JPS6148571B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6148571B2 JPS6148571B2 JP56150569A JP15056981A JPS6148571B2 JP S6148571 B2 JPS6148571 B2 JP S6148571B2 JP 56150569 A JP56150569 A JP 56150569A JP 15056981 A JP15056981 A JP 15056981A JP S6148571 B2 JPS6148571 B2 JP S6148571B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintering
- rare earth
- coercive force
- temperature
- cooling rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0557—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は、希土類含有永久磁石の改良された製
造方法に関する。 一般にRMZ（ＲはSm、Ceなどの希土類元素、
ＭはCoまたはFeおよびCuまたはCo、Fe、Niお
よびCuを表わす。５≦Ｚ≦8.5）で表わされる合
金系に関し、これまで多くの研究報告がなされて
いるが、なかでも希土類元素とCoを主成分とす
る合金系、具体的にはRCo5系ならびにR2Co17系
が、今日、永久磁石材料そして注目され、その工
業化が進められている。 これらの合金はいずれも十分に高い飽和磁化の
強さ（４πIs）と極めて大きな結晶異方性定数と
を有し、したがつて、高い保磁力と最大磁気エネ
ルギー積を有する優れた永久磁石材料になること
が知られている。また、永久磁石の代表的特性で
ある最大磁気エネルギー積（BH）naxは、十分高
い保磁力が得られる場合、その理論的上限値は
（４πIs／２）２として計算できる。 RM5とくにRCo5系合金組成を有する希土類磁
石については現在すでに上限値に近い値の
（BH）naxをもつた磁石材料が工業的に得られてい
る。したがつて、さらに特性を向上させるために
は、Ｍの量、すなわち希土類元素に対するＭのモ
ル比を増加させる必要があり、そこでいわゆる
R2Co17系希土類磁石が注目されるようになつ
た。しかしながら、ただ単にＭの量を増加するの
みでは磁石の基本特性のうちの１種である保磁力
が著しく低下し、実用的な永久磁石としての十分
な特性がえられない。 このような難点を克服するために、従来Ｒ成分
として希土類元素の１種であるSm（サマリウ
ム）を用い、Ｍの構成各成分についてその組合せ
およびその割合を変化させ最終組成を求めること
が種種試みられてきた。 たとえば、特願昭55−14453号ではNiを含有し
たことを特徴とするR2Co17系希土類永久磁石が
提案されているが、得られた特性値は20MGO程
度が限度でそれ以上の値は容易に得られなかつ
た。また、この場合は焼結後必ず800℃の温度で
１〜10時間のいわゆる時効処理工程が不可欠の工
程であつた。 本発明は、以上の点を改良するために、Ｒ
（NiXFeYCo1-X-Y-ZCuZ）A合金系の製造方法につ
いて詳細に研究することにより完成したものであ
り、20MGO以上の高性能磁石が容易に得られ、
かつ時効処理工程を省略可能な、低コストで高性
能でかつ新規なNi含有のR2Co17系希土類磁石に
関する改良された製造方法を提供するものであ
る。 ここに、本発明者らの知見によれば、一般に、
本系磁石合金は、1180〜1250℃の温度で焼結後、
５〜500℃/minの冷却速度で500℃以下の温度ま
で冷却することにより、時効処理を省略し、
20MGO以上の特性を有する高性能な永久磁石を
製造しうる。この際、その最適冷却速度はその
Ni含有量に大きく依存する。保磁力向上に伴な
う磁気特性向上に関するその磁気硬化の構成は明
らかではないが、Ni含有量が多くなるに従つて
最適冷却速度は遅くなり得られる保磁力は大きく
なる。一方、しかしながら、それに伴つて逆に、
得られる最大磁気エネルギー積が小さくなつてし
まう傾向にあることが判明した。 したがつて、本発明は、一般式：Ｒ
（NiXFeYCo1-X-Y-ZCuZ）A（ただし、ＲはSmを主
体とする希土類元素の１種または２種以上の組合
せを示し、Ｘ、Ｙ、ＺおよびＡはそれぞれ下記の
範囲にある） 0.15＜Ｘ≦0.3 0.01≦Ｙ≦0.3 0.02≦Ｚ≦0.3 6.5＜Ａ＜7.5 で表わされる組成の合金を粉砕し、得られた微粉
砕粉末を磁界中で配列し加圧成型した後、1180〜
1250℃の温度で焼結し、次いで５〜150℃/minの
冷却速度で500℃以下の温度まで冷却することに
より、時効処理工程を省略し、20MGO以上の特
性を有する高性能な永久磁石を製造しうる方法で
ある。 本発明に係る組成範囲の磁石合金では前記範囲
の冷却速度で冷却を行つた場合には、従来言われ
ている如く焼結後に直ちに急速冷却処理をしさら
に時効処理を加えることにより得られる特性より
も、優れた磁気特性をうることができ、むしろ、
焼結−急冷−時効処理という従来工程では本系磁
石合金の特性が十分発揮されないことが判明し
た。 なお、本系合金において、Fe添加はBrを向上
させる効果を有するが、0.01未満の添加では効果
が現われず、一方、0.3を越えると、Brは向上す
るが保磁力が著しく低下し、実用的な永久磁石材
料ではなくなる。 Cu添加量は、保磁力を向上させる効果を有す
るが、その添加量が0.02未満ではその効果がなく
逆に0.3を越えると保磁力向上はあるもののBrが
著しく低下し実用に供し得なくなる。 さらに希土類元素ＲとCuを含む遷移元素との
モル比Ａが6.5＜Ａ＜7.5の領域において磁石化し
た場合には残留磁化の強さBr、保持力iHcの低下
による磁気特性の劣化およびキユリー点の低下に
よる熱安定性の劣化を生ぜず、20MGO以上の永
久磁石材料が得られる。 なお、本発明において焼結温度を1180〜1250℃
に制限するのは、この範囲を外れると、焼結が十
分行なわれず、あるいは行なわれたとしても長時
間を要するためである。又、制御冷却の上限温度
を500℃以下に限定する理由は500℃以上では本系
磁石の保磁力の発生と密接な関連を有する析出反
応が促進されすぎ、析出相が粗大となつて、著し
い保磁力の劣化を招来するので、好ましくない。 以下、実施例によつて本発明をさらに説明する
が、これらの実施例は本発明を単に説明するため
に示すものであつて、それによつて本発明を限定
するものではない。 実施例 １ 化学式Sm（Ni0.18Fe0.15Co0.57Cu0.1）6.9で示さ
れる組成の合金をアルゴンガス雰囲気中で高周波
溶解し、鉄乳鉢中で粗粉砕した。粗粉砕後の粉末
をさらにヘキサン溶媒中でボールミル粉砕により
平均粒度２〜10μｍの微粉末にした。 得られた微粉末を12KOeの磁界中で５Ton/cm2
の圧力で金型を用い圧縮成形した。このようにし
て得た圧縮体を不活性ガス雰囲気中1220℃の温度
で２時間焼結し、ひき続いて30℃/minの冷却速
度で500℃以下まで冷却した。得られた磁気特性
を第１表にまとめて示す。
造方法に関する。 一般にRMZ（ＲはSm、Ceなどの希土類元素、
ＭはCoまたはFeおよびCuまたはCo、Fe、Niお
よびCuを表わす。５≦Ｚ≦8.5）で表わされる合
金系に関し、これまで多くの研究報告がなされて
いるが、なかでも希土類元素とCoを主成分とす
る合金系、具体的にはRCo5系ならびにR2Co17系
が、今日、永久磁石材料そして注目され、その工
業化が進められている。 これらの合金はいずれも十分に高い飽和磁化の
強さ（４πIs）と極めて大きな結晶異方性定数と
を有し、したがつて、高い保磁力と最大磁気エネ
ルギー積を有する優れた永久磁石材料になること
が知られている。また、永久磁石の代表的特性で
ある最大磁気エネルギー積（BH）naxは、十分高
い保磁力が得られる場合、その理論的上限値は
（４πIs／２）２として計算できる。 RM5とくにRCo5系合金組成を有する希土類磁
石については現在すでに上限値に近い値の
（BH）naxをもつた磁石材料が工業的に得られてい
る。したがつて、さらに特性を向上させるために
は、Ｍの量、すなわち希土類元素に対するＭのモ
ル比を増加させる必要があり、そこでいわゆる
R2Co17系希土類磁石が注目されるようになつ
た。しかしながら、ただ単にＭの量を増加するの
みでは磁石の基本特性のうちの１種である保磁力
が著しく低下し、実用的な永久磁石としての十分
な特性がえられない。 このような難点を克服するために、従来Ｒ成分
として希土類元素の１種であるSm（サマリウ
ム）を用い、Ｍの構成各成分についてその組合せ
およびその割合を変化させ最終組成を求めること
が種種試みられてきた。 たとえば、特願昭55−14453号ではNiを含有し
たことを特徴とするR2Co17系希土類永久磁石が
提案されているが、得られた特性値は20MGO程
度が限度でそれ以上の値は容易に得られなかつ
た。また、この場合は焼結後必ず800℃の温度で
１〜10時間のいわゆる時効処理工程が不可欠の工
程であつた。 本発明は、以上の点を改良するために、Ｒ
（NiXFeYCo1-X-Y-ZCuZ）A合金系の製造方法につ
いて詳細に研究することにより完成したものであ
り、20MGO以上の高性能磁石が容易に得られ、
かつ時効処理工程を省略可能な、低コストで高性
能でかつ新規なNi含有のR2Co17系希土類磁石に
関する改良された製造方法を提供するものであ
る。 ここに、本発明者らの知見によれば、一般に、
本系磁石合金は、1180〜1250℃の温度で焼結後、
５〜500℃/minの冷却速度で500℃以下の温度ま
で冷却することにより、時効処理を省略し、
20MGO以上の特性を有する高性能な永久磁石を
製造しうる。この際、その最適冷却速度はその
Ni含有量に大きく依存する。保磁力向上に伴な
う磁気特性向上に関するその磁気硬化の構成は明
らかではないが、Ni含有量が多くなるに従つて
最適冷却速度は遅くなり得られる保磁力は大きく
なる。一方、しかしながら、それに伴つて逆に、
得られる最大磁気エネルギー積が小さくなつてし
まう傾向にあることが判明した。 したがつて、本発明は、一般式：Ｒ
（NiXFeYCo1-X-Y-ZCuZ）A（ただし、ＲはSmを主
体とする希土類元素の１種または２種以上の組合
せを示し、Ｘ、Ｙ、ＺおよびＡはそれぞれ下記の
範囲にある） 0.15＜Ｘ≦0.3 0.01≦Ｙ≦0.3 0.02≦Ｚ≦0.3 6.5＜Ａ＜7.5 で表わされる組成の合金を粉砕し、得られた微粉
砕粉末を磁界中で配列し加圧成型した後、1180〜
1250℃の温度で焼結し、次いで５〜150℃/minの
冷却速度で500℃以下の温度まで冷却することに
より、時効処理工程を省略し、20MGO以上の特
性を有する高性能な永久磁石を製造しうる方法で
ある。 本発明に係る組成範囲の磁石合金では前記範囲
の冷却速度で冷却を行つた場合には、従来言われ
ている如く焼結後に直ちに急速冷却処理をしさら
に時効処理を加えることにより得られる特性より
も、優れた磁気特性をうることができ、むしろ、
焼結−急冷−時効処理という従来工程では本系磁
石合金の特性が十分発揮されないことが判明し
た。 なお、本系合金において、Fe添加はBrを向上
させる効果を有するが、0.01未満の添加では効果
が現われず、一方、0.3を越えると、Brは向上す
るが保磁力が著しく低下し、実用的な永久磁石材
料ではなくなる。 Cu添加量は、保磁力を向上させる効果を有す
るが、その添加量が0.02未満ではその効果がなく
逆に0.3を越えると保磁力向上はあるもののBrが
著しく低下し実用に供し得なくなる。 さらに希土類元素ＲとCuを含む遷移元素との
モル比Ａが6.5＜Ａ＜7.5の領域において磁石化し
た場合には残留磁化の強さBr、保持力iHcの低下
による磁気特性の劣化およびキユリー点の低下に
よる熱安定性の劣化を生ぜず、20MGO以上の永
久磁石材料が得られる。 なお、本発明において焼結温度を1180〜1250℃
に制限するのは、この範囲を外れると、焼結が十
分行なわれず、あるいは行なわれたとしても長時
間を要するためである。又、制御冷却の上限温度
を500℃以下に限定する理由は500℃以上では本系
磁石の保磁力の発生と密接な関連を有する析出反
応が促進されすぎ、析出相が粗大となつて、著し
い保磁力の劣化を招来するので、好ましくない。 以下、実施例によつて本発明をさらに説明する
が、これらの実施例は本発明を単に説明するため
に示すものであつて、それによつて本発明を限定
するものではない。 実施例 １ 化学式Sm（Ni0.18Fe0.15Co0.57Cu0.1）6.9で示さ
れる組成の合金をアルゴンガス雰囲気中で高周波
溶解し、鉄乳鉢中で粗粉砕した。粗粉砕後の粉末
をさらにヘキサン溶媒中でボールミル粉砕により
平均粒度２〜10μｍの微粉末にした。 得られた微粉末を12KOeの磁界中で５Ton/cm2
の圧力で金型を用い圧縮成形した。このようにし
て得た圧縮体を不活性ガス雰囲気中1220℃の温度
で２時間焼結し、ひき続いて30℃/minの冷却速
度で500℃以下まで冷却した。得られた磁気特性
を第１表にまとめて示す。
【表】
比較例
比較のために、実施例１における焼結後の冷却
速度のみを1000℃/minとし、その後800℃で４時
間の最適時効処理を行つた。その際得られた磁気
特性は第２表の通りであつた。
速度のみを1000℃/minとし、その後800℃で４時
間の最適時効処理を行つた。その際得られた磁気
特性は第２表の通りであつた。
【表】
実施例 ２
実施例１と同様にして、1220℃で２時間焼結
後、直ちに、それぞれ７℃/min、15℃/min、40
℃/min、80℃/min、200℃/minの冷却速度で500
℃以下の温度まで冷却し、５種類の磁石を得た。
これらの磁石についての磁気特性を第３表にまと
めて示す。また、焼結後の冷却速度と保磁力iHc
との関係を添付図面にグラフで示す。
後、直ちに、それぞれ７℃/min、15℃/min、40
℃/min、80℃/min、200℃/minの冷却速度で500
℃以下の温度まで冷却し、５種類の磁石を得た。
これらの磁石についての磁気特性を第３表にまと
めて示す。また、焼結後の冷却速度と保磁力iHc
との関係を添付図面にグラフで示す。
【表】
図示グラフからも、本発明にあつては冷却速度
が５〜150℃のとき満足のゆく磁気特性が得られ
るのが分かる。 以上の各実施例に示すように、本発明によれば
Ni含有を特徴とするR2Co17系、希土類永久磁石
合金において、焼結後、直ちに、冷却速度を５〜
150℃/minの範囲に選ぶことにより、時効処理工
程を行なわずとも20MGO以上の高性能磁石が容
易に得られるから、本発明は工業的に非常に有効
な製造方法である。
が５〜150℃のとき満足のゆく磁気特性が得られ
るのが分かる。 以上の各実施例に示すように、本発明によれば
Ni含有を特徴とするR2Co17系、希土類永久磁石
合金において、焼結後、直ちに、冷却速度を５〜
150℃/minの範囲に選ぶことにより、時効処理工
程を行なわずとも20MGO以上の高性能磁石が容
易に得られるから、本発明は工業的に非常に有効
な製造方法である。
添付図面は、焼結後の冷却速度と保磁力iHcと
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式： Ｒ（NiXFeYCo1-X-Y-ZCuZ）A （ただし、ＲはSmを主体とする希土類元素の１種
または２種以上の組合せを示し、Ｘ、Ｙ、Ｚおよ
びＡはそれぞれ下記の範囲にある） 0.15≦Ｘ≦0.3 0.01≦Ｙ≦0.3 0.02≦Ｚ≦0.3 6.5≦Ａ≦7.5 で表わされる組成の合金を粉砕し、得られた粉末
を磁界中で加圧成型した後、1180〜1250℃の温度
で焼結し、次いで５〜150℃/minの冷却速度で
500℃以下の温度まで冷却することを特徴とす
る、希土類含有永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150569A JPS5852405A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 希土類含有永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150569A JPS5852405A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 希土類含有永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5852405A JPS5852405A (ja) | 1983-03-28 |
| JPS6148571B2 true JPS6148571B2 (ja) | 1986-10-24 |
Family
ID=15499749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150569A Granted JPS5852405A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 希土類含有永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852405A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5296921A (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-15 | Tdk Corp | Production of permanent magnet alloy |
| JPS551338A (en) * | 1978-06-17 | 1980-01-08 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Ultrafine continuous filament of thermoplastic polymer |
| JPS5547107A (en) * | 1978-09-27 | 1980-04-03 | Tominaga Oil Pump Mfg Co Ltd | Gas separating apparatus |
| JPS5810454B2 (ja) * | 1980-02-07 | 1983-02-25 | 住友特殊金属株式会社 | 永久磁石合金 |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56150569A patent/JPS5852405A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5852405A (ja) | 1983-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE31317E (en) | Rare earth-cobalt system permanent magnetic alloys and method of preparing same | |
| JPH01219143A (ja) | 焼結永久磁石材料とその製造方法 | |
| JP2948223B2 (ja) | 耐食性のすぐれた高性能永久磁石及びその製造方法 | |
| JPH0320046B2 (ja) | ||
| EP0331517B1 (en) | Method for manufacture of rare earth permanent magnet | |
| JPH0146575B2 (ja) | ||
| JPH045739B2 (ja) | ||
| JPS6142771B2 (ja) | ||
| JPS6148571B2 (ja) | ||
| JPS6148570B2 (ja) | ||
| JPS6052556A (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JPS61147504A (ja) | 希土類磁石 | |
| JPS6077961A (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JP2951006B2 (ja) | 永久磁石材料およびその製造方法ならびにボンディッド磁石 | |
| JPH045737B2 (ja) | ||
| JPH0475303B2 (ja) | ||
| JPS6119084B2 (ja) | ||
| JPS61143553A (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JPH0122970B2 (ja) | ||
| JPS63252402A (ja) | 稀土類永久磁石の製造方法 | |
| JPS6334607B2 (ja) | ||
| JPH0527241B2 (ja) | ||
| JPS6238841B2 (ja) | ||
| JPH0316766B2 (ja) | ||
| JPH06192795A (ja) | 永久磁石合金 |