JPS6116417B2 - - Google Patents
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- JPS6116417B2 JPS6116417B2 JP57195325A JP19532582A JPS6116417B2 JP S6116417 B2 JPS6116417 B2 JP S6116417B2 JP 57195325 A JP57195325 A JP 57195325A JP 19532582 A JP19532582 A JP 19532582A JP S6116417 B2 JPS6116417 B2 JP S6116417B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- magnetic properties
- sec
- alloys
- magnetic
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1205—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving particular fabrication steps or treatments of ingots or slabs
- C21D8/1211—Rapid solidification; Thin strip casting
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、急冷硬質磁石合金に関し、さらに詳
細にはNd−Fe−Co三元系合金組成から得られる
急冷磁石合金に関するものである。
細にはNd−Fe−Co三元系合金組成から得られる
急冷磁石合金に関するものである。
従来、希土類元素を含む希土類磁石合金とし
て、SmCo5、SmCo7、SmCo17などで代表され
る。金属間化合物磁石が知られている。これらの
希土類磁石は磁気特性が優れているため、現在広
く利用されている。一般に希土類磁石の製造方法
は、優れた磁気特性を得る目的で、溶解−粉砕−
プレス成形−焼結−時効熱処理が必要であり、か
つ温度管理が極めて複雑であること、金属間化合
物磁石であるため脆く、機械加工性が極めて悪い
などの欠点を有している。
て、SmCo5、SmCo7、SmCo17などで代表され
る。金属間化合物磁石が知られている。これらの
希土類磁石は磁気特性が優れているため、現在広
く利用されている。一般に希土類磁石の製造方法
は、優れた磁気特性を得る目的で、溶解−粉砕−
プレス成形−焼結−時効熱処理が必要であり、か
つ温度管理が極めて複雑であること、金属間化合
物磁石であるため脆く、機械加工性が極めて悪い
などの欠点を有している。
本発明はこの点を改善すべくなされたもので、
その要旨は組成式、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし
0.4≦Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕で示される急冷磁
石合金である。
その要旨は組成式、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし
0.4≦Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕で示される急冷磁
石合金である。
本発明の急冷磁石合金は、該当組成の溶湯を５
〜30m/secの表面速度を有する回転体の表面に射
出して溶湯から急速に冷却することによつて得ら
れ、従来の結晶の希土類磁石合金と成分および金
相的に全く異なる。本発明の組成式の範囲から得
られる急冷合金の構造は、Ｘ線回折の結果から判
断すると、急冷時の表面速度が30m/secに近い場
合には、Ｘ線的に非晶質構造である。また、５
m/secに近い場合には、結晶、例えば同組成のも
のについてアーク溶解したインゴツトと比較する
と、その回折パターンに類似しているが、ただ回
折ピーク高さがインデツトのものより著しく小さ
いので、優れた磁気特性を示すものと考えられ
る。
〜30m/secの表面速度を有する回転体の表面に射
出して溶湯から急速に冷却することによつて得ら
れ、従来の結晶の希土類磁石合金と成分および金
相的に全く異なる。本発明の組成式の範囲から得
られる急冷合金の構造は、Ｘ線回折の結果から判
断すると、急冷時の表面速度が30m/secに近い場
合には、Ｘ線的に非晶質構造である。また、５
m/secに近い場合には、結晶、例えば同組成のも
のについてアーク溶解したインゴツトと比較する
と、その回折パターンに類似しているが、ただ回
折ピーク高さがインデツトのものより著しく小さ
いので、優れた磁気特性を示すものと考えられ
る。
この場合急冷磁石合金に存在する物質は、Nd
およびNd2（Fe、Co）17の２相混合物からなるこ
とが判つた。従つて本発明のうち、優れた磁気特
性を得るには表面速度が５〜30m/secの範囲にあ
り、しかも希土類、金属Ndおよび金属間化合物
Nd2（Fe、Co）17の存在量が同一組成からなる多
結晶の合金の存在量よりも少なくなることが条件
である。このことは次の試験から明らかである。
すなわち、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし、0.4≦
Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕から得られる合金を高
周波溶解あるいはアーク溶解法で作製した。この
合金は多結晶合金であり、粉末Ｘ線回折法により
物質の同定を行なうと、NdおよびNd2（Fe、
Co）17の２種類の物質から構成された合金であつ
た。
およびNd2（Fe、Co）17の２相混合物からなるこ
とが判つた。従つて本発明のうち、優れた磁気特
性を得るには表面速度が５〜30m/secの範囲にあ
り、しかも希土類、金属Ndおよび金属間化合物
Nd2（Fe、Co）17の存在量が同一組成からなる多
結晶の合金の存在量よりも少なくなることが条件
である。このことは次の試験から明らかである。
すなわち、Nd1-X（Fe1-YCoY）X〔ただし、0.4≦
Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4〕から得られる合金を高
周波溶解あるいはアーク溶解法で作製した。この
合金は多結晶合金であり、粉末Ｘ線回折法により
物質の同定を行なうと、NdおよびNd2（Fe、
Co）17の２種類の物質から構成された合金であつ
た。
これらの合金の磁気特性を室温で試料振動型磁
力計により測定すると、保磁力1Hc（Oe）は〜
350（Oe）、印加磁場15K（Oe）時の磁化（σ15
Ｋ）は、〜50（emu/ｇ）程度である。この塊状
多結晶合金は、磁気特性の改善の目的により階段
昇・降温あるいは一定温度で、ある時間保持する
方法などの組み合わせ熱処理方法を実施した。し
かし1Hcおよびσ15K値の改善は極めて小さく、希
土類硬質磁石として利用することは磁気特性の面
から全く希望がもてない。それを本発明では溶湯
から急速に冷却することで磁気特性の優れた例え
ば 1Hc＝7500（Oe）、σ10K＝58（emu/ｇ）の磁
石合金が得られるものである。
力計により測定すると、保磁力1Hc（Oe）は〜
350（Oe）、印加磁場15K（Oe）時の磁化（σ15
Ｋ）は、〜50（emu/ｇ）程度である。この塊状
多結晶合金は、磁気特性の改善の目的により階段
昇・降温あるいは一定温度で、ある時間保持する
方法などの組み合わせ熱処理方法を実施した。し
かし1Hcおよびσ15K値の改善は極めて小さく、希
土類硬質磁石として利用することは磁気特性の面
から全く希望がもてない。それを本発明では溶湯
から急速に冷却することで磁気特性の優れた例え
ば 1Hc＝7500（Oe）、σ10K＝58（emu/ｇ）の磁
石合金が得られるものである。
つぎに本発明の特許請求の範囲についてその組
成について限定理由を述べる。
成について限定理由を述べる。
先ず組成式Nd1-X（Fe1-YCoY）XでＸ＜0.4の場
合には 1Hc値が1000（Oe）以下となる。またＸ
＞0.7の場合には 1Hc値が極端に低下することお
よび希土類元素の量が著しく多いため、工業製品
としてはコスト高となり不利である。また、遷移
金属の（Fe1-YCoY）でＹ＜0.01の場合には磁化
σ値が低下し、更に急冷して得られるリボン状薄
帯の形状について良質なものが得にくい欠点を有
する。またＹ＞0.4の場合には 1Hcおよびσ値が
低下し、優れた磁気特性を有する急冷磁石合金が
得られない。
合には 1Hc値が1000（Oe）以下となる。またＸ
＞0.7の場合には 1Hc値が極端に低下することお
よび希土類元素の量が著しく多いため、工業製品
としてはコスト高となり不利である。また、遷移
金属の（Fe1-YCoY）でＹ＜0.01の場合には磁化
σ値が低下し、更に急冷して得られるリボン状薄
帯の形状について良質なものが得にくい欠点を有
する。またＹ＞0.4の場合には 1Hcおよびσ値が
低下し、優れた磁気特性を有する急冷磁石合金が
得られない。
本発明の急冷磁石合金は、一般に非晶質磁性材
料の製造に使用されている金属製の回転体の表面
上に溶湯を射出し、リボン状試料を得る液体急冷
法によつて製造される。液体急冷法とは、構成元
素の原料あるいは合金を石英、酸化物あるいは高
融点金属性のルツボに装入し、これを高周波ある
いは抵抗加熱溶解後、ルツボ下端部に設けられた
溶湯出口部からArガス射出圧0.1〜１Kg/cm2で金
属製の回転体表面に射出急冷し、リボン状の磁石
合金を得るものである。
料の製造に使用されている金属製の回転体の表面
上に溶湯を射出し、リボン状試料を得る液体急冷
法によつて製造される。液体急冷法とは、構成元
素の原料あるいは合金を石英、酸化物あるいは高
融点金属性のルツボに装入し、これを高周波ある
いは抵抗加熱溶解後、ルツボ下端部に設けられた
溶湯出口部からArガス射出圧0.1〜１Kg/cm2で金
属製の回転体表面に射出急冷し、リボン状の磁石
合金を得るものである。
これら溶解・射出作業は希土類元素の酸化を防
止する目的で、全てArあるいは窒素ガスなどの
不活性ガス雰囲気中で実施しなければならない。
溶湯急冷用の回転体の材質はCu、FeおよびCrメ
ツキ、ステンレスなどの耐熱、耐触性の合金ある
いはセラミツクス製が利用でき、さらに伝熱性お
よびぬれ性などを考慮し、回転体表面に異種金属
あるいはセラミツクの表面処理を有するものが良
い。回転体の形状はロール、円板などであり、又
円筒の内面に溶湯を射出するようにしてもよい。
止する目的で、全てArあるいは窒素ガスなどの
不活性ガス雰囲気中で実施しなければならない。
溶湯急冷用の回転体の材質はCu、FeおよびCrメ
ツキ、ステンレスなどの耐熱、耐触性の合金ある
いはセラミツクス製が利用でき、さらに伝熱性お
よびぬれ性などを考慮し、回転体表面に異種金属
あるいはセラミツクの表面処理を有するものが良
い。回転体の形状はロール、円板などであり、又
円筒の内面に溶湯を射出するようにしてもよい。
本発明の急冷磁石合金は、高速回転体例えば回
転ロール表面上での冷却速度により得られる磁石
合金の磁気特性が大幅に変化する。優れた磁気特
性を有する磁石合金を得るためには、回転体の表
面速度が５〜30m/secを有する必要がある。この
回転体の表面速度とは例えば回転ロールの場合、
ロールの円周×回転数（r.p.m）で規定されるも
のである。回転ロール表面速度が５〜30m/secで
得られるリボン状磁石合金のリボン厚さは10〜数
百μｍ程度であるが、回転体の表面速度が30m/s
ｅｃを越えると極端にリボンの厚さが薄くなり良質
な連続した長尺のリボンが得にくくなる。これら
の製造方法から、得られる急冷磁石合金は薄帯で
あるから、薄板状の硬質磁性材料の用途には、焼
結磁石を切断して作る方法と比較して製造面での
工程数の大幅な簡略化の他に機械加工および切断
のみで製品化が計れるのでコスト面でも有利であ
る。
転ロール表面上での冷却速度により得られる磁石
合金の磁気特性が大幅に変化する。優れた磁気特
性を有する磁石合金を得るためには、回転体の表
面速度が５〜30m/secを有する必要がある。この
回転体の表面速度とは例えば回転ロールの場合、
ロールの円周×回転数（r.p.m）で規定されるも
のである。回転ロール表面速度が５〜30m/secで
得られるリボン状磁石合金のリボン厚さは10〜数
百μｍ程度であるが、回転体の表面速度が30m/s
ｅｃを越えると極端にリボンの厚さが薄くなり良質
な連続した長尺のリボンが得にくくなる。これら
の製造方法から、得られる急冷磁石合金は薄帯で
あるから、薄板状の硬質磁性材料の用途には、焼
結磁石を切断して作る方法と比較して製造面での
工程数の大幅な簡略化の他に機械加工および切断
のみで製品化が計れるのでコスト面でも有利であ
る。
以下に本発明の詳細を実施例により説明する。
実施例 １
組成式Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.6で示される合金
を、まず真空高周波溶解により作製し、この合金
を上述した回転ロール法（高周波加熱した溶湯を
Arガス圧0.4Kg/cm2でクロムメツキしたCuロール
表面の射出）で急冷磁石合金を得た。試料は
3.9、7.8、11.8、15.7、23.6および29.5m/secの表
面速度の場合でそれぞれ作製した。第１図はこれ
らの試料の急冷したままの状態での磁気特性
1Hcおよびσ10K値を示す。図から磁気特性のうち
1Hcはロール表面速度よつて大きく変化するこ
とが判る。Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.6急冷磁石合金の
磁性特性は、ロール表面速度が11.8m/secの場合
に 1Hcが最大となり、 1Hc＝7500（Oe）、σ10K
＝58（emu/ｇ）であつた。なお、使用したイン
ゴツト合金の磁気特性は 1Hc≒250（Oe）、σ10K
45（emu/ｇ）であつた。このことからNd0.4
（Fe0.8Co0.2）0.6合金は、溶湯から５〜30m/secの
表面速度を有する回転ロール上で急速に冷却する
方法により優れた磁性特性を有する永久磁石合金
が得られることが判る。
を、まず真空高周波溶解により作製し、この合金
を上述した回転ロール法（高周波加熱した溶湯を
Arガス圧0.4Kg/cm2でクロムメツキしたCuロール
表面の射出）で急冷磁石合金を得た。試料は
3.9、7.8、11.8、15.7、23.6および29.5m/secの表
面速度の場合でそれぞれ作製した。第１図はこれ
らの試料の急冷したままの状態での磁気特性
1Hcおよびσ10K値を示す。図から磁気特性のうち
1Hcはロール表面速度よつて大きく変化するこ
とが判る。Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.6急冷磁石合金の
磁性特性は、ロール表面速度が11.8m/secの場合
に 1Hcが最大となり、 1Hc＝7500（Oe）、σ10K
＝58（emu/ｇ）であつた。なお、使用したイン
ゴツト合金の磁気特性は 1Hc≒250（Oe）、σ10K
45（emu/ｇ）であつた。このことからNd0.4
（Fe0.8Co0.2）0.6合金は、溶湯から５〜30m/secの
表面速度を有する回転ロール上で急速に冷却する
方法により優れた磁性特性を有する永久磁石合金
が得られることが判る。
実施例 ２
組成式Nd1-X（Fe0.8Co0.2）X、Ｘ＝0.4、0.5、
0.6および0.7で示される合金を真空溶解により作
製し、この合金をロール表面速度11.8m/secの条
件で回転ロール法により急冷合金試料を作製し
た。第２図は、これら試料の急冷したままの状態
での磁気特性を示す。 1Hcは0.4≦Ｘ≦0.7の範囲
において約2000〜7500（Oe）まで変化し、Ｘ＝
0.6のときピーク値7500（Oe）を示した。また、
σ10Kは0.4≦ｘ≦0.7でＸの増加に伴い約20〜68
（emu/ｇ）まで変化した。なお、第２図に示した
急冷磁石合金のインゴツト試料の磁性特性は、
1Hcが200〜400（Oe）、σ10K30〜65（emu/ｇ）
であつた。このことからNd1-X（Fe0.8Co0.2）X、
ただし、0.4≦Ｘ≦0.7から得られる急冷磁石合金
は、回転ロール法により急速冷却されることで優
れた磁性特性を有するものが得られることが判つ
た。
0.6および0.7で示される合金を真空溶解により作
製し、この合金をロール表面速度11.8m/secの条
件で回転ロール法により急冷合金試料を作製し
た。第２図は、これら試料の急冷したままの状態
での磁気特性を示す。 1Hcは0.4≦Ｘ≦0.7の範囲
において約2000〜7500（Oe）まで変化し、Ｘ＝
0.6のときピーク値7500（Oe）を示した。また、
σ10Kは0.4≦ｘ≦0.7でＸの増加に伴い約20〜68
（emu/ｇ）まで変化した。なお、第２図に示した
急冷磁石合金のインゴツト試料の磁性特性は、
1Hcが200〜400（Oe）、σ10K30〜65（emu/ｇ）
であつた。このことからNd1-X（Fe0.8Co0.2）X、
ただし、0.4≦Ｘ≦0.7から得られる急冷磁石合金
は、回転ロール法により急速冷却されることで優
れた磁性特性を有するものが得られることが判つ
た。
実施例 ３
組成式Nd0.4（Fe1-YCoY）0.6、Ｙ＝0.05、0.2、
0.4で示される３種類の合金は、まずArガス雰囲
気中でアーク溶解法によりボタンインゴツト（約
200ｇ）を製作した。さらにこの合金を使用し
て、ロール表面速度11.8m/secの条件で回転ロー
ル法により急冷合金試料を得た。この急冷試料
Nd0.4（Fe0.95Co0.05）0.6、Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.
６、Nd0.4（Fe0.6Co0.4）0.6の磁気特性は、それぞれ
1Hc＝3800（Oe）、σ10K＝54（emu/ｇ）；7500
（Oe）、58（emu/ｇ）および4500（Oe）、500（e
ｍｕ／ｇ）であつた。この結果をみると、FeとCo
の組み合せとしてはＹ＝0.2、（Fe0.8Co0.2）の場
合に磁気特性の優れた急冷合金が得られた。ま
た、Ｙ値はσ10Kよりも 1Hc値に大きな影響を与
えた。さらにＹ＝0.05の合金の射出実験は、他の
Ｙ＝0.2、0.4の合金の場合よりも良質な薄帯形状
を有するものが得難く、製造面からもＹ値として
は0.2付近の組成が良いことが判つた。
0.4で示される３種類の合金は、まずArガス雰囲
気中でアーク溶解法によりボタンインゴツト（約
200ｇ）を製作した。さらにこの合金を使用し
て、ロール表面速度11.8m/secの条件で回転ロー
ル法により急冷合金試料を得た。この急冷試料
Nd0.4（Fe0.95Co0.05）0.6、Nd0.4（Fe0.8Co0.2）0.
６、Nd0.4（Fe0.6Co0.4）0.6の磁気特性は、それぞれ
1Hc＝3800（Oe）、σ10K＝54（emu/ｇ）；7500
（Oe）、58（emu/ｇ）および4500（Oe）、500（e
ｍｕ／ｇ）であつた。この結果をみると、FeとCo
の組み合せとしてはＹ＝0.2、（Fe0.8Co0.2）の場
合に磁気特性の優れた急冷合金が得られた。ま
た、Ｙ値はσ10Kよりも 1Hc値に大きな影響を与
えた。さらにＹ＝0.05の合金の射出実験は、他の
Ｙ＝0.2、0.4の合金の場合よりも良質な薄帯形状
を有するものが得難く、製造面からもＹ値として
は0.2付近の組成が良いことが判つた。
なお、アーク溶解法から得られた３種類の合金
試料の磁性特性は 1Hc＝〜350（Oe）、σ10K＝〜
45（emu/ｇ）であつた。
試料の磁性特性は 1Hc＝〜350（Oe）、σ10K＝〜
45（emu/ｇ）であつた。
以上のように本発明によれば多結晶のものの
1Hcが〜350（Oe）である合金に対して最高7500
（Oe）の値を有する急冷磁石合金を製造すること
が可能である。
1Hcが〜350（Oe）である合金に対して最高7500
（Oe）の値を有する急冷磁石合金を製造すること
が可能である。
第１図は回転ロール表面速度と磁性特性の関係
を示すグラフ、第２図は組成と磁性特性の関係を
示すグラフである。
を示すグラフ、第２図は組成と磁性特性の関係を
示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成式 Nd1-X（Fe1-YCoY）X 「ただし0.4≦Ｘ≦0.7、0.01≦Ｙ≦0.4」で示され
る急冷磁石合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195325A JPS5985845A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 急冷磁石合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195325A JPS5985845A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 急冷磁石合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985845A JPS5985845A (ja) | 1984-05-17 |
| JPS6116417B2 true JPS6116417B2 (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16339282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195325A Granted JPS5985845A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 急冷磁石合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985845A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6749960B2 (ja) | 2018-03-20 | 2020-09-02 | 本田技研工業株式会社 | 車載認証装置、方法、およびプログラム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US414939A (en) * | 1889-11-12 | Water-heater | ||
| JPS5629639A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-25 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Amorphous rare earth magnets and producing thereof |
| JPS57141901A (en) * | 1981-02-26 | 1982-09-02 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Permanent magnet powder |
| US4496395A (en) * | 1981-06-16 | 1985-01-29 | General Motors Corporation | High coercivity rare earth-iron magnets |
| US4851058A (en) * | 1982-09-03 | 1989-07-25 | General Motors Corporation | High energy product rare earth-iron magnet alloys |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP57195325A patent/JPS5985845A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5985845A (ja) | 1984-05-17 |
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