JPS5856731B2 - Ｆｅ↓−Ｃｏ↓−Ｃｒ系永久磁石用合金の熱処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は永久磁石の製造を目的としたＦｅ −Ｃｏ −
Ｃｒ合金の熱処理法の外にその方法によって製造される
磁石にも関する。

之等の合金は次の組成（重量饅）を有する： Ｃｏ ： １０〜４０％ Ｃｒ：１０〜４０％ 任意成分としてはＡＩ、Ｎｂ、 Ｔａ１Ｗ、 Ｍｏ、
Ｖ。

Ｔ ｉｌＳ ｉ、 Ｃｕの一種以上の元素か合計１０饅
より少なく、残余は鉄。

フランス特許第２，１４９，０７６号には、この種の種
々の合金と共にそれらの熱処理方法が記載されている。

最初の成形物を鋳造し、１２００〜１４００℃の高温で
Ｘ０分より長く均質化処理をし、次いで周囲温度へ急冷
する。

この段階では鋳造物体をロール掛け、穴あけ、加工等の
如き種々の成形操作に難なくかけることができ、それを
最終形態に近い形にすることができる。

次にその物体を磁場中で５８０〜６５０℃の温度（好ま
しくは６００〜６４０℃）の温度で１０分〜２時間、好
ましくは３０分位の間等温焼鈍処理にかける。

周囲温度へ戻した後、物品を５３０〜６５０℃の温度で
１〜９時間１回以上の焼き戻しくｔｅｍｐｅｒ ｉｎｇ
）処理にかける。

之等の焼き戻し処理はできれば段階毎に温度を下げて行
われる。

之等の種々の焼き戻し処理は、最大エネルギー積（ＢＨ
ｍａｘ）と保磁力と残留磁束密度との積（ＢｒＨｃ）と
の比ηによって測定されるヒステリシスサイクルの矩形
性を減する傾向があることが観察されている。

他方、もし５Ｘ１０６ガウス・エルステッドより大きな
最大エネルギー積ＢＨｍａｘを得ようとするならば、前
述のフランス特許の実施例１２によって例示されている
ように、物品の横断面の減を惹き起す付加的な加工操作
（圧延又は鍛造）をして処理していかなければならない
。

多くの場合この操作は、合金が２相になりこの段階でも
ろくなるので物品の亀裂或は破損を起すことが実験によ
り示されている。

本発明の目的は之等の欠点を回避し、焼き戻し処理中、
ヒステリシス曲線の矩形性の一定の係数ηを有し、エネ
ルギー積が付加的加工操作を行わずに、従って破損の危
険なく５Ｘ１０６ ガウス−エルステッドを越えるＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ 型の異方性永久磁石の製造を可能にす
ることである。

本発明は更に、ヒステリシス曲線が既知の処理で得られ
るものよりより大きな矩形性を示す異方性永久磁石の製
造を可能にすることができる。

本発明は次の二つの段階で均質化した後、急冷し、次い
で焼鈍することを含む。

ａ）第１段階は６３０〜６７０°Ｃの温度で５〜３０分
間、 ｂ）第２段階は、第１段階直後、低温に戻さずにその段
階より４０〜７０℃低い温度で少なくとも１０分間。

第１段階は合金中にもろい。

相が析出しないように充分短い時間桁われる。

この第１段階直後持される温度は６４０〜６６０℃であ
る。

焼き戻し処理は、約３０℃ずつ低下させた温度で時間を
増大させて３段階で行うのが好ましい。

之等の段階は連続していても、周囲の温度へ戻すことに
よって分けられていてもよい。

異方性永久磁石を製造するために、磁力線（ｆｉｅｌｄ
１ｉｎｅ）の曲率が磁石の目的とする用途に適する磁
界を焼鈍処理の第１段階直後用する。

焼鈍処理の第２段階は磁界を作用させて、或は作用させ
ずに行ってもよい。

勿論、焼鈍処理は等方性磁石を得るためならば磁界の作
用は含まない。

本発明による方法で製造される合金は種々のやり方、例
えば成分元素を純粋な状態から或は予かしめ合金にした
状態から溶融することにより、或は成分元素又はそれら
元素の合金の粉末混合物を焼結することにより得ること
ができる。

本方法は特別な結晶構造か既知の方法（熱勾配法、ゾー
ン・メルティング法等々）で賦与されている合金に適用
することもできる。

本発明を次の実施例及び、異方性磁石を得るための本発
明による合金の熱処理過程を示す一つの図面を用いて例
示する。

図中曲線の斜線をほどこした部分は、磁界を適用する必
要のある時間及び温度域を表す。

次の組成： Ｃｏ：２０係 Ｃｒ：２９饅 Ｗ：０．５％ Ｆｅ：残余 を有するＦｅ Ｃｏ Ｃｒ 合金を鋳造し、図に
概略示された次の熱処理にかける： １）１３００℃で均質化し、次いで周囲温度へ水冷する
。

２）６５５℃に加熱し、２０００エルステツドの磁界を
かけて１５分間維持する。

３）磁界をかけたまま５分で６００℃に冷却する。

４）磁界がない状態で６００℃で１５分間維持する。

５）周囲温度へ水冷又は空冷する。

６）５８０℃で７時間３０分、次いで５５０℃で５時間
、次いで５２０℃で１５時間の段階的焼き戻しにかける
。

比較として、６６５℃で１５分の段階の後、１５分で温
度４００℃に下げる従来法に従う処理を行なった。

得られた磁石の磁気的特性を各場合について測定し、次
の比を決定した。

結果を表１に示す。

表中、−Ａ及びＢは焼鈍が本発明に従って２段階で行わ
れた実験を示す。

−Ｃ及びＤは比較処理で行われた実験を示す。

−１，２及び３は、焼鈍後、第２焼き戻し処理後、及び
第３焼き戻し処理後にとられた測定値を夫夫示す。

之等の結果は明らかに５Ｘ１０’ガウス・エルステッド
より高い特性エネルギー及び０．６０より大きな係数η
を有する異方性磁石が本発明の方法で得られたことを示
している。

之は従来の方法では付加的加工操作を行うことなく得る
ことはできなかった。

更に処理時間は合理的で価格を上昇させることはない。

同様に、本発明による同様な処理を適用したが、※※今
度は磁界を加えないでやると、等方性磁石を生じ、更に
従来法に従う比較処理で前の場合と同じであるが磁界を
加えないでやる処理を行なった。

結果を表■に示す。

表中本発明に従って焼鈍が行われた試験はＡ′で示し、
従来法に従って焼鈍処理を行なった試験はＣ′で示し、
１，２及び３は上述と同じ意味を有する。

本発明による処理Ａは、特にヒステリシス曲線の矩形性
に関し、異方性磁石の磁気特性を実質的に改良すること
が分る。

実施例 ３ 重量係で１７％Ｃｏ、 ２６ ％ Ｃｒ、 ０．５ ％
Ｗ、 残余が本質的に鉄であるものから形成された組
成物を次の手順で処理した。

１３２０℃で１時間均質化処理後に水冷、６５５℃に加
熱して２０００エルステツドの磁界の存在下で１５分間
維持、 磁界をかけたまま５９０℃へ５分間で冷却、（磁界をか
けずに）５９０℃で３０分間維持し、そして水冷、 一５８０℃で１時間３０分、次に５５０℃で５時間、次
に５゛２０ ’Ｃで１５時間の３段階の焼き戻し処理。

この組成で行われた２つの試験の結果を１焼鈍申＊後、
２第２焼き戻し後、及び３第３焼き戻し後について示す
と次の通りである。

実施例 ４ 重量で１５俤のＣｏ１２４％のｃｒ１１％のＷを含み、
残余が実質的に鉄である組成物を次の手順で処理した。

一１２５０℃で１時間均質化し、次いで水冷する。

６７０℃に加熱し、２０００エルステツドの磁界の存在
下で１５分間維持する。

一磁界をかけたまま５９０℃へ５分で冷却し、磁＊界を
かけずに３０分間維持し、次いで周囲温度へ水冷（又は
空冷）する。

一５８０℃で１時間３０分、次いで５５０℃で５時間、
次いで５２０℃で１５時間の３段階の焼き戻し処理を行
う。

２つの試料について得られた結果を次の表■に示す（前
と同じ記号を用いる）。

実施例３と４のわずかに合金化した組成物（Ｃ。

とＣｒの）は、従来法による（実施例１中に示した）合
金で得られたものよりはるかに高いＢ）Ｔｍａｘ及びη
値を有すること及び、最も弱く合金化した組成物（実施
例４）自身は、中間的組成物（実施例３）の合金の磁気
的性質より優れているか或はそれと同等の性質を有する
ことが分る。

【図面の簡単な説明】

付図は本発明に従う熱処理法の一興体例である温度一時
間関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｃｏ１０〜４０％、Ｃｒ１Ｏ〜４０％、ＡＩ。 Ｎｂ １Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ 、Ｓｉ及びＣｕか
   ら選ばれた一種以上の元素Ｏ〜１０φ及び残余の鉄から
   なる永久磁石用Ｆｅ−Ｃｏ・−Ｃｒ 合金を、１２００
   〜１４００℃で少なくとも１０分間均質化処理し、次い
   で急冷し、焼鈍し、５００〜６００℃０Ｃの温度で一回
   以上焼き戻し処理をすることからなるＦｅ−Ｃｏ−Ｃｒ
   合金の熱処理法において、前記焼鈍処理を次の二つ
   の段階： ａ）６３０〜６７０℃の温度で５〜３０分間行う第１段
   階、 ｂ）第１段階直後に、低温へ戻さずに、その段階より４
   ０〜７０℃低い温度で少なくとも１０分間行う第２段階
   、 で行うことを特徴とするＦｅ−Ｃｏ−Ｃｒ 合金の熱
   処理方法。 ２ 少なくとも焼鈍処理の第１段階で磁界をかけること
   を特徴とする、異方性永久磁石の製造を目的とした、前
   記第１に記載の方法。 ３ 第１焼鈍処理段階の温度が６４０〜６６０℃の間に
   ある前記第１項又は第２項のいずれかに記載の方法。 ４ 焼鈍処理が３段階で、段階毎に約３０℃ずつ低下し
   た温度で時間を増加させて行うことを特徴とする前記第
   １項〜第３項のいずれかに記載の方法。