JPS5873733A - 永久磁石合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は希土類を構成成分の１員とする永久磁石合金
の製造方法に関するものである。

希土類金属゛の内サマリウムは、コバルトとの金属間化
金物５ｒａＣｏ５．　Ｓｔｍ２Ｃｏ１７の形で永久磁石
とし【一般的に使用されている。

従来から永久磁石材料であるサマリウム−コバルト金属
間化合物を製造するには。

（ａｌ　　酸化サマリウムをミツシュメタル等の還元剤
を使用して還元し金属サマリウムを得る。得られた金属
サマリウムを金属コバルトと実質的な真空中あるいは不
活性ガス雰囲気中で加熱溶解し、サマリウム・コバルト
金属間化合物インゴットを得る。この場合コバルトの一
部をＦａ、（、’ｕあ、ｂいはＢｆ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＩＷ
ｂ、Ｔａ、Ｖ等で置換する場合もある。

得られた金属間化合物インゴットを数ミクロンの粒径に
粉砕し、この粉砕粉を成形、焼結。

熱処理尋を施して永久磁石とする。この製造方法によっ
て得られた永久磁石の磁気的諸特性は一般的には望満足
すべきものである。しかし酸化サマリウムを還元し金属
サマリウムを得るためには、多大な処理工数と時間を要
することとなり、これによって得られる金属サマリウを
は非常に高価なものとなる°。その結果必然的に得られ
る永久磁石の製造原価は高価なものであることが明らか
である。

＜ｂｒ　　このためこれを解消す木ものとし【、いわゆ
る還元、拡散法が工業的に一部で実施されている。

この方法は粉末酸化サマリウム粉末コバルトと還元剤あ
るいは粉末酸化サマリウムと粉末のｃｏ　、　Ｆａ　、
　ｃｍ　、　Ｅｆ　、　Ｔ、ｊ　＊　Ｚｒ　、　Ｎｂ　
、　Ｔａ　＊　Ｖ等と還元剤とを混合し、この混合−、
をアルゴンあるいは水素雰囲気中の１０００−１５００
υの温度で処理し、還元剤による酸化サマリウムの還元
と、これとほり並行し【生じろ還元されたす゛Ｖリウム
と。

上記各金属元素の相互拡散により、金属間化合物を生成
せしめるものである。

還元剤としては　４１ｇあるいはＭｙが一般的に使用さ
れている。この還元、拡散法では原料として酸（？、サ
マリウムを使用するため、上記（ａｌで必要な酸化サマ
リウムを還元する工程を必要とせず、ＪＩＩＬ料費ひ（
１ては永久磁石の製造原価は（ｇｌより安価となるわけ
である。このようなことから。

近年はこの還元、拡散法による使用が行なわれている。

しかしながらその還元、拡散法とて問題点が残る。それ
は酸化サマリウムおよび上記各元素とも基本的には粉末
状のものを使用するが、拡散時に均一に拡散しない欠点
がある。特に多元素で元素数が多くなるに従いこの傾向
が著しく、結果的、５には磁気的諸特性が不安定を生じ
させるものどなる。

また、還元、′拡散反応処理後の金属間化合物は、使用
還元剤讐゛除去する目的で酸処理、水洗処理を施すのが
一般的であるが、製造工程におけるこれら後熟理の工数
は多いものである等の欠点がある。

本朧の発明は従来の欠点を解消すると共に均質な合金を
得ると同時に、製造原価の低減出来る工程から得られる
合金を提供することを目的とする。

本願の発明は希土類金属を含有するＦａ　、　Ｃｏ　。

Ｆａ　−Ｃｏ　、　Ｆｍ　−Ｃｂ　、　Ｃｏ−Ｃｂ　、
　Ｆｍ　−Ｃｍ−Ｃ＊ｂ合金の製造において、希土類金
属゛酸化物および他の原料金属の混合物に少くとも７３
ｍ、Ｍｙを含むアルカリ土類金属のうちの１種類以上あ
るいはＩｈ　＊　Ｍｙを含むアルカリ土類金属の１種以
上と１種以上のこれら７ツ化物の混合物を混合し、該混
合物を溶解炉にて実質的な真空あ°るいは不活性ガス雰
囲気に【加熱溶解し、鋳渥内に注入凝固した合金のイン
ゴットを得ること、また該混合物中の原料金属の部がＨ
ｆ、Ｔｉ　、Ｚｒ、！Ｗｂ、Ｔａ、Ｖからなる少くとも
一つの金属で置換され′ｃおり、その置換量は上記原料
金属の５饅未満であることと。

さらに陳混合吻中の原料金属の一部ないし置換金属の少
くとも一部が酸化物の形で混入されていることを特徴と
するものである。

本願発明の実施例を以下に説明する。

実施例１ 酸化サマリウム４４−１金属コバルト５．２　Ｑ、カル
シウムメタルｔｓｒｅを秤量して溶解炉内にてＡｔガス
雰囲気中で加熱溶解し、第１インゴツトケースに全溶湯
量の約２０％を注湯し、続いて残りの約８０僑の溶湯量
を第２のインゴットケースに注湯した。

第１．２各インゴツトを粉末化してＸ線回折によってそ
れぞれ化合−の存在を詞査した所、第１インゴツトは若
干の５ｔｍＣｏ！Ｉの結晶構造を有する化合物とＣａＯ
であり、第２インゴツトはＳｍＣｏ５の結晶構造のみを
有する化合−であった。第２のインゴットを湿式分析し
た所１組成は５ｍ５５５％、Ｃ。

ｂｈ５　ｅｌｋ　（いづれもｗｔ％以下同じ）である。

先の粉末を５〜５μの微粉子とし２−４　　／ｌｔ　の
成形圧で成形し、　１１２０〜１１６０ｔ２時間不活性
ガス雰囲気で焼結し、さらに同雰囲気中で１０［１０ｖ
１時間保持後、７００〜９００υの間まで除冷した。以
上製作した試料の磁気特性は、第１！Ｉの通りである。

第１．％ 実施例２ 酸化サマリウム２．４即、金属コバルト４．１即、鉄ｔ
１−１銅０．６−、酸化ハフニウム０．５１ｆ、カルシ
ウムメタル１．４−を各秤量し、溶解炉にてＡｔガス雰
囲気中で加熱溶解し、第１インゴツトに全溶湯量の約２
５饅の溶湯を、続いて残りの約７’５１ｇの溶湯量を第
２のインゴットケースに注湯した。第１．２各インゴツ
トを粉末化してＸ＠回折によってそれぞれ化合物の存在
を調査した所、槃１インゴットは若干のＳｍ２ＣＯ１７
の結晶構造を有する化合物とＣａＯであり、第２インゴ
ツトはＣｗｒ２Ｃａ１７の結晶構造のｈを有する化合物
であった。第２のインゴットを湿式％式％ Ｃｕ　２５　％、　Ｅｆ　ＡＯ％　である。粉砕した粉
末なＳ／−５μの微粉末とし２〜４　ｔｏン　の成形圧
で成形し。

１２００　Ｐ−１２５０℃２時間実質的な真空雰囲気で
焼結し。

さらに不活性ガス雰囲気中で１１０（ｌＳ１１９０１３
の温度で溶体化後、９００　ｔから１００ｔ＋毎に多段
時効処理ｔした。この試料の磁気特性は第２表の通りで
ある。

第２１！ 実施例五 酸化サマリウム２１即、金属コバル）　５．４　ＫＩＩ
、鉄０．９ｓ、　銅ａ５４’、酸化ハワニウム０．２１
１１１　カルシウムメタル１．２Ｑ、フッ化アルシウム
１．６即を各秤量し溶解炉にてＡｒガス雰囲気中で加熱
溶解し、第１のハンゴットケースに全溶湯量の約５５チ
の溶湯を、続いて残りの約６５９６の溶湯量を第２のイ
ンゴットケースに注湯した。第□１・１．２各インゴツ
トを粉末化しＣ・ てＸ線回析によってそれぞれの化合物を調査した所、第
１インゴツトは、若干の５８２　Ｃｏ　１７の結晶構造
を有する化合物とＣａＯおよびＣａＦ２であり、第２イ
ンゴツ・トの化合物は５２２　ＣＯ１７Ｑ結晶構造のみ
を有する化合物であった。第２のインゴットを湿式分析
シタ所、Ｓｙｓ　２５．６ｆｋ、　Ｃｏ　５０．１　東
Ｆｇ　１５７俤、　Ｃ’ｕ７．６１！、　Ｈｆ　１０嘔
である。以後実施例２と同様の処理を行い、その磁気特
性は第５！！の通りである。

第５！Ｉ 以上説明の通り本願発明のアルカリ土類金属。

２ツ化合物を混合し不活性ガス雰囲気による溶解。

還元、拡散等性ない、各種熱処理を施すことによって、
均質な合金が得られ磁気特性も向上出来たものであり、
さらに安価な希°土類酸化物な溶湯中で還元する本願発
明の製造工程により従来より大巾に安価な希土類金属を
含有する永久磁石合金が製造でき、工業的な効果は大な
るものがある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　希土類金属を含有するＦｇ　、　Ｃ”ｏ　、　Ｆａ
   　−Ｃｏ　、　１１−Ｃｔｂ　ｅ　Ｃｏ　−Ｃｔｂ　、
   　Ｆａ　−Ｃｏ−Ｃｍ合金の製造において、希土類金属
   酸化物および他の原料金属の混合物に少くともＢａ　、
   　Ｍｙを含むアルカリ土類金部のうちの１種類以上ある
   い’％＠Ｉｈ　、　Ｍｙを含むアルカリ土類金属の１種
   以上と１種以上のこれらフッ化物の混合物を混合し、該
   混合物を溶解炉にて実質的な真壁あるいは不活性ガス雰
   囲気にて加熱溶解し鋳製内に注入凝固した合金のインゴ
   ツ゛トを得ることを特徴とする一永久磁石合金の製造方
   法。 ２　混合物中の原料金属の一部がＢｙ、ｒｉ、ｚｒ。 １４　、７ｍ　、　Ｆからなる少くとも一つの金属で置
   換され−Ｃおり、その置換量は上記原料金属の５０嘔未
   満であること′１Ｌ−１Ｉ＃黴とする特許請求の範ｓ纂
   １槍記載の永久磁石合金の製造方法。 Ｓ、　混合物中の原料金属の一部ないし置換金属の少く
   とも一部が酸化物の形で混入されていることを特徴とす
   る％ｉＦＦ請求の範囲第１項および第２項記載の永久磁
   石合金の製造方法。