JPH1022112A - 複数の粒子バッチを使用する希土類磁石の選ばれた等級を製造する方法 - Google Patents

複数の粒子バッチを使用する希土類磁石の選ばれた等級を製造する方法

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JPH1022112A
JPH1022112A JP9013247A JP1324797A JPH1022112A JP H1022112 A JPH1022112 A JP H1022112A JP 9013247 A JP9013247 A JP 9013247A JP 1324797 A JP1324797 A JP 1324797A JP H1022112 A JPH1022112 A JP H1022112A
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エス. キム アンドリュウ
E Camp Floyd
イー. キャンプ フロイド
B Eisen William
ビー.アイゼン ウイリアム
Sevi Gaiffi
ガイフィ セヴイ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の等級の永久磁石、特に希土類元素含有
永久磁石を、各等級に対し特定の合金の製造を要求する
ことなく製造する方法を提供し、在庫コストを減じ製造
の効率を改良する。 【解決手段】 異なった化学組成、異なった磁気的性質
をもつ希土類元素含有永久磁石合金の複数のバッチを製
造し、目的に応じて、これらバッチを異なる量配合して
粒子混合物を得、磁石に加工するとき、各々のバッチと
異なる磁気的性質で、選ばれた組合せを示す磁石が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類元素を含む
永久磁石合金の複数のバッチと、異なる化学組成及び異
なる磁気特性を持つバッチの各々とを混合することによ
り、希土類元素含有永久磁石の選ばれた等級を製造する
方法に関するものであり、この方法で、種々の等級の希
土類含有永久磁石が、製造される等級の各々に対応する
特定の合金の製造を要求することなく製造されるであろ
う。
【0002】
【従来の技術】希土類元素、特に遷移元素、即ち鉄、と
ボロンとの組合せにおいて希土類元素を含む永久磁石合
金及びそれから作られた磁石を製造することは知られて
いる。このタイプの磁石は、電気モーター、ロードスピ
ーカー、像映装置などを含む種々のものに使用されてい
る。これら希土類元素磁石のための多くの変った使用の
結果として、種々の特定の使用のため磁気特性の望まれ
た組合せを持つ多くの等級の磁石を製造する必要があ
る。この点について、磁石が使用される最終製品のコス
トを減じるため、最小限定で溶融した多くの合金組成を
保持することが望まれている。
【0003】慣例的に、これは得るに不可能である。こ
れら磁石の多くの変った使用を満足するのに要求された
多くの磁石等級の磁気的特性の要求された組合せが、各
要求された等級に特定の合金組成の溶融を要求したから
である。特に、この目的に、製造される各磁石等級のた
め、特定の合金組成を製造することが、一般的方法であ
る。各磁石等級のための合金は、意図された使用のた
め、磁石において望まれた特性を得るに必要な量を有す
る合金組成を持っている。製造される各磁石のための特
性の合金の製造と在庫は、相当に磁石及びそれが使用さ
れる製品のコストを上げる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、希土類元素含有永久磁石を製造する方法を提供する
ことであり、そこにおいて種々の等級の永久磁石が、磁
石の各等級に対し特定の合金の製造を要求することなく
製造されるであろう。本発明の更に特定の目的は、希土
類元素含有磁石を製造する方法を提供することであり、
そこで磁気的性質の望まれた組合せを生じるであろう最
終磁石組成を得るため、異なる永久磁石合金組成の複数
の粒子バッチを配合することを含む方法により、望まれ
た磁気的性質の組合せが種々の磁石等級を製造するため
変化されるであろう。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明により、
その方法は、異った化学組成及び異なった永久磁石性質
を持つバッチの各々で、希土類元素含有永久磁石合金の
複数の粒子バッチを製造することにより、希土類元素含
有永久磁石の選ばれた等級を製造することを提供してい
る。
【0006】バッチは、変った量で配合され、各々選ば
れた異なる組成を持つ粒子混合物を得る。その選ばれた
異なる組成は、永久磁石を得るため加工されたとき、各
バッチから製造された永久磁石の永久性質から異なり、
他の混合物の各々から異なる永久磁石性質の選ばれた組
合せを示すであろうことを決定されている。
【0007】従って、これら混合物の一つは、一般的な
方法で加工され、それから希土類元素含有永久磁石の望
まれた選ばれた等級を生じる。加工は、焼結を含むであ
ろう。複数の粒子バッチの配合に関し、これは、配合さ
れた粒子バッチから製造される磁石の望まれた等級に関
し固有保磁度を増し、対応的に残留磁気及びエネルギ積
を減じる(及びその逆も同様)様えられる混合物の重希
土類元素を選択的に増加することを含んでいる方法によ
り、達せられるであろう。
【0008】粒子バッチの永久磁石合金の少くとも1つ
は、好ましくは重希土類元素及び軽希土類元素を持って
いる。重希土類元素は、Drで、軽希土類元素はNdであろ
う。重希土類元素Ho及びTbも存在するであろう。
【0009】複数の粒子バッチは、希土類元素含有、遷
移金属及びボロンを持つ組成であろう。全希土類元素含
量は、全希土類元素含量の50%以上であるNd,Tb,Ho
及びDyの少くとも1つの重希土類元素の15%までで2
5〜40%であり、全遷移元素の30〜100%である
Fe、20%までのCoでの全遷移元素含量40〜75%、
0.8〜1.5%のBであり、Al,Cu,Ag,Ga,Sn,Nb,
W,Mo,Cr,V,Ti及びZnの少くとも1つの20%まで
を含む。各々のバッチは、異った希土類元素含量及び異
なった永久磁石性質を持つであろう。
【0010】多分、2つの粒子バッチが、粒子混合物を
得るため配合に使用されるであろう。2粒子バッチが配
合に使用されるとき、1粒子バッチは、7%までの重希
土類元素含量を持ち、第2の粒子バッチは、4〜15%
の重希土類元素含量を持つであろう。重希土類元素含量
は、Dy、Tb又はHoであろう。これらの各々は、上に記し
た元素の同じ又は変った量を持つであろう。
【0011】3粒子バッチが配合に使用されるとき、1
バッチの全希土類元素含量は、7%までの重希土類元素
含量で26〜32%であろう。第2の粒子バッチは、7
%までの重希土類元素含量で30〜34%の全希土類元
素含量を持つであろう。そして第3の粒子バッチは、4
〜15%の重希土類含量で、30〜36%の全希土類元
素含量を持つであろう。
【0012】
【発明の実施の形態】焼結磁石が、鋳込インゴット又は
噴霧粒子のいずれかからの普通の粉末冶金加工法により
作られた。予め決定された合金組成が、不活性ガス雰囲
気で溶融され、溶融物が金属鋳型に注がれ、鋳込インゴ
ットが作られる、又は別に不活性ガスの使用により、粉
末に噴霧される。インゴット形成で、インゴットは、粗
く粉砕される。両方法で、粗い粒子又は噴霧粒子は、水
素撥散のため水素雰囲気にさらされるであろう。粗い水
素撥散された粒子は、更に摩砕機によるように微粒子に
粉砕され、約1から20ミクロンの粒子サイズにされ
る。微粒子は磁気的に配列され、成形される。
【0013】得られる成形物は、それから900から1
200℃の温度で焼結され、400〜700℃で時効さ
れる。この操作で得られる完全に密な磁石は、それから
最終形に機械加工され、耐食性層でコートされる。この
普通の方法により、磁石は一般に単一合金から直接調製
される。たとえいかに単一合金が調製されるとしても、
各々特定等級に対応している特定合金の在庫が製造さ
れ、磁石製造に在庫品調べされる。この発明により、複
数の合金及び特別に好ましい2つの合金が、調製され、
配合され、望まれた永久磁石の望まれた等級に適する種
々の合金を得、各々が特定の最終製品の製造の使用に適
する磁気的性質の異なる組合せを示している。
【0014】
【実施例】2つの合金が、真空誘導溶融炉において調製
され、噴霧され粉末にされた。それら合金の組成が表1
に示されている(重量%)。
【0015】
【表1】
【0016】表1の合金が水素化され、平均粒子サイズ
1〜5ミクロンを持つ粉末にジエットミルされた。ミル
された粉末は、表2に示されたように予め決定された比
に配合された。
【0017】
【表2】
【0018】配合物は、ゴム金型に入れられ、磁気的に
配列され、冷間均衡的に加圧された。加圧された成形物
は、1.5時間、1050℃で真空炉で焼結され、1時間
520℃で熟成された。それら配合物の磁気的性質は表
3に示されている。
【0019】
【表3】
【0020】この表に示されたように、磁石の多くの等
級が2つのマスター合金A及びBを配合することにより
発生されている。磁気的性質が、又図1及び2において
Dy含量に対し配置されている。表3及び図1及び2に示
されたように、Dy及びTRE含量が増加するので、Hci
は殆んど直線的に増加し、Br及びBHmax が殆んど直線的
に減じている。これは、これら2つの合金を配合するこ
とにより、種々の等級の磁石が製剤され、特定の(上限
及び下限の)限定内で作られることを示している。別の
言葉で、多くの磁石等級が、2つのマスター合金のみで
製造されえる。それ故、マスター合金の在庫は、製造さ
れる磁石の等級の数に対応する多くの合金から2つに減
ぜられえる。これは、充分に在庫コストを減じ、製造の
効率を改良する。
【0021】配合された合金からの磁石は、予測された
値(又は単一の合金)より僅かに高いBr及びBHmax を示
すが、それらのHci は予測された値に一致することもノ
ートされている。それ故、2つのマスター合金の配合か
ら生じた磁石は、単一合金から作られた磁石に比し、等
しい又は改良された磁石性質を示す。こゝに使用された
等級なる語は、選ばれ、定義された磁石性質での最終磁
石の化学組成を意味する。こゝに使用されたように、全
パーセントは、別に示されないなら重量パーセントであ
る。以下の一般的略字が、こゝに使用されている: Br 残留磁気 Hci 固有保磁力 BHmax 最大エネルギ積 Tc キュリー温度 TRE 全希土類元素
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、Dy含量及び全希土類元素含量が増加す
るので、固有保磁度が殆んど直線的に増加し、残留磁気
が殆んど直線的に減じることを示しているグラフ図であ
る。
【図2】Dy含量及び全希土類元素含量が増加するので、
エネルギ積が殆んど直線的に減じることを示している類
似のグラフ図である。
フロントページの続き (72)発明者 フロイド イー. キャンプ アメリカ合衆国、ペンシルバニア 15085、 トラフォード、 ジエーニィ コート 102 (72)発明者 ウイリアム ビー.アイゼン アメリカ合衆国、ペンシルバニア 15228、 ピツツバーグ、テラス ドライブ 1390 (72)発明者 セヴイ ガイフィ アメリカ合衆国、ケンタッキー 42701、 エリザベスタウン、オーク メドウ ドラ イブ 2024

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類元素含有永久磁石の選ばれた等級
    を製造する方法であって、該方法が、各々異なる化学組
    成及び異なる永久磁石性質を持つ粒子バッチで希土類元
    素含有永久磁石合金の複数の粒子バッチを製造し、該バ
    ッチを変る量に配合して選ばれた異なる組成を持つ粒子
    混合物を得、永久磁石を製造するため加工されるとき、
    粒子混合物が、個々の粒子バッチの該複数の各々から製
    造された永久磁石の永久磁石性質から異なり、各々他の
    混合物から異なる永久磁石性質の選ばれた組合せを示
    し、そして選ばれた組成を持つ該混合物の一つを加工
    し、それから希土類元素含有永久磁石の選ばれた等級を
    製造することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 該粒子バッチの該永久磁石合金の少くと
    も1つが、重希土類元素及び軽希土類元素よりなる請求
    項1の方法。
  3. 【請求項3】 該重希土類元素がDyを含み、該軽希土類
    元素がNdを含む請求項2の方法。
  4. 【請求項4】 粒子バッチの該複数が配合され、増加し
    た固有保磁度及び減じた残留磁気及びエネルギ積及び逆
    を得るよう選択的に増加されている該重希土類元素を持
    つ該粒子混合物を得ている請求項2又は3の方法。
  5. 【請求項5】 粒子バッチの該複数が、2つの希土類元
    素含有磁石合金を構成し、該粒子バッチの1つが、該粒
    子バッチの他より高い希土類元素含量を持つ請求項2の
    方法。
  6. 【請求項6】 該希土類元素含量が、更に該Ndとの組合
    せにおいてDy,Ho及びTbの少くとも1つの重希土類元素
    を含む請求項3の方法。
  7. 【請求項7】 粒子バッチの該複数の該永久磁石合金の
    少くとも1つが、Nd,Fe及びBを含む請求項2の方法。
  8. 【請求項8】 該永久磁石合金の該少くとも1つが、更
    にDyを含む請求項7の方法。
  9. 【請求項9】 希土類元素、遷移金属及びボロン永久磁
    石の選ばれた等級を製造する方法であって、該方法が、
    希土類元素、遷移金属及びボロン永久磁石合金の粒子バ
    ッチの複数を、該バッチの各々が、本質的に重量%で、
    25〜40%全希土類元素含量、Ho,Tb及びDyの少くと
    も1つの重希土類元素の15%まで、全遷移元素含量4
    0〜75%でFeが全遷移元素含量の30〜100%であ
    り、Coが20%まで、Bが0.8〜1.5%、Al,Cu,Ag,
    Ga,Sn,Nb,W,Mo,Cr,V,Ti及びZnの少くとも1つ
    の20%まで、及び該バッチの各々が異なる希土類含量
    及び異なる永久磁石性質を持ち、該バッチを変る量にお
    いて配合し、選ばれた異なる組成を持つ粒子混合物を
    得、永久磁石を製造するよう加工するとき、個々の粒子
    バッチの該複数の各々から製造された永久磁石の永久磁
    石性質と異なり、各々の他の混合物と異なる永久磁石性
    質の選ばれた組合せを示し、選ばれた組成を持つ該混合
    物の1つを加工し、それから希土類元素含有永久磁石の
    選ばれた等級を生成することよりなる方法。
  10. 【請求項10】 該粒子バッチの該永久磁石合金の少く
    とも1つが、該重希土類元素Ho,Tb及びDyの少くとも1
    つを含む請求項9の方法。
  11. 【請求項11】 該重希土類元素が、Dyを含み、該軽希
    土類元素がNdを含む請求項10の方法。
  12. 【請求項12】 粒子バッチの該複数が配合され、その
    該重希土類元素が選択的に増加されている該粒子混合物
    を得、増加された固有保磁度及び減ぜられた残留磁気及
    びエネルギ積及びその逆を得ている請求項10又は11
    の方法。
  13. 【請求項13】 粒子バッチの該複数が2つの希土類元
    素含有永久磁石合金を構成し、該粒子バッチの1つが該
    粒子バッチの他より高い希土類元素含量を持つ請求項1
    0の方法。
  14. 【請求項14】 該希土類元素含量が、更に該Ndとの組
    合せにおいて、Dy,Ho及びTbの少くとも1つを含む請求
    項10の方法。
  15. 【請求項15】 粒子バッチの該複数の該永久磁石合金
    の少くとも1つが、Nd,Fe及びBを含む請求項10の方
    法。
  16. 【請求項16】該永久磁石合金の該少くとも1つが更に
    Dyを含む請求項15の方法。
  17. 【請求項17】 粒子バッチの該複数が、2以上である
    請求項1、2、9又は10の方法。
  18. 【請求項18】 粒子バッチの該複数が、7%までの重
    希土類元素含量を持つ1つの粒子バッチ及び4〜15%
    の重希土類元素含量を持つ第2のバッチを含む請求項1
    7の方法。
  19. 【請求項19】 重希土類元素がHo,Dy及びTbの少くと
    も1つである請求項18の方法。
  20. 【請求項20】 粒子バッチの該複数が、7%までの重
    希土類元素含量で全希土類元素含量26〜32%を持つ
    1つの粒子バッチ、7%までの重希土類元素含量で全希
    土類元素含量30〜34%を持つ第2の粒子バッチ及び
    4〜15%の重希土類含量で全希土類元素含量30〜3
    6%を持つ第3の粒子バッチを含む請求項15の方法。
  21. 【請求項21】 該加工が焼結を含む請求項1又は9の
    方法。
JP9013247A 1996-02-09 1997-01-10 複数の粒子バッチを使用する希土類磁石の選ばれた等級を製造する方法 Pending JPH1022112A (ja)

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