JPH04318152A - 希土類磁石材料およびその製造方法 - Google Patents
希土類磁石材料およびその製造方法Info
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- JPH04318152A JPH04318152A JP3112601A JP11260191A JPH04318152A JP H04318152 A JPH04318152 A JP H04318152A JP 3112601 A JP3112601 A JP 3112601A JP 11260191 A JP11260191 A JP 11260191A JP H04318152 A JPH04318152 A JP H04318152A
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類金属、鉄および
炭素を主成分とする希土類磁石材料およびその製造方法
に関する。
炭素を主成分とする希土類磁石材料およびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種電子部品・機器の小型化に伴
って高性能な永久磁石が要求されている。１９８０年代
に開発されたＮｄ −Ｆｅ −Ｂ系永久磁石は高い磁気
性能を有し、かつそれ以前のＳｍ −Ｃｏ 系永久磁石
と比較して豊富で安価な原料で構成されているなどの理
由により広く工業的に使用されつゝある。
って高性能な永久磁石が要求されている。１９８０年代
に開発されたＮｄ −Ｆｅ −Ｂ系永久磁石は高い磁気
性能を有し、かつそれ以前のＳｍ −Ｃｏ 系永久磁石
と比較して豊富で安価な原料で構成されているなどの理
由により広く工業的に使用されつゝある。
【０００３】ところで、このＮｄ −Ｆｅ −Ｂ系永久
磁石は、耐食性が悪く、高温・高湿度下では容易に錆を
発生して磁気特性の劣化を招くため、通常は磁石表面に
耐食性に優れたニッケルあるいはエポキシ樹脂などのコ
ーティング膜を設けることによって実用に供されている
。また、他の欠点としてはキュリ−点が約 ３００℃と
低いために温度特性が悪く、 １５０℃以上となるよう
な雰囲気での使用は不向きとされている。この対策とし
て、Ｆｅ の一部をＣｏ で置換することも行われてい
るが、Ｃｏ の置換によってキュリー点の上昇とそれに
伴う温度特性の若干の改良とが見られる反面、保磁力の
低下を生じるという問題がある。別の対策として、Ｎｄ
の一部をＤｙ（ジスプロシウム）で置換することも行
われているが、ごく少量の置換でも飽和磁束密度の低下
を生じるため、実際上温度特性の改良は困難な状況にあ
った。
磁石は、耐食性が悪く、高温・高湿度下では容易に錆を
発生して磁気特性の劣化を招くため、通常は磁石表面に
耐食性に優れたニッケルあるいはエポキシ樹脂などのコ
ーティング膜を設けることによって実用に供されている
。また、他の欠点としてはキュリ−点が約 ３００℃と
低いために温度特性が悪く、 １５０℃以上となるよう
な雰囲気での使用は不向きとされている。この対策とし
て、Ｆｅ の一部をＣｏ で置換することも行われてい
るが、Ｃｏ の置換によってキュリー点の上昇とそれに
伴う温度特性の若干の改良とが見られる反面、保磁力の
低下を生じるという問題がある。別の対策として、Ｎｄ
の一部をＤｙ（ジスプロシウム）で置換することも行
われているが、ごく少量の置換でも飽和磁束密度の低下
を生じるため、実際上温度特性の改良は困難な状況にあ
った。
【０００４】そこで最近、希土類金属、鉄、窒素および
水素を主成分とする合金が磁石材料になり得ることが報
告されている（例えば、特開平２−５７６６３号公報参
照）。これによれば、合金中に窒素と水素とが共存した
場合に、Ｎｄ −Ｆｅ −Ｂ系永久磁石と同等の飽和磁
束密度と、それ以上の高い結晶磁気異方性およびキュリ
ー点とが期待できるとしている。
水素を主成分とする合金が磁石材料になり得ることが報
告されている（例えば、特開平２−５７６６３号公報参
照）。これによれば、合金中に窒素と水素とが共存した
場合に、Ｎｄ −Ｆｅ −Ｂ系永久磁石と同等の飽和磁
束密度と、それ以上の高い結晶磁気異方性およびキュリ
ー点とが期待できるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記希
土類金属−鉄−窒素−水素系永久磁石によれば、合金中
の水素が温度や圧力の変化によって比較的容易に放出、
吸蔵現象を起こすため、長期的に磁気特性が不安定にな
り易いという問題があり、その上、製造過程で爆発の危
険のある水素ガスあるいはアンモニヤ分解ガスを取り扱
うため、製造性に難点があるという問題があった。
土類金属−鉄−窒素−水素系永久磁石によれば、合金中
の水素が温度や圧力の変化によって比較的容易に放出、
吸蔵現象を起こすため、長期的に磁気特性が不安定にな
り易いという問題があり、その上、製造過程で爆発の危
険のある水素ガスあるいはアンモニヤ分解ガスを取り扱
うため、製造性に難点があるという問題があった。
【０００６】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、水素を含まなくてもＮｄ−Ｆｅ −Ｂ系永久
磁石と同等の磁気性能およびそれより優れた温度特性を
確保できる希土類磁石材料を提供し併せてその製造方法
を提供することを目的とする。
たもので、水素を含まなくてもＮｄ−Ｆｅ −Ｂ系永久
磁石と同等の磁気性能およびそれより優れた温度特性を
確保できる希土類磁石材料を提供し併せてその製造方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明にかゝる希土類磁石材料は、希土類金属（Ｒ）
、炭素および鉄が原子百分率で ５〜１５％Ｒ− ５〜
２５％Ｃ−残部Ｆｅ の割合で含まれるか、希土類金属
（Ｒ）、炭素、コバルトおよび鉄が原子百分率で ５〜
１５％Ｒ− ５〜２５％Ｃ−１〜４０％Ｃｏ −残部Ｆ
ｅ の割合で含まれていることを特徴とする。
、本発明にかゝる希土類磁石材料は、希土類金属（Ｒ）
、炭素および鉄が原子百分率で ５〜１５％Ｒ− ５〜
２５％Ｃ−残部Ｆｅ の割合で含まれるか、希土類金属
（Ｒ）、炭素、コバルトおよび鉄が原子百分率で ５〜
１５％Ｒ− ５〜２５％Ｃ−１〜４０％Ｃｏ −残部Ｆ
ｅ の割合で含まれていることを特徴とする。
【０００８】また本発明にかゝる希土類磁石材料の製造
方法は、希土類金属（Ｒ）および鉄、または希土類金属
（Ｒ）、コバルトおよび鉄を主成分とする合金粉末を得
、次に、この合金粉末を ６００〜１２００℃で浸炭性
ガスと接触させるようにしたことを特徴とする。
方法は、希土類金属（Ｒ）および鉄、または希土類金属
（Ｒ）、コバルトおよび鉄を主成分とする合金粉末を得
、次に、この合金粉末を ６００〜１２００℃で浸炭性
ガスと接触させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】本発明にかゝる希土類磁石材料において、
希土類金属（Ｒ）としてはＬａ ，Ｃｅ ，Ｐｒ ，Ｎ
ｄ ，Ｓｍ ，Ｅｕ ，Ｇｄ ，Ｔｂ ，Ｄｙ ，Ｈｏ
，Ｅｒ ，Ｔｍ ，Ｙｂ およびＬｕ の中の少なく
とも一種を選択することができるが、これらの中でもＰ
ｒ ，Ｎｄ ，Ｓｍ 等を選択した場合に特に優れた磁
気特性が得られる。この希土類金属（Ｒ）については、
その含有量が原子百分率（ａｔ％）で５％未満では保磁
力が減少し、１５％を越えると飽和磁束密度あるいは残
留磁束密度が小さくなって実用的な永久磁石となり難い
ので、これを５〜１５ａｔ％とした。Ｃについては、そ
の含有量が５ａｔ％未満では結晶磁気異方性が小さくな
って保磁力がきわめて小さくなり、２５ａｔ％を越える
と軟磁性のαＦｅ の増加によって保磁力が小さくなる
ので、これを５〜２５ａｔ％とした。
希土類金属（Ｒ）としてはＬａ ，Ｃｅ ，Ｐｒ ，Ｎ
ｄ ，Ｓｍ ，Ｅｕ ，Ｇｄ ，Ｔｂ ，Ｄｙ ，Ｈｏ
，Ｅｒ ，Ｔｍ ，Ｙｂ およびＬｕ の中の少なく
とも一種を選択することができるが、これらの中でもＰ
ｒ ，Ｎｄ ，Ｓｍ 等を選択した場合に特に優れた磁
気特性が得られる。この希土類金属（Ｒ）については、
その含有量が原子百分率（ａｔ％）で５％未満では保磁
力が減少し、１５％を越えると飽和磁束密度あるいは残
留磁束密度が小さくなって実用的な永久磁石となり難い
ので、これを５〜１５ａｔ％とした。Ｃについては、そ
の含有量が５ａｔ％未満では結晶磁気異方性が小さくな
って保磁力がきわめて小さくなり、２５ａｔ％を越える
と軟磁性のαＦｅ の増加によって保磁力が小さくなる
ので、これを５〜２５ａｔ％とした。
【００１０】また、Ｃｏ については、キュリー点を上
昇させて温度特性を向上させかつ耐食性を向上させる効
果を有するが、１ａｔ％未満ではその効果が小さく、４
０ａｔ％を越えると結晶磁気異方性が小さくなって十分
な保磁力が得られなくなるので、これを１〜４０ａｔ％
とした。なお、Ｆｅ の一部をＴｉ ，Ｖ，Ｃｒ ，Ｍ
ｎ ，Ｃｕ ，Ｚｎ ，Ｚｒ ，Ｎｂ ，Ｍｏ ，Ｗ，
Ｈｆ ，Ｔａ 等の他の遷移金属で置換したり、あるい
はＣの一部をＢ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ ，Ａｌ 等の他の元素
で置換することも、磁気特性の若干の改良に効果がある
。
昇させて温度特性を向上させかつ耐食性を向上させる効
果を有するが、１ａｔ％未満ではその効果が小さく、４
０ａｔ％を越えると結晶磁気異方性が小さくなって十分
な保磁力が得られなくなるので、これを１〜４０ａｔ％
とした。なお、Ｆｅ の一部をＴｉ ，Ｖ，Ｃｒ ，Ｍ
ｎ ，Ｃｕ ，Ｚｎ ，Ｚｒ ，Ｎｂ ，Ｍｏ ，Ｗ，
Ｈｆ ，Ｔａ 等の他の遷移金属で置換したり、あるい
はＣの一部をＢ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ ，Ａｌ 等の他の元素
で置換することも、磁気特性の若干の改良に効果がある
。
【００１１】本発明にかゝる希土類磁石材料の製造方法
おいて、上記合金粉末を得る方法は任意であり、例えば
希土類金属と鉄、または希土類金属と、鉄とコバルトと
を所定比率で配合した原料あるいは母合金を高周波誘導
炉で溶解し、その合金溶湯を鋳型に注湯して一旦合金イ
ンゴットとした後、この合金インゴットをジョーククラ
ッシャーなどにより機械的に粉砕する粉砕法、合金溶湯
を回転するロール面へ直接射出する急冷法、合金溶湯を
ガスや液中に高速で噴射させるアトマイズ法、溶解に代
えて固体金属同士の相互拡散を利用するメカニカルアロ
イング法などを採用することができる。合金粉末として
は、後の浸炭処理を効率的に行うためにできるだけ細粒
とするのが良いが、あまり細粒とすると空気中での取り
扱いや保管過程での酸化が問題となるので、その粒径を
数十〜数百ミクロン（μｍ ）とするのが望ましい。な
お、粉砕法や急冷法による場合は、そのまゝでは粉末の
粒径をこの範囲に収めるのが困難であるので、この粉末
を、例えばスタンプミルやアトライタに供してさらに粉
砕するようにする。
おいて、上記合金粉末を得る方法は任意であり、例えば
希土類金属と鉄、または希土類金属と、鉄とコバルトと
を所定比率で配合した原料あるいは母合金を高周波誘導
炉で溶解し、その合金溶湯を鋳型に注湯して一旦合金イ
ンゴットとした後、この合金インゴットをジョーククラ
ッシャーなどにより機械的に粉砕する粉砕法、合金溶湯
を回転するロール面へ直接射出する急冷法、合金溶湯を
ガスや液中に高速で噴射させるアトマイズ法、溶解に代
えて固体金属同士の相互拡散を利用するメカニカルアロ
イング法などを採用することができる。合金粉末として
は、後の浸炭処理を効率的に行うためにできるだけ細粒
とするのが良いが、あまり細粒とすると空気中での取り
扱いや保管過程での酸化が問題となるので、その粒径を
数十〜数百ミクロン（μｍ ）とするのが望ましい。な
お、粉砕法や急冷法による場合は、そのまゝでは粉末の
粒径をこの範囲に収めるのが困難であるので、この粉末
を、例えばスタンプミルやアトライタに供してさらに粉
砕するようにする。
【００１２】また本発明にかゝる希土類磁石材料の製造
方法おいて、合金粉末を浸炭性ガスと接触させる方法は
特に問うものでなく、例えば吸熱型変成ガスを用いる汎
用のガス浸炭法、固体浸炭剤を用いる浸炭法、有機溶剤
の熱分解で発生した雰囲気を用いる有機溶剤滴下式浸炭
法、真空炉により減圧下で行う真空浸炭法等を採用する
ことができる。炭素は、Ｒ２ Ｆｅ １７，ＲＦｅ １
２などの金属間化合物の結晶格子内に侵入する場合に、
飽和磁束密度やキュリー点、および結晶磁気異方性を大
幅に増大させる効果がある。しかし、温度が ６００℃
未満では炭素の侵入に時間を要して生産性の低下を招き
、一方、１２００℃を越えると合金の溶融が始まるので
、浸炭温度として ６００〜１２００℃を選択した。
方法おいて、合金粉末を浸炭性ガスと接触させる方法は
特に問うものでなく、例えば吸熱型変成ガスを用いる汎
用のガス浸炭法、固体浸炭剤を用いる浸炭法、有機溶剤
の熱分解で発生した雰囲気を用いる有機溶剤滴下式浸炭
法、真空炉により減圧下で行う真空浸炭法等を採用する
ことができる。炭素は、Ｒ２ Ｆｅ １７，ＲＦｅ １
２などの金属間化合物の結晶格子内に侵入する場合に、
飽和磁束密度やキュリー点、および結晶磁気異方性を大
幅に増大させる効果がある。しかし、温度が ６００℃
未満では炭素の侵入に時間を要して生産性の低下を招き
、一方、１２００℃を越えると合金の溶融が始まるので
、浸炭温度として ６００〜１２００℃を選択した。
【００１３】本発明にかゝる希土類磁石材料は、ボンド
磁石または焼結磁石の原料粉として用いられるが、粒子
径を単磁区粒子径に近ずけて保磁力を向上させることを
目的に、上記窒化処理後、例えばジェットミルやボール
ミルによりさらに粉砕し、所望により５００ ℃以下の
温度で歪とり焼きなましを行うようにしても良い。
磁石または焼結磁石の原料粉として用いられるが、粒子
径を単磁区粒子径に近ずけて保磁力を向上させることを
目的に、上記窒化処理後、例えばジェットミルやボール
ミルによりさらに粉砕し、所望により５００ ℃以下の
温度で歪とり焼きなましを行うようにしても良い。
【００１４】
【作用】上記のように構成した希土類磁石材料において
は、炭素が希土類金属と鉄との金属間化合物の結晶格子
内に侵入し、基本の磁気特性を高めかつキュリー点を上
昇させる。しかも、水素を含まないので長期にわたって
磁気特性が安定する。また上記製造方法によれば、合金
粉末を高温下で浸炭性ガスに接触させるようにしたので
、合金中への炭素の侵入は容易となり、その上、水素を
取り扱うこともないので製造過程での安全性も高まる。
は、炭素が希土類金属と鉄との金属間化合物の結晶格子
内に侵入し、基本の磁気特性を高めかつキュリー点を上
昇させる。しかも、水素を含まないので長期にわたって
磁気特性が安定する。また上記製造方法によれば、合金
粉末を高温下で浸炭性ガスに接触させるようにしたので
、合金中への炭素の侵入は容易となり、その上、水素を
取り扱うこともないので製造過程での安全性も高まる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
て説明する。
【００１６】実施例１
すべて純度９９．９％のサマリウム（Ｓｍ ）、電解鉄
および電解コバルトを所定の比率で配合し、アルミナル
ツボに装入して高周波誘導炉によって溶解し、鋳型内に
鋳込んで合金インゴットを製造した。この合金インゴッ
ト内部には多くの場合成分偏析が見られるため、これを
アルゴンガス雰囲気下で１０００℃、１２時間保持し、
その後急冷する熱処理を行った。次に、この合金インゴ
ットをジョークラッシャーに供して数ｍｍの大きさに粗
粉砕し、続いて、スタンプミルによってさらに粉砕し、
これをふるいにかけて平均粒径が約５０〜３００ μｍ
の合金粉末を得た。 次に、この合金粉末をステンレス鋼製小皿に入れて真空
炉に装入し、この真空炉にメタンガスを０．１ Ｔｏｒ
ｒの圧力で連続導入して、１０５０℃で２時間保持し、
合金粉末に炭素を侵入せしめた後、再度ボールミルによ
り粉砕して平均粒径が約２０μｍ の磁石材料を得た。
および電解コバルトを所定の比率で配合し、アルミナル
ツボに装入して高周波誘導炉によって溶解し、鋳型内に
鋳込んで合金インゴットを製造した。この合金インゴッ
ト内部には多くの場合成分偏析が見られるため、これを
アルゴンガス雰囲気下で１０００℃、１２時間保持し、
その後急冷する熱処理を行った。次に、この合金インゴ
ットをジョークラッシャーに供して数ｍｍの大きさに粗
粉砕し、続いて、スタンプミルによってさらに粉砕し、
これをふるいにかけて平均粒径が約５０〜３００ μｍ
の合金粉末を得た。 次に、この合金粉末をステンレス鋼製小皿に入れて真空
炉に装入し、この真空炉にメタンガスを０．１ Ｔｏｒ
ｒの圧力で連続導入して、１０５０℃で２時間保持し、
合金粉末に炭素を侵入せしめた後、再度ボールミルによ
り粉砕して平均粒径が約２０μｍ の磁石材料を得た。
【００１７】次に、上記のようにして得た磁石材料にエ
ポキシ樹脂を３重量％配合し、１５ｋＯｅ の磁界を印
加しながら５Ｔｏｎ ／ｃｍ２ の圧力で粉末成形し、
続いて１５０ ℃で１時間キュアして磁石体試料１〜１
３を製作し、これらを磁気特性、キュリー点および成分
の測定試験に供した。磁気特性の測定は、６０ｋＯｅ
のパルス磁界を印加した後、直流ＢＨトレーサによって
行い、キュリー点の測定は振動試料型磁力計（略称ＶＳ
Ｍ）のホルダーに粉末試料を充填して加熱しながら行っ
た。また成分測定（分析）は、希土類金属、鉄、コバル
トについてはＩＣＰ発光分析法により、炭素については
燃焼法によりそれぞれ行った。
ポキシ樹脂を３重量％配合し、１５ｋＯｅ の磁界を印
加しながら５Ｔｏｎ ／ｃｍ２ の圧力で粉末成形し、
続いて１５０ ℃で１時間キュアして磁石体試料１〜１
３を製作し、これらを磁気特性、キュリー点および成分
の測定試験に供した。磁気特性の測定は、６０ｋＯｅ
のパルス磁界を印加した後、直流ＢＨトレーサによって
行い、キュリー点の測定は振動試料型磁力計（略称ＶＳ
Ｍ）のホルダーに粉末試料を充填して加熱しながら行っ
た。また成分測定（分析）は、希土類金属、鉄、コバル
トについてはＩＣＰ発光分析法により、炭素については
燃焼法によりそれぞれ行った。
【００１８】各試験結果を表１に一括して示す。なお表
中、４πＩｍは最大磁束密度（Ｇ）を、ｉＨｃ は保磁
力を、Ｔｃ はキュリー点をそれぞれ表している。また
最大磁束密度は、飽和磁束密度の測定が困難なため、直
流ＢＨトレーサの最大測定磁界２０ｋＯｅ での磁束密
度を採用した。さらに表中、試料番号に付した記号＃は
比較例を表している。
中、４πＩｍは最大磁束密度（Ｇ）を、ｉＨｃ は保磁
力を、Ｔｃ はキュリー点をそれぞれ表している。また
最大磁束密度は、飽和磁束密度の測定が困難なため、直
流ＢＨトレーサの最大測定磁界２０ｋＯｅ での磁束密
度を採用した。さらに表中、試料番号に付した記号＃は
比較例を表している。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から明らかなように、本発明にかゝる
磁石体試料３、４、５および８、９、１０は何れも比較
例のものに比して保磁力ｉＨｃ 、キュリー点Ｔｃ と
もに高い値が得られた。特にキュリー点Ｔｃ について
は、炭素を含まない試料（比較例）１および６のものが
約 １１０〜１３０ ℃であるのに対し、本発明の範囲
に含まれるものは約 ３５０〜６００ ℃と高い値を示
し、Ｎｄ −Ｆｅ −Ｂ系永久磁石のキュリー点、約３
１０ ℃と比較しても十分に高い値となることが確認で
きた。なお、サマリウム含有量の少ない比較例試料１２
において保磁力ｉＨｃ が著しく小さくなっているが、
これは合金中に多量のαＦｅ が存在して軟磁性化した
ためである。またサマリウム含有量の多い比較例試料１
３ではキュリー点Ｔｃが大幅に低下しており、希土類金
属の含有量として少な過ぎでも多すぎても問題を有する
ことが明らかとなった。また試料１〜６の比較より、炭
素がキュリー点Ｔｃ の上昇に対して効果を有すること
が明らかであるが、その含有量が少な過ぎる場合（試料
２）あるいは多過ぎる場合（試料６）には保磁力ｉＨｃ
が著しく低下している。これは、炭素含有量が少な過ぎ
る場合は結晶磁気異方性が小さくなり、逆に多過ぎる場
合は軟磁性のαＦｅ が増加したためと推量される。さ
らに、試料８〜１１の比較から鉄の一部をコバルトで置
換した場合にキュリー点Ｔｃ の上昇に対してより一層
の効果を有することが明らかであるが、比較例試料１１
からコバルト含有量が多過ぎる場合には保磁力ｉＨｃが
著しく低下している。これは結晶磁気異方性が小さくな
ったためと推量される。
磁石体試料３、４、５および８、９、１０は何れも比較
例のものに比して保磁力ｉＨｃ 、キュリー点Ｔｃ と
もに高い値が得られた。特にキュリー点Ｔｃ について
は、炭素を含まない試料（比較例）１および６のものが
約 １１０〜１３０ ℃であるのに対し、本発明の範囲
に含まれるものは約 ３５０〜６００ ℃と高い値を示
し、Ｎｄ −Ｆｅ −Ｂ系永久磁石のキュリー点、約３
１０ ℃と比較しても十分に高い値となることが確認で
きた。なお、サマリウム含有量の少ない比較例試料１２
において保磁力ｉＨｃ が著しく小さくなっているが、
これは合金中に多量のαＦｅ が存在して軟磁性化した
ためである。またサマリウム含有量の多い比較例試料１
３ではキュリー点Ｔｃが大幅に低下しており、希土類金
属の含有量として少な過ぎでも多すぎても問題を有する
ことが明らかとなった。また試料１〜６の比較より、炭
素がキュリー点Ｔｃ の上昇に対して効果を有すること
が明らかであるが、その含有量が少な過ぎる場合（試料
２）あるいは多過ぎる場合（試料６）には保磁力ｉＨｃ
が著しく低下している。これは、炭素含有量が少な過ぎ
る場合は結晶磁気異方性が小さくなり、逆に多過ぎる場
合は軟磁性のαＦｅ が増加したためと推量される。さ
らに、試料８〜１１の比較から鉄の一部をコバルトで置
換した場合にキュリー点Ｔｃ の上昇に対してより一層
の効果を有することが明らかであるが、比較例試料１１
からコバルト含有量が多過ぎる場合には保磁力ｉＨｃが
著しく低下している。これは結晶磁気異方性が小さくな
ったためと推量される。
【００２１】実施例２
何れも純度９９．９％のＳｍ ，Ｐｒ ，Ｎｄ ，Ｃｅ
またはＤｙ と電解鉄とを所定の比率で配合、溶解し
て、実施例１と同様な手順により合金粉末を得、さらに
実施例１と同様な手順により浸炭処理および粉末成形を
行って磁石体試料２１〜２７を製作し、これらを磁気特
性および成分の測定試験に供した。表２は、その測定試
験結果を示したものである。これより本発明にかゝる磁
石体試料２１〜２６は、何れも最大磁束密度４πＩｍお
よび保磁力ｉＨｃ 共に高い値を示し、Ｓｍ の一部を
他の希土類金属に置換しても良好な磁気特性が得られる
ことが明らかとなった。なお、比較例試料２７は希土類
金属の含有量が過多であるため、最大磁束密度４πＩｍ
および保磁力ｉＨｃ の低下が見られる。
またはＤｙ と電解鉄とを所定の比率で配合、溶解し
て、実施例１と同様な手順により合金粉末を得、さらに
実施例１と同様な手順により浸炭処理および粉末成形を
行って磁石体試料２１〜２７を製作し、これらを磁気特
性および成分の測定試験に供した。表２は、その測定試
験結果を示したものである。これより本発明にかゝる磁
石体試料２１〜２６は、何れも最大磁束密度４πＩｍお
よび保磁力ｉＨｃ 共に高い値を示し、Ｓｍ の一部を
他の希土類金属に置換しても良好な磁気特性が得られる
ことが明らかとなった。なお、比較例試料２７は希土類
金属の含有量が過多であるため、最大磁束密度４πＩｍ
および保磁力ｉＨｃ の低下が見られる。
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例３
実施例１と同様にサマリウムと電解鉄とを所定の比率で
配合、溶解して合金インゴットを製作し、次にこの合金
インゴットを石英管に装入して高周波炉により再溶解し
、溶解後、石英管の下部の細孔から合金溶湯を回転する
銅製ロール表面に射出急冷した。得られた急冷合金は厚
さ約０．０５ｍｍ、幅約２ｍｍ、長さ２０〜１００ｍｍ
の薄片状をしていた。なお、ロールの回転速度は得られ
る合金薄片の結晶化度と磁気特性に密接に関係してくる
ため、ロールの周速度を２０〜３５ｍ／秒の範囲で変化
させ、Ｘ線回折法とＳＥＭ観察により結晶粒径０．１
〜５μｍ を有する合金薄片を分類し、これを実施例１
と同様な手順により浸炭処理および粉末成形を行って磁
石体試料３１〜３４を製作し、これらを磁気特性、キュ
リー点および成分の測定試験に供した。なお、本実施例
においては合金薄片が磁気的に等方性であるため、粉末
成形は磁界を印加せずに行った。表３は、その測定試験
結果を示したものである。これより、本発明にかゝる磁
石体試料３２〜３４は、何れも最大磁束密度４πＩｍ、
保磁力ｉＨｃ およびキュリー点Ｔｃ とも高い値が得
られ、合金粉末の製造に急冷法を適用しても問題ないこ
とが明らかとなった。なお、比較例試料３１は、窒素を
含まないため、保磁力ｉＨｃ およびキュリー点Ｔｃ
共に著しく小さくなっている。
配合、溶解して合金インゴットを製作し、次にこの合金
インゴットを石英管に装入して高周波炉により再溶解し
、溶解後、石英管の下部の細孔から合金溶湯を回転する
銅製ロール表面に射出急冷した。得られた急冷合金は厚
さ約０．０５ｍｍ、幅約２ｍｍ、長さ２０〜１００ｍｍ
の薄片状をしていた。なお、ロールの回転速度は得られ
る合金薄片の結晶化度と磁気特性に密接に関係してくる
ため、ロールの周速度を２０〜３５ｍ／秒の範囲で変化
させ、Ｘ線回折法とＳＥＭ観察により結晶粒径０．１
〜５μｍ を有する合金薄片を分類し、これを実施例１
と同様な手順により浸炭処理および粉末成形を行って磁
石体試料３１〜３４を製作し、これらを磁気特性、キュ
リー点および成分の測定試験に供した。なお、本実施例
においては合金薄片が磁気的に等方性であるため、粉末
成形は磁界を印加せずに行った。表３は、その測定試験
結果を示したものである。これより、本発明にかゝる磁
石体試料３２〜３４は、何れも最大磁束密度４πＩｍ、
保磁力ｉＨｃ およびキュリー点Ｔｃ とも高い値が得
られ、合金粉末の製造に急冷法を適用しても問題ないこ
とが明らかとなった。なお、比較例試料３１は、窒素を
含まないため、保磁力ｉＨｃ およびキュリー点Ｔｃ
共に著しく小さくなっている。
【００２４】
【表３】
【００２５】実施例４
原子百分率で１２％Ｓｍ −８８％Ｆｅ の母合金から
実施例１と同様の手順により粒子径５０〜３００ μｍ
の合金粉末を得、この合金粉末をステンレス鋼製小皿
に入れて雰囲気炉に装入し、吸熱型変成ガス（ガス組成
：２０％ＣＯ−４０％Ｎ２ −４０％Ｈ２）の下で、温
度を ４００〜１２００℃、時間を１〜３６時間（ｈ）
の範囲で種々変化させて浸炭処理を行い、続いて、真空
中で５５０ ℃、２時間熱処理をして合金粉末に吸蔵さ
れた水素を放出させた。次に、実施例１と同様な手順に
より磁石体試料４１〜４５を製作し、これらを磁気特性
および成分の測定試験に供した。表４は、その測定試験
結果を示したものである。これより、所望の磁気特性を
確保しかつ生産性を確保するには浸炭温度として少なく
とも６００ ℃以上とする必要があることが明らかであ
る。
実施例１と同様の手順により粒子径５０〜３００ μｍ
の合金粉末を得、この合金粉末をステンレス鋼製小皿
に入れて雰囲気炉に装入し、吸熱型変成ガス（ガス組成
：２０％ＣＯ−４０％Ｎ２ −４０％Ｈ２）の下で、温
度を ４００〜１２００℃、時間を１〜３６時間（ｈ）
の範囲で種々変化させて浸炭処理を行い、続いて、真空
中で５５０ ℃、２時間熱処理をして合金粉末に吸蔵さ
れた水素を放出させた。次に、実施例１と同様な手順に
より磁石体試料４１〜４５を製作し、これらを磁気特性
および成分の測定試験に供した。表４は、その測定試験
結果を示したものである。これより、所望の磁気特性を
確保しかつ生産性を確保するには浸炭温度として少なく
とも６００ ℃以上とする必要があることが明らかであ
る。
【００２６】
【表４】
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる希土類磁石材料によれば、Ｎｄ−Ｆｅ −Ｂ系永
久磁石と同等の磁気特性を確保できるばかりか、温度特
性の大幅な向上が達成でき、さらには合金中に水素を含
まないため、長期安定性に優れたものとなり、適用範囲
が拡大する効果が得られる。また、本発明にかゝる希土
類磁石材料の製造方法によれば、合金中への炭素の侵入
は容易となって所望の生産性を確保できる効果が得られ
る。
かゝる希土類磁石材料によれば、Ｎｄ−Ｆｅ −Ｂ系永
久磁石と同等の磁気特性を確保できるばかりか、温度特
性の大幅な向上が達成でき、さらには合金中に水素を含
まないため、長期安定性に優れたものとなり、適用範囲
が拡大する効果が得られる。また、本発明にかゝる希土
類磁石材料の製造方法によれば、合金中への炭素の侵入
は容易となって所望の生産性を確保できる効果が得られ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 希土類金属（Ｒ）、炭素および鉄が原
子百分率で ５〜１５％Ｒ− ５〜２５％Ｃ−残部Ｆｅ
の割合で含まれていることを特徴とする希土類磁石材
料。 - 【請求項２】 希土類金属（Ｒ）および鉄を主成分と
する合金粉末を得、次に、この合金粉末を ６００〜１
２００℃で浸炭性ガスと接触させて、請求項１に記載の
希土類磁石材料を得ることを特徴とする希土類磁石材料
の製造方法。 - 【請求項３】 希土類金属（Ｒ）、炭素、コバルトお
よび鉄が原子百分率で５〜１５％Ｒ− ５〜２５％Ｃ−
１〜４０％Ｃｏ −残部Ｆｅ の割合で含まれているこ
とを特徴とする希土類磁石材料。 - 【請求項４】 希土類金属（Ｒ）、コバルトおよび鉄
を主成分とする合金粉末を得、次に、この合金粉末を
６００〜１２００℃で浸炭性ガスと接触させて、請求項
３に記載の希土類磁石材料を得ることを特徴とする希土
類磁石材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112601A JPH04318152A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 希土類磁石材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112601A JPH04318152A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 希土類磁石材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318152A true JPH04318152A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=14590819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3112601A Pending JPH04318152A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 希土類磁石材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318152A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06100993A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 永久磁石材料 |
| JPH06100994A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 永久磁石材料 |
| JP2016178213A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | Tdk株式会社 | 永久磁石 |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3112601A patent/JPH04318152A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06100993A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 永久磁石材料 |
| JPH06100994A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 永久磁石材料 |
| JP2016178213A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | Tdk株式会社 | 永久磁石 |
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