JPS6358802A - 希土類磁石の製造方法 - Google Patents
希土類磁石の製造方法Info
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- JPS6358802A JPS6358802A JP61203078A JP20307886A JPS6358802A JP S6358802 A JPS6358802 A JP S6358802A JP 61203078 A JP61203078 A JP 61203078A JP 20307886 A JP20307886 A JP 20307886A JP S6358802 A JPS6358802 A JP S6358802A
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Landscapes
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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。
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、Cu置換型多元系希土類金属間化合物永久磁
石合金の製造方法に関するものである。
石合金の製造方法に関するものである。
特に低コストで不純物が少なく磁気特性も優れた希土類
磁石の製造方法に関するものである0〔従来の技術〕 従来よF) Sm −Co −Fe −Cuからなる合
金系にSi。
磁石の製造方法に関するものである0〔従来の技術〕 従来よF) Sm −Co −Fe −Cuからなる合
金系にSi。
Ti+ Zr * Nb + Hf + Ta等の遷移
金属元素を添加することによシ、優れた磁気特性が得ら
れることが知られておシ、特にSm−Co−Fe −C
u−Zr系においては、最大エネルギー積で27MGO
e以上の特性が得られている。かかる高特性を得るため
には、Coの一部をFe + CuおよびM (Si
、 Ti 、 Zr 、 Mn 、V+Nb。
金属元素を添加することによシ、優れた磁気特性が得ら
れることが知られておシ、特にSm−Co−Fe −C
u−Zr系においては、最大エネルギー積で27MGO
e以上の特性が得られている。かかる高特性を得るため
には、Coの一部をFe + CuおよびM (Si
、 Ti 、 Zr 、 Mn 、V+Nb。
Cr T Mo + Ta * Hf等)で置換するこ
とが必須の条件となることは公知である。このような多
元系希土類金属間化合物永久磁石合金の製造方法として
は、希土類金属* Co + Feその他の合金構成成
分の高純度金属を出発原料として、ルツボ甲不活性ガス
雰囲気下において溶解、鋳造する方法が最も一般的であ
る。
とが必須の条件となることは公知である。このような多
元系希土類金属間化合物永久磁石合金の製造方法として
は、希土類金属* Co + Feその他の合金構成成
分の高純度金属を出発原料として、ルツボ甲不活性ガス
雰囲気下において溶解、鋳造する方法が最も一般的であ
る。
しかしながら希土類金属は、一般的に高価であるため、
原料価格が高くなり、そのために製造原価を上げる要因
となっている。そこで、溶解法の上記欠点を改善する方
法として、純金属に比較して、安価な希土類酸化物を原
料として、適当な還元剤(Ca + Ca Hg 1匂
等)を用いて還元し、Co 、 Feその他の金属成分
と拡散反応によシ合金化させる直接還元拡散法(いわゆ
る圓法)が知られている。(例えば特開昭54−102
271号公報)しかしながら、特開昭54−87630
号公報にも記載されているように、SmCo5系等の2
元系磁石については、高周波溶解法と同等の特性が得ら
れていたが、Sm (Co r −x−y−z Fex
Cuy Mz )wなる2/1の系の多元系希土類コ
バルト磁石においては、高周波溶解法によるものよシも
磁気特性が低下するのが実情であった。
原料価格が高くなり、そのために製造原価を上げる要因
となっている。そこで、溶解法の上記欠点を改善する方
法として、純金属に比較して、安価な希土類酸化物を原
料として、適当な還元剤(Ca + Ca Hg 1匂
等)を用いて還元し、Co 、 Feその他の金属成分
と拡散反応によシ合金化させる直接還元拡散法(いわゆ
る圓法)が知られている。(例えば特開昭54−102
271号公報)しかしながら、特開昭54−87630
号公報にも記載されているように、SmCo5系等の2
元系磁石については、高周波溶解法と同等の特性が得ら
れていたが、Sm (Co r −x−y−z Fex
Cuy Mz )wなる2/1の系の多元系希土類コ
バルト磁石においては、高周波溶解法によるものよシも
磁気特性が低下するのが実情であった。
本発明は、高周波溶解法のコスト面での欠点と直接還元
拡散法(以下帥法と呼ぶ)における磁気特性面での欠点
の両方を改善し、優れた2/1の多元系希土類金属間化
合物永久磁石合金を得ることを目的とするものである。
拡散法(以下帥法と呼ぶ)における磁気特性面での欠点
の両方を改善し、優れた2/1の多元系希土類金属間化
合物永久磁石合金を得ることを目的とするものである。
本発明の永久磁石合金の製造方法はSm(Co 1−x
−y−zFex Cuy Mz )wであシ、(ここで
MはSt * Ti* Zr +1’Jb e Hf
、Ta の群の少なく共1種類の組合せであり、X+
y+z+wは、それぞれ0.01≦x≦0.40゜00
15≦y≦0.25 、0.01≦z≦0.15.5.
0≦w≦8.5の範囲である。)で示される組成を有す
る永久磁石合金の製造方法において、第一工程としてS
mz Osとランタンメタルまたはミッシュメタル粒と
混合し、還元レトルトに入れ真空中(1(r’−1ff
’mHr )で1000〜1300℃の温度範囲で加熱
して、SmzOsを還元する。第2工程としてそのSm
蒸発物をCo + Fe r Cu + Zr等の遷移
金属の混合または合金粉末に接解させ、1000〜12
50℃の温度で真空。
−y−zFex Cuy Mz )wであシ、(ここで
MはSt * Ti* Zr +1’Jb e Hf
、Ta の群の少なく共1種類の組合せであり、X+
y+z+wは、それぞれ0.01≦x≦0.40゜00
15≦y≦0.25 、0.01≦z≦0.15.5.
0≦w≦8.5の範囲である。)で示される組成を有す
る永久磁石合金の製造方法において、第一工程としてS
mz Osとランタンメタルまたはミッシュメタル粒と
混合し、還元レトルトに入れ真空中(1(r’−1ff
’mHr )で1000〜1300℃の温度範囲で加熱
して、SmzOsを還元する。第2工程としてそのSm
蒸発物をCo + Fe r Cu + Zr等の遷移
金属の混合または合金粉末に接解させ、1000〜12
50℃の温度で真空。
不活性ガス、またはH2ガス中で処理して、それらの粉
末中へSmを拡散せしめ合金化することを特徴とするも
のである。
末中へSmを拡散せしめ合金化することを特徴とするも
のである。
本発明の詳細な説明すると、現在溶解法に使用している
Smメタルは真空蒸留する方法すなわち、本発明で述べ
た第一工程の方法でSmを蒸発させ、蒸着部分に蒸着し
てSmメタルを得る。R/D法はSmz OsをCa
+ Ca)(2,Mg等の還元剤で還元したSmメタル
を本発明の第2工程であるCo、Fe、Cu+Zr粉末
へ拡散して合金化していた。この2つの方法の欠点とし
て前記のSmz Osの真空蒸留法においてSmメタル
を得るが希土類合金を作るには溶解工程を紳るため原料
粉末原価が高くなる。また開法ではSmzOsを使用す
るので原料粉末原価は低減できる。しかし、その原料粉
末はCaOを除去するため水洗、乾燥工程を通るよって
磁気特性に悪影響をおよばず酸化物(CaO等)が存在
し目的の磁気特性を得られない。ということかある。
Smメタルは真空蒸留する方法すなわち、本発明で述べ
た第一工程の方法でSmを蒸発させ、蒸着部分に蒸着し
てSmメタルを得る。R/D法はSmz OsをCa
+ Ca)(2,Mg等の還元剤で還元したSmメタル
を本発明の第2工程であるCo、Fe、Cu+Zr粉末
へ拡散して合金化していた。この2つの方法の欠点とし
て前記のSmz Osの真空蒸留法においてSmメタル
を得るが希土類合金を作るには溶解工程を紳るため原料
粉末原価が高くなる。また開法ではSmzOsを使用す
るので原料粉末原価は低減できる。しかし、その原料粉
末はCaOを除去するため水洗、乾燥工程を通るよって
磁気特性に悪影響をおよばず酸化物(CaO等)が存在
し目的の磁気特性を得られない。ということかある。
本発明はこれら2つの方法を組合せることにより、各々
の欠点を解消したものである。安いSmzOsを使用し
、ランタンメタルあるいはミツシュメタル粒と混合し、
Mo r Ta +Ti等の還元レトルト中に入れ真空
中で加熱する。その時の温度と真空度は温度1000〜
1300℃、真空度は10 ”−10−%sj(gが最
適な条件である。温度<100(ICではSm*Os還
元効率が10%と低い、また真空度> 10−”mHg
では還元剤が酸化してしまうため還元効率が15チと悪
化する。温度の上限1300℃は周辺の設備材料から決
定した。また真空度は一般工業的に得られる真空度であ
る。
の欠点を解消したものである。安いSmzOsを使用し
、ランタンメタルあるいはミツシュメタル粒と混合し、
Mo r Ta +Ti等の還元レトルト中に入れ真空
中で加熱する。その時の温度と真空度は温度1000〜
1300℃、真空度は10 ”−10−%sj(gが最
適な条件である。温度<100(ICではSm*Os還
元効率が10%と低い、また真空度> 10−”mHg
では還元剤が酸化してしまうため還元効率が15チと悪
化する。温度の上限1300℃は周辺の設備材料から決
定した。また真空度は一般工業的に得られる真空度であ
る。
第2工程の拡散は還元と同設備で同時に行なっても別炉
で処理しても良い。しかし温度を1000〜1250℃
で行なう必要がある。温度<1ooo’c以下では拡散
が不十分で完全な合金化にならず磁石材料とはならない
。1250℃以上では低融点合金が流れ出し設備の異常
をきたすのと、希土類合金の組成のズレを生じる。
で処理しても良い。しかし温度を1000〜1250℃
で行なう必要がある。温度<1ooo’c以下では拡散
が不十分で完全な合金化にならず磁石材料とはならない
。1250℃以上では低融点合金が流れ出し設備の異常
をきたすのと、希土類合金の組成のズレを生じる。
希土類合金の組成の制御は、組成Sm(Co s −x
−y−zFex Cuy Mz )w において、元素
Co * Fe + Cu + M (MはSt *T
i +Zr 、隅、Hf +Ta )は原子比でSmが
Wとなるように秤量する。SmはSmzOs・をミツシ
ュメタル還元にて蒸発、蒸着式せる。その時S重量の制
御はSmzOsm要メタル分の0〜50%余分の重量を
秤量して、その酸素曾分を十分還元できるミッシュメタ
ルを混合して処理を行なう。その時の処理時間は還元完
了に必要な適当な時間を選ぶことによって、Smを目標
組成になるよう拡散することができる。
−y−zFex Cuy Mz )w において、元素
Co * Fe + Cu + M (MはSt *T
i +Zr 、隅、Hf +Ta )は原子比でSmが
Wとなるように秤量する。SmはSmzOs・をミツシ
ュメタル還元にて蒸発、蒸着式せる。その時S重量の制
御はSmzOsm要メタル分の0〜50%余分の重量を
秤量して、その酸素曾分を十分還元できるミッシュメタ
ルを混合して処理を行なう。その時の処理時間は還元完
了に必要な適当な時間を選ぶことによって、Smを目標
組成になるよう拡散することができる。
本発明の実施例および比較例について説明する0本実施
例によりて発明の範囲が限定されるものではない。
例によりて発明の範囲が限定されるものではない。
比較例
Sm147.8f、 Co 251.7t 、 Fe
65.9? 、 Cu2O,6f、Zr14.Ofの各
金属を精秤後、アーク溶解炉中にセットを行ない、1O
−iIIIIH2まで脱気した後、Ar雰囲気下で溶解
を行なった0得られたインゴットを粉砕した後、合金粉
の組成分析をおこなったところ、第1表に示すように目
標組成に相当する磁石合金を得たe 実施例(1) SmzOs 171.4(f) M、M147.8($
’)(M、Mミッシユメタル)の各粉末を精秤し、V型
混合機で60分間混合した。また、Co251.バt)
、 Fe 65 、9(f)、 Cu 20.6(f
)、 Zr 14 、0(f)各粉末を精秤し、V型混
合機テ30分間混合した□Sm意OsとM、Mの関係は
Smz Os + 2R(M9M) = 28m +
Rs Osの反応に合うように配合した。
65.9? 、 Cu2O,6f、Zr14.Ofの各
金属を精秤後、アーク溶解炉中にセットを行ない、1O
−iIIIIH2まで脱気した後、Ar雰囲気下で溶解
を行なった0得られたインゴットを粉砕した後、合金粉
の組成分析をおこなったところ、第1表に示すように目
標組成に相当する磁石合金を得たe 実施例(1) SmzOs 171.4(f) M、M147.8($
’)(M、Mミッシユメタル)の各粉末を精秤し、V型
混合機で60分間混合した。また、Co251.バt)
、 Fe 65 、9(f)、 Cu 20.6(f
)、 Zr 14 、0(f)各粉末を精秤し、V型混
合機テ30分間混合した□Sm意OsとM、Mの関係は
Smz Os + 2R(M9M) = 28m +
Rs Osの反応に合うように配合した。
次でモリブデン製還元レトルトの下部にSmxOsとM
Mの混合粉、上部にCo + Fe 、 Cu 、 Z
rの混合粉をセットした。真空度10−1進にし、温度
1200〜1500℃で4時間の拡散還元処理を行なっ
た。
Mの混合粉、上部にCo + Fe 、 Cu 、 Z
rの混合粉をセットした。真空度10−1進にし、温度
1200〜1500℃で4時間の拡散還元処理を行なっ
た。
得られた合金粉の組成分析を行なったところ第2表に示
すように目標組成に相当する磁石合金を得た0 実施例(2) Smz Os 188 、54(r)、MoM 192
、14(f)の各粉末を精秤した。(ここでSmt
Osは化学量論組成の10チ増、 M、Mは30チ増と
した。)これらをV型混合機で30分間混合した。また
、Co251.7(P) 、 Fe65.9(r)、
Cu 20.6(P)、 Zr 14 、0(f)各粉
末を精秤しV型混合機で30分間混合した。その後実施
例(1)と同様な処理した。得られた合金粉の組成分析
を行なったところ第3表に示すように目標組成に対し十
分満足した組成を得た。
すように目標組成に相当する磁石合金を得た0 実施例(2) Smz Os 188 、54(r)、MoM 192
、14(f)の各粉末を精秤した。(ここでSmt
Osは化学量論組成の10チ増、 M、Mは30チ増と
した。)これらをV型混合機で30分間混合した。また
、Co251.7(P) 、 Fe65.9(r)、
Cu 20.6(P)、 Zr 14 、0(f)各粉
末を精秤しV型混合機で30分間混合した。その後実施
例(1)と同様な処理した。得られた合金粉の組成分析
を行なったところ第3表に示すように目標組成に対し十
分満足した組成を得た。
比較例
SmtOs 171.68(P)、 Co251.7(
F)、 Fe65.9(P) −Cu 26.7B(P
)、 Zr 14.0(f)、 Ca 76.9B(f
)の各粉末を精秤し、V型混合機で60分間混合した、
なおCaおよびCuは、いずれも目標とする化学量論組
成の1.3倍を配合した。次いでAr雰囲気中において
1160〜1300℃の条件下で1〜2時間ルΦ反応を
おこなった。反応後得られたケーキを水中に2時間投じ
繰り返し洗浄をおこなった。次でPH=2〜5の範囲内
で1時間HC2による処理を行ない水に難溶性の残さを
溶解除去した後、PH=6.5〜7になるまで水洗し乾
燥した。得られた合金粉の組成分析をおこなりたところ
第4表に示すように目標組成に相当する磁石合金を得た
。
F)、 Fe65.9(P) −Cu 26.7B(P
)、 Zr 14.0(f)、 Ca 76.9B(f
)の各粉末を精秤し、V型混合機で60分間混合した、
なおCaおよびCuは、いずれも目標とする化学量論組
成の1.3倍を配合した。次いでAr雰囲気中において
1160〜1300℃の条件下で1〜2時間ルΦ反応を
おこなった。反応後得られたケーキを水中に2時間投じ
繰り返し洗浄をおこなった。次でPH=2〜5の範囲内
で1時間HC2による処理を行ない水に難溶性の残さを
溶解除去した後、PH=6.5〜7になるまで水洗し乾
燥した。得られた合金粉の組成分析をおこなりたところ
第4表に示すように目標組成に相当する磁石合金を得た
。
第 4 表
上記比較例および実施例で得られた磁石合金をボールミ
ルで平均粒径約3.7μmの粒子に微粉砕後、5〜20
KOeの磁界中(横磁場)で約2〜5ton/eJの圧
力でプレス成形し、H2雰囲気中で1150〜b 理(1140〜1200℃で0.5〜4時間保持しつい
で油冷して溶体化処理を行なった後800〜950 C
まで昇温し、その温度で0.5〜4時間保持し、ついで
0.3〜3ツ分の速度で400℃まで冷却しそこで0.
5〜6時間保持して時効処理を行なった)を行なって焼
結磁石を作成し、磁気特性を比較したところ、第5表に
示すように、本発明による方法においても、従来の高価
な希土類金属を出発原料として使用する溶解、鋳造法お
よびSm2O3のCa還元するルΦ法に比較して何ら遜
色のない磁気特性を得ることができる。
ルで平均粒径約3.7μmの粒子に微粉砕後、5〜20
KOeの磁界中(横磁場)で約2〜5ton/eJの圧
力でプレス成形し、H2雰囲気中で1150〜b 理(1140〜1200℃で0.5〜4時間保持しつい
で油冷して溶体化処理を行なった後800〜950 C
まで昇温し、その温度で0.5〜4時間保持し、ついで
0.3〜3ツ分の速度で400℃まで冷却しそこで0.
5〜6時間保持して時効処理を行なった)を行なって焼
結磁石を作成し、磁気特性を比較したところ、第5表に
示すように、本発明による方法においても、従来の高価
な希土類金属を出発原料として使用する溶解、鋳造法お
よびSm2O3のCa還元するルΦ法に比較して何ら遜
色のない磁気特性を得ることができる。
第 5 表
〔発明の効果〕
本発明により得られる磁石合金は溶解法と同等な不純物
の少ない合金であシ、磁気特性はCa還元力法に比べ高
い値を示し、溶解法と同等以上である。またSmzOs
を使用するため原料コストも安くできる。
の少ない合金であシ、磁気特性はCa還元力法に比べ高
い値を示し、溶解法と同等以上である。またSmzOs
を使用するため原料コストも安くできる。
Claims (1)
- 1、Sm(Co_1_−_x_−_y_−_zFe_x
Cu_yM_z)_w(ここでMはSi、Ti、Zr、
Nb、Hf、Taの群から選ばれた1種又は2種以上の
組み合せ、x、y、z、wはそれぞれ0.01≦x≦0
.40、0.015≦y≦0、25、0.001≦z≦
0.15、5.0≦w≦8.5の範囲で示される組成を
有する永久磁石合金の製造方法において、Sm_2O_
3とランタンメタルまたはミッシュメタル粒と混合し、
還元レトルトに入れ、真空中(10^−^3〜10^−
^6mmHg)で1000〜1300℃の温度範囲で加
熱して、Sm_2O_3を還元し、そのSm蒸発物をC
o、Fe、Cu、Zr等の遷移金属の混合粉またはそれ
らの合金粉末に接触させ、1000〜1250℃の温度
で真空、不活性ガスまたはH_2ガス中で処理して、そ
れらの粉末中へSmを拡散せしめ合金化することを特徴
とする希土類磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203078A JPS6358802A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 希土類磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203078A JPS6358802A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 希土類磁石の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6358802A true JPS6358802A (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=16467989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61203078A Pending JPS6358802A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 希土類磁石の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6358802A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5545609A (en) * | 1993-10-12 | 1996-08-13 | Nihon Nohyaku Co., Ltd. | Pesticidal 3-Phenylpyrazole aqueous suspension concentrate and a process for production thereof |
JP2015008294A (ja) * | 2014-07-11 | 2015-01-15 | 株式会社東芝 | 永久磁石 |
JP2015008295A (ja) * | 2014-07-11 | 2015-01-15 | 株式会社東芝 | モータおよび発電機 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61203078A patent/JPS6358802A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5545609A (en) * | 1993-10-12 | 1996-08-13 | Nihon Nohyaku Co., Ltd. | Pesticidal 3-Phenylpyrazole aqueous suspension concentrate and a process for production thereof |
JP2015008294A (ja) * | 2014-07-11 | 2015-01-15 | 株式会社東芝 | 永久磁石 |
JP2015008295A (ja) * | 2014-07-11 | 2015-01-15 | 株式会社東芝 | モータおよび発電機 |
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