JPH059784A

JPH059784A - Ｎｉめつき希土類合金のベーキング方法

Info

Publication number: JPH059784A
Application number: JP19342891A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kaya; 雅詔賀屋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【構成】電気めっき法により形成されたＮｉめっき膜
を表面に有する希土類合金を、水蒸気含有量が１体積％
以下である雰囲気中において、１００〜２００℃にて熱
処理し、Ｎｉめっき膜形成時に希土類合金中に吸蔵され
た水素を除去する。【効果】Ｎｉめっき膜のフクレが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、希土類合金表面にＮｉ
めっき膜を形成した後に施す熱処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高性能を有する永久磁石としては、粉末
冶金法によるＳｍ−Ｃｏ系磁石が知られている。しか
し、このものは、Ｓｍ、Ｃｏの原料価格が高いという欠
点を有する。希土類の中では原子量の小さい希土類元
素、たとえばセリウムやプラセオジム、ネオジムは、サ
マリウムよりも豊富にあり価格が安い。また、Ｆｅは安
価である。そこで、近年Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が開発さ
れ、特開昭５９−４６００８号公報では、焼結磁石が、
また特開昭６０−９８５２号公報では、高速急冷法によ
るものが開示されている。

【０００３】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、酸化され易い希
土類元素と鉄とを主成分とするため、耐食性が低く、性
能の劣化、バラつき等が問題となっている。このため、
各種の防食膜が提案ないし実用化されているが、これら
のうち、電気めっき法によるＮｉめっき膜、特に半光沢
Ｎｉめっき膜は、耐食性が良好で量産性にも優れ、しか
も機械的強度の点においても補強効果を発揮するため有
用である。

【０００４】しかし、Ｎｉが水素より卑であるために、
電気めっき法によりＮｉめっき膜を形成する際や、めっ
きの前処理である酸洗工程などにおいて微量の水素が発
生する。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、水素吸蔵による粉砕
が行なわれているように水素を極めて吸蔵しやすいた
め、発生した水素が磁石に吸蔵されて水素脆化を生じ
る。そして、脆化により磁石表面付近に剥離が発生する
ため、Ｎｉめっき膜にフクレが発生して不良品が生じや
すい。

【０００５】なお、このような事情は、水素を吸蔵しや
すい他の希土類合金にＮｉ電気めっき膜を形成した場合
に関しても同様である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面にＮｉ
めっき膜を形成した希土類合金において、Ｎｉめっき膜
のフクレを防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するため手段】このような目的は、下記
（１）〜（５）の本発明により達成される。（１）電気めっき法により形成されたＮｉめっき膜を表
面に有する希土類合金を、水蒸気含有量が１体積％以下
である雰囲気中において、１００〜２００℃にて熱処理
することを特徴とするＮｉめっき希土類合金のベーキン
グ方法。

【０００８】（２）前記熱処理を前記雰囲気の気流中に
おいて行なう上記（１）に記載のＮｉめっき希土類合金
のベーキング方法。

【０００９】（３）前記熱処理を０．１〜２４時間行な
う上記（１）または（２）に記載のＮｉめっき希土類合
金のベーキング方法。

【００１０】（４）前記雰囲気が、Ｎ₂ ガスまたはＡｒ
ガスである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の
Ｎｉめっき希土類合金のベーキング方法。

【００１１】（５）前記希土類合金が、Ｎｄ、Ｆｅおよ
びＢを含有する永久磁石である上記（１）ないし（４）
のいずれかに記載のＮｉめっき希土類合金のベーキング
方法。

【００１２】

【作用】本発明では、Ｎｉめっき膜を形成した希土類合
金を、水蒸気含有量が所定値以下である雰囲気中で熱処
理する。Ｎｉめっき膜形成時に希土類合金に吸蔵された
水素は、前記熱処理により合金から放出され、Ｎｉめっ
き膜を通過して雰囲気中に放出される。また、熱処理雰
囲気中に水蒸気が存在すると、この水蒸気がＮｉめっき
膜を通して希土類合金表面に達し、ここで還元されて水
素が発生してしまうが、本発明では熱処理雰囲気中の水
蒸気含有量を上記のように極めて少なく抑えるため、希
土類合金表面での水蒸気還元が防止され、熱処理により
再び水素を吸蔵することが避けられる。このため、本発
明によれば希土類合金の水素脆化が効果的に防止され、
Ｎｉめっき膜のフクレ発生が防止される。

【００１３】なお、従来、鉄鋼材料等においては、めっ
き膜形成後に水素除去のための熱処理を施すことは知ら
れているが、希土類合金からの水素除去に特に適した熱
処理方法は提案されていない。

【００１４】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。本発明では、希土類合金の表面に電気めっ
き法によりＮｉめっき膜を形成した後、水蒸気含有量が
１体積％以下、好ましくは０．１体積％以下である雰囲
気中において前記希土類合金に熱処理を施す。熱処理雰
囲気中の水蒸気含有量が前記範囲を超えると、熱処理に
より希土類合金が逆に脆化してしまう。

【００１５】熱処理時の雰囲気は、水蒸気含有量以外に
特に制限はなく、雰囲気中にＯ₂ ガスが含まれていても
構わないが、好ましくは不活性ガス雰囲気とする。用い
る不活性ガスに特に制限はないが、例えば、Ａｒガスや
Ｎ₂ ガスを好ましく用いることができる。

【００１６】熱処理温度は、１００〜２００℃、好まし
くは１００〜１５０℃とする。熱処理温度が前記範囲未
満であると、希土類合金に吸蔵された水素の放出が不十
分となる。また、Ｎｉめっき膜と希土類合金とは熱膨張
率が異なるため、前記範囲を超える温度で熱処理を行な
うと、Ｎｉめっき膜と希土類合金表面との密着性が低下
し、めっき膜が剥離することがある。

【００１７】なお、熱処理時間に特に制限はなく、水素
が十分に除去できるように適宜選択すればよいが、通
常、０．１〜２４時間、特に０．５〜１０時間とするこ
とが好ましい。熱処理時間が前記範囲未満であると、水
素放出が不十分となりやすく、前記範囲を超えても熱処
理による効果は殆ど向上しない。

【００１８】熱処理は、気流中において行なうことが好
ましい。すなわち、前記した雰囲気の気流中で、上記熱
処理を行なうことが好ましい。本発明では、雰囲気制御
を行なうため、通常、熱処理は電気炉などにより行なわ
れるが、熱処理空間が密閉されていると、希土類合金中
から放出された水素が滞留して熱処理空間内の水素ガス
分圧が上昇するため、水素の放出と吸蔵が平衡に達し、
水素を十分に除去することが困難となる。しかし、熱処
理を気流中で行ない、希土類合金から放出された水素を
熱処理空間内から速やかに除去することにより、このよ
うな現象が防止できる。

【００１９】本発明が適用される希土類合金のＮｉめっ
き膜は、通常、下記のようにして形成される。

【００２０】Ｎｉめっき膜は、電気めっき法により形成
される。用いるめっき浴に特に制限はなく、各種半光沢
めっき浴や無光沢めっき浴等、例えば、ワット浴、スル
ファミン酸浴、ホウフッ化浴、臭化ニッケル浴等から適
宜選択すればよい。なお、Ｎｉ電気めっき浴のpHは、通
常、２．７〜４．５程度、温度は３５〜７０℃程度、電
流密度は０．２〜２０A/m²程度である。

【００２１】Ｎｉめっき膜の厚さは、用途等により最適
な範囲を選択すればよいが、通常、５〜１００μm 程度
である。

【００２２】なお、前記の電気めっきを行なう前に、被
めっき物である希土類合金表面を、硝酸等によりエッチ
ングすることが好ましい。このようなエッチングによ
り、希土類合金とＮｉめっき膜との密着性を向上させる
ことができる。

【００２３】本発明が適用される希土類合金に特に制限
はなく、本発明は、例えば、希土類磁石、磁歪材などの
各種希土類合金のＮｉめっき膜のフクレ防止に好適であ
る。

【００２４】希土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永
久磁石や、Ｓｍ−Ｃｏ系永久磁石などが挙げられる。Ｓ
ｍ−Ｃｏ系永久磁石としては、Ｓｍ₂ （Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｍ）₁₇（Ｍ＝Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）などのＳｍ₂ Ｃｏ
₁₇系や、ＳｍＣｏ₅ 等が挙げられる。これらのうち、Ｎ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は水素吸蔵性が高いので、本発
明は特に有効である。

【００２５】磁歪材としては、Ｔｂ−ＦｅやＳｍ−Ｆｅ
等の希土類−遷移金属系超磁歪材料などが挙げられる。

【００２６】本発明が適用される希土類合金の形状およ
び製造方法にも特に制限はない。例えば、製造方法が、
焼結法、急冷法、鋳造法等のいずれであった場合でも、
本発明の効果は実現する。

【００２７】以下、本発明が特に好ましく適用されるＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石について説明する。

【００２８】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、Ｎｄ₂ Ｆｅ
₁₄Ｂ金属間化合物を主相とし、この主相は実質的に正方
晶系の結晶構造を有する。

【００２９】本発明が適用される場合、磁石全体の組成
は特に限定されない。すなわち、焼結法や急冷法等の製
造方法に応じてあるいは要求される磁気特性等に応じて
適宜選択されたいずれの組成に対しても本発明は効果を
発揮するが、通常、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の組成
は、５．５原子％≦Ｎｄ≦３０原子％、４２原子％≦Ｆ
ｅ≦９０原子％および２原子％≦Ｂ≦２８原子％程度と
される。

【００３０】そして、Ｎｄの一部を、他の希土類元素、
例えば、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｇｄ、
Ｅｒ、Ｅｕ、Ｐｍ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｙ等の１種以上で置換
してもよい。Ｎｄに対するこれらの元素の置換率は、２
０％以下であることが好ましい。

【００３１】また、温度特性の改善のために、Ｆｅの一
部をＣｏで置換してもよい。Ｆｅに対するＣｏの置換率
は、５０％以下とすることが好ましい。

【００３２】また、これらの元素の他、Ｃａ、Ｃ、Ｐ、
Ｓ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、
Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓ
ｉ、Ｈｆ等の１種以上が含有されていてもよい。これら
の元素の含有率は、通常、総計で１０原子％以下とする
ことが好ましい。

【００３３】本発明が適用される希土類磁石を製造する
方法は、前述したように特に限定されず、通常の焼結
法、急冷法、鋳造法等を用いればよい。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００３５】粉末冶金法によって作製した１４Ｎｄ−１
Ｄｙ−７Ｂ−７８Ｆｅ（数字は原子比）の組成をもつ焼
結体をＡｒ雰囲気中で６００℃にて２時間時効処理を施
し、２５mm×２５mm×１．５mmの板状に加工し、さらに
バレル研磨処理により面取りを行なって、永久磁石を得
た。

【００３６】この永久磁石を、ジャパンメタルフィニッ
シングカンパニー社製エンドックス１１４溶液（１２０
g/1 、６０℃）に１０分間浸漬した。

【００３７】次いで、イオン交換水（塩素含有量０．５
ppm ）を用いて１Ｎ HNO₃溶液を調製した。この溶液
に、上記永久磁石を室温で５分間浸漬した後、前記イオ
ン交換水中で超音波洗浄した。

【００３８】洗浄後、下記組成のめっき浴を用い、浴温
５５℃、電流密度３A/dm² にてバレル法により電気めっ
きを行なった。浴pHは、４．５とした。

【００３９】めっき浴組成硫酸ニッケル（Ｎｉ₄ ＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ）３００g/l ホウ酸（Ｈ₃ ＢＯ₃ ）４０g/l ２−ブチン−１，４−ジオール（Ｓ不含有光沢剤）０．３g/l ラウリル硫酸ナトリウム０．０５g/l

【００４０】このようにして、膜厚１５μm の半光沢Ｎ
ｉめっき膜を得た。なお、膜厚はセイコー電子の蛍光Ｘ
線膜厚計により測定した。

【００４１】このようにして得られた永久磁石１００個
を、電気炉内で下記の条件にて熱処理した。

【００４２】熱処理条件温度：１５０℃ 時間：１０時間雰囲気ガス：Ｎ₂ ガス｛日本酸素株式会社の純窒素ガス
（Ａグレード）｝雰囲気ガス中の水蒸気含有量：０．１体積％以下雰囲気ガス流量：１００cc／分

【００４３】熱処理後、１００個の永久磁石を高温・高
湿環境（８５℃・８０％ＲＨ）で１００時間保存した結
果、どの磁石のＮｉめっき膜にもフクレは発生しなかっ
た。

【００４４】また、比較のために、上記熱処理を施さな
かった磁石を上記高温・高湿環境で１００時間保存し
た。この結果、１００個の磁石中、１０個の磁石にフク
レが認められた。

【００４５】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、希土類合金表面に形成
されたＮｉめっき膜のフクレを効果的に防止することが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気めっき法により形成されたＮｉめっ
き膜を表面に有する希土類合金を、水蒸気含有量が１体
積％以下である雰囲気中において、１００〜２００℃に
て熱処理することを特徴とするＮｉめっき希土類合金の
ベーキング方法。
【請求項２】前記熱処理を前記雰囲気の気流中におい
て行なう請求項１に記載のＮｉめっき希土類合金のベー
キング方法。
【請求項３】前記熱処理を０．１〜２４時間行なう請
求項１または２に記載のＮｉめっき希土類合金のベーキ
ング方法。
【請求項４】前記雰囲気が、Ｎ₂ ガスまたはＡｒガス
である請求項１ないし３のいずれかに記載のＮｉめっき
希土類合金のベーキング方法。
【請求項５】前記希土類合金が、Ｎｄ、ＦｅおよびＢ
を含有する永久磁石である請求項１ないし４のいずれか
に記載のＮｉめっき希土類合金のベーキング方法。