JPH01184244A - 永久磁石材料及びその製造方法 - Google Patents

永久磁石材料及びその製造方法

Info

Publication number
JPH01184244A
JPH01184244A JP63006192A JP619288A JPH01184244A JP H01184244 A JPH01184244 A JP H01184244A JP 63006192 A JP63006192 A JP 63006192A JP 619288 A JP619288 A JP 619288A JP H01184244 A JPH01184244 A JP H01184244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
coercive force
added
rare earth
earth elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63006192A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0514020B2 (ja
Inventor
Toshio Mukai
俊夫 向井
Tatsuo Fujimoto
辰雄 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP63006192A priority Critical patent/JPH01184244A/ja
Publication of JPH01184244A publication Critical patent/JPH01184244A/ja
Publication of JPH0514020B2 publication Critical patent/JPH0514020B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets 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
    • H01F1/04Magnets 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
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、R2Co+v金属間化合物(ただし、Rは希
土類元素の1種又は2種以上)を主体とする永久磁石材
料において、極く微量のBを添加することによって磁気
特性が改善されたSm −Co −Cu −’Fe−Z
r−B系永久磁石材料反永久磁石材料法に関するもので
ある。
本系磁石はR2C0I7型と総称されるが、その代表で
あるSm2CO+7型磁石は高い磁気特性とすぐれた熱
安定性を示すために、小型で高性能を要求される電磁変
換機器(モーター等)を中心に広範に使用されている。
〔従来の技術〕
SmzCo+=型のSm −Co −Cu −Fe −
Zr系永久磁石は少量のZr添加によって高性能化が達
成された磁石である(特公昭55−48094号公報、
特公昭55−47097号公報)。本系磁石の高性能化
のためにはFeの含有量を増し、主相であるSmz(C
o、 Fe) +7相の飽和磁化の値を高める必要があ
る。特公昭55−48094号公報により公知のごとく
、一般にZr添加系においてもFe含有量を15畔%以
上にすると、残留磁束密度Brが大きくなる反面、保磁
力11(cが減少する。
この保磁力の減少のために、従来の実用に供されている
永久磁石においてはFeの含有量をそれほど高くしてい
ないのが現状であった。
上記問題点を解決するために、本発明者らは、特願昭6
2−57529号において開示したように、Fe含有量
の高いSm −Co −Cu −Fe−Zr系合金から
異方性ボンド磁石を作製し、それの磁気特性及びミクロ
組織を調べた。その結果、時効後のミクロ組織において
SmzCO7型の析出物(〜0.5μm)が出現してい
るのを見い出した。組成分析の結果、上記析出物にはZ
r及びCuが濃縮されていることが判明した。本系合金
は、時効によってSmz(Co、 Fe)+を相とSm
 (Co + Cu) s相とに微細にセル状に相分解
する一方、薄い板状のZrに冨む相が析出する。このよ
うな析出形態の形成によって保磁力が発生する。ここで
、同時にSmzCo7型の粗大な析出物が出現する場合
には、上記の析出形態に大きな変化を与え、その結果保
磁力が変化すると考えられた。特に本系合金の焼結磁石
においては、Sm2Co7型相の析出量が多く、そのた
めにセル状組織主体のマトリックスからZr及びCuが
著しく欠乏し、その結果保磁力が減少すると考えられた
。以上のような研究結果に基づき、高Fe含有合金の低
保磁力の原因は、SmzCo7型相の析出にあると断定
した。
本発明者らは、特願昭62−57529号においてBを
0.005〜0.06 wt%添加することによってS
mzCo7型相の析出の抑制を図ることを提供している
。上記のB添加においては、Bの添加量が0.005 
wt%未溝の場合はその効果の発現が不安定であった。
これはこのような低いBの添加の場合は均一にBを分散
させることが困難なためであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、RZGO+?型のSm −Co −Cu −
Fe −Zr系永久磁石合金に、0.00!5 wt%
未満のBを添加し、高い残留磁束密度と高い保磁力を合
せ持つ永久磁石材料を提供すると同時に、それを安定し
て製造する方法を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明の永久磁石材料は、重量百分率(wt%)で、2
3〜28%のR(ただしRは希土類元素の1種又は2種
以上)、4〜10%のCq、15〜25%のFe、0.
2〜5%のZr、及び残部がCo並びに不可避的不純物
からなる合金において、0.005%未満のBを含有さ
せることを特徴とする。この永久磁石材料の製造方法は
、重量百分率(wt%)で、23〜28%のR(ただし
Rは希土類元素の1種又は2種以上)、4〜10%のC
u、15〜25%のFe、0.2〜5%のZr、および
残部がCOからなる合金粉末と、23〜2B%のR(た
だしRは希土類元素の1種又は2種以上)、4〜10%
のCu、15〜25%のFe、 0.2〜5%のZr、
 0.005〜0.06%のB、及び残部がCoからな
る合金粉末とを混合し、加圧成形後に焼結することを特
徴とする。
〔作 用〕
合金中の析出は微量元素の添加によって影響を受けるこ
とが多い。例えば低炭素鋼におけるベイナイト変態はわ
ずかO,0QO1vit%のBの添加によって著しく遅
らされる(M、 UenoとT、 Inoue 。
Trans、l5IJ、 Vol、13.1973. 
 P210 ) 、本発明者らは、新たに、0.005
 wt%未溝の微量のBをSm −Co −Cu −P
e −Zr系合金に添加しても、Bを均一に分散させる
ことが出来れば磁気特性に有害なSm、Co7型相の析
出を抑制できることを見い出した。
ここで、Bの添加量は微量であるので、飽和磁化の低下
はほとんどない。したがって、B添加によって高い残留
磁束密度を保ったまま保磁力を向上させることができる
以下、本発明の磁石合金R−Co−Cu−Fe−Zr 
−B系の成分について言及する。
本発明のR−Co−Cu−Fe−Zr −B系において
RはSmを主体とする希土類元素であるが、それが23
wt%未満では十分な保磁力が得られず、28wt%超
では飽和磁化が低い。Cuは4ivt%未満では十分な
保磁力が得られず、10wt%超では飽和磁化が低くな
る。Reは15wt%未満では飽和磁化の十分に高いも
のが得られず、25wt%超では保磁力が低い。Zrは
特公昭55−48094号公報により公知のごとく低C
uで高Feの木系磁石合金においては0.2〜5吋%の
範囲で添加する必要がある。すなわち、Zrが0.2w
t%未満では十分な保磁力が得られず、5wt%超では
飽和磁化の低下が著しい。本発明の主眼となるBは、均
一分散により0.005 ivt%未満の極く微量で保
磁力を向上させる。また、Bは非磁性元素であるので、
多すぎるBの添加は飽和磁化の低下を招くので好ましく
ない。
BをSm2GO+を系磁石合金に添加した例は特開昭5
5−115304号公報、特開昭56−44741号公
報、特公昭59−10562号公報、特開昭60−23
8436号公報、特開昭60〜238437号公報記載
のものなどがあるが、いずれもBの添加量が極めて多く
、これらの手段によっては目的とする高い残留磁束密度
で高保磁力の永久磁石材料を得ることはできない。本発
明者らが特願昭62−57529号において開示したよ
うに、0.06wt%以下のBの添加が適切である。
次に本発明の構成であるごく微量のBを均一に分散させ
る手段について述べる。
粉末冶金法によって異方性焼結磁石を作製する場合には
、2種以上の合金粉末を混合して目的の組成の合金磁石
を得ることができる。本発明者らの経験によれば、高周
波誘導溶解等の通常の合金製造によっては0.005 
wt%未溝の微量のBを合金中に均一に含有させること
は極めて困難である。
本発明者らは、それに変る方法として、B無添加の合金
粉末と0.005〜0.06iyt%のBを添加した合
金粉末を所定の割合で混合し、加圧成形後に焼結する方
法が有効であることを見い出した。この方法によって本
発明のような微量のBの添加が可能になった。Bを0.
005〜0.06wt%添加した合金は、R2C0,7
相を主相として保ったまま、その融点がB無添加合金の
融点に比較して10〜30″C低い。したがって、B無
添加合金の粉末にB添加合金の粉末を混入させて焼結す
る場合には、B添加合金粉末が焼結助材として働くため
に低温度ご短時間に良好な焼結を行うことができる。こ
の方法によって焼結晶の変形は大幅に軽減された。
R2Co、7型磁石合金において添加された微量のBは
原子状に結晶粒界及び亜粒界等に偏析し、粒界エネルギ
ーを下げることによりR2CO7型相の粒界析出を抑制
する。これによって前述のごとく保磁力が向上する。
〔実施例〕
実施例1 合金組成がCo  24.8wt%Sm  6.0wt
%Cu −19,0wt%Fe−2,5wt%Zrの合
金とCo  24.9Hj%Sm  6.0wt%Cu
  18.9wt%Fe  2.6wt%Zr −0,
023wt%Bの合金とを高周波誘導溶解によって溶製
した。これら2種の合金鋳片を粒径500μm以下に粉
砕し、種々の割合で混合した。これにより数種類のBの
含有量の異る混合合金粉を得、引き続いてボールミルに
よって混合合金粉の微粉砕を行った。微粉砕後の粉末を
16kOeの磁場中にて2ton/cTNの圧力で圧縮
成形した。次に、成形体を1180°C〜1210°C
の範囲の最適の温度で1時間焼結し、引き続き1130
°C〜1160°Cの範囲の最適の温度で16時間溶体
化した。溶体化後の時効処理として、850°Cで1時
間保持し、その後1°C/minで400°Cまで冷却
した。時効後の試料にたいして60kOeのパルス着磁
を行い、自記磁束計により磁気特性を測定した。
第1図に、B無添加の場合、0.005 wt%未溝の
微量のBを添加した場合、及び0.038 wt%のB
を添加した場合の磁気特性を示す。図から明らかなよう
に、ごく微量のBの添加によって保磁力iHcは著しく
向上する。この保磁力の増加によって、最大エネルギー
積(BH)□8はB無添加の場合の24、6 M GO
eから0.005 wt%未満のB添加の場合の28.
1〜2 B、’6 MGOeに改善された。Bの多量添
加は保磁力を減少させる傾向にある。
第2図(a)はB無添加合金、同(b)は0.0038
wt%f71Bを添加した合金の時効処理後の光学顕微
鏡による組織写真である。B無添加合金においては、保
磁力低下の原因となる0、5μm前後のSmzCo7型
の析出物が多量に析出しているが、0.0038wt%
のBを添加した合金ではそれがほとんど見られない。
このB添加によるSm2Co7相の析出の抑制が、上述
の保磁力向上の原因である。
実施例2 組成がCo −15,0ivt%Sm−10,2wt%
Nd−8,1−t%Cu −15,5wt%Fe−1,
9wt%Zr (合金S)とCo−15,0wt%Sm
 −10,2wt%Nd  8.1wt%Cu −15
,5wt%Fe −1,9iyt%Zr−0,0019
wt%B(合金T)である合金磁石を実施例1と同様の
方法で作製した。第1表にそれらの磁気特性を示す。表
から明らかなように、希土類元素RをSmとNdの混合
にした場合でも、ごく微量のBの添加によって保磁力が
著しく向上し、実用上使用可能な磁石が得られた。
第1表 〔発明の効果〕 本発明によるごく微量のBの均一添加によってRzCo
+q型磁石の保磁力は著しく向上した。これによって高
いFe含有量の合金においても高保磁力が得られ、その
合金の持つ大きな飽和磁化との相乗効果によって高い最
大エネルギー積が得られた。
近年、磁石応用機器は小型・薄肉化の傾向にあるために
、それに使用する磁石も薄肉のものが増加してきた。厚
さの小さい磁石を厚さ方向に着磁して機器に組み込む場
合には、自己減磁をさせないために高保磁力が要求され
る。本発明の高保磁力で高残留磁束密度の磁石の提供に
よって、より効率のよい小型で薄肉の磁石応用機器をつ
くることができる。
また、B無添加合金の粉末とB添加合金の粉末とを混合
して焼結するという方法の適用により、著しく焼結晶の
変形が軽減され、製品歩留りが大幅に向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図はBの含有量に対する磁気特性を示す図、第2図
(a)、 (b)はB添加によってSm2Co7相の析
出が抑制されることを示す光学顕微鏡による金属組織写
真である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量百分率(wt%)で、23〜28%のR(た
    だしRは希土類元素の1種又は2種以上)、4〜10%
    のCu、15〜25%のFe、0.2〜5%のZr、及
    び残部がCo並びに不可避的不純物からなる合金におい
    て、0.005%未満のBを含有することを特徴とする
    永久磁石材料。
  2. (2)重量百分率(wt%)で、23〜28%のR(た
    だしRは希土類元素の1種又は2種以上)、4〜10%
    のCu、15〜25%のFe、0.2〜5%のZr、及
    び残部がCoからなる合金粉末と、23〜28%のR(
    ただしRは希土類元素の1種又は2種以上)、4〜10
    %のCu、15〜25%のFe、0.2〜5%のZr、
    0.005〜0.06%のB、及び残部がCoからなる
    合金粉末とを混合し、該混合合金粉末を加圧成形後に焼
    結することを特徴とする特許請求範囲第1項記載の永久
    磁石材料の製造方法。
JP63006192A 1988-01-14 1988-01-14 永久磁石材料及びその製造方法 Granted JPH01184244A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63006192A JPH01184244A (ja) 1988-01-14 1988-01-14 永久磁石材料及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63006192A JPH01184244A (ja) 1988-01-14 1988-01-14 永久磁石材料及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01184244A true JPH01184244A (ja) 1989-07-21
JPH0514020B2 JPH0514020B2 (ja) 1993-02-24

Family

ID=11631689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63006192A Granted JPH01184244A (ja) 1988-01-14 1988-01-14 永久磁石材料及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01184244A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03252103A (ja) * 1990-03-01 1991-11-11 Tokin Corp 希土類コバルト磁石の製造方法
US5985050A (en) * 1996-09-30 1999-11-16 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha SmFe-based magnetostrictive material
US9773592B2 (en) 2013-09-13 2017-09-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Permanent magnet, and motor and generator using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03252103A (ja) * 1990-03-01 1991-11-11 Tokin Corp 希土類コバルト磁石の製造方法
US5985050A (en) * 1996-09-30 1999-11-16 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha SmFe-based magnetostrictive material
US9773592B2 (en) 2013-09-13 2017-09-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Permanent magnet, and motor and generator using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0514020B2 (ja) 1993-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4836868A (en) Permanent magnet and method of producing same
US4898625A (en) Method for producing a rare earth metal-iron-boron permanent magnet by use of a rapidly-quenched alloy powder
JPS61174364A (ja) 永久磁石
JP2904571B2 (ja) 希土類異方性焼結永久磁石の製造方法
RU2174261C1 (ru) Материал для редкоземельных постоянных магнитов и способ его получения
JPS60204862A (ja) 希土類鉄系永久磁石合金
JPS62198103A (ja) 希土類−鉄系永久磁石
JPH01100242A (ja) 永久磁石材料
JPH08181009A (ja) 永久磁石とその製造方法
JPH01184244A (ja) 永久磁石材料及びその製造方法
JPH06207204A (ja) 希土類永久磁石の製造方法
JPH0146575B2 (ja)
JPH0851007A (ja) 永久磁石およびその製造方法
JPH0146574B2 (ja)
JPH04322405A (ja) 希土類永久磁石
JPH0521216A (ja) 永久磁石合金およびその製造方法
JP2770248B2 (ja) 希土類コバルト磁石の製造方法
JPH0533095A (ja) 永久磁石合金およびその製造方法
JP7446600B2 (ja) Cu-Mn-Al系磁石の製造方法
JPS63216307A (ja) 磁石用合金粉末
JPH02201902A (ja) 永久磁石
JPS60211032A (ja) 永久磁石として使用するのに適当なSm↓2Co↓1↓7合金
JPH04254303A (ja) 永久磁石
JP2000286117A (ja) 磁石およびその製造方法ならびにボンディッド磁石
JPH0711395A (ja) 希土類永久磁石用合金及びその製造法