JPS6048883B2 - 永久磁石の製造方法 - Google Patents
永久磁石の製造方法Info
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- JPS6048883B2 JPS6048883B2 JP56156203A JP15620381A JPS6048883B2 JP S6048883 B2 JPS6048883 B2 JP S6048883B2 JP 56156203 A JP56156203 A JP 56156203A JP 15620381 A JP15620381 A JP 15620381A JP S6048883 B2 JPS6048883 B2 JP S6048883B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサマリウム（Ｓｍ）−コバルト（Ｃｏ）系の
永久磁石、とりわけＳｍ。
永久磁石、とりわけＳｍ。
Ｃｏ、、系の永久磁石の製造方法に関し、更に詳しくは
残留磁束密度（Ｂｒ）、保磁力（ＩＨｃ）、最大エネル
ギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）などの磁気特性に優れ、また
、耐酸化性にも優れた永久磁石の製造方法に関する。
従来から、Ｒ−Ｍ系（ＲはＳｍ、Ｃｅ、Ｙなどの希土類
元素、ＭはＣｏ及びＣｏとともにＣｕ、Ｆｅなどの金属
元素）永久磁石に関しては各種組成のものが提案されて
いる。 これら永久磁石にあつては、最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）及び残留磁束密度（Ｂｒ）がモータ
ー等の用途においては特に重要な特性であり、そ の値
は可能な限り大きいことが望ましい。
残留磁束密度（Ｂｒ）、保磁力（ＩＨｃ）、最大エネル
ギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）などの磁気特性に優れ、また
、耐酸化性にも優れた永久磁石の製造方法に関する。
従来から、Ｒ−Ｍ系（ＲはＳｍ、Ｃｅ、Ｙなどの希土類
元素、ＭはＣｏ及びＣｏとともにＣｕ、Ｆｅなどの金属
元素）永久磁石に関しては各種組成のものが提案されて
いる。 これら永久磁石にあつては、最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）及び残留磁束密度（Ｂｒ）がモータ
ー等の用途においては特に重要な特性であり、そ の値
は可能な限り大きいことが望ましい。
しかしながら、これらの値も該磁石の保磁力（ＩＨｃ）
がある一定値以上てないと高めることは困難てある。し
たがつて、（ＢＨ）ｍａｘ、Ｂｒの大きい永久磁石を得
るためにはＩＨｃを大きくすることが必要 となる。
ところで、Ｓｍ。
がある一定値以上てないと高めることは困難てある。し
たがつて、（ＢＨ）ｍａｘ、Ｂｒの大きい永久磁石を得
るためにはＩＨｃを大きくすることが必要 となる。
ところで、Ｓｍ。
（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ）、、系の磁石では、Ｆｅ含
量を増したり、Ｃｕ含量を減らすとＢｒを増加させ得る
ことが知られている。しかし、Ｆｅ含量を増したり、Ｃ
ｕ含量を減らすとＩＨｃが低下して来るため、単純にＦ
ｅ含量を増しＣｕ含量を減らすことによつてＢｒや（Ｂ
Ｈ）ｍａｘの向上を図ることはできない。そのため、従
来のｓｍ２（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ）、、系の磁石は
、ＩＨｃをある値以上に維持しながら、Ｂｒを可能な限
り大きくすることを目的としてその組成が決定されてき
た。例えば、特公昭５５−１５０９６号公報には、１０
〜３踵量％のＹ及び他の希土類元素、０．２〜７重量％
のＴｉ、５〜２０重量％のＣｕ、２〜１５重量％のＪＦ
ｅ）残部がＣｏを主成分とする金属粉末を磁界中で成形
した後焼結して成る永久磁石は、耐酸化性及びＩＨｃ，
（ＢＨ）Ｍａｘなどの磁気特性に優れることが開示され
ている。また、特開昭５２−１０９１９１号公報には、
２３〜３喧量％のＳｍ，Ｏ．２〜１．５重量％のＴｉ，
９〜１３重量％のＣｕ，３〜１２重量％のＦｅ）残部が
ＣＯを主成分とする金属粉末を磁界中で成形した後焼結
して成る永久磁石が開示されている。しかしながら、こ
れらの組成は、Ｃｕ含量及びＦｅ含量の変動に伴つて起
る、残留磁束密度と保持力の変化を妥協的に適合させた
結果であるから、必ずしも十分なものとは言えないもの
であつた。
量を増したり、Ｃｕ含量を減らすとＢｒを増加させ得る
ことが知られている。しかし、Ｆｅ含量を増したり、Ｃ
ｕ含量を減らすとＩＨｃが低下して来るため、単純にＦ
ｅ含量を増しＣｕ含量を減らすことによつてＢｒや（Ｂ
Ｈ）ｍａｘの向上を図ることはできない。そのため、従
来のｓｍ２（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ）、、系の磁石は
、ＩＨｃをある値以上に維持しながら、Ｂｒを可能な限
り大きくすることを目的としてその組成が決定されてき
た。例えば、特公昭５５−１５０９６号公報には、１０
〜３踵量％のＹ及び他の希土類元素、０．２〜７重量％
のＴｉ、５〜２０重量％のＣｕ、２〜１５重量％のＪＦ
ｅ）残部がＣｏを主成分とする金属粉末を磁界中で成形
した後焼結して成る永久磁石は、耐酸化性及びＩＨｃ，
（ＢＨ）Ｍａｘなどの磁気特性に優れることが開示され
ている。また、特開昭５２−１０９１９１号公報には、
２３〜３喧量％のＳｍ，Ｏ．２〜１．５重量％のＴｉ，
９〜１３重量％のＣｕ，３〜１２重量％のＦｅ）残部が
ＣＯを主成分とする金属粉末を磁界中で成形した後焼結
して成る永久磁石が開示されている。しかしながら、こ
れらの組成は、Ｃｕ含量及びＦｅ含量の変動に伴つて起
る、残留磁束密度と保持力の変化を妥協的に適合させた
結果であるから、必ずしも十分なものとは言えないもの
であつた。
ところで、Ｂｒを低下させるＣｕ分を減らし、Ｂｒを向
上させるＦｅ分を増加させ、同時にＩＨｃを一定値以上
に保持することができれば、Ｂｒ及び（ＢＨ）Ｍａｘの
大きい優れた磁気特性を有する永久磁石を得ることがで
きる。
上させるＦｅ分を増加させ、同時にＩＨｃを一定値以上
に保持することができれば、Ｂｒ及び（ＢＨ）Ｍａｘの
大きい優れた磁気特性を有する永久磁石を得ることがで
きる。
本発明者らは、上記の課題を達成すべく永久磁石を構成
する合金の組成及び熱処理過程に関し鋭意研究を重ねた
結果、該合金の組成をＳｍ（ＣＯ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｔｉ）
ｚの式で表した場合、Ｚ＞６．９でしかも焼結後に特定
の時効処理を施すと、Ｆｅ量を増しＣｕ量を減らすこと
によつても従来の知見とは全く逆にＩＨｃを増加させ得
るとの事実を見出し、該知見に基づいてＢｒ及び（ＢＨ
）Ｍａｘを著し．く高めた永久磁石を開発し、既に特願
昭５６−１０３４３４号として特許出願した。
する合金の組成及び熱処理過程に関し鋭意研究を重ねた
結果、該合金の組成をＳｍ（ＣＯ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｔｉ）
ｚの式で表した場合、Ｚ＞６．９でしかも焼結後に特定
の時効処理を施すと、Ｆｅ量を増しＣｕ量を減らすこと
によつても従来の知見とは全く逆にＩＨｃを増加させ得
るとの事実を見出し、該知見に基づいてＢｒ及び（ＢＨ
）Ｍａｘを著し．く高めた永久磁石を開発し、既に特願
昭５６−１０３４３４号として特許出願した。
本発明者らは、Ｓｍ２ｃＯ，，系永久磁石の磁気特性及
ひ耐酸化性をより改善すべく、該永久磁石の組成及び処
理過程に関し更に研究を重ねた結果、あこる組成の金属
粉末を焼結した後、該焼結体を６００゜Ｃ以上７００゜
Ｃ未満の温度で所定時間保持し、５℃／Ｍｉｎ以下の冷
却速度で徐冷すると得られた永久磁石のＩＨｃか著しく
増大するとの事実を見出し本発明を完成するに到つた。
ひ耐酸化性をより改善すべく、該永久磁石の組成及び処
理過程に関し更に研究を重ねた結果、あこる組成の金属
粉末を焼結した後、該焼結体を６００゜Ｃ以上７００゜
Ｃ未満の温度で所定時間保持し、５℃／Ｍｉｎ以下の冷
却速度で徐冷すると得られた永久磁石のＩＨｃか著しく
増大するとの事実を見出し本発明を完成するに到つた。
３本発明は、Ｂｒ，（ＢＨ）Ｍａｘ，ＩＨｃなどの磁気
特性に優れ、また耐酸化性も優れたＳｍ。
特性に優れ、また耐酸化性も優れたＳｍ。
ＣＯ，，系永久磁石の製造方法の提供を目的とするもの
である。本発明の永久磁石の製造方法は、サマリウム２
６４〜２踵量％と、チタン０．２〜３重量％と、銅３〜
９重量％と、鉄１０〜１４重量％と、残部は主としてコ
バルトである金属粉末を焼結し、６００゜Ｃ以上７００
゜Ｃ未満の温度範囲において所定時間保持した後、毎分
５℃以下の冷却速度で徐冷することを特徴とする。
である。本発明の永久磁石の製造方法は、サマリウム２
６４〜２踵量％と、チタン０．２〜３重量％と、銅３〜
９重量％と、鉄１０〜１４重量％と、残部は主としてコ
バルトである金属粉末を焼結し、６００゜Ｃ以上７００
゜Ｃ未満の温度範囲において所定時間保持した後、毎分
５℃以下の冷却速度で徐冷することを特徴とする。
原料の金属粉末において、Ｓｍの含量は２６〜２９重量
％であつて、２鍾量％未満の場合にはＩＨｃの増大はな
く、また、２９重量％を超えるとＩＨｃは減少すると同
時にＢｒも・減少して（ＢＨ）Ｍａｘの増大がはかれな
い。
％であつて、２鍾量％未満の場合にはＩＨｃの増大はな
く、また、２９重量％を超えるとＩＨｃは減少すると同
時にＢｒも・減少して（ＢＨ）Ｍａｘの増大がはかれな
い。
Ｔｉは０．２〜３重量％であつて、Ｔｉが０．踵量％未
満の場合にはＩＨｃが顕著には増大せず、３重量％を超
えるとＢｒが減少すフる。Ｃｕは３〜９重量％であつて
、３重量％未満の場合にはＩＨｃの増大がはかれず、９
重量％を超えるとＢｒが減少すると同時に後述する熱処
理効果が小さくなり、結果として（ＢＨ）Ｍａｘも特に
増大することがない。Ｆｅは１０〜１４重量％であ・つ
て、ｗ重量％未満では熱処理効果が小さく、また１４重
量％を超えるとＩＨｃが減少し、熱処理効果も小さく、
したがつて（ＢＨ）Ｍａｘが減少する。原料の金属粉末
の残部はＣＯである。本発明の永久磁石は次のようにし
て作製される。
満の場合にはＩＨｃが顕著には増大せず、３重量％を超
えるとＢｒが減少すフる。Ｃｕは３〜９重量％であつて
、３重量％未満の場合にはＩＨｃの増大がはかれず、９
重量％を超えるとＢｒが減少すると同時に後述する熱処
理効果が小さくなり、結果として（ＢＨ）Ｍａｘも特に
増大することがない。Ｆｅは１０〜１４重量％であ・つ
て、ｗ重量％未満では熱処理効果が小さく、また１４重
量％を超えるとＩＨｃが減少し、熱処理効果も小さく、
したがつて（ＢＨ）Ｍａｘが減少する。原料の金属粉末
の残部はＣＯである。本発明の永久磁石は次のようにし
て作製される。
すなわち、まず、上記した配合比の金属粉末を、所定の
押し型に充填した後、磁界中て圧縮成形して成形体とし
、該成形体を、真空、窒素、希ガス等の不活性雰囲気中
で焼結する。焼結温度は通常１０５０〜１２５０゜Ｃの
温度が適用される。得られた焼結体は、つぎに、本発明
における第２の特徴である所定の熱処理が施される。す
なわち、まず、焼結体は上記したような不活性雰囲気中
で、６００℃以上７００℃未満の温度で所定時間保持さ
れる。処理温度がこの範囲を外れると、得られた永久磁
石のＩＨｃ及び（ＢＨ）Ｍａｘが著しく減少する。また
、このとき、処理時間は、通常０．１秒〜１時間て充分
である。その後、焼結体は５゜Ｃ／Ｍｉｎ以下の冷却速
度で徐冷されて本発明の永久磁石となる。
押し型に充填した後、磁界中て圧縮成形して成形体とし
、該成形体を、真空、窒素、希ガス等の不活性雰囲気中
で焼結する。焼結温度は通常１０５０〜１２５０゜Ｃの
温度が適用される。得られた焼結体は、つぎに、本発明
における第２の特徴である所定の熱処理が施される。す
なわち、まず、焼結体は上記したような不活性雰囲気中
で、６００℃以上７００℃未満の温度で所定時間保持さ
れる。処理温度がこの範囲を外れると、得られた永久磁
石のＩＨｃ及び（ＢＨ）Ｍａｘが著しく減少する。また
、このとき、処理時間は、通常０．１秒〜１時間て充分
である。その後、焼結体は５゜Ｃ／Ｍｉｎ以下の冷却速
度で徐冷されて本発明の永久磁石となる。
このとき、冷却度が５℃／Ｍｉｎより大きいときには、
ＩＨｃの増大は充分でない。
ＩＨｃの増大は充分でない。
以下に、本発明を実施例に基ついて説明する。
まず、永久磁石は次のようにして製造された。所定の組
成比で各金属元素を配合して、その約４ｋ９を真空高周
波誘導加熱炉で溶融後冷却し、得られたインゴットを粗
粉砕後、ジェットミルで粉砕して微粉末とした。この微
粉末を所定の押し型に充填し、２０，０００エルステッ
ドの磁界をかけながら２ｔ０ｎ／ｄの圧力で圧縮成形し
た。得られた成形体にアルゴン雰囲気中で所定温度、所
定時間の焼結処を施した後、直ちに室温まで一旦冷却し
、ついで再び所定温度で所定時間保持した後、徐冷処理
を施した。以下に％は重量％を表わす。実施例１１Ｈｃ
，（ＢＨ）Ｍａｘ（７）Ｃｕ含量依存性と熱処理の効果
組成：Ｓｍ２７．７％，ＴｉＯ．７％，Ｆｅｌｌ．８％
，ＣＵ２〜１１．５％，ＣＯ残部焼結条件：１１９５゜
Ｃ×１時間 熱処理：６５０℃で１時間保持した後、２℃／Ｍｉｎの
冷却速度で徐冷。
成比で各金属元素を配合して、その約４ｋ９を真空高周
波誘導加熱炉で溶融後冷却し、得られたインゴットを粗
粉砕後、ジェットミルで粉砕して微粉末とした。この微
粉末を所定の押し型に充填し、２０，０００エルステッ
ドの磁界をかけながら２ｔ０ｎ／ｄの圧力で圧縮成形し
た。得られた成形体にアルゴン雰囲気中で所定温度、所
定時間の焼結処を施した後、直ちに室温まで一旦冷却し
、ついで再び所定温度で所定時間保持した後、徐冷処理
を施した。以下に％は重量％を表わす。実施例１１Ｈｃ
，（ＢＨ）Ｍａｘ（７）Ｃｕ含量依存性と熱処理の効果
組成：Ｓｍ２７．７％，ＴｉＯ．７％，Ｆｅｌｌ．８％
，ＣＵ２〜１１．５％，ＣＯ残部焼結条件：１１９５゜
Ｃ×１時間 熱処理：６５０℃で１時間保持した後、２℃／Ｍｉｎの
冷却速度で徐冷。
比較のために、熱処理を行なわない外は、実施例１と同
様にして別の永久磁石（比較例１）を製造した。
様にして別の永久磁石（比較例１）を製造した。
得られた永久磁石のＣｕ含量と、ＩＨｃ，（ＢＨ）Ｍａ
ｘとの関係を第１図に示した。
ｘとの関係を第１図に示した。
図において、曲線Ａ：実施例１のＩＨｃ、曲線ａ：比較
例１の１．’Ｈｃ、曲線Ｂ：実施例１の（ＢＨ）Ｍａｘ
）曲線ｂ：比較例１の（ＢＨ）Ｍａｘを表わす。図から
明らかなように、本発明の永久磁石は、ＣＵ９％以下で
もＩＨｃが大きく、また、（ＢＨ）Ｍａｘのピークも熱
処理前にはＣＵ：１０〜１１％であつたものが、７〜８
％以下のところにシフトし、かつ、（ＢＨ）Ｍａｘの値
も可成り増大している。
例１の１．’Ｈｃ、曲線Ｂ：実施例１の（ＢＨ）Ｍａｘ
）曲線ｂ：比較例１の（ＢＨ）Ｍａｘを表わす。図から
明らかなように、本発明の永久磁石は、ＣＵ９％以下で
もＩＨｃが大きく、また、（ＢＨ）Ｍａｘのピークも熱
処理前にはＣＵ：１０〜１１％であつたものが、７〜８
％以下のところにシフトし、かつ、（ＢＨ）Ｍａｘの値
も可成り増大している。
実施例２実施例にかかる試料２１〜２３と比較試料２１
〜３１を製造した。
〜３１を製造した。
各試料の組成、焼結条件を表に示した。熱処理の条件は
、次のとおりであつた。表中、番号で示した熱処のパタ
ーンはそれぞれ以下のとおりてある。１：６５０℃で１
時間＋２゜Ｃ／Ｍｉｎで徐冷。
、次のとおりであつた。表中、番号で示した熱処のパタ
ーンはそれぞれ以下のとおりてある。１：６５０℃で１
時間＋２゜Ｃ／Ｍｉｎで徐冷。
２ ：６００℃で１時間＋１００Ｃ／Ｍｌｎで徐冷。
３：７５０゜Ｃで１時間＋２゜Ｃ／Ｍｉｎで徐冷。
４：５５０℃で１時間＋２゜Ｃ／Ｍｉｎで徐冷。
比較例は、組成又は熱処理が本発明の範囲外にあるもの
である。製造した永久磁石のＢｒ，Ｉ［ プＣ，（ＢＨ
）Ｍａｘを第１表に併記した。実施例３ （ＢＨ）Ｍａｘの冷却速度への依存性 組成：Ｓｍ２７．７％，ＴｉＯ．７Ｏ％，Ｃｕ７．９％
Ｆｅｌｌ．８％，ＣＯ残部。
である。製造した永久磁石のＢｒ，Ｉ［ プＣ，（ＢＨ
）Ｍａｘを第１表に併記した。実施例３ （ＢＨ）Ｍａｘの冷却速度への依存性 組成：Ｓｍ２７．７％，ＴｉＯ．７Ｏ％，Ｃｕ７．９％
Ｆｅｌｌ．８％，ＣＯ残部。
’０ 焼結条件：１１９５℃×１時間
熱処理：６５０゜Ｃて３紛間保持した後、各種の冷却速
度で徐冷。
度で徐冷。
得られた永久磁石の（ＢＨ）Ｍａｘと冷却速度との関係
を第２図に示した。
を第２図に示した。
図から明らかなように、冷却速度が５゜Ｃ／Ｍｉｎ以下
において（ＢＨ）Ｍａｘの増大することがわかる。
において（ＢＨ）Ｍａｘの増大することがわかる。
以上説明したように、本発明により得られる永久磁石は
その磁気特性が大幅に向上する。
その磁気特性が大幅に向上する。
これは、Ｓｍ２ｃＯ，７系永久磁石にあつては、Ｒ。Ｃ
Ｏ，，相及ひＲＣへ相から成る２相分離型のセル構造を
有する組織になるが、これらの組織形態及び両相の磁気
特性の改善がなされたためであると考えられる。なお、
本発明により得られる永久磁石は、Ｔｉが含有されてい
ることにより、その耐酸化性も向上する。
Ｏ，，相及ひＲＣへ相から成る２相分離型のセル構造を
有する組織になるが、これらの組織形態及び両相の磁気
特性の改善がなされたためであると考えられる。なお、
本発明により得られる永久磁石は、Ｔｉが含有されてい
ることにより、その耐酸化性も向上する。
第１図はＩＨｃ，（ＢＨ）Ｍａｘ（７）Ｃｕ含有依存性
と熱処理の効果を表わす図てあり、第２図は実施例３で
示した組成の永久磁石の（ＢＨ）Ｍａｘと冷却速度との
関係図である。
と熱処理の効果を表わす図てあり、第２図は実施例３で
示した組成の永久磁石の（ＢＨ）Ｍａｘと冷却速度との
関係図である。
Claims (1)
- １ サマリウム２６〜２９重量％と、チタン０．２〜３
重量％と、銅３〜９重量％と、鉄１０〜１４重量％と、
残部は主としてコバルトである金属粉末を焼結し、６０
０℃以上７００℃未満の温度範囲において所定時間保持
した後、毎分５℃以下の冷却速度で徐冷することを特徴
とする永久磁石の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156203A JPS6048883B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 永久磁石の製造方法 |
| US06/392,593 US4578125A (en) | 1981-07-03 | 1982-06-28 | Permanent magnet |
| DE8282105921T DE3269965D1 (en) | 1981-07-03 | 1982-07-02 | Permanent magnet |
| EP82105921A EP0069362B1 (en) | 1981-07-03 | 1982-07-02 | Permanent magnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156203A JPS6048883B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857707A JPS5857707A (ja) | 1983-04-06 |
| JPS6048883B2 true JPS6048883B2 (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=15622614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56156203A Expired JPS6048883B2 (ja) | 1981-07-03 | 1981-10-02 | 永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048883B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103993A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-09 | Murata Mfg Co Ltd | 空中超音波トランスジユ−サ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027905A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Omron Tateisi Electronics Co | プログラマブル・コントロ−ラ |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP56156203A patent/JPS6048883B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5857707A (ja) | 1983-04-06 |
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