JPWO2009150843A1 - R−T−Cu−Mn−B系焼結磁石 - Google Patents
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Abstract
Description
R:12.0原子%以上、15.0原子%以下、ここでRは、Yを含む希土類元素であって、Rのうち50原子%以上がPrおよび/またはNd、
B:5.5原子%以上、6.5原子%以下、
Cu:0.08原子%以上、0.35原子%以下、
Mn:0.04原子%以上、0.2原子%未満、
M:2原子%以下(0原子%を含む)、ここでMは、Al、Ti、V、Cr、Ni、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Au、Pb、Biのうち、1種または2種以上、
T:残部、ここでTは、FeまたはFeとCoであり、FeとCoの場合はCoはTのうち20原子%以下、からなる、R−T−Cu−Mn−B系焼結磁石である。
原料合金は、通常のインゴット鋳造法、ストリップキャスト法、直接還元法などの方法で得ることができる。また、従来知られている、2合金法を適用することも可能であり、その場合、組み合わせる合金の製法、組成は、任意に選択できる。
本発明の磁石を得るための製造方法の一例として、粗粉砕と微粉砕の2段階の粉砕を行う場合を以下に示す。以下の記載は、他の製造方法を排除するものではない。
本発明磁石の成形方法は、既知の方法を用いることができる。例えば、磁界中で前記微粉砕粉を金型を用いて加圧成形する方法である。本発明の実施形態の一つとして気流分散型のレーザー回折粒度測定でD50<3μmという微粉砕粉を用いる場合は、従来より微細なため、金型への微粉末の充填、外部磁界印加による結晶の配向はやや困難となる。しかしながら、酸素や炭素の取り込みを最小限とするため、潤滑剤等の使用は最小限にとどめることが望ましい。潤滑剤を用いる際は、焼結工程、またはその前に脱脂可能な、揮発性の高い潤滑剤を、公知のものから選択して用いてもよい。
焼結過程における雰囲気は、真空中または大気圧以下の不活性ガス雰囲気とする。ここでの不活性ガスとは、Ar及び/またはHeガスを指す。
焼結工程終了後、一旦300℃以下にまで冷却した後、再度400℃以上、焼結温度以下の範囲で熱処理を行い、保磁力を高めることができる。この熱処理は、同一温度、または温度を変えて複数回行ってもよい。特に、本発明においては、Cu量を所定範囲とすることで、より顕著に熱処理による保磁力向上を図ることができ、例えば1000℃で1時間熱処理後急冷し、続いて800℃で1時間熱処理後急冷、500℃で1時間熱処理後急冷というように、3段階の熱処理を行うことができる。また、熱処理温度で保持後、徐冷することで保磁力が向上する場合もある。焼結後の熱処理では、通常は磁化が変化することはないので、磁石組成、大きさ、寸法形状毎に、保磁力向上のために適正な条件を選択することができる。
本願発明の磁石には、所定の形状、寸法を得るため、一般的な切断、研削等の機械加工を施すことができる。
本発明の磁石には、好ましくは防錆のための表面コーティング処理を施す。例えば、Niめっき、Snめっき、Znめっき、Al蒸着膜、Al系合金蒸着膜、樹脂塗装などを行うことができる。
本発明の磁石には、一般的な着磁方法で着磁することができる。例えば、パルス磁界を印加する方法や、静的な磁界を印加する方法が適用できる。なお、磁石材料の着磁は、材料の取り扱い上の容易さを考慮して、通常は磁気回路に組み立てた後、前記方法で着磁するが、もちろん磁石単体で着磁することもできる。
純度99.5質量%以上のPr、Nd、純度99.9%質量以上のTb、Dy、電解鉄、低炭素フェロボロン合金を主として、その他目的元素を純金属またはFeとの合金の形で添加して目的組成の合金を溶解し、ストリップキャスト法で鋳造し、厚さ0.3〜0.4mmの板状合金を得た。この合金を原料として、水素加圧雰囲気で水素脆化させた後、600℃まで真空中で加熱、冷却した後、ふるいにて425μm以下の粒度の合金粗粉を得た。この粗粉に対し、質量比で0.05%のステアリン酸亜鉛を添加、混合した。
純度99.5質量%以上のPr、Nd、電解鉄、低炭素フェロボロン合金を主とし、添加元素(Coおよび/またはM)は純金属またはFeとの合金の形で添加して溶解し、ストリップキャスト法で鋳造して、厚さ0.1〜0.3mmの板状合金を得た。
純度99.5質量%以上のPr、Nd、純度99.9質量%以上のDy、電解鉄、純ボロンを主とし、添加元素(Coおよび/またはM)は純金属またはFeとの合金の形で添加して溶解し、ストリップキャスト法で鋳造して、厚さ0.1〜0.3mmの板状合金を得た。
純度99.5質量%以上のPr、Nd、純度99.9質量%以上のTb、Dy、電解鉄、純ボロンを主とし、添加元素(Coおよび/またはM)は純金属またはFeとの合金の形で添加して溶解し、ストリップキャスト法で鋳造して、厚さ0.1〜0.3mmの板状合金を得た。
Claims (5)
- R:12.0原子%以上、15.0原子%以下、ここでRは、Yを含む希土類元素であって、Rのうち50原子%以上がPrおよび/またはNd、
B:5.5原子%以上、6.5原子%以下、
Cu:0.08原子%以上、0.35原子%以下、
Mn:0.04原子%以上、0.2原子%未満、
M:2原子%以下(0原子%を含む)、ここでMは、Al、Ti、V、Cr、Ni、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Au、Pb、Biのうち、1種または2種以上、
T:残部、ここでTは、FeまたはFeとCoであり、FeとCoの場合はCoはTのうち20原子%以下、からなる、R−T−Cu−Mn−B系焼結磁石。 - 主相はR2T14B型化合物である請求項1に記載のR−T−Cu−Mn−B系焼結磁石。
- 主相の結晶粒径は、円相当径で12μm以下である請求項2に記載のR−T−Cu−Mn−B系焼結磁石。
- 円相当径で8μm以下の結晶粒径を有する主相の占める面積率が主相全体の70%以上である請求項2または3に記載のR−T−Cu−Mn−B系焼結磁石。
- 円相当径で5μm以下の結晶粒径を有する主相の占める面積率が、主相全体の80%以上である、請求項2または3に記載のR−T−Cu−Mn−B系焼結磁石。
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