JPH11204318A - Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方法Info
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- JPH11204318A JPH11204318A JP10022715A JP2271598A JPH11204318A JP H11204318 A JPH11204318 A JP H11204318A JP 10022715 A JP10022715 A JP 10022715A JP 2271598 A JP2271598 A JP 2271598A JP H11204318 A JPH11204318 A JP H11204318A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の多種・多様
な用途に容易にかつ高精度に対応できるように、材料組
成を変えることなく、硬磁性材料としての磁気特性を制
御できる製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％でＣｒ２０〜４０％、Ｃｏ５〜３
０％及び残部が実質的にＦｅよりなるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ
系硬磁性材料を溶体化熱処理し、続いてスピノーダル分
解熱処理及び濃度差拡大熱処理する製造方法において、
前記溶体化熱処理として９５０〜１２５０℃の温度で５
分以内の短時間で熱処理を行う製造方法。
な用途に容易にかつ高精度に対応できるように、材料組
成を変えることなく、硬磁性材料としての磁気特性を制
御できる製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％でＣｒ２０〜４０％、Ｃｏ５〜３
０％及び残部が実質的にＦｅよりなるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ
系硬磁性材料を溶体化熱処理し、続いてスピノーダル分
解熱処理及び濃度差拡大熱処理する製造方法において、
前記溶体化熱処理として９５０〜１２５０℃の温度で５
分以内の短時間で熱処理を行う製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ
系硬磁性材料の製造方法に関し、特に、前記硬磁性材料
の磁気特性を、使用目的に応じて、大幅に変化させ得る
熱処理方法に関する。
系硬磁性材料の製造方法に関し、特に、前記硬磁性材料
の磁気特性を、使用目的に応じて、大幅に変化させ得る
熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料は、スピ
ノーダル分解型硬磁性材料であることは、古くから知ら
れているが、その熱処理の複雑さ、温度管理の厳しさ
等、量産する上で困難さがあった。
ノーダル分解型硬磁性材料であることは、古くから知ら
れているが、その熱処理の複雑さ、温度管理の厳しさ
等、量産する上で困難さがあった。
【０００３】近年、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料は、
小型リレー用として好ましい磁気特性を有していること
が注目され、小型リレー用の硬磁性材料として、種々の
改良が加えられてきている。
小型リレー用として好ましい磁気特性を有していること
が注目され、小型リレー用の硬磁性材料として、種々の
改良が加えられてきている。
【０００４】一般的なＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料
は、Ｃｒ２０〜４０重量％、Ｃｏ５〜３０重量％、及び
残部が実質的にＦｅからなる合金材料であって、高温で
溶体化熱処理後、磁場中でのスピノーダル分解熱処理及
び濃度差拡大熱処理の３種類の熱処理を施し、硬磁性材
料としての磁気特性を得るものである。
は、Ｃｒ２０〜４０重量％、Ｃｏ５〜３０重量％、及び
残部が実質的にＦｅからなる合金材料であって、高温で
溶体化熱処理後、磁場中でのスピノーダル分解熱処理及
び濃度差拡大熱処理の３種類の熱処理を施し、硬磁性材
料としての磁気特性を得るものである。
【０００５】この熱処理により、非磁性マトリックス相
中に強磁性の単磁区微粒子を形状異方性をもつように析
出させ、磁気異方性を付与することによって、良好な硬
磁性材料としての磁気特性が得られる。
中に強磁性の単磁区微粒子を形状異方性をもつように析
出させ、磁気異方性を付与することによって、良好な硬
磁性材料としての磁気特性が得られる。
【０００６】ここで得られる硬磁性材料の磁気特性は、
非磁性マトリックス相と強磁性の単磁区粒子の比率、及
び単磁区微粒子の形状によって決定される。そして、単
磁区微粒子の比率及び形状は、主として組成により決定
される。
非磁性マトリックス相と強磁性の単磁区粒子の比率、及
び単磁区微粒子の形状によって決定される。そして、単
磁区微粒子の比率及び形状は、主として組成により決定
される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】硬磁性材料を小型リレ
ーなどに利用する場合には、硬磁性材料による吸引力の
ばらつきが小さいことが必要である。すなわち、硬磁性
材料（永久磁石）の動作点における磁束量を一定に保つ
ことが必要である。
ーなどに利用する場合には、硬磁性材料による吸引力の
ばらつきが小さいことが必要である。すなわち、硬磁性
材料（永久磁石）の動作点における磁束量を一定に保つ
ことが必要である。
【０００８】さらに、前記磁束量は、硬磁性材料の用
途、設計により多種多様なものが求められており、従来
は、種々の材料組成を選択して対応せざるを得なかっ
た。
途、設計により多種多様なものが求められており、従来
は、種々の材料組成を選択して対応せざるを得なかっ
た。
【０００９】そこで、本発明の課題は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃ
ｏ系硬磁性材料の多種・多様な用途に、容易に、かつ高
精度に対応できるように、材料組成を変えることなく、
硬磁性材料としての磁気特性を制御できる製造方法を提
供することにある。
ｏ系硬磁性材料の多種・多様な用途に、容易に、かつ高
精度に対応できるように、材料組成を変えることなく、
硬磁性材料としての磁気特性を制御できる製造方法を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで、発明者らは、Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の磁気特性を制御するため
に、種々の実験を行ったところ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬
磁性材料の溶体化処理を９５０℃〜１２５０℃にて３０
０秒以下という極めて短時間で行うことで、磁気特性、
特に残留磁束密度を制御できることを見いだした。
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の磁気特性を制御するため
に、種々の実験を行ったところ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬
磁性材料の溶体化処理を９５０℃〜１２５０℃にて３０
０秒以下という極めて短時間で行うことで、磁気特性、
特に残留磁束密度を制御できることを見いだした。
【００１１】すなわち、溶体化熱処理は、９５０℃〜１
２５０℃の温度で、１０秒〜３００秒保持し、水中ある
いは氷水中に冷却する。このとき、熱処理の雰囲気は、
水素、あるいは真空中が望ましいが、極めて短時間の熱
処理であり、大気による酸化も少なく、大気中での熱処
理も可能である。
２５０℃の温度で、１０秒〜３００秒保持し、水中ある
いは氷水中に冷却する。このとき、熱処理の雰囲気は、
水素、あるいは真空中が望ましいが、極めて短時間の熱
処理であり、大気による酸化も少なく、大気中での熱処
理も可能である。
【００１２】このようにして、溶体化熱処理を施したＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料に、磁場中でのスピノーダ
ル分解処理、続いて濃度差拡大の熱処理を施すことで、
磁気特性、主として残留磁束密度を大きく変化させた硬
磁性材料としての磁気特性を得ることができる。
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料に、磁場中でのスピノーダ
ル分解処理、続いて濃度差拡大の熱処理を施すことで、
磁気特性、主として残留磁束密度を大きく変化させた硬
磁性材料としての磁気特性を得ることができる。
【００１３】例えば、溶体化熱処理の条件を、１１５０
℃にて６０秒保持にすると、残留磁束密度が１１.５ｋ
Ｇになる前記硬磁性材料は、熱処理条件を１１００℃に
て６０秒保持にすると、磁束密度が１０.０ｋＧとなる
ことが確認できた。この場合の保磁力は、約７００Ｏｅ
と変化していない。
℃にて６０秒保持にすると、残留磁束密度が１１.５ｋ
Ｇになる前記硬磁性材料は、熱処理条件を１１００℃に
て６０秒保持にすると、磁束密度が１０.０ｋＧとなる
ことが確認できた。この場合の保磁力は、約７００Ｏｅ
と変化していない。
【００１４】さらに、熱処理温度を低くすることで、残
留磁束密度は連続的に低くなることも確認した。残留磁
束密度の大きさは、硬磁性材料を利用する場合の磁束量
に大きく関係するが、本熱処理方法により残留磁束密度
を連続的に大きく変化させることが可能であり、硬磁性
材料（永久磁石）として、動作点における種々の磁束量
を得ることができる。
留磁束密度は連続的に低くなることも確認した。残留磁
束密度の大きさは、硬磁性材料を利用する場合の磁束量
に大きく関係するが、本熱処理方法により残留磁束密度
を連続的に大きく変化させることが可能であり、硬磁性
材料（永久磁石）として、動作点における種々の磁束量
を得ることができる。
【００１５】即ち、本発明は、２０〜４０重量％Ｃｒ、
５〜３０重量％Ｃｏ、残部が実質的にＦｅよりなるＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料を溶体化熱処理し、次いで、
スピノーダル分解熱処理及び濃度差拡大熱処理するＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方法において、前記溶
体化処理の温度を変化させて、前記硬磁性材料の残留磁
束密度を制御するＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造
方法である。
５〜３０重量％Ｃｏ、残部が実質的にＦｅよりなるＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料を溶体化熱処理し、次いで、
スピノーダル分解熱処理及び濃度差拡大熱処理するＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方法において、前記溶
体化処理の温度を変化させて、前記硬磁性材料の残留磁
束密度を制御するＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造
方法である。
【００１６】また、本発明は、前記溶体化熱処理条件
が、９５０〜１３００℃の温度範囲で１０〜３００秒以
内とする上記のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方
法である。
が、９５０〜１３００℃の温度範囲で１０〜３００秒以
内とする上記のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方
法である。
【００１７】本発明において、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁
性材料の溶体化熱処理条件の温度範囲を９５０〜１２５
０℃としたのは、９５０℃未満では、残留磁束密度が大
幅に低下し、最大エネルギー積も低下するので、硬磁性
材料としての磁気特性が低く、また、１２５０℃を越え
ると、高温のために形状の維持が困難になるからであ
る。
性材料の溶体化熱処理条件の温度範囲を９５０〜１２５
０℃としたのは、９５０℃未満では、残留磁束密度が大
幅に低下し、最大エネルギー積も低下するので、硬磁性
材料としての磁気特性が低く、また、１２５０℃を越え
ると、高温のために形状の維持が困難になるからであ
る。
【００１８】なお、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の基
本組成は、重量％でＣｒ２０〜４０％、Ｃｏ５〜３０
％、Ｆｅ残部であるが、現在、工業化されているＦｅ−
Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料は、Ｃｒ２５〜３５％、Ｃｏ１
０〜２０％、Ｆｅ残部の組成のものがほとんどである。
さらに、このＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料組成に０.
１〜５％程度のＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｉ等を残存有効成分とし
て添加することによって、硬磁性材料の磁気特性が向上
することも、一般に知られている。
本組成は、重量％でＣｒ２０〜４０％、Ｃｏ５〜３０
％、Ｆｅ残部であるが、現在、工業化されているＦｅ−
Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料は、Ｃｒ２５〜３５％、Ｃｏ１
０〜２０％、Ｆｅ残部の組成のものがほとんどである。
さらに、このＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料組成に０.
１〜５％程度のＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｉ等を残存有効成分とし
て添加することによって、硬磁性材料の磁気特性が向上
することも、一般に知られている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、実施例によって、本発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【００２０】（実施例１）基本成分として、重量％で２
８％Ｃｒ−１５％Ｃｏ−Ｆｅ残部とするＦｅ−Ｃｒ−Ｃ
ｏ系硬磁性材料の溶体化熱処理条件を、９００〜１２５
０℃の温度範囲と、保持時間６０秒、１８０秒、３００
秒で制御したときの磁気特性を調べた。その結果を表１
に示す。なお、溶体化処理は、所定温度に保持し（大気
中）た後、水中に浸漬し、急冷した。
８％Ｃｒ−１５％Ｃｏ−Ｆｅ残部とするＦｅ−Ｃｒ−Ｃ
ｏ系硬磁性材料の溶体化熱処理条件を、９００〜１２５
０℃の温度範囲と、保持時間６０秒、１８０秒、３００
秒で制御したときの磁気特性を調べた。その結果を表１
に示す。なお、溶体化処理は、所定温度に保持し（大気
中）た後、水中に浸漬し、急冷した。
【００２１】
【表１】
【００２２】また、スピノーダル分解熱処理は、温度６
３５℃で１時間保持とし、次いで、磁場中で急冷した。
なお、印加磁場は４０００Ｏｅとし、その後の濃度差拡
大熱処理は、５００〜６１０℃の温度領域を５℃／時間
で冷却する方法とした。
３５℃で１時間保持とし、次いで、磁場中で急冷した。
なお、印加磁場は４０００Ｏｅとし、その後の濃度差拡
大熱処理は、５００〜６１０℃の温度領域を５℃／時間
で冷却する方法とした。
【００２３】表１に示すように、溶体化熱処理温度が低
下するにつれて、残留磁束密度の値が低下している。溶
体化の保持時間は、３００秒以下が望ましく、これを超
えると、１１００℃以下で急激に残留磁束密度が低下す
るようになり、硬磁性材料としての磁気特性の制御が困
難となった。また、１０秒未満では、保持時間が短すぎ
て、熱処理とならなかった。
下するにつれて、残留磁束密度の値が低下している。溶
体化の保持時間は、３００秒以下が望ましく、これを超
えると、１１００℃以下で急激に残留磁束密度が低下す
るようになり、硬磁性材料としての磁気特性の制御が困
難となった。また、１０秒未満では、保持時間が短すぎ
て、熱処理とならなかった。
【００２４】（実施例２）基本成分として、重量％で３
３％Ｃｒ−１６％Ｃｏ−Ｆｅ残部とするＦｅ−Ｃｒ−Ｃ
ｏ系硬磁性材料の溶体化熱処理条件を、９００〜１３０
０℃の範囲で制御したときの磁気特性を調べた。この結
果を表２に示す。
３％Ｃｒ−１６％Ｃｏ−Ｆｅ残部とするＦｅ−Ｃｒ−Ｃ
ｏ系硬磁性材料の溶体化熱処理条件を、９００〜１３０
０℃の範囲で制御したときの磁気特性を調べた。この結
果を表２に示す。
【００２５】
【００２６】なお、溶体化処理は、所定温度で６０秒間
保持し（大気中）、水中に浸漬し、急冷した。スピノー
ダル分解熱処理は、温度６３０℃で１時間保持後、磁場
中で急冷した。なお、印加磁場は４０００Ｏｅとし、そ
の後の濃度差拡大熱処理は、５００〜６１０℃の温度領
域を１０℃／時間で冷却する方法とした。
保持し（大気中）、水中に浸漬し、急冷した。スピノー
ダル分解熱処理は、温度６３０℃で１時間保持後、磁場
中で急冷した。なお、印加磁場は４０００Ｏｅとし、そ
の後の濃度差拡大熱処理は、５００〜６１０℃の温度領
域を１０℃／時間で冷却する方法とした。
【００２７】表２に示すように、溶体化温度が１１００
℃で、残留磁束密度、保磁力、共に最高値を示してお
り、１１００℃から溶体化温度が低下するにつれて、残
留磁束密度は連続的に低下した。
℃で、残留磁束密度、保磁力、共に最高値を示してお
り、１１００℃から溶体化温度が低下するにつれて、残
留磁束密度は連続的に低下した。
【００２８】以上、説明したように、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ
系硬磁性材料の溶体化処理において、溶体化処理時間を
３００秒以下の短時間とし、処理温度を９５０℃〜１２
５０℃の範囲で変化させることにより、硬磁性材料の磁
気特性、特に残留磁束密度を連続的に変化させることが
できた。これにより、材料組成を変えることなく、多種
多様な用途に対応した硬磁性材料の磁気特性を得ること
ができた。
系硬磁性材料の溶体化処理において、溶体化処理時間を
３００秒以下の短時間とし、処理温度を９５０℃〜１２
５０℃の範囲で変化させることにより、硬磁性材料の磁
気特性、特に残留磁束密度を連続的に変化させることが
できた。これにより、材料組成を変えることなく、多種
多様な用途に対応した硬磁性材料の磁気特性を得ること
ができた。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬
磁性材料の多種・多様な用途に、容易に、かつ高精度に
対応できるように、材料組成を変えることなく、硬磁性
材料としての磁気特性を制御できる製造方法が得られ
る。
磁性材料の多種・多様な用途に、容易に、かつ高精度に
対応できるように、材料組成を変えることなく、硬磁性
材料としての磁気特性を制御できる製造方法が得られ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 ２０〜４０重量％Ｃｒ、５〜３０重量％
Ｃｏ、残部が実質的にＦｅよりなるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系
硬磁性材料を溶体化熱処理し、次いで、スピノーダル分
解熱処理及び濃度差拡大熱処理するＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系
硬磁性材料の製造方法において、前記溶体化処理の温度
を変化させて、前記硬磁性材料の残留磁束密度を制御す
ることを特徴とするＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製
造方法。 - 【請求項２】 前記溶体化熱処理条件は、９５０〜１２
５０℃の温度範囲で１０〜３００秒以内とすることを特
徴とする請求項１記載のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022715A JPH11204318A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022715A JPH11204318A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204318A true JPH11204318A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=12090521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10022715A Pending JPH11204318A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系硬磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204318A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124796A1 (ja) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | ラジアル異方性円筒焼結磁石及び永久磁石モータ |
| CN1296947C (zh) * | 2004-09-29 | 2007-01-24 | 钢铁研究总院 | 铁铬钴永磁辐射环的制备方法及辐向取向装置 |
| CN112176261A (zh) * | 2019-07-02 | 2021-01-05 | 宁波盛事达磁业有限公司 | 一种复合镍、锆元素的铁铬钴永磁合金及其加工工艺 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10022715A patent/JPH11204318A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124796A1 (ja) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | ラジアル異方性円筒焼結磁石及び永久磁石モータ |
| US7626300B2 (en) | 2004-06-22 | 2009-12-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Radial anisotropic cylindrical sintered magnet and permanent magnet motor |
| CN1296947C (zh) * | 2004-09-29 | 2007-01-24 | 钢铁研究总院 | 铁铬钴永磁辐射环的制备方法及辐向取向装置 |
| CN112176261A (zh) * | 2019-07-02 | 2021-01-05 | 宁波盛事达磁业有限公司 | 一种复合镍、锆元素的铁铬钴永磁合金及其加工工艺 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060712 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061108 |