JPH02240232A - 永久磁石材料 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な永久磁石材料、より詳しくは、希土類元
素と遷移金属を主成分とするＲ２間１□系（Ｒはイツト
リウムを含む希土類元素、Ｍは主として遷移金属である
）永久磁石材料に関する。

〔従来技術〕

現在、希土類元素と遷移金属元素とからなる合金系に関
して既に多くのものが提供され中でも希土類元素とコバ
ルトＣｏとの合金系、特に１２　Ｃｏｌ　ｒ型永久磁石
材料が注目されている。

このＲ２Ｃｏ１７型材料についても多くの種々のものが
あるが、ｃｏの一部を更にＦｅとＣｕで置換してえられ
たＲ−Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｕ系の２−１７型希土類永久磁石
材料も従来公知である。

従来Ｃｕ５〜１２ｖｔ％においてＸ０．　　２〜５ｖｔ
％（Ｘは２「、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、ＣｒおよびＨｆ）で、
かつＭｎ０．２〜８ｖｔ％を添加することが報告されて
いる（特公昭５６−１１３７８）。

また、Ｒ（Ｃｏ　Ｉ−ｕ−ｖ−ｖ　ＣｕｕＦ　ｅｖＭ、
　）　２（ＭはＴａ、Ｚｒ、Ｎｂ５Ｔｉ、Ｈｆのいずれ
がＩＭと、他の遷移金属の１種もしくは２種以上）に熱
処理を加えることで「希土類磁石の製造方法」というこ
とで報告されている（特公昭６ｌ−１７８８１）。

一方、Ｃｒ２〜１０ｖｔ％の範囲を広げた上でＴ６〜３
５ｖｔ％（ＴはＦｅＳＭｎ及びＣ「のうちの１種以上）
、Ｍ（Ｚｒ及びＨｆ）　、０．５〜６ｖｔ％添加し、さ
らに特徴のある熱処理を加え、永久磁石の熱処理方法と
いうことで報告されている（特公昭６２−６１６６５）
。

また、Ｓｍｓ　Ｃｏ５Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの５元素におい
て、Ｃｕが５ｖｔ％以下の磁石合金を焼結後、４００〜
７５０℃で等温熟理し、つぎに６００〜１０００℃を開
始温度として毎分０．０５〜５℃の冷却速度で連続的に
３００〜６００℃まで冷却することを特徴とする熱処理
を加えた希土類含有永久磁石の製造方法ということで報
告されている（特公昭６Ｏ−３４６３２）。

これらの各磁石材料では夫々比較的高い保磁力や最大エ
ネルギー積を有しているが、まだ不十分な点があり更に
改良が求められる。

〔目的及び構成〕

本発明者らは上記の如き低Ｃｕ量でなおかつ高Ｆｅｊｌ
のＲ−Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｕ系永久磁石材料の有する磁石特
性を更に改良向上せしめた磁石材料を提供することを目
的として種々研究、実験を重ねたところ、上記の系に金
属ＭＡ　（ＭＡはＺｒとＺｎのいずれか一方又は両者）
を加えたものに、更にＭｎと半金属ＭＢ　（ＭＢはＧａ
とＳｉのいずれか一方又は両者）を添加することにより
、同等の保磁力を有し、かつ残留磁束密度Ｂｒや最大エ
ネルギー積（ＢＨ）　　　を向上させた有効なａｘ Ｒ２Ｍ１□系永久磁石材料が得られることが見出された
のである。

かくて本発明は、重量比で２２〜２８％のＲ（ＲはＹを
含む希土類元素の１覆又はそれ以上）、５〜１６％のＦ
ｅ、０．５〜６．５％のＣｕ　ｓＯ，１〜６％のＭ　ｎ
　ｓ　Ｏ、５〜５％のＭＡ　（ＭＡは２「とＺｎのいず
れか一方又は両者）、０．１〜６％のＭＢ　（ＭＢはＧ
ａと８１のいずれか一方又は両者）、残部Ｃｏからなる
永久磁石材料を提供するものである。

【発明の詳細な説明〕

以下本発明について詳しく説明する。尚、本明細書で％
は重量％を意味する。

本発明では上述のように、Ｒ−Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｕ−ＭＡ
系合金材料にＭｎとＭＢを添加したものであり、ここで
はＲとしてイツトリウムＹを含む希土類元素例えばサマ
リウムＳｍを２２〜２８％、Ｆｅは比較的高く５〜１６
％、Ｃｕは比較的低く０．５〜６．５％用いられる。

又ＭＡ（ＺｒとＺｎのいずれか一方又は両者）は０．　
５〜６％用いる。

従来Ｃｕの量の多い領域でないと保磁力ｉＨｃがでず、
従ってＣｕ量が低くそしてＭＡもない時は保磁力は非常
に小さい。しかしＭＡたとえばＺｒを０．５重量％以上
添加するとＣｕが少くない領域でも保磁力がでてくるよ
うになる。又Ｃｕの量が少なくなることにより残留磁化
Ｂｒの減少が少なくなる。ＭＡを多く加えると２６３重
量％のとき保磁力とエネルギー積が最大となり、更に加
えると保磁力が少しづつ減少し、６．０ｆｆｉｊ１％を
超えると顕著に減少して効果がなくなる。従って本発明
ではＭＡは０．５〜６．０ｆｆｉ量％の範囲の量用いら
れる。

本発明はこのような低ｃｕｊｌｓ高Ｆｅｊｌの系にＭｎ
を０．１〜６％、ＭＢ（ＧａとＳｉのいずれか一方又は
両者）を０．１〜６％用いるのである。

Ｍｎを添加せずＭＢ例えばガリウムＧａのみ添加しても
磁石特性値は殆んど変らない。Ｇａを一定量添加してＭ
ｎを漸次０．１％以上添加すると次第に残留磁束密度Ｂ
ｒと最大エネルギー積（ＢＨ）　　　ともに増加してい
くが両者の最大値禦ａｘ のビークは異なり、残留磁束密度は４．０％の時最大と
なり、一方最大エネルギー積は２．０％の時最大となる
。Ｍｎの添加量が多くなると残留磁束密度が増加するが
ループの角型が悪くなるため最大エネルギー積が小さく
なる。そして６．０％を超すと、この磁石特性はともに
未添加のときよりも低くなる。従って本発明ではＭｎは
０．１〜６％、好ましくは０．５〜４．０％の範囲の量
用いられる。

又Ｍｎを一定量添加してＭＢとしてＧａｔｌＳｉも加え
ないときは磁石特性は殆んど変らないが、ＭＢとしてガ
リウムＧａ又はケイ素Ｓｉを０．１％以上添加していく
と漸次残留磁束密度と最大エネルギー積は増加しＧａは
２．０％のときＳｉは３．０％のとき最大エネルギー積
がピークとなりループの角型を向上させ、６％を超すと
未添加のときと同じ程度の磁石特性となる。従って半金
属ＭＢは０．１〜６％の範囲用いられ、特に０．５〜４
．０％の範囲の量用いられる。

ＭｎとＭＢは夫々単独ではすぐれた磁石特性は得られず
、両者とも限られた量含有しているときのみすぐれた効
果を有する。これらの事実は下記実施例から明らかであ
ろう。

この磁石材料は公知の方法でつくることができる。たと
えば所定の組成を有するよう原料を調合し溶融固化して
インゴットをつくり、これを粉砕して磁場で成型し、次
いで焼結、溶体化処理を施し更に時効処理後急冷される
。

〔実施例〕

以下の例１においてはＭｎｔＩＭＢも用いないときえら
れた磁石材料の特性を示し、例２はＭＢを一定量添加し
Ｍｎを種々の量添加したとき、例３．４はいずれもＭｎ
を一定量添加し、Ｇａ、Ｓｉを種々の量加えたとき、例
５は他を一定量としＭＡを種々の量加えたときの磁石特
性の変化を示すものである。

例１ （前工程） 必要とする合金を高周波溶解炉で溶解し、ショークラッ
シャーによって粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し
、この微粉砕粉体を１５ＫＯｅの磁場中で成形圧３　ｔ
ｏｎ／ｃｊで圧縮成形した。

（組　成） （ｖｔ％） Ｓｍ＝２４．１、Ｆｅ−１２，９、 Ｃｕ−３，９、Ｚｒ−２，３、残部がＣｏからなる。

（熱処理） １１８０〜１２５０℃で５時間の焼結を行ない、１１０
０〜１２４０℃で５時間の溶体化処理を行った後、９０
０℃で３時間保持し、０．５℃／分の冷却速度で４００
℃まで冷却後、急冷した。

（特　性） Ｂｒ＝１０．８２ＫＧ、１Ｈｃ−１１，０４ＫＧ、ＢＨ
＝２７．ＯＭＧＯｅ ａＸ 例２ （前工程） 例１に同じ （組　成） （ｖｔ％） Ｓｍ−２４，１、Ｆｅ：１２．９、 Ｃｕ＝３．９、Ｚｒ−２，３、Ｍ　ｎ　−Ｘ　５Ｇａ＝
１．４、残部がＣｏからなる。

（熱処理） 例１に同じ 例３ （前工程） 例１に同じ （組　成） （ｗｔ％） Ｓｍ−２４，１、Ｆｅ−１２，９、 Ｃｕｍ３．９、Ｚｒｍ２．３、Ｍ　ｎ　＝　２、Ｇ　ａ
　＝　Ｘ　ｓ残部がＣｏからなる。

（熱処理） 例１に同じ ０、 例　４ （前工程） 例１に同じ （組　成） Ｓｍ＝２４．１、Ｆｅ−１２，９、 Ｃｕ−３，９、Ｚｒ−２，３、Ｍｎｍ２゜５ｉ−ｘ、残
部がＣｏからなる。

（熱処理） 例１に同じ ０、 例５ （前工程） 例１に同じ （組　成） Ｓｍ−２４，１、Ｆｅ−１２，９、 Ｃｕ−３，９、Ｚ　ｒ−Ｘ、　Ｍｎ−２゜０ａｍ１．４
、残部がＣｏからなる。

（熱処理） 例１に同じ ０、 （発明の効果〕 本発明によれば、低いＣｕ量、高いＦｅ量の従来の組成
にＭｎとＭＢを夫々限られた量添加することにより従来
と同等の保磁力において、残留磁束密度と最大エネルギ
ー積を増加させ、磁石特性を改善することができて誠に
有効である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量比で２２〜２８％のＲ（ＲはＹを含む希土類元素の
   １種又はそれ以上）、５〜１６％のＦｅ、０．５〜６．
   ５％のＣｕ、０．１〜６％のＭｎ、０．５〜６％のＭＡ
   （ＭＡはＺｒとＺｎのいずれか一方又は両者）、０．１
   〜６％のＭＢ（ＭＢはＧａとＳｉのいずれか一方又は両
   者）、残部Ｃｏからなる永久磁石材料。