JPH09143636A - 希土類−鉄−窒素系磁石合金 - Google Patents

希土類−鉄−窒素系磁石合金

Info

Publication number
JPH09143636A
JPH09143636A JP7308725A JP30872595A JPH09143636A JP H09143636 A JPH09143636 A JP H09143636A JP 7308725 A JP7308725 A JP 7308725A JP 30872595 A JP30872595 A JP 30872595A JP H09143636 A JPH09143636 A JP H09143636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
rare earth
iron
nitrogen
powder
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
JP7308725A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3304726B2 (ja
Inventor
Takashi Ishikawa
尚 石川
Atsushi Kawamoto
淳 川本
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.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17984540&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH09143636(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP30872595A priority Critical patent/JP3304726B2/ja
Priority to US08/753,530 priority patent/US5769969A/en
Priority to DE19649407A priority patent/DE19649407C2/de
Priority to CN96121700.6A priority patent/CN1093311C/zh
Publication of JPH09143636A publication Critical patent/JPH09143636A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3304726B2 publication Critical patent/JP3304726B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • 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
    • H01F1/032—Magnets 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
    • H01F1/04—Magnets 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
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/059—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and Va elements, e.g. Sm2Fe17N2

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも短時間で窒化処理が可能で生産性
が向上した希土類−鉄−窒素系磁石合金を提供する。 【解決手段】 希土類元素(Yを含むランタノイド元素
のいずれか1種または2種以上)と、鉄と、窒素とを主
構成成分とする合金であって、該合金内部にLi、N
a、K、Rb、Cs、Mg、Ca、SrまたはBaの少
なくとも一種以上を0.001〜0.1wt%含有す
る、または、希土類元素と、鉄と、窒素と、M(Mは
Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、Mo、H
f、Ta、W、Al、Si、Cの少なくとも一種以上)
とを主構成成分とする合金であって、該合金内部にL
i、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、SrまたはB
aの少なくとも一種以上を0.001〜0.1wt%含
有する希土類−鉄−窒素系磁石用合金。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気特性に優れた
永久磁石を製造するための希土類−鉄−窒素系磁石合金
に関し、より詳しくは、窒化時間が短縮して生産性が向
上し、製造コスト的に有利な希土類−鉄−窒素系磁石合
金に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、菱面体晶系または六方晶系または
正方晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化合物
に窒素を導入させた希土類−鉄−窒素系磁性材料が、特
に永久磁石材料として優れた磁気特性をもつことから注
目されている。
【0003】例えば、特開昭60−131949号公報
では、Fe−R−N(R:Y、Thおよびすべてのラン
タノイド元素からなる群の中から選ばれた一種または二
種以上 )で表される永久磁石を開示している。また特
開平2−57663号公報では、六方晶系あるいは菱面
体晶系の結晶構造をもつR−Fe−N−H(R:イット
リウムを含む希土類元素のうちの少なくとも一種)で表
される磁気異方性材料を開示している。また特開平5−
315114号公報では、正方晶系の結晶構造をもつT
hMn12型金属間化合物に窒素を含有させた希土類磁石
材料の製造方法を開示している。また特開平6−279
915号公報では、菱面体晶系または六方晶系または正
方晶系の結晶構造をもつTh2Zn17型、TbCu7型、
ThMn12型金属間化合物に窒素等を含有させた希土類
磁石材料を開示している。さらにA.Margaria
nらは、Proc. 8th Int. Sympos
ium on Magnetic Anisotoro
py and Coercivity in Rare
Earth Transition MetalAl
loys、 Birmingham、 (1994)、
353で、単斜晶系の結晶構造をもつR3(Fe、T
i)29型金属間化合物に窒素を含有させた材料を開示し
ている。また杉山らは、第19回日本応用磁気学会学術
講演概要集(1995)p.120で、単斜晶系の結晶
構造をもつSm3(Fe、Cr)29Ny化合物を開示して
いる。
【0004】またこれらの材料に対して、磁気特性など
を改善することを目的として、さまざまな添加物が検討
されている。例えば、特開平3−16102号公報で
は、六方晶系あるいは菱面体晶系の結晶構造をもつR−
Fe−N−H−M(R:Yを含む希土類元素のうちの少
なくとも一種;M:Li、Na、K、Mg、Ca、S
r、Ba、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、
Mo、W、Mn、Pd、Cu、Ag、Zn、B、Al、
Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、Biの元素
およびこれらの元素並びにRの酸化物、フッ化物、炭化
物、窒化物、水素化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、塩
化物、硝酸塩のうち少なくとも一種)で表される磁性材
料を開示している。また特開平4−99848号公報で
は、Fe−R−M−N(R:Y、Thおよびすべてのラ
ンタノイド元素;M:Ti、Cr、V、Zr、Nb、A
l、Mo、Mn、Hf、Ta、W、Mg、Si)で表さ
れる永久磁石材料を開示している。さらに特開平3−1
53852号公報では、六方晶系あるいは菱面体晶系の
結晶構造をもつR−Fe−N−H−O−M(R:Yを含
む希土類元素のうちの少なくとも一種;M:Mg、T
i、Zr、Cu、Zn、Al、Ga、In、Si、G
e、Sn、Pb、Biの元素およびこれらの元素並びに
Rの酸化物、フッ化物、炭化物、窒化物、水素化物のう
ち少なくとも一種)で表される磁性材料を開示してい
る。
【0005】これらの磁性材料の製造方法として、希土
類−鉄系の母合金粉末を製造し、その後窒素原子を導入
するための窒化処理を行う方法が挙げられる。母合金粉
末の製造方法としては、例えば、希土類金属、鉄、およ
び必要ならばその他の金属を所定比率で調合し不活性ガ
ス雰囲気中で高周波溶解し、得られた合金インゴットを
均一化熱処理してから、ジョークラッシャーなどで所定
の粒度に粉砕する方法がある。また該合金インゴットを
使って液体急冷法により合金薄帯を製造し、粉砕する方
法もある。さらに、希土類酸化物粉末、還元剤、鉄粉、
および必要ならばその他の金属粉を出発原料とした還元
拡散法によって製造する方法もある。
【0006】窒化処理としては、例えば、該母合金粉末
を窒素またはアンモニア、あるいはこれらと水素との混
合ガス雰囲気中で200〜700℃に加熱する方法があ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の窒化処理で化合物中に十分な窒素原子を導入するため
にはかなり長い時間を必要とする。従って、従来法では
生産性に劣り、結果的に製造コストが高くなるという問
題があった。窒化処理を早めるために反応温度を高める
ことが試みられているが、高温では得られた化合物が分
解するため効果が小さい。また、高圧雰囲気中で窒化す
ることも試みられているが、安全上の問題がある。
【0008】そこで、本発明は、従来よりも短い窒化処
理時間で製造される希土類−鉄−窒素系磁石合金を提供
することを目的とし、更には、窒化処理時間を短縮して
生産性を上げることによって、コスト的に安価な希土類
−鉄−窒素系磁石合金を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明者らは、窒素またはアンモニアなどの窒素含有雰
囲気における希土類−鉄系合金の窒化反応では、合金表
面上での窒素原子生成反応が律速反応となること、上記
磁石用合金の金属間化合物相内部にLi、Na、K、R
b、Cs、Mg、Ca、SrまたはBaの電子供与性の
強いアルカリ金属や、アルカリ土類金属を添加するとそ
の反応速度が向上し、結果として合金の窒化反応の速度
も速くなること、を見いだし本発明に至った。
【0010】すなわち、本発明の希土類−鉄−窒素系磁
石用合金は、希土類元素(Yを含むランタノイド元素の
いずれか1種または2種以上)と、鉄と、窒素とを主構
成成分とする合金であって、該合金内部にLi、Na、
K、Rb、Cs、Mg、Ca、SrまたはBaの少なく
とも一種以上を0.001〜0.1wt%含有すること
を特徴とする。また、本発明の他の希土類−鉄−窒素系
磁石用合金は、希土類元素(Yを含むランタノイド元素
のいずれか1種または2種以上)と、鉄と、窒素と、M
(Mは Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、M
o、Hf、Ta、W、Al、Si、Cの少なくとも一種
以上)とを主構成成分とする合金であって、該合金内部
にLi、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Srまた
はBaの少なくとも一種以上を0.001〜0.1wt
%含有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の合金は、優れた磁気特性
を発現するために、菱面体晶系または六方晶系または正
方晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ合金であること
が望ましい。
【0012】希土類元素(Yを含むランタノイド元素の
いずれか1種または2種以上)としては、Y、La、C
e、Pr、Nd、Smの群の中の少なくとも1種以上、
あるいは、これらの少なくとも1種と、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Er、Tm、Ybの群の中の少なくと
も1種とからなるものであることが磁気特性を高める上
で望ましいが、特には、Pr、Nd、Smを用いたもの
は磁石の磁気特性が極めて高くなる。希土類元素の含有
量は、磁石用合金中で、14〜26wt%であることが
磁気特性の点で望ましい。
【0013】鉄は、磁気特性を損なうことなく温度特性
や耐食性を改善する目的で、その一部をCoまたはNi
の一種以上で置換してもよい。
【0014】窒素は1wt%以上含まれていればよい。
これより少ないと磁石の磁気特性が劣るからである。
【0015】また、MとしてTi、V、Cr、Mn、C
u、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Al、Si、
Cの少なくとも一種以上を含有させると、結晶構造が安
定化し磁気特性が向上する。ただし磁気特性、特に飽和
磁化が低下するためその含有量は12wt%以下である
ことが望ましい。
【0016】前記菱面体晶系または六方晶系または正方
晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ金属間化合物とし
ては、例えば、Th2Zn17型のSm2Fe17N3合金
や、TbCu7型の(Sm、Zr)(Fe、Co)10Nx
合金や、ThMn12型のNdFe11TiNx合金や、R3
(Fe、Ti)29型のSm3(Fe、Ti)29N5合金や
Sm3(Fe、Cr)29Nx合金などがある。
【0017】Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、C
a、SrまたはBaの少なくとも一種以上の合金内部へ
の含有量は、0.001〜0.1wt%であることが必
要である。0.001wt%未満では窒化処理を短くで
きる効果がなく、また、0.1wt%を超えると合金の
磁気特性、特に磁化、が低下するので好ましくないから
である。
【0018】また、本発明においては、これらのアルカ
リ金属あるいはアルカリ土類金属を菱面体晶系または六
方晶系または正方晶系または単斜晶系の結晶構造をもつ
金属間化合物相内部に導入することが、本質的に重要な
ことである。したがって特開昭61−295308号公
報、特開平5−148517号公報、特開平5−271
852号公報、特開平5−279714号公報、特開平
7−166203号公報などで従来開示されている還元
拡散合金におけるCaなどのアルカリ金属あるいはアル
カリ土類金属の存在形態、すなわち金属状態のアルカリ
金属あるいはアルカリ土類金属あるいはこれらの酸化物
が、還元拡散反応に引き続いて行われる湿式処理工程に
おいて十分除去できず合金粉外部あるいは合金粉間に閉
じこめられ残留しているような形態ではその効果は全く
期待できない。
【0019】なお、前述の特開平3−16102号公報
では、R−Fe−N−H−Mで表される磁性材料のMと
して、Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、T
i、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、M
n、Pd、Cu、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、
C、Si、Ge、Sn、Pb、Biの元素およびこれら
の元素並びにRの酸化物、フッ化物、炭化物、窒化物、
水素化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、塩化物、硝酸塩
のうち少なくとも一種、としているが、その最も有効な
添加方法は母合金粉末を窒化しR−Fe−N−H化合物
を生成した後であって引き続き行われる焼結工程の前で
ある、としている。したがって該発明は、本発明におけ
る窒化処理時間の短縮化とは、何ら関係のないものであ
る。また該発明では母合金製造時にもMを添加可能であ
るとはしているが、この場合合金粉の粒子境界部にMを
多く含有する相と合金の粒子中心部にMを含有しない相
とに二相分離することが必要である、としている。これ
に対して、本発明では合金の粒子内部に一様にMが含有
されていることが必要であるため、該発明とは何ら関係
がない。
【0020】本発明の合金の製造方法は特に制限され
ず、従来法の溶解鋳造法、液体急冷法、還元拡散法など
で希土類−鉄系母合金粉末を製造し窒化すればよい。こ
の中でも還元拡散法で母合金を製造する方法は、安価な
希土類酸化物を原料とすること、合金が粉末で得られる
ため粗粉砕工程が不要であること、磁気特性を劣化させ
る残留鉄相が少ないため均一化熱処理が不要であるこ
と、などから他の方法に比べてコスト的に有利である。
さらに導入する元素がLi、Na、K、Mg、Ca、S
r、Baである場合には、これらの金属あるいはこれら
の水素化物が還元剤として使用されるため、還元剤自体
をLi、Na、K、Mg、Ca、Sr、Baの供給源と
することが可能である。これらの元素は、還元剤として
の投入量、還元剤および希土類酸化物の粉体性状、各種
原料粉末の混合状態、還元拡散反応の温度と時間を注意
深く制御することによって、金属間化合物相内部にしか
も定量的に導入することができる。なお上記還元剤の中
では、取り扱いの安全性とコストの点から、金属Caが
好ましい。
【0021】合金内部に含有させたLi、Na、K、R
b、Cs、Mg、Ca、SrまたはBaの分析方法とし
ては、例えば、合金を樹脂に埋め込みその研磨面に対し
てEPMA法により定量分析すればよい。あるいは、検
量線を作成した上でSIMS法で分析することもでき
る。ただし、特に還元拡散法によって母合金が製造され
還元剤がLi、Na、K、Mg、Ca、Sr、Baであ
る場合には、通常の化学分析法では合金外部あるいは合
金粉末間に閉じこめられ残留しているものと区別しづら
いので、好ましくない。
【0022】なお、合金の窒化処理に先立って合金の水
素化処理を行えば、より希土類−鉄系合金の窒化速度が
向上する。
【0023】
【実施例】以下、本発明を実施例によって、さらに具体
的に説明する。 実施例1 試料1〜3 ・・・ 純度99.9wt%、
粒度150メッシュ(タイラー標準、以下同じ)以下の
電解Fe粉2.25kgと、純度99wt%平均粒度3
25メッシュの酸化Sm粉末1.01kgと、純度99
wt%の粒状金属Ca0.44kgと、無水塩化Ca粉
末0.05kgとを、Vブレンダーを用いて混合した。
ここで得られた混合物をステンレス容器に入れ、アルゴ
ン雰囲気下で1150〜1180℃で8〜10時間にわ
たって加熱し還元拡散反応を施した。次いで反応生成物
を、冷却してから水中に投入し崩壊させた。その際、4
8メッシュ以上のものが数十g存在しており、これにつ
いては水との反応性が遅いので、別途ボールミルで粉砕
し、水との反応を促進させて崩壊を早めた。
【0024】得られたスラリーを水洗しさらに酢酸を用
いてpH5.0まで酸洗浄して未反応のCaと副生した
CaOを除去した。得られたスラリーを濾過しエタノー
ルで置換した後真空乾燥して100μm以下のSm−F
e母合金粉末それぞれ約3kgを得た。ついでこの粉末
を管状炉中に装填し、アンモニア分圧0.35のアンモ
ニア−水素混合ガス雰囲気中465℃で6時間加熱(窒
化処理)し、その後アルゴンガス中465℃で2時間加
熱(アニール処理)しSm−Fe−N系磁石合金粉末を
得た。この合金粉をX線解析したところ、菱面体晶系の
Th2Zn17型結晶構造の回折線(Sm2Fe17N3金属
間化合物)のみ観測された。
【0025】次に、合金粉をポリエステル樹脂に埋め込
みエメリー紙とバ布で研磨した後、任意の10個のSm
2Fe17N3金属間化合物粉についてCa含有量を島津製
作所製EPMA装置(EPMA−2300、ビーム径約
1μm)で定量分析した。なお検出感度を高めるため
に、加速電圧20kV、試料電流1×10-7A、積算時
間を60秒とした。さらに合金粉を振動ボールミルにて
フィッシャー平均粒径2.3μmまで微粉砕し、最大磁
場15kOeの振動試料型磁力計で磁気特性を測定し
た。このとき、微粉をパラフィンワックスと共にサンプ
ルケースに詰め、ドライヤーでパラフィンワックスを溶
融させてから20kOeの配向磁場でその磁化容易軸を
そろえ、着磁磁場70kOeでパルス着磁した。またS
m2Fe17N3金属間化合物相の真密度は7.67g/c
cとし反磁場補正せずに評価した。還元拡散の反応温
度、時間、Sm、Fe、Nの化学分析値、EPMAによ
るCa分析値、磁気特性を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】比較例1 試料4〜6 ・・・ 還元拡散
反応を1000〜1200℃で6〜12時間とし窒化処
理時間を6〜12時間とした以外は、実施例1と同様に
Sm−Fe−N系磁石合金粉末を得た。還元拡散の反応
温度、時間、窒化時間、Sm、Fe、Nの化学分析値、
EPMAによるCa分析値、磁気特性を表2に示す。X
線解析では試料4について未窒化相に相当する回折線が
認められた。試料4と試料5からは、Caが0.01w
t%未満では十分な磁気特性を得るのに必要な窒化時間
が長いこと、試料6からは0.1wt%を超えるとBr
が低下していることがわかる。
【0028】
【表2】
【0029】実施例2 試料7〜14 ・・・ 純度9
9.9wt%の電解Feと純度99.7wt%の金属S
mと純度99wt%以上の金属Li、Na、K、Rb、
Cs、Mg、Sr、Baとを所定量秤量しアルゴンガス
雰囲気中で高周波溶解し、幅20mmの鋼鋳型に鋳込ん
で合金インゴットそれぞれ約2kgを得た。得られた合
金インゴットを高純度アルゴン雰囲気中で1100℃4
8時間保持し、均一化処理した。次にこれを100μm
以下になるようにジョークラッシャーとボールミルで粉
砕した。ついでこの粉末を管状炉中に装填し、アンモニ
ア分圧0.35のアンモニア−水素混合ガス雰囲気中4
65℃で6時間加熱(窒化処理)し、その後アルゴンガ
ス中465℃で2時間加熱(アニール処理)し、Sm−
Fe−N系磁石合金粉末を得た。これらの合金粉をX線
解析したところ、菱面体晶系のTh2Zn17型結晶構造
の回折線(Sm2Fe17N3金属間化合物)のみ観測され
た。実施例1と同様に評価した、Sm、Fe、Nの化学
分析値、EPMAによる添加元素の分析値、磁気特性を
表3に示す。
【0030】
【表3】
【0031】比較例2 試料15、16 ・・・ L
i、Na、K、Rb、Cs、Mg、Sr、Baのいずれ
も添加せず、また、窒化処理時間を6〜12時間とした
以外は、実施例2と同様にしてSm−Fe−N系磁石合
金粉末を得た。窒化時間、Sm、Fe、Nの化学分析
値、磁気特性を表4に示す。X線解析では試料15につ
いて未窒化相に相当する回折線が認められた。試料15
と試料16からは本発明の添加元素を含有しない場合に
は十分な磁気特性を得るのに必要な窒化時間が長いこと
がわかる。
【0032】
【表4】
【0033】比較例3 試料17〜24 ・・・ L
i、Na、K、Rb、Cs、Mg、Sr、Baの添加量
を変えた以外は、実施例2と同様にしてSm−Fe−N
系磁石合金粉末を得た。窒化時間、Sm、 Fe、 N
の化学分析値、EPMAによる添加元素の分析値、磁気
特性を表5に示す。これらの結果から含有量が0.11
wt%を超えるとBrが低下していることがわかる。
【0034】
【表5】
【0035】実施例3 試料25 ・・・ 純度99.
5wt%、粒度325メッシュ以下の電気Co粉と、純
度99.7wt%、粒度300メッシュ以下の電気Mn
粉も使用した以外には、実施例1と同様にして100μ
m以下のSm−Fe−Co−Mn母合金粉末を得た。つ
いでこの粉末を管状炉中に装填し、アンモニア分圧0.
37のアンモニア−水素混合ガス雰囲気中465℃で7
時間加熱(窒化処理)し、その後アルゴンガス中465
℃で2時間加熱(アニール処理)しSm−Fe−N系磁
石合金粉末を得た。この合金粉をX線解析したところ、
菱面体晶系のTh2Zn17型結晶構造の回折線(Sm2F
e17N3金属間化合物)のみ観測された。磁気特性を評
価するための微粉砕粒径はフィッシャー平均粒径22μ
mとした。還元拡散の反応温度、時間、Sm、Fe、C
o、Mn、Nの化学分析値、EPMAによるCa分析
値、磁気特性を表6に示す。
【0036】
【表6】
【0037】比較例4 試料26〜28 ・・・ 還元
拡散反応を1000〜1200℃で6〜12時間とし窒
化処理時間を7〜13時間とした以外は、実施例3と同
様にSm−Fe−N系磁石合金粉末を得た。還元拡散の
反応温度、時間、窒化時間、Sm、Fe、Co、Mn、
Nの化学分析値、EPMAによるCa分析値、磁気特性
を表7に示す。試料26と試料27からは、Caが0.
01wt%未満では十分な磁気特性を得るのに必要な窒
化時間が長いこと、試料28からは0.1wt%を超え
るとBrが低下していることがわかる。
【0038】
【表7】
【0039】実施例4 試料29 ・・・ 純度99.
9wt%、粒度150メッシュ以下の電解Fe粉と、粒
度200メッシュ以下のフェロチタン粉末と、純度9
9.9wt%、平均粒度325メッシュの酸化Nd粉末
を使用した以外は、実施例1と同様にして100μm以
下のNd−Fe−Ti母合金粉末約3kgを得た。つい
でこの粉末を管状炉中に装填し、アンモニア分圧0.3
5のアンモニア−水素混合ガス雰囲気中400℃で6時
間加熱(窒化処理)し、その後アルゴンガス中400℃
で1時間加熱(アニール処理)しNd−Fe−Ti−N
系磁石合金粉末を得た。この合金粉をX線解析したとこ
ろ、正方晶系のThMn12型結晶構造の回折線(NdF
e11TiN1金属間化合物)のみ観測された。還元拡散
の反応温度、時間、Nd、Fe、Ti、Nの化学分析
値、EPMAによるCa分析値、磁気特性を表8に示
す。
【0040】
【表8】
【0041】比較例5 試料30〜32 ・・・ 還元
拡散反応を1000〜1200℃で7〜12時間とし窒
化処理時間を6〜12時間とした以外は、実施例4と同
様にNd−Fe−Ti−N系磁石合金粉末を得た。還元
拡散の反応温度、時間、窒化時間、Nd、Fe、Ti、
Nの化学分析値、EPMAによるCa分析値、磁気特性
を表9に示す。試料30と試料31からは、Caが0.
01wt%未満では十分な磁気特性を得るのに必要な窒
化時間が長いこと、試料32からは0.1wt%を超え
るとBrが低下していることがわかる。
【0042】
【表9】
【0043】実施例5 試料33 ・・・ 純度99.
9wt%、粒度150メッシュ以下の電解Fe粉と、粒
度200メッシュ以下のフェロクロム粉末と、純度99
wt%平均粒度325メッシュの酸化Sm粉末を使用し
た以外は、実施例1と同様にして100μm以下のSm
−Fe母合金粉末約3kgを得た。ついでこの粉末を管
状炉中に装填し、アンモニア分圧0.35のアンモニア
−水素混合ガス雰囲気中500℃で6時間加熱(窒化処
理)し、その後アルゴンガス中500℃で1時間加熱
(アニール処理)しSm−Fe−Cr−N系磁石合金粉
末を得た。この合金粉をX線解析したところ、単斜晶系
のR3(Fe、Ti)29型結晶構造の回折線のみ観測さ
れた。還元拡散の反応温度、時間、Sm、Fe、Cr、
Nの化学分析値、EPMAによるCa分析値、磁気特性
を表9に示す。
【0044】
【表10】
【0045】比較例6 試料34〜36 ・・・ 還元
拡散反応を1000〜1200℃で7〜12時間とし窒
化処理時間を6〜12時間とした以外は、実施例5と同
様にSm−Fe−Cr−N系磁石合金粉末を得た。還元
拡散の反応温度、時間、窒化時間、Sm、Fe、Cr、
Nの化学分析値、EPMAによるCa分析値、磁気特性
を表10に示す。試料34と試料35からはCaが0.
001wt%未満では十分な磁気特性を得るのに必要な
窒化時間が長いこと、試料36からは0.1wt%を超
えるとBrが低下していることがわかる。
【0046】
【表11】
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、従来よりも短時間で窒
化処理が可能となるため生産性が向上し、したがってコ
スト的に安価な希土類−鉄−窒素系磁石合金が得られ
た。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類元素(Yを含むランタノイド元素
    のいずれか1種または2種以上)と、鉄と、窒素とを主
    構成成分とする合金であって、該合金内部にLi、N
    a、K、Rb、Cs、Mg、Ca、SrまたはBaの少
    なくとも一種以上を0.001〜0.1wt%含有する
    ことを特徴とする希土類−鉄−窒素系磁石合金。
  2. 【請求項2】 希土類元素(Yを含むランタノイド元素
    のいずれか1種または2種以上)と、鉄と、窒素と、M
    (Mは Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、M
    o、Hf、Ta、W、Al、Si、Cの少なくとも一種
    以上)とを主構成成分とする合金であって、該合金内部
    にLi、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Srまた
    はBaの少なくとも一種以上を0.001〜0.1wt
    %含有することを特徴とする希土類−鉄−窒素系磁石合
    金。
JP30872595A 1995-11-28 1995-11-28 希土類−鉄−窒素系磁石合金 Expired - Lifetime JP3304726B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30872595A JP3304726B2 (ja) 1995-11-28 1995-11-28 希土類−鉄−窒素系磁石合金
US08/753,530 US5769969A (en) 1995-11-28 1996-11-26 Rare earth-iron-nitrogen magnet alloy
DE19649407A DE19649407C2 (de) 1995-11-28 1996-11-28 Seltenerden-Eisen-Stickstoff-Magnetlegierung
CN96121700.6A CN1093311C (zh) 1995-11-28 1996-11-28 稀土-铁-氮磁体合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30872595A JP3304726B2 (ja) 1995-11-28 1995-11-28 希土類−鉄−窒素系磁石合金

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09143636A true JPH09143636A (ja) 1997-06-03
JP3304726B2 JP3304726B2 (ja) 2002-07-22

Family

ID=17984540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30872595A Expired - Lifetime JP3304726B2 (ja) 1995-11-28 1995-11-28 希土類−鉄−窒素系磁石合金

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5769969A (ja)
JP (1) JP3304726B2 (ja)
CN (1) CN1093311C (ja)
DE (1) DE19649407C2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005050988A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Nichia Chem Ind Ltd シート状樹脂磁石およびそれを用いた磁石モータ
JP2005268718A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 希土類−鉄−マンガン−窒素系磁石粉末およびその製造方法
JP2010283359A (ja) * 2010-07-05 2010-12-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 希土類−鉄−マンガン−窒素系磁石粉末
JP2013245357A (ja) * 2012-05-23 2013-12-09 Nichia Corp 希土類―鉄―窒素系磁性材料およびその製造方法
JP2015120958A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 住友金属鉱山株式会社 希土類−鉄−窒素系磁性合金とその製造方法
US11865623B2 (en) 2018-08-10 2024-01-09 Lg Chem, Ltd. Magnetic powder and method of preparing magnetic powder

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6511552B1 (en) * 1998-03-23 2003-01-28 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Permanent magnets and R-TM-B based permanent magnets
CN1163914C (zh) * 1998-05-26 2004-08-25 日立金属株式会社 氮化型稀土类磁铁材料及由其所制的粘结磁铁
TW503409B (en) * 2000-05-29 2002-09-21 Daido Steel Co Ltd Isotropic powdery magnet material, process for preparing and resin-bonded magnet
CN100500613C (zh) * 2000-12-19 2009-06-17 本田技研工业株式会社 机加工工具及其制造方法
JP2002270416A (ja) * 2001-03-14 2002-09-20 Shin Etsu Chem Co Ltd バルク状異方性希土類永久磁石及びその製造方法
US7465363B2 (en) * 2003-01-28 2008-12-16 Tdk Corporation Hard magnetic composition, permanent magnet powder, method for permanent magnet powder, and bonded magnet
US7713360B2 (en) * 2004-02-26 2010-05-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Rare earth permanent magnet
TW201213557A (en) * 2010-07-19 2012-04-01 Climax Molybdenum Co Stainless steel alloy
WO2013042721A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 戸田工業株式会社 強磁性窒化鉄粒子粉末の製造方法、異方性磁石、ボンド磁石及び圧粉磁石
CN103785847A (zh) * 2014-02-26 2014-05-14 江门市新会区宇宏科技有限责任公司 还原扩散法制造1︰12型Nd-Fe(M)-N永磁合金粉末的方法
US10062482B2 (en) * 2015-08-25 2018-08-28 GM Global Technology Operations LLC Rapid consolidation method for preparing bulk metastable iron-rich materials
WO2017106985A1 (zh) * 2015-12-21 2017-06-29 邓克忠 具有改良音膜及结构的气动式高音单体
CN105825989B (zh) * 2016-05-24 2017-08-25 郑精武 一种含n稀土‑过渡金属磁性粉末的制备方法
CN109982791B (zh) * 2016-11-28 2022-02-22 国立大学法人东北大学 稀土类铁氮系磁性粉末及其制造方法
JP2020080336A (ja) * 2017-03-22 2020-05-28 株式会社東芝 永久磁石、回転電機、及び車両
US20230144902A1 (en) * 2020-03-30 2023-05-11 Tdk Corporation Samarium-iron-nitrogen based magnet and samarium-iron-nitrogen based magnet powder
CN112992457B (zh) * 2021-02-09 2022-07-05 横店集团东磁股份有限公司 一种永磁材料及其制备方法
JP7606193B2 (ja) * 2021-05-18 2024-12-25 国立大学法人東北大学 希土類鉄窒素系磁性粉末、ボンド磁石用コンパウンド、ボンド磁石及び希土類鉄窒素系磁性粉末の製造方法
CN116031037B (zh) 2021-10-26 2026-06-09 横店集团东磁股份有限公司 稀土离子掺杂的软磁合金、软磁复合材料及其制备方法
CN115240946B (zh) * 2022-08-16 2025-09-23 横店集团东磁股份有限公司 一种钐铁氮基各向异性永磁材料及其制备方法与应用
CN119764041A (zh) * 2024-12-31 2025-04-04 安徽万磁电子股份有限公司 一种柔性钕铁氮磁体及其制备方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60131949A (ja) * 1983-12-19 1985-07-13 Hitachi Metals Ltd 鉄−希土類−窒素系永久磁石
US4767450A (en) * 1984-11-27 1988-08-30 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Process for producing the rare earth alloy powders
JPS61295308A (ja) * 1985-06-24 1986-12-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 希土類金属を含む合金粉末の製造方法
JP2703281B2 (ja) * 1987-09-18 1998-01-26 旭化成工業株式会社 磁気異方性材料およびその製造方法
JP2705985B2 (ja) * 1988-11-14 1998-01-28 旭化成工業株式会社 磁性材料、それから成る磁石及びそれらの製造方法
EP0369097B1 (en) * 1988-11-14 1994-06-15 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Magnetic materials containing rare earth element iron nitrogen and hydrogen
JP2739860B2 (ja) * 1989-11-13 1998-04-15 旭化成工業株式会社 磁性材料、それから成る磁石及びそれらの製造方法
JP3312908B2 (ja) * 1990-08-15 2002-08-12 日立金属株式会社 鉄―希土類―窒素系永久磁石材料
ATE136680T1 (de) * 1990-09-04 1996-04-15 Trinity College Dublin Seltenerd-basierte magnetische materialien, herstellungsverfahren und anwendung
JP3336028B2 (ja) * 1991-11-27 2002-10-21 住友金属鉱山株式会社 希土類−遷移金属−窒素系合金粉の製造方法
JP2869966B2 (ja) * 1992-01-18 1999-03-10 日亜化学工業株式会社 合金粉末の製造方法
JPH05271852A (ja) * 1992-03-30 1993-10-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 希土類系磁石合金の製造方法
JPH05315114A (ja) * 1992-05-06 1993-11-26 Minebea Co Ltd 希土類磁石材料の製造方法
CN1035700C (zh) * 1992-07-07 1997-08-20 上海跃龙有色金属有限公司 稀土磁性合金粉末制造方法及其产品
DE4237346C1 (de) * 1992-11-05 1993-12-02 Goldschmidt Ag Th Verfahren zur Herstellung von Legierungen der Seltenen Erden des Typs SE¶2¶Fe¶1¶¶7¶¶-¶¶x¶M¶x¶N¶y¶
DE69307999T2 (de) * 1992-11-27 1997-08-14 Tsutomu Mashimo Herstellungsverfahren für einen auf Seltenerd-Eisen-Stickstoff basierter Dauermagnet
JPH06279915A (ja) * 1993-03-29 1994-10-04 Minebea Co Ltd 希土類磁石材料および希土類ボンド磁石
US5591535A (en) * 1993-07-01 1997-01-07 Dowa Mining Co., Ltd. Ferromagnetic metal powder
JPH0722224A (ja) * 1993-07-01 1995-01-24 Dowa Mining Co Ltd 強磁性金属粉末
JP3109637B2 (ja) * 1993-12-10 2000-11-20 日亜化学工業株式会社 異方性針状磁性粉末およびそれを用いたボンド磁石

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005050988A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Nichia Chem Ind Ltd シート状樹脂磁石およびそれを用いた磁石モータ
JP2005268718A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 希土類−鉄−マンガン−窒素系磁石粉末およびその製造方法
JP2010283359A (ja) * 2010-07-05 2010-12-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 希土類−鉄−マンガン−窒素系磁石粉末
JP2013245357A (ja) * 2012-05-23 2013-12-09 Nichia Corp 希土類―鉄―窒素系磁性材料およびその製造方法
JP2015120958A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 住友金属鉱山株式会社 希土類−鉄−窒素系磁性合金とその製造方法
US11865623B2 (en) 2018-08-10 2024-01-09 Lg Chem, Ltd. Magnetic powder and method of preparing magnetic powder

Also Published As

Publication number Publication date
JP3304726B2 (ja) 2002-07-22
DE19649407C2 (de) 2002-06-27
CN1157463A (zh) 1997-08-20
CN1093311C (zh) 2002-10-23
US5769969A (en) 1998-06-23
DE19649407A1 (de) 1997-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3304726B2 (ja) 希土類−鉄−窒素系磁石合金
CN100565719C (zh) 稀土永磁体
JPH0521218A (ja) 希土類永久磁石の製造方法
KR900006193B1 (ko) 네오디뮴-철-붕소계 영구 자석의 제조방법
JP2005223263A (ja) 希土類永久磁石の製造方法及び得られた希土類永久磁石
JP2013001985A (ja) 希土類−遷移金属系合金粉末とその製造方法
US12322542B2 (en) Rare earth magnet and production method thereof
JPH11329811A (ja) R−Fe−B系磁石用原料粉末並びにR−Fe−B系磁石の製造方法
US12217907B2 (en) Rare-earth magnet and method of manufacturing the same
JP2014080653A (ja) 希土類−遷移金属−窒素系合金粉末の製造方法、および得られる希土類−遷移金属−窒素系合金粉末
JP3304729B2 (ja) 希土類−鉄系磁石用合金
JP2023067693A (ja) 希土類磁石及びその製造方法
JP2006291257A (ja) 希土類−遷移金属−窒素系磁性粉末とその製造方法
JP3770734B2 (ja) Sm−Fe−N系合金粉末の製造方法
JPH05271852A (ja) 希土類系磁石合金の製造方法
JP3126199B2 (ja) 希土類永久磁石の製造方法
JP4288637B2 (ja) 永久磁石用希土類系合金粉末の製造方法
JP3797153B2 (ja) 希土類−鉄系合金粉末の窒化法および該方法に用いられる合金粉末原料
CN116168912A (zh) 稀土磁铁及其制造方法
EP3686906B1 (en) Magnetic powder and method for producing magnetic powder
JP3336028B2 (ja) 希土類−遷移金属−窒素系合金粉の製造方法
JP3567742B2 (ja) 希土類Fe系合金粉末の製造方法
JPH06124812A (ja) 窒化物磁性粉とその合成方法
JP7088069B2 (ja) 磁性粉末の製造方法
JPH11307330A (ja) R−Fe−B系磁石の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080510

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090510

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100510

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100510

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110510

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120510

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130510

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140510

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term