnets) are obtained with samarium-cobalt permanent magnets. Even higher saturation magnetization of intermetallic S
Higher working temperatures can be obtained due to the presence of m2CO17. Even higher energy products were obtained to improve retention by partial substitution of iron or copper. However, two characteristics still exist that hinder the application of such rare earth-cobalt permanent magnets in automatic applications, namely the high cost of the material and the high energy product and/or coercive force field, which makes it difficult to achieve the desired flux density. It goes around once.

研究者等はコバルトに対する必要性に打ち勝つ努力中に
ほう素で安定化する稀土類−鉄磁石の使用に方向を転換
させた。ある種の稀土類を、軽いより豊富な型のものに
選択することによって原価係数は僅かに減じただけであ
る(米国特許hjX4゜541.877;4.597.
938;4.585.473各号を参照)。これらの開
示に対して選ばれた稀土類は15−20%の吊のNdで
あり8−12%の範囲のほう素を伴なうもので、ある場
合にはDyおよび/または1− bがNdに;]えられ
た。これらの材料は一般に高保磁力水準を有し変性され
るとエネルギー生成は13MGOeに減じた。
In an effort to overcome the need for cobalt, researchers have turned to the use of rare earth-iron magnets stabilized with boron. By choosing certain rare earths to be of lighter, more abundant type, the cost factor was only slightly reduced (US Patent hjX4°541.877; 4.597.
938; 4.585.473). The rare earths selected for these disclosures are 15-20% Nd with boron in the 8-12% range, and in some cases Dy and/or 1-b. Nd ;] was obtained. These materials generally have high coercivity levels and when modified energy production was reduced to 13 MGOe.

そのような永久磁石のために特別に精製した希土類原料
を取得する費用をさらに減じるためには混合金属(Hi
sch metal:8M)を使用乃べぎことが提案さ
れた。、混合金属は天然に生じる希土類を含有する鉱石
の化学処理の早い段階において(9られる希土類金属の
さらに濃縮された形のものである。
To further reduce the cost of obtaining specially refined rare earth raw materials for such permanent magnets, mixed metals (Hi
Sch metal: 8M) was proposed to be used. , mixed metals are more concentrated forms of rare earth metals that are obtained early in the chemical processing of naturally occurring rare earth-containing ores.

混合金属の特別の組成は使用する鉱石によって決まる(
鉱石含有量はある程度異なる地理的位置間で変るであろ
うが、本質的には同−主要稀土類を木質的に;一様の量
で示すであろう)、、jilら普通の混合金属組成は5
2%セリウム、20%1a、15.7%Nd、4.8%
Pr、および約6%の伯の稀土類で構成される。混合金
属はそれが精製される鉱石中に見出される稀土類の組み
合わせを大きな範囲で反映する含量を有するであろう。
The specific composition of the mixed metal depends on the ore used (
Although the ore content will vary to some extent between different geographical locations, it will be essentially the same - the primary rare earths woody; it will represent a uniform amount), a common mixed metal composition. is 5
2% cerium, 20% 1a, 15.7% Nd, 4.8%
Pr, and about 6% rare earths. The mixed metal will have a content that reflects to a large extent the combination of rare earths found in the ore from which it is refined.

ジジミウムは時たま混合金属と称されるが、これは当初
の混合金属から追加の化学T程によって抽出されるもの
であるからさらに原価高である。セリウムおよびランタ
ンは混合金属から除去するのに最も容易な稀土類である
、従ってジジミウムは種棒の程度で除去の容易さを反映
する。鏝も普通のジジミウムの組成物は本質的に: (i)90%Nd−10%Pr、(ii)80%Nd−
5%pr、(iii) 50%Nd−40%(:、e−
10%pr、および(iv)60%P r = 20%
Nd−20%Laで構成される。
Didymium is sometimes referred to as a mixed metal, which is even more costly because it is extracted from the original mixed metal by additional chemical steps. Cerium and lanthanum are the easiest rare earths to remove from mixed metals, so didymium reflects ease of removal at the level of the seed bar. The composition of didymium, which is also common for trowels, is essentially: (i) 90% Nd-10% Pr, (ii) 80% Nd-
5%pr, (iii) 50%Nd-40%(:, e-
10% pr, and (iv) 60%P r = 20%
Composed of Nd-20% La.

はとんどの場合稀土類材料を導入するための別法として
混合金属に言及するときに、原価に対してまたは望まし
い化学を検討することなく、そして何等の見本もなく如
何にしてMMの作業を行なうかを説明するデータもなし
でそのように行なわれる(米国特許第4.152.17
8号および第4.090.892号を参照)。化学があ
る重要性を有する場合、教示としてはそのような材料の
リボンの急冷に限定されるがこれは永久磁石をつ発明は
原価を引き下げそして混合金属または誘導体が低Ndで
ありおよび/またはLaの原価を低く保つために早い段
階の混合金属生成物を利用する。
Most of the time, when referring to mixed metals as an alternative to introducing rare earth materials, there is no way to do MM work without considering cost or the desired chemistry, and without any samples. (U.S. Patent No. 4.152.17).
8 and 4.090.892). Where chemistry is of some importance, the teaching is limited to the quenching of ribbons of such materials, since inventions with permanent magnets reduce cost and the mixed metals or derivatives are low Nd and/or La Utilize early stage mixed metal products to keep costs low.

稀土類−鉄−はう素磁石における今[1の研究のはとん
ど総てにおいてその方向は顕著な単相磁性マトリックス
材料をつくり出ずことであり、非磁性第2次相を最小に
減じることである。稀土類−はう素型永久磁石中の第2
次非磁性相の出現がそのような磁石が高度の再現性磁気
パラメーターを有することを妨げると先行技術研究者に
よって考えられた。従って、非磁性第2相の出現を減じ
るための引き続く試みが行なわれた。
In almost all of the current studies in rare earth-iron-boron magnets, the direction is to create a pronounced single-phase magnetic matrix material and to minimize non-magnetic secondary phases. It is to reduce. Rare earth - the second in borosilicate permanent magnets
It was thought by prior art researchers that the appearance of a non-magnetic phase prevents such magnets from having highly reproducible magnetic parameters. Therefore, subsequent attempts were made to reduce the appearance of non-magnetic second phases.

軽[1で同時に経済的で増加した性能によって特殊の適
用に適応する永久磁石に対する増加する必要性がある。
There is an increasing need for permanent magnets that are lightweight and at the same time economical and adaptable to special applications with increased performance.

本発明の開発方向はFe−B−MM型の永久磁石を提供
することであって、これは新しい右利な方法で2重磁り
相を用い、新規の方法で非磁性相を再分配し既知の鉄−
0はう素−稀土類(Fe−B−R)よりまたは稀土類−
コバルト型磁石より著しく低原価であり、そしてなお望
ましくは14−17MGOeの範囲のエネルギー生成お
よび5−8KOeの範囲の保持力を示す。
The development direction of the present invention is to provide a permanent magnet of the Fe-B-MM type, which uses a double magnetic phase in a new and advantageous way and redistributes the non-magnetic phase in a new way. Known iron-
0 from boros - rare earth (Fe-B-R) or rare earth -
Significantly lower cost than cobalt type magnets, and still preferably exhibit energy production in the range of 14-17 MGOe and retention in the range of 5-8 KOe.

はう素で安定化した鉄−稀土類型永久磁石を提供するの
が本発明の特別の目的であるが、それは(i)増加させ
たまたは60−80%原子重量の範囲の著しい割合の鉄
を使用し、(ii)(Iかに12−22%の混合金属お
よび6−10%のほう素を使用して先行技術によって可
能であったものよりも著しくそのような材料の原価を減
じ、そして(ili)相再分配剤を使用してそのような
材料の保磁力及びエネルギー生成を増しイしてより大き
い領域壁固定に対する妨害相を促進する。
It is a particular object of the present invention to provide a permanent magnet of the iron-rare earth type stabilized with boron, which contains (i) an increased or significant proportion of iron in the range of 60-80% atomic weight; (ii) significantly reduces the cost of such materials over what was possible with the prior art using 12-22% mixed metals and 6-10% boron, and (ili) Phase redistribution agents are used to increase the coercivity and energy production of such materials to promote interfering phases to larger area wall anchoring.

本発明はFe−B−MM型の永久磁石を製造するための
方法であって、(a)平均粒子寸法が約2ミクロンかま
たはそれよりも大きくそして原子重鑓%で:12−22
%の混合金属、1−8%のAl、6−10%の8,0.
43%より少ない酸素、混合金属の代替または付加物と
しての5%までの置換性剤のDyおよび/またはAlの
部分的代替または付加物としての10%までのN1、磁
性以外の物理的性質を変性するための3−10%までの
変性剤、および残余のFe、で本質的に構成する組成を
有し、該代替性および/または変性剤はFeが実質的に
少なくとも60%の示だけ存在することを妨げない川で
存在し、粉末は少なくとも2つのR2Fe14B相が支
配的な本質的多相結晶構造を有しく混合金属は好ましく
は少なくとも4つの天然に生じる不溶性セリウム稀土類
金属およびセリウムおよび/またはランタンで構成され
る少なくとも20%のそのような稀土類金属を含む):
(b)そのような粉末を磁場中に整列させ;(c)並べ
た粉末を形状物、好ましくはブロック、弧状、立方体ま
たは円筒状に8−縮し:(d)そのような形状物を(好
ましくは1000−1100℃の範囲)の温度において
該粉末を溶融きせる時間焼結させ、相を再分配し、そし
て該R2Fe14B相の割合を該形状物の少なくとも7
’O容吊容量で増加し:そして好ましくは(e)焼結し
た形状物を550−650℃の範囲のm度で7ンニール
して微小構造を本質的に鉄およびマトリックス内の磁性
相R2F814Bで構成し、そして高い割合の非磁性相
RFe4B4および稀土類π相([!lち、R−Fe−
0)を粒子境界に引き起こさせる。
The present invention is a method for making permanent magnets of the Fe-B-MM type, comprising: (a) an average particle size of about 2 microns or greater and an atomic weight of %: 12-22;
% mixed metal, 1-8% Al, 6-10% 8,0.
less than 43% oxygen, up to 5% displacer Dy as a substitute or adduct of mixed metals and/or up to 10% N1 as a partial substitute or adduct of Al, physical properties other than magnetic having a composition consisting essentially of up to 3-10% modifier for modification, and the balance Fe, wherein the substitutability and/or modifier is present with substantially at least 60% Fe. The powder has an essentially multiphase crystal structure dominated by at least two R2Fe14B phases and the mixed metal preferably contains at least four naturally occurring insoluble cerium rare earth metals and cerium and/or or containing at least 20% of such rare earth metals consisting of lanthanum):
(b) aligning such powders in a magnetic field; (c) shrinking the aligned powders into a shape, preferably a block, arc, cube or cylinder; (d) forming such a shape into ( The powder is sintered at a temperature (preferably in the range 1000-1100°C) for a period of time to melt, redistributing the phases and increasing the proportion of the R2Fe14B phase to at least 7% of the shape.
and preferably (e) sintered shapes are annealed at 7 m degrees in the range of 550-650 °C to form a microstructure consisting essentially of iron and the magnetic phase R2F814B in the matrix. and a high proportion of non-magnetic phase RFe4B4 and rare earth π phase ([!lchi, R-Fe-
0) is caused at grain boundaries.

その結果化じる永久磁石円筒は商業用フJライト磁石お
よび商業用R−F e −(3型磁石(但しRは本質的
に高割合のNdによって構成される)の磁性中聞体によ
って特徴づけられるであろう。本発明はアルミニウム、
混合金属、および/または小石のDVおよび/またはN
iの組み合わせによってNdを置き代える。この置換に
よっておよび本願の工程管理パラメーターによって永久
磁石で中門範囲の磁性を有するものが低原価で製造でき
ることが判明した。稀土類Dyが酸化物(Dy203)
として添加されるときは2−5%の世で行なわれそして
混合物中のDyの全含量はi−i、5%の限定した範囲
である。
The resulting permanent magnet cylinder is characterized by the magnetic media of commercial FJ light magnets and commercial R-F e- (Type 3 magnets, where R is essentially composed of a high proportion of Nd). The present invention may be applied to aluminum,
DV and/or N of mixed metals and/or pebbles
Replace Nd depending on the combination of i. It has been found that by this substitution and the process control parameters of the present application, permanent magnets having magnetism in the middle range can be manufactured at low cost. Rare earth Dy is oxide (Dy203)
When added as 2% to 5%, the total content of Dy in the mixture is in the limited range of 5%.

本発明はFe−B−MM型のより経済的な永久磁石を提
供しこれは自動型適用の必要性に対しより多く有効に適
応させた制御された保磁力を有する;永久磁石は4−8
KOeの範囲の制御された保磁フィールド、10−11
0−l7の範囲のエネルギー生成、少なくとも65Em
u/gのMs、および望ましくは少なくとも250℃の
TOを有するように設計された合金粉末から右利につく
られる。゛ 本発明の磁石は粉末冶金技法によってつくられそして鉄
−混合金属をベースとする(70重量%以上の)。鉄は
地球上置も多量の元素の1つでありそして極めて廉価で
ある。混合金属もまた極めて多くイしてより純度の高い
稀土類元素(ネオジミウムのように)の純化工程を必要
としないため著しく廉価である。はう素は焼結に対して
フラックス剤として作用する。
The present invention provides a more economical permanent magnet of the Fe-B-MM type, which has a controlled coercivity that is more effectively adapted to the needs of automatic type applications;
Controlled coercive field in the range of KOe, 10-11
Energy generation in the range 0-l7, at least 65Em
It is made from an alloy powder designed to have a Ms of u/g and a TO of preferably at least 250°C. ``The magnets of the present invention are made by powder metallurgy techniques and are based on iron-mixed metals (more than 70% by weight). Iron is one of the most abundant elements on earth and is extremely inexpensive. Mixed metals are also significantly less expensive because they do not require a purification step for much higher purity rare earth elements (such as neodymium). Boron acts as a fluxing agent for sintering.

保磁フィールドは制御した樋のAlの添加によって著し
く増加しこれは妨゛S相または2元の鉄の多い金屈閤相
の固定化または非磁性相の再分配を促進する。Δオは元
素としてよIごはフ10アルミとして鋳型のための溶融
物中に加えることができる。
The coercive field is significantly increased by the controlled addition of Al, which promotes the immobilization of the S phase or the binary iron-rich phase or the redistribution of the non-magnetic phase. ΔO can be added as an element to the melt for the mold as 10 aluminum.

MMの代りのDy置換または添加は溶融物にまたは注型
し放しの試料に、即ち元素Dyの添加によって、または
注型し放しの粉末をDy203(これは甚だ安い)と配
合することによって行ないそして次に整列、圧縮および
焼結手順を進める。
Dy substitution or addition in place of MM is carried out in the melt or in the as-cast sample, i.e. by addition of the element Dy or by blending the as-cast powder with Dy203 (which is very cheap) and Next proceed with alignment, compaction and sintering steps.

Niおよびその他の変性剤、例えば耐蝕のための3%ま
でのCrまたは10%までのコバルト、を元素として注
型したままの鋳型に添加することができる。
Ni and other modifiers, such as up to 3% Cr or up to 10% cobalt for corrosion resistance, can be added as elements to the as-cast mold.

化学組成、加工中のそのような組成の管理、および熱処
理は多相(磁性)システムを有する特別の微細構造に導
く。これは単に1つの支配的磁性相(Fe14Nd2B
)が観察されるFe−Nd−8微細構造物と全く異なる
ものである。
Chemical composition, control of such composition during processing, and heat treatment lead to special microstructures with multiphase (magnetic) systems. It has only one dominant magnetic phase (Fe14Nd2B
) is completely different from the Fe-Nd-8 microstructure observed.

好ましい方式の目的に対して、弧状に溶融した訪塊を(
アルゴン雰囲気下で)原子重過%で:12−22%MM
、1−8%Al、6−10%B15%までのDyおよび
/または10%Ni1それぞれMMまたはFeの置換体
または付加物として磁気性質以外の物理的性質を変性す
るだめの3−10%までの薬剤、0.1−0.43%の
酸素、および残余のFe、そして鉄は少なくとも60%
のけdで存在する、から本質的に構成される出発溶融物
から形成される。本願で使用する混合金属は少なくとも
4つの天然に生じる不溶融性セリ・クム稀土類金属でセ
リウムおよび/またはランタンで構成されるそのような
稀土類金属の少なくとも20%を右する材料を意味する
。セリウム稀土類金属はLa、Ce、Pr、Nd、Sm
、およびSCで構成する群であって、そのような金属は
しばしば軽質稀土類金属と称される。混合金属は典型的
に3−4%の重質稀土類金属を含有するであろう。
For the purposes of the preferred method, arc-shaped molten lumps (
(under argon atmosphere) in atomic weight%: 12-22% MM
, 1-8% Al, 6-10% B up to 15% Dy and/or 10% Ni1 up to 3-10% to modify physical properties other than magnetic properties as a substitute or adduct of MM or Fe, respectively of drug, 0.1-0.43% oxygen, and balance Fe, and iron at least 60%
It is formed from a starting melt consisting essentially of. Mixed metal as used herein refers to a material of at least four naturally occurring infusible seri-cum rare earth metals, with at least 20% of such rare earth metals being composed of cerium and/or lanthanum. Cerium rare earth metal is La, Ce, Pr, Nd, Sm
, and SC, such metals are often referred to as light rare earth metals. The mixed metal will typically contain 3-4% heavy rare earth metals.

そのような混合金属は印度原産品から誘導され、分析の
結果52%Ce、20%la、15.7%Nd、4.8
%pr、3−4%重質稀土類金属を含有する。合成混合
金属(ジジミウムと名付けられる)は60%pr、0%
Co、20%1−aおよび20%Nd:40%Ce、0
%l、a、50%Nd、および10%Pr:90%N(
j、O%Qe。
Such a mixed metal is derived from Indian origin and analysis shows 52% Ce, 20% La, 15.7% Nd, 4.8
%pr, containing 3-4% heavy rare earth metals. Synthetic mixed metal (named didymium) is 60% pr, 0%
Co, 20% 1-a and 20% Nd: 40% Ce, 0
%l,a, 50%Nd, and 10%Pr: 90%N(
j, O% Qe.

0%l−aおよび10%Pr:5%Ce、0%La。0% l-a and 10% Pr: 5% Ce, 0% La.

80%Nd、および15%prを含むように工夫されて
いる。、そのような合成混合金属はCeおよび/または
1− aの除去から生じた。本発明の目的に対してCe
および/まIこはlaを20%の吊で右Jるジジミウム
だけがここに記載する方法での使用に充分であろう。
It is designed to contain 80% Nd and 15% pr. , such synthetic mixed metals resulted from the removal of Ce and/or 1-a. For the purposes of the present invention, Ce
Only didymium with a 20% reduction will be sufficient for use in the method described herein.

本発明は、Ceまたはl−aの除去前に稀土類鉱石処理
の初期の段階から生じる混合金属を有利にそして好んで
使用する。しかし、ジジミウムのあるものは示されるよ
うに(稀を類処理の後段階から生じる)Ceおよび/ま
たはLaがジジミウムの少なくとも20%を構成するか
ぎり使うことができる。
The present invention advantageously and preferably uses mixed metals originating from the early stages of rare earth ore processing before removal of Ce or la. However, some of the didymium can be used as indicated, as long as Ce and/or La (rarely resulting from later stages of processing) constitute at least 20% of the didymium.

混合金属はモナザイト鉱石を選鉱して稀土類塩の濃縮組
み合わせにすることによってしばしば製造され、これら
の商品塩類は次いで塩化物に転化されモしてNaCj!
またはKCl中でそのように溶融した無水稀土類塩化物
の電解に当てられる(米国特許第4.597.938号
中に引用したW、11.Dennis、第21章(19
54)、または凹Metals Handbook、 
C11fford tlaipel 、16章(195
4)を参照)。
Mixed metals are often produced by concentrating monazite ore into a concentrated combination of rare earth salts, and these commodity salts are then converted to chlorides and then NaCj!
or applied to the electrolysis of anhydrous rare earth chlorides so molten in KCl (W, 11.Dennis, cited in U.S. Pat.
54), or Concave Metals Handbook,
C11fford tlaipel, chapter 16 (195
(See 4).

アルミニウムの導入は本発明にとって5F要である、そ
の理由はそれが非磁性相の再分配を促進するから°Cあ
る(R−Fe−0で示した稀土類に富む相は約600℃
の温度水準で形成される)、主として粒子境界で、そし
てそのような再分配の結果としての2重磁気相聞妨害を
促進するからである。もしもアルミニ・クムが1%より
少ない倒で存在すれば、保磁力は焼結擾増加するのに失
敗するであろう。もしもアルミニウムを8%より多く加
えると残存およびTOは逆に作用するであろう。
The introduction of aluminum is critical to the present invention at 5F °C because it promotes the redistribution of the non-magnetic phase (the rare earth-rich phase, denoted R-Fe-0, is at about 600 °C
(formed at temperature levels of ), primarily at grain boundaries and promoting double magnetic interphase disturbance as a result of such redistribution. If less than 1% aluminum cum is present, the coercivity will fail to increase during sintering. If more than 8% aluminum is added, residual and TO will work inversely.

はう素は、もしも約6%より少なく使うとRFe14B
相を生じさせるのに失敗し、そしてもしも10%よりも
多い量で加えると形状物の磁気的性に逆に作用するであ
ろう。
If less than about 6% of boronate is used, RFe14B
It will fail to form a phase and will adversely affect the magnetic properties of the shape if added in amounts greater than 10%.

少量のDyの装入は酸化物としてまた番よ稀土類金属と
しての何れでも、保磁力分野を混合金属によって得られ
るもの以上に、:にたはアルミニウムまたは混合金属を
所定範囲の低端で使用する結果としての保磁力の損失を
理め合わせて得られる以上に増加させるために望ましい
。NiはFeに対する置換体または付加物として加えら
れそしてAlまたは混合金属を所定節回の低端に加えた
ときの保磁力を増加させるように機能する。しかし、化
学システムはDyまたはNiの存在にかかわらず作用す
ることができる。、もしもDyが1%より少ない量で添
加される場合には異方性の増加の望ましい利益および保
磁力分野の増加は得られないであろう。もしも5%よい
量を加えた場合は残留量が減じるであろう7N1は類似
の方法で使うことができるが有効度は少ない。
A small charge of Dy, either as an oxide or as a rare earth metal, can increase the coercivity field beyond that obtained with mixed metals: aluminum or mixed metals at the lower end of the range. It is desirable to increase the resulting coercive force loss beyond what is reasonably possible. Ni is added as a substitute or adduct to Fe and functions to increase coercivity when Al or mixed metals are added at the low end of a given knot. However, the chemical system can work regardless of the presence of Dy or Ni. , if Dy is added in amounts less than 1%, the desired benefits of increased anisotropy and increased coercivity field will not be obtained. 7N1 can be used in a similar manner, but with less effectiveness, if a 5% higher amount is added, the residual amount will be reduced.

変性剤は例えばO−3%クロウムを溶融体に加えて磁性
材料の耐腐蝕性を高めることができ、または0−10%
のコバルトはキューリ一温度を上げるために添加するこ
とができる。、モのような変性剤は磁性のない原料の物
理的性質に作用するために加えられる、 孤児溶融から生じる鋳型は少なくとも99.8%の純度
を有しそしてそれらの成分はマイクローミルを用いてア
ルゴン下でまず破砕される。その結果中じる粉末を次い
では砕機を使用し無水トルエン下でボールミルで処理を
して均一粒子間法および均質組成を達成する。磨砕時開
は好ましくは2−5ミクロンの平均粒子寸法であるが約
2μより小さくなくそして特に成る望の化学には限界粒
子寸法1.72マイクロメーターを生じるように管理さ
れる。
Modifiers can be added to the melt to increase the corrosion resistance of the magnetic material, for example O-3% chromium, or 0-10%
Cobalt can be added to cucumber to raise the temperature. , modifiers such as molybdenum are added to affect the physical properties of the non-magnetic raw materials, the molds resulting from the orphan melts have a purity of at least 99.8% and their components are purified using argon using a micro-mill. It is first crushed at the bottom. The resulting powder is then ball milled under anhydrous toluene using a crusher to achieve uniform particle size and homogeneous composition. Milling is preferably controlled to yield an average particle size of 2-5 microns, but not less than about 2 micrometers, and specifically a critical particle size of 1.72 micrometers for the desired chemistry.

焼結、粒子寸法、および酸素淵匪はより硬い磁石性質の
開発に対しては相互関連因子である。鋳望品の誤った加
〕、は適合させた稀土類の参加を17(き磁性の減少に
導く。好ましくは、磨砕中は真空は用いず、粉末は乾か
ずべきではない。残留物の減少および焼結後の保rah
は限界的粒子寸法に相当しその時点でFe−MM−Bの
微結晶はイの寸法が1.7ミクロンであるバルク酸化物
の形成によって茗しく影響される。限界的粒子寸法より
大きい粉末寸法に対しては、総ての酸素は化学吸着され
そして稀土類含量を減じるようにはならない。
Sintering, grain size, and oxygen concentration are interrelated factors for the development of harder magnetic properties. Incorrect addition of the castings leads to a reduction in magnetism due to the addition of matched rare earths. Preferably, no vacuum is used during grinding and the powder should not dry out. Retention rah after reduction and sintering
corresponds to a critical grain size, at which point the Fe-MM-B crystallites are strongly influenced by the formation of bulk oxides with a size of 1.7 microns. For powder sizes larger than the critical particle size, all the oxygen is chemisorbed and does not become available to reduce the rare earth content.

限界粉末寸法よりも小さい粉末粒子に対しては酸素は部
分的に化学吸着されそして部分的にはバルク酸化物の形
である。本発明に対して検討中の合金の型に対してすぐ
れた性質を助長する対応限界的最大酸素の濃度は0.4
3重量%であることが判明した。粒子寸法の調整、液体
トル1ン被覆、および低い焼結温度による粉末の参加の
管理によって磁気性能は増加する。
For powder particles smaller than the critical powder size, oxygen is partially chemisorbed and partially in the form of bulk oxides. The corresponding critical maximum oxygen concentration promoting superior properties for the type of alloy considered for the present invention is 0.4
It was found to be 3% by weight. Magnetic performance is increased by controlling particle size, liquid torne coating, and powder participation through lower sintering temperatures.

引き続く焼結のための形状物の調製 合金にした粉末混合物は酸化に抗して保護されなければ
ならない:それは好ましくはトルエンの液体カバー、ま
たはその他の無機溶剤保護剤によって保護される、即ち
これは著しく多くない液体によって粉末が1つかり漏れ
る量で加えられる。
Preparation of shapes for subsequent sintering The alloyed powder mixture must be protected against oxidation: it is preferably protected by a liquid cover of toluene or other inorganic solvent protectants, i.e. The powder is added in leaky quantities with not significantly more liquid.

湿った粉末は予め定めた黴を計量しそして磁場内に5−
10KOeの範y0で整列させる。これらの計量した邑
のものを引き続きそして徐々に約5000ボンドで圧縮
ダイス中で適用される磁場に垂直の方向に、トルエンの
脱出を許容しながら圧縮する。好ましくは、形状はブロ
ック、立方体、円筒状または弧状に圧縮する。粉末混合
物が圧縮される圧力は約50.000Dsi  (40
,000−60、000DS+ )であって70−80
%の予備焼結密度とする。形状物は未加工体で R2Fe14Bと称した支配的磁性相を特徴としこれは
約65−75%の量で存在する。未加工体の残りは非磁
性相R+:e4B4およびRx−Fe−0(稀土類に富
む)(式中Xは少なくとも3〇−40である)から成る
。そのような未加工体の磁気性質はエネルギー生成物1
0−110−l5、保磁力は約7.0KOeである。
Wet the powder by weighing a predetermined amount of mold and placing it in a magnetic field for 5-5 minutes.
Align in the range y0 of 10KOe. These weighed masses are subsequently and gradually compressed to about 5000 bonds in a compression die in a direction perpendicular to the applied magnetic field, allowing escape of the toluene. Preferably, the shape is compressed into a block, cube, cylinder or arc. The pressure at which the powder mixture is compressed is approximately 50,000 Dsi (40
,000-60,000DS+) and 70-80
% pre-sintered density. The shapes are characterized by a predominant magnetic phase designated R2Fe14B in the green body, which is present in an amount of approximately 65-75%. The remainder of the green body consists of the non-magnetic phases R+:e4B4 and Rx-Fe-0 (rich in rare earths), where X is at least 30-40. The magnetic properties of such raw bodies are energy products 1
0-110-15, and the coercive force is about 7.0 KOe.

焼結および弓き続く熱処理 加圧した形状物は高真空(即ち10−4トルまたはそれ
以上)中で、好ましくは段階的に加熱され、第一は約4
00℃で8−15分間、トルエンの総てが脱気し、そし
て次に1000−1100℃の温度範囲で0.5−9時
間(望ましくは1時間)である。形状物は次いで室温ま
でアルゴン(高純度)のフラッシュを使用し100−2
00℃/分の急冷速度で急冷する。焼結は約10−4ト
ルまたはそれ以上の高真空中で実施される。冷却は形状
物が少なくとも50℃以下そして望ましくは25℃にな
るまで行なう。
Sintering and subsequent heat treatment The pressurized shape is heated in high vacuum (i.e., 10-4 Torr or higher), preferably in stages, the first being about 4 Torr or higher.
All of the toluene is degassed at 00°C for 8-15 minutes, and then at a temperature range of 1000-1100°C for 0.5-9 hours (preferably 1 hour). The shapes were then heated to room temperature using a flush of argon (high purity) at 100-2
Quench at a quenching rate of 00°C/min. Sintering is performed in a high vacuum of about 10@-4 Torr or higher. Cooling is carried out until the shape is at least below 50°C and preferably 25°C.

硬質の磁気性質は後焼結熱処理を行いまたは行なわずに
得られる。熱処理なしでは工程は容易であり従ってざら
に廉価であるが、Hcは少し低い。
Hard magnetic properties are obtained with or without post-sintering heat treatment. Without heat treatment, the process is easier and therefore much cheaper, but the Hc is a little lower.

熱処理は温度水準550−650℃で約1−4rII間
(好ましくは190分)高真空中で加熱し、次いでアル
ゴンをフラッシュして冷却することから成る。
The heat treatment consists of heating in high vacuum at a temperature level of 550-650° C. for about 1-4 rII (preferably 190 minutes), followed by cooling with a flush of argon.

その結果生成する永久磁石は結晶した微細構を有し少な
くとも2つのRFe14B相が支配的なマトリックスを
特徴とする;実例として、一つは軽質稀土類を有しそし
て他は重質稀土類を右し、その結果明瞭に異なる磁気的
性質を生じる。
The resulting permanent magnet has a crystalline microstructure and is characterized by a matrix dominated by at least two RFe14B phases; illustratively, one with light rare earths and the other with heavy rare earths. This results in distinctly different magnetic properties.

R2Fe14B相のそれぞれは異なる磁気的性質を有す
るのでそれらの同時存在は領域壁1i!i+定をつくり
出すように転じそれは保磁力の増加に導く。この事は明
瞭にA、C,脱磁化試料の[有効な当初カー11に反映
しそこでは限界磁場が存在しそれ以下では領域壁は固定
されず磁化の増加に導く。
Since each of the R2Fe14B phases has different magnetic properties, their simultaneous existence is the domain wall 1i! It turns to create an i+ constant, which leads to an increase in coercive force. This is clearly reflected in the effective initial Kerr 11 of the demagnetized samples A, C, where a critical magnetic field exists, below which the domain walls are not fixed, leading to an increase in magnetization.

非磁気相は粒子境界に支配的な稀土類に富む相を伴なっ
た最終材料の15−20容量%で構成するであろう。非
磁気相の粒子境界への増加する再分配は本発明の独特な
特徴である。そのような結果的に生じる興味ある特徴の
一つは熱的磁化特徴である7一般に正方形または長方形
のヒステレシスループは、保磁ツノの均一性は2つのR
Fe14日相の存在に関係があることを丞唆するように
なりW4mtの固定の原因となりそのようなヒステレシ
スが正方形であることに導り、、この微細構造はすべり
に抗して領域壁を固定するように進みそしてこのように
高水準の保持力および残存性に導く。
The non-magnetic phase will constitute 15-20% by volume of the final material, with the rare earth-rich phase predominating at the grain boundaries. The increasing redistribution of the non-magnetic phase to the grain boundaries is a unique feature of the present invention. One such resultant feature of interest is the thermal magnetization feature.7 Generally square or rectangular hysteresis loops, the uniformity of the coercive horns depends on the two R
This suggests that the presence of the Fe14 phase is responsible for the fixation of W4mt, leading to such hysteresis being square, and that this microstructure fixes the domain wall against slippage. and thus lead to high standards of retention and survivability.

結果的に生じた永久磁石の結晶寸法は5−10ミクロン
の範囲であろう。本質的に、容晴で、70−75%の磁
性材料は鉄に富む金底闇フェロマグネット相、1−5%
のはう素−に富む相、および約15−19%の稀土類に
富む相であろう、、V&者の2つの非磁性相は本質的に
粒子境界中に存在するであろう。
The crystalline size of the resulting permanent magnet will be in the range of 5-10 microns. Essentially, 70-75% of the magnetic material is an iron-rich dark ferromagnetic phase, 1-5%
The two non-magnetic phases of V&O will exist essentially in the grain boundaries, a ferrous-rich phase and a rare earth-rich phase of about 15-19%.

例 本発明の化学によって最良に機能する独特の加工バラメ
ーターを開発するために著しい量の実験が行なわれた。
EXAMPLE A significant amount of experimentation has been conducted to develop unique processing parameters that work best with the chemistry of the present invention.

そのような加工管理は最良の方式で記載されるように、
トルエンおよび高真空による酸化保護、約2ミクロンの
平均粒子寸法の管理、脱ガス、1040℃で1時間の焼
結温喰、アルゴン フラッシングによる冷却、および6
50℃で2時間のアニーリングに続いてアルゴン フラ
ッシングによる冷却の使用によっては最適化した。
Such processing controls are best described as
Oxidation protection with toluene and high vacuum, control of average particle size of approximately 2 microns, degassing, sintering at 1040°C for 1 hour, cooling with argon flushing, and
Optimization was achieved by the use of annealing at 50° C. for 2 hours followed by cooling with argon flushing.

そのような工程パラメーターの最適化に対するデータは
表中には与えられない。表Iおよび■中に与えられるデ
ータはそのような加工によって機能するために必要な化
学を証明する。各試料に対してアーク溶融したおよそ1
00 stの鋳塊をアルゴン下でマイクロミルおよび次
にボールミルに変化した時間適用して最初に破砕して約
2ミクロンの平均粒子寸法および約0.4%の酸素含量
を与え/j(゛ た7I−ルミル処理は無湿分トルエン下で磨砕機を使用
して実施し均一粒子寸法および均質組成を達成した。粒
子寸法と酸素部面はJeol  100G走査電子顕微
鏡によって得られたマイクログラフを使用して得た。総
ての場合鉄は化学処理の残余物として60−80原子重
量%の範囲で存在した。
Data for optimization of such process parameters are not given in the table. The data given in Tables I and II demonstrate the chemistry necessary to function with such processing. Approximately 1 arc melted for each sample
The 00 st ingot was first crushed by applying it to a micromill and then a ball mill under argon for varying times to give an average particle size of about 2 microns and an oxygen content of about 0.4%. 7I-lumil treatment was carried out using a mill under moisture-free toluene to achieve uniform particle size and homogeneous composition. Particle size and oxygen fraction were determined using micrographs obtained by a Jeol 100G scanning electron microscope. In all cases iron was present in the range of 60-80 atomic weight percent as a residue of chemical processing.

第1表中では試料を通して稀土類構成はアルミニウムの
母の変化およびDyまたはNiの存在または不存在に伴
った混合金属を種々の組み合わせを用いて変化させたf
l後加熱処即(アニーリング)の使用は一般に実施した
が示されるように時々は省いた。これら可変要素の有効
性はHc(KOe)、Ms (Emu/g)およびTc
 (’C)の水準に反映した。
In Table 1, the rare earth composition throughout the samples was varied using various combinations of mixed metals with changes in the matrix of aluminum and the presence or absence of Dy or Ni.
The use of a post-heat treatment (annealing) was generally practiced but sometimes omitted as indicated. The effectiveness of these variables is Hc (KOe), Ms (Emu/g) and Tc
This was reflected in the level of ('C).

第1表中に掲げた試料の総ては本発明の広い作業化学範
囲内に入るが、第■表の試料は本発明内には入らない。
Although all of the samples listed in Table 1 fall within the broad working chemistry scope of the present invention, the samples in Table 2 do not fall within the scope of the present invention.

第1表中試料1−8はBを8−10%に保ちモしてMM
を本発明の範囲(18−22%)の高端に保ちながらA
lを変化させる効果を説明する。試料5は後加熱(7二
−リング)を用いない効果を示す。試料9−21はDy
の添加(合金粉末を磨砕した後に酸化物として添加した
)をMMおよびまたはAj!の消の変と共に示す。試料
22−27はAl、MMおよび/またはDyに対する付
加物としてのNiの使用を表現する。
Sample 1-8 in Table 1 is MM with B kept at 8-10%.
While keeping A at the high end of the inventive range (18-22%)
The effect of changing l will be explained. Sample 5 shows the effect of not using post-heating (7 rings). Sample 9-21 is Dy
(added as oxide after grinding the alloy powder) to MM and or Aj! It is shown with the change of erasure. Samples 22-27 represent the use of Ni as an adduct to Al, MM and/or Dy.

第■表中、試料1は標準のFe−Nd−8wJ性材料の
性質を示す。試料2は、NdおよびMMの使用効果を示
す。試料3および5−10はAlの除外を説明する。試
料5−8および11゛はMMまたはBに対する限度以下
の使用および過剰の効果を示す。
In Table 1, Sample 1 shows the properties of the standard Fe-Nd-8wJ material. Sample 2 shows the effect of using Nd and MM. Samples 3 and 5-10 illustrate the exclusion of Al. Samples 5-8 and 11' show the effect of underuse and overuse on MM or B.

本発明の特殊な例を説明しそして記載したが、種々の変
化および変性は本発明から離脱せずに実績できること、
および添付した特許請求の範囲中に総てそのような変化
および同意義のものは本発明の真の精神および範囲内に
入ることは同業者にとって明らかなことであろう。
Although particular examples of the invention have been illustrated and described, it is understood that various changes and modifications may be made without departing from the invention.
It will be apparent to those skilled in the art that all such changes and equivalents within the scope of the appended claims are within the true spirit and scope of the invention.

、”l  (Ot= a:1(7) O−(’J (’
) ? n Co トr  r  r  t−へ へ 
へ へ へ へ へ へ試 料     化  学  
      ア。
,"l (Ot= a:1(7) O-('J ('
)? n Co to r r r t-to
Sample Chemistry
a.

3 16 8 0−−Ni−8 510100−−−一 920803−一 10 20 8 0−一−− 141783−−−一 第■表 :3 16 8 0--Ni-8 510100---1 920803-1 10 20 8 0-1-- 141783---1 Table ■ :

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鉄ベース永久磁石を製造する方法においてぞの方
法が: (a)平均粒子寸法が約2ミクロンかまたはそれよりも
大きく、そして原子重量%で:12−22%の混合金属
、1−8%Al、6−10%B、0.43%より少ない
酸素、混合金属の置換または付加物としての5%までの
置換性剤のDyおよび/またはAlの部分的置換または
付加物としての10%までのNi、磁性以外の物理的性
質を変性するための3−10%までの変性剤、および残
余のFeで本質的に構成する組成を有し、該置換性およ
び/または変性剤はFeが実質的に少なくとも60%の
量だけ存在することを妨げない量で存在し、該粉末は少
なくとも2つのR_2Fe_1_4B相が支配的な本質
的多相結晶構造を有し; (b)該粉末を磁場中に整列させ; (c)該整列粉末を一つの形状物に圧縮し;そして (d)該粉末が溶融する温度および時間該形状物を焼結
し、金属間相を再分配し、そして該R_2Fe_1_4
B相の割合を該形状物の少なくとも70容量%に増加さ
せ、該焼結した形状物を50℃またはそれ以下の温度ま
で冷却し、該粉末を少なくとも(b)から(d)までの
段階中、段階前および段階の間酸化に対して保護する、 ことを含む鉄ベース永久磁石の製造方法。
(1) A method of making an iron-based permanent magnet, comprising: (a) a mixed metal having an average particle size of about 2 microns or greater and in atomic weight percent: 12-22%; 8% Al, 6-10% B, less than 0.43% oxygen, 10 as partial substitution or adduct of Dy and/or Al of displacing agents up to 5% as substitution or adduct of mixed metals % Ni, up to 3-10% modifier for modifying physical properties other than magnetism, and the balance Fe, wherein the substitutive and/or modifier is Fe. (b) applying the powder to a magnetic field; (c) compressing the aligned powder into a shape; and (d) sintering the shape at a temperature and time at which the powder melts, redistributing the intermetallic phase, and R_2Fe_1_4
increasing the proportion of phase B to at least 70% by volume of the shape, cooling the sintered shape to a temperature of 50° C. or lower, and dissolving the powder during at least steps (b) to (d). , protecting against oxidation before and during the step.
(2)段階(a)の該混合金属が少なくとも4つの天然
に産出する不溶性セリウム土類金属から成りそして少な
くとも20%のそのような混合金属がセリウム、および
ランタンで構成される特許請求の範囲第(1)項に記載
する方法。
(2) the mixed metal of step (a) comprises at least four naturally occurring insoluble cerium earth metals, and at least 20% of such mixed metal comprises cerium, and lanthanum; The method described in paragraph (1).
(3)該粉末がFe−Al−MM−Bの合金によつてつ
くられそして該Dyは存在する場合には酸化物として該
粉末にした合金に添加される特許請求の範囲第(1)項
に記載する方法。
(3) Claim (1) wherein said powder is made of an alloy of Fe-Al-MM-B and said Dy, if present, is added to said powdered alloy as an oxide. How to describe.
(4)段階(d)において該冷却が毎分100−200
℃の速度で実施される特許請求の範囲第(1)項に記載
する方法。
(4) in step (d) the cooling is performed at a rate of 100-200 per minute;
A method according to claim 1, which is carried out at a rate of .degree.
(5)該焼結した形状物を550−650℃の範囲の温
度に1−4時間アニール処理し、そしてその後で室温ま
で急冷する段階(e)を付加的に含む特許請求の範囲第
(1)項に記載の方法。
(5) additionally comprising the step (e) of annealing the sintered shape to a temperature in the range of 550-650° C. for 1-4 hours, and then rapidly cooling it to room temperature. ).
(6)該焼結およびアニールが少なくとも10^−^4
トルの減圧中に実施される特許請求の範囲第(5)項に
記載の方法。
(6) The sintering and annealing is at least 10^-^4
5. The method according to claim 5, which is carried out during depressurization of Torr.
(7)段階(d)の該冷却および段階(e)の急冷が高
純度アルゴンのブラッシングによつて実施される特許請
求の範囲第(6)項に記載の方法。
(7) A method according to claim 6, wherein the cooling of step (d) and the quenching of step (e) are carried out by brushing with high purity argon.
(8)焼結した形状物が結晶構造を有し付加的にRFe
_4B_4の非磁性相および該合金の粒子境界中に本質
的に存在する稀土類に富む相を含む特許請求の範囲第(
1)項に記載の方法。
(8) The sintered shape has a crystal structure and is additionally made of RFe.
Claim No. _4B_4 comprising a non-magnetic phase and a rare earth-rich phase essentially present in the grain boundaries of the alloy.
The method described in section 1).
(9)該少なくとも2つのR_2Fe_1_4B相が異
なる磁気特性を有し領域壁固定の原因となりそして保磁
力の増加を来たす特許請求の範囲第(1)項に記載の方
法。
(9) A method according to claim 1, wherein the at least two R_2Fe_1_4B phases have different magnetic properties, causing domain wall pinning and increasing coercive force.
(10)段階(b)が5000−8000エルステッド
の磁場の使用によつて実施される特許請求の範囲第(1
)項に記載の方法。
(10) Step (b) is carried out by the use of a magnetic field of 5000-8000 Oe.
).
(11)段階(c)が40.000−60.000ps
iの圧力の使用によつて実施される特許請求の範囲第(
1)項に記載の方法。
(11) Stage (c) is 40.000-60.000 ps
Claim No. (
The method described in section 1).
(12)該形状物がブロック、弧状、円筒状または立方
体である特許請求の範囲(1)項に記載の方法。
(12) The method according to claim (1), wherein the shaped object is a block, an arc, a cylinder, or a cube.
(13)段階(d)の焼結が1000−1100℃の温
度において0.5−9時間実施される特許請求の範囲第
(1)項に記載の方法。
(13) A method according to claim 1, wherein the sintering of step (d) is carried out at a temperature of 1000-1100° C. for 0.5-9 hours.
(14)焼結のための加熱処理が2段階で実施され、そ
れによつて該成形物が約400℃に8−15分間熱せら
れそして次に焼結温度に熱せられる特許請求の範囲第(
1)項に記載の方法。
(14) The heat treatment for sintering is carried out in two stages, whereby the molding is heated to about 400° C. for 8-15 minutes and then heated to the sintering temperature.
The method described in section 1).
(15)保護は段階(a)中は酸化防止薬剤の被覆の使
用によりそして(b)から(d)までの段階中は真空の
使用によつて実施される特許請求の範囲第(1)項に記
載の方法。
(15) The protection is effected by the use of an antioxidant coating during step (a) and by the use of a vacuum during steps (b) through (d). The method described in.
(16)該薬剤がトルエンである特許請求の範囲第(1
5)項に記載の方法。
(16) Claim No. 1, wherein the drug is toluene.
The method described in section 5).
(17)段階(d)が99%の理論的密度よりも大きい
焼結密度を与えるように実施される特許請求の範囲第(
1)項に記載の方法。
(17) wherein step (d) is carried out to provide a sintered density greater than 99% of the theoretical density;
The method described in section 1).
(18)焼結した形状物の結晶寸法が5−10オングス
トロームの範囲である特許請求の範囲第(1)項に記載
の方法。
(18) A method according to claim (1), wherein the crystalline dimensions of the sintered shapes are in the range of 5-10 angstroms.
(19)特許請求の範囲第(1)項に記載する方法の実
施から生じる製品が少なくとも4−80eの保磁力、少
なくとも65Emu/gの残存値、10−17MGOe
のエネルギー生成物、および少なくとも250℃のキュ
リー温度を特徴とする製品。
(19) The product resulting from the practice of the method according to claim (1) has a coercivity of at least 4-80e, a residual value of at least 65Emu/g, and a residual value of 10-17MGOe.
of energy products and a Curie temperature of at least 250°C.
(20)該混合金属がNaClまたはKCl中での溶融
無水稀土類塩化物の電解の結果生じたものである特許請
求の範囲第(1)項に記載の方法。
(20) The method of claim (1), wherein the mixed metal results from electrolysis of molten anhydrous rare earth chloride in NaCl or KCl.
(21)該混合金属が、モナザイト鉱石を選鉱した稀土
類塩の濃縮された組み合わせを電気分解に供したもので
ある特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。
(21) The method according to claim (1), wherein the mixed metal is obtained by subjecting a concentrated combination of rare earth salts prepared from monazite ore to electrolysis.
(22)Fe−B−MM型の永久磁石材料を製造する方
法において、その方法が (a)2−5ミクロンの平均粒子寸法および、原子重量
%で:60−80%のFe、1−8%のAl、6−10
%のB、および12−22%のMM、(但しMMは天然
に生じる不溶性セリウム稀土類金属および少なくとも2
0%のセリウムおよび/またはランタンから成るMMで
構成される少なくとも4つの元素を含む混合金属である
)を含む合金組成物を有する金属粉末を調製し、該粉末
はR_2Fe_1_4B相が支配的である本質的に多層
の結晶構造を有し; (b)該粉末を磁場中に整列させ; (c)該整列した粉末を円筒状に圧縮し;そして (d)該円筒状材料を1000−1100℃の範囲の温
度で焼結してR_2Fe_1_4B相の割合を少なくと
も75容量%に増加させる製造方法。
(22) A method for producing a permanent magnet material of the Fe-B-MM type, the method comprising: (a) an average particle size of 2-5 microns and, in atomic weight percent: 60-80% Fe, 1-8 % Al, 6-10
% B, and 12-22% MM, where MM includes the naturally occurring insoluble cerium rare earth metal and at least 2%
A metal powder is prepared having an alloy composition comprising a mixed metal comprising at least four elements consisting of 0% MM of cerium and/or lanthanum, the powder being essentially composed of a predominant R_2Fe_1_4B phase. (b) aligning the powder in a magnetic field; (c) compressing the aligned powder into a cylindrical shape; and (d) heating the cylindrical material at 1000-1100°C. A method of manufacturing which increases the proportion of R_2Fe_1_4B phase to at least 75% by volume by sintering at a range of temperatures.
(23)混合金属、ほう素、AlおよびFeを含む焼結
した合金で形成し、焼結合金は容量で70−75%の鉄
に富む金属間化合物のノエロ磁性相、1−5%のほう素
に富む相、および約15−19%の稀土類に富む相を伴
なう結晶性微細構造を有し、後者の2つの非磁性相は微
細構造の粒子境界中に本質的に存在する永久磁石。
(23) Formed by a sintered alloy containing mixed metals, boron, Al and Fe, the sintered alloy is a noeromagnetic phase of 70-75% iron-rich intermetallic compounds, 1-5% by volume. It has a crystalline microstructure with a rare earth-rich phase and about 15-19% rare earth-rich phase, the latter two non-magnetic phases essentially existing in the grain boundaries of the microstructure. magnet.
(24)少なくとも2つの鉄に富む相が存在し、その1
つは重質稀土類金属によつて形成されそしていま1つは
軽質稀土類金属によつて形成され該2層は領域壁を固定
して保持力が増加する特許請求の範囲第(23)項に記
載する磁石。
(24) At least two iron-rich phases exist, one of which is
Claim 23, wherein one layer is formed of a heavy rare earth metal and the other layer is formed of a light rare earth metal, the two layers fixing the area walls to increase the holding force. Magnets described in .
(25)該磁石が4−8のHc、KOe、少なくとも6
5Emu/gのMsの物理的性質、および10−17M
GOeのエネルギー生成物を示す特許請求の範囲第(2
3)項に記載の磁石。
(25) The magnet has a Hc of 4-8, KOe, at least 6
Physical properties of Ms of 5Emu/g, and 10-17M
Claim No. 2 indicating the energy products of GOe
The magnet described in section 3).
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