JPH03247737A - Alloy for rare earth magnet - Google Patents
Alloy for rare earth magnetInfo
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- JPH03247737A JPH03247737A JP2041955A JP4195590A JPH03247737A JP H03247737 A JPH03247737 A JP H03247737A JP 2041955 A JP2041955 A JP 2041955A JP 4195590 A JP4195590 A JP 4195590A JP H03247737 A JPH03247737 A JP H03247737A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、希土類磁石用合金に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an alloy for rare earth magnets.
[従来の技術]
従来、希土類磁石用合金の鋳造組織としては、通常、訪
壁上で核生成した無秩序な成長方法を有する結晶からで
きたチル晶(小等軸晶)、°その内側に熱流の方向に平
行に成長した柱状晶およびそれに囲まれた等結晶からな
っていた。[Prior art] Conventionally, the casting structure of alloys for rare earth magnets is usually chill crystals (small equiaxed crystals) made of crystals with a disordered growth method that are nucleated on the interfacial wall. It consisted of columnar crystals grown parallel to the direction of , and equicrystals surrounded by columnar crystals.
U発明が解決しようとする課題]
この組成系における熱処理には、単相組織となるように
均質化させる溶体化処理と、それに続く分解・析出させ
る時効処理とがある。Problems to be Solved by the Invention] The heat treatment for this composition system includes a solution treatment to homogenize the structure into a single phase structure, and a subsequent aging treatment to cause decomposition and precipitation.
この組成系では、熱処理後に磁壁のピニングに有効なセ
ル状微細組織を形成させることによって、高い保磁力が
得られ、その結果高い磁気特性を実現することができる
ようになる。このセル状微細組織は、時効処理により得
られるのだが、そのためには、溶体化処理で十分に組織
を均質化させることが重要となる。In this composition system, a high coercive force can be obtained by forming a cellular microstructure that is effective for domain wall pinning after heat treatment, and as a result, high magnetic properties can be achieved. This cellular microstructure can be obtained by aging treatment, but for this purpose, it is important to homogenize the structure sufficiently by solution treatment.
ここで、鋳造組織中の等結晶はよい磁気特性とくに高い
保磁力が得られないという問題点を有する。Here, the equicrystals in the cast structure have a problem in that good magnetic properties, particularly high coercive force, cannot be obtained.
また、柱状晶はよい磁気特性を得ることはできるのだが
、均質化すなわち溶体化処理に時間がかかるという問題
を有する。Further, although columnar crystals can provide good magnetic properties, they have the problem that homogenization, that is, solution treatment, takes time.
本発明は、これらの課題を解決するものであり、その目
的とするところは、高性能な希土類磁石を簡便に実現す
ることのできる合金を提供することにある。The present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to provide an alloy that can easily realize a high-performance rare earth magnet.
[課題を解決するための手段]
本発明の希土類磁石用合金の製造方法は、基本組成が、
希土類金属、コバルトおよび必要に応じて、鉄、銅、ジ
ルコニウムなどを添加し、かつ製造上不可避な不純物か
らなる合金の鋳造組織の50%以上がチル晶であること
を特徴とする。[Means for Solving the Problems] The method for producing an alloy for rare earth magnets of the present invention has a basic composition of
It is characterized in that 50% or more of the cast structure of the alloy, which contains rare earth metals, cobalt, and, if necessary, iron, copper, zirconium, etc., and contains impurities that are unavoidable in manufacturing, is chill crystal.
[作用]
本発明においては、合金の鋳造組織の50%以上をチル
晶とするわけだが、このことにより結晶組織が微細化す
ることになり、本組成系において重要である均質化がき
わめて容易となり、短時間での均質化熱処理が実現でき
るのである。[Function] In the present invention, 50% or more of the cast structure of the alloy is made into chill crystals, which makes the crystal structure finer and makes homogenization, which is important in this composition system, extremely easy. , homogenization heat treatment can be achieved in a short time.
ここで、チル晶が50%未満だと従来と効果があまり変
わらず有効でないことから、上述の範囲が好ましい。Here, if the chill crystal content is less than 50%, the effect is not much different from the conventional one and is not effective, so the above range is preferable.
なお、基本組成が希土類金属およびコバルトなどからな
る希土類永久磁石としては、Sm−〇〇永久磁石が知ら
れているが、希土類金属としては、Sm、 Y、
La、 Ce、 Pr、 Nd、 ミツシュメ
タルなどの希土類金属群であればよい。すなわち、希土
類金属としては、Y、 La、 Ce、 Pr。Note that Sm-〇〇 permanent magnet is known as a rare earth permanent magnet whose basic composition is composed of rare earth metals, cobalt, etc., but rare earth metals include Sm, Y,
It may be a rare earth metal group such as La, Ce, Pr, Nd, or Mitsushi metal. That is, rare earth metals include Y, La, Ce, and Pr.
Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gcl、
Tb、 Dy。Nd, Pm, Sm, Eu, Gcl,
Tb, Dy.
Ho、Er、Tm、YbおよびLuの希土類元素のうち
の1種または2種以上であれば良い。さらには、Smと
COが原子比で1:5であるSmCO5やCoの一部を
FeやCuなどのCo以外の遷移金属群で置換した、例
えばSmなどの希土類金属群とCo、Fe、Cuおよび
Zrからなる遷移金属群との原子比が2: 17である
Sm2(Co。It may be one or more of the rare earth elements Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. Furthermore, SmCO5 in which Sm and CO have an atomic ratio of 1:5, and a part of Co replaced with a transition metal group other than Co such as Fe or Cu, such as rare earth metal group such as Sm and Co, Fe, Cu. Sm2(Co) has an atomic ratio of 2:17 with the transition metal group consisting of Zr and Zr.
Fe、Cu、Zr)+7などが知られているが、本発明
はどの組成のものを用いても同じ様な効果が得られるも
のであり、特定の組成に限定されるものではない。Fe, Cu, Zr)+7, etc. are known, but the present invention is not limited to a specific composition, as the same effect can be obtained using any composition.
[実施例]
以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明する
。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples.
3−
(実施例−1)
いずれも重量比で、S m 24.7%、 F e
22.9%。3- (Example-1) In both weight ratios, S m 24.7%, Fe
22.9%.
Cu 5.3%、Zr1.9%および残部COの組成と
なるように、高周波溶解炉を用いアルゴンガス雰囲気下
で溶解した後、鉄製の鋳型に鋳造した。After melting in an argon gas atmosphere using a high frequency melting furnace to have a composition of 5.3% Cu, 1.9% Zr, and the balance CO, it was cast into an iron mold.
らなっていた。It was becoming.
このインゴットを厚さ方向に十分側し、おのおのを11
50°Cで24時間溶体化処理し急冷の後、800℃で
4時間保持した後、400 ’Cまで30°C/時間の
冷却速度で連続冷却時効を施した。さらに、10〜30
μmに粉砕して、エポキシ樹脂と混合・混練したものを
磁場中で磁場配向させ加圧成形した後、キュア処理して
8x8x12mmのボンド磁石を作成した。Spread this ingot fully in the thickness direction and cut each ingot into 11
After solution treatment at 50°C for 24 hours and rapid cooling, the sample was held at 800°C for 4 hours and then subjected to continuous cooling aging to 400'C at a cooling rate of 30°C/hour. Furthermore, 10 to 30
The powder was crushed into micrometers, mixed and kneaded with an epoxy resin, oriented in a magnetic field, pressure molded, and then cured to create a bonded magnet of 8x8x12 mm.
第2図に、鋳造組織に対応するインゴット位置と保磁力
(iHc)の変化を示した。すなわち、第2図の横軸は
、第1図にほぼ対応している。FIG. 2 shows changes in ingot position and coercive force (iHc) corresponding to the casting structure. That is, the horizontal axis of FIG. 2 approximately corresponds to that of FIG.
第2図から分かるように、外側のチル晶および柱状晶部
分は保磁力が高いのに対し、中央の等結晶部分はかなり
低くなっている。As can be seen from FIG. 2, the outer chill crystal and columnar crystal parts have high coercivity, whereas the central equicrystalline part has a considerably low coercive force.
(実施例−2)
実施例−1のインゴットを用い、チル晶、柱状晶および
等軸晶部分に切り分け、各々を様々な溶体化処理時間で
熱処理を施し、実施例−1と同様の方法でボンド磁石と
した。(Example-2) Using the ingot of Example-1, it was cut into chill crystal, columnar crystal, and equiaxed crystal parts, each of which was heat-treated at various solution treatment times, and treated in the same manner as Example-1. It was made into a bonded magnet.
第3図に、チル晶、柱状晶および等結晶の溶体化処理時
間と保磁力の関係を示したが、等結晶では高い保磁力が
得られず、柱状晶では高い保磁力を得るのに時間がかか
っているのに対し、チル晶では短時間の溶体化処理で高
い保磁力が得られていることが分かる。Figure 3 shows the relationship between solution treatment time and coercive force for chilled crystals, columnar crystals, and equicrystals; however, it is difficult to obtain high coercive force with equicrystals, and it takes time to obtain high coercive force with columnar crystals. On the other hand, it can be seen that a high coercive force can be obtained with the chilled crystal even after a short solution treatment.
(実施例−3)
実施例−2のチル晶、柱状晶および等結晶において、各
々最適条件で作成したボンド磁石の代表的磁気特性を第
1表に示した。(Example 3) Table 1 shows typical magnetic properties of bonded magnets prepared under optimal conditions for the chill crystal, columnar crystal, and equicrystal of Example 2.
第1表
第1表から分かるように、等結晶は十分な保磁力を得る
ことができず、減磁曲線の角形性も悪いことから、高い
磁気特性を得ることができず、柱状晶は等結晶と比べる
と高い磁気特性を得ることができる。これらに対し、チ
ル晶は必要な溶体化処理時間が短くなるだけでなく、磁
気特性も高い値が得られている。Table 1 As can be seen from Table 1, equicrystals cannot obtain sufficient coercive force and the squareness of the demagnetization curve is also poor, making it impossible to obtain high magnetic properties. Higher magnetic properties can be obtained compared to crystals. In contrast, chill crystals not only require a shorter solution treatment time, but also have higher magnetic properties.
このことは、本発明では単に高い保磁力を短時間の溶体
化処理で得ることができるだけでなく、磁石内の保磁力
のばらつきが小さいために良好な角形性の減磁曲線が得
られることを示している。This means that in the present invention, not only can a high coercive force be obtained through short-time solution treatment, but also that a demagnetization curve with good squareness can be obtained because the variation in coercive force within the magnet is small. It shows.
(実施例−3)
いずれも、重量比でS m 11.7%、 P r
11.0%。(Example 3) In both cases, S m 11.7%, P r
11.0%.
F e 16.0%、 Cu6.6%、 Zr3.
3%および残部がCoの組成となるようにし、チル晶と
柱状晶からなる鋳造組織を有するインゴットを作成した
。ここで、チル晶の量比を変えるために、鋳型の厚みを
変えたり、一部双ロールストリップキャスティングを用
いた。Fe 16.0%, Cu6.6%, Zr3.
The composition was adjusted to 3% Co and the balance was Co, and an ingot having a cast structure consisting of chilled crystals and columnar crystals was produced. Here, in order to change the quantity ratio of chill crystals, we changed the thickness of the mold and used twin-roll strip casting in some cases.
ここで得られた合金は、実施例−1と同様の方法を用い
、1150°Cで1時間溶体化処理し。The alloy obtained here was solution treated at 1150°C for 1 hour using the same method as in Example-1.
800°Cで8時間時効処理し、ボンド磁石を作成した
。A bonded magnet was produced by aging at 800°C for 8 hours.
第4図に、チル晶の量比によるiHcの変化を示した。FIG. 4 shows the change in iHc depending on the amount ratio of chill crystals.
長時間の溶体化処理を施すとチル晶の量が少なくても高
い保磁力が得られるのだが、この様な短時間の溶体化処
理では、少なくとも50%以上のチル晶が存在すること
が望ましい。If long-term solution treatment is performed, a high coercive force can be obtained even with a small amount of chill crystals, but in such short-term solution treatment, it is desirable that at least 50% of chill crystals exist. .
また、本発明は合金を得るのに用いる手段や組成などに
よらないことも明らかである。It is also clear that the present invention is not dependent on the means or composition used to obtain the alloy.
[発明の効果]
以上述べたように、本発明によれば、基本組成が、希土
類金属、コバルトおよび必要に応じて、鉄、銅、ジルコ
ニウムなどを添加し、かつ製造上不可避な不純物からな
る合金の鋳造組織の50%以上がチル晶であることを特
徴とすることにより、短時間で溶体化処理が終了するだ
けでなく、熱処理時間が短くでき、かつ、均質化が完全
にできことから、高い磁気特性の希土類磁石が得られ、
さらには、これを用いることによって例えば高トルクの
モータなどが実現できるなど応用面にも多大の効果を有
するものである。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an alloy whose basic composition consists of a rare earth metal, cobalt, and, if necessary, iron, copper, zirconium, etc., and impurities unavoidable in manufacturing. Because more than 50% of the cast structure is chill crystal, not only can the solution treatment be completed in a short time, but also the heat treatment time can be shortened, and homogenization can be completely achieved. A rare earth magnet with high magnetic properties is obtained,
Furthermore, by using this, for example, a high-torque motor can be realized, and it has a great effect in terms of application.
第1図は鋳造組織の説明図。
第2図はインゴット位置と保磁力の関係を示した図。
第3図はチル晶、柱状晶および等結晶の溶体化処理時間
と保磁力の関係を示した図。
第4図はチル晶の量比と保磁力の関係を示した図である
。
以 上
第1図FIG. 1 is an explanatory diagram of the casting structure. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between ingot position and coercive force. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between solution treatment time and coercive force for chill crystals, columnar crystals, and equicrystals. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount ratio of chill crystals and coercive force. Above Figure 1
Claims (1)
元素のうち少なくとも1種:以下Rと略す),コバルト
および必要に応じて、鉄,銅,ジルコニウムなどを添加
し、かつ製造上不可避な不純物からなる合金の鋳造組織
の50%以上がチル晶(小等軸晶)であることを特徴と
する希土類磁石用合金。(1) The basic composition is rare earth metal (at least one rare earth element including Y: hereinafter abbreviated as R), cobalt, and if necessary, iron, copper, zirconium, etc. are added, and it is unavoidable in manufacturing. An alloy for rare earth magnets, characterized in that 50% or more of the cast structure of the alloy consisting of impurities is chill crystals (small equiaxed crystals).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041955A JPH03247737A (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | Alloy for rare earth magnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041955A JPH03247737A (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | Alloy for rare earth magnet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247737A true JPH03247737A (en) | 1991-11-05 |
Family
ID=12622620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2041955A Pending JPH03247737A (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | Alloy for rare earth magnet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03247737A (en) |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2041955A patent/JPH03247737A/en active Pending
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