JPS62182249A - Ｒ−Ｂ−Ｆｅ系焼結磁石およびその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＲ−Ｂ−Ｆｅ系焼結磁石においてホウ化物を添
加することにより保磁力（ｉＨｃ）を改善したものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、従来のＳｍ　−Ｃｏ・系磁石に比較し、よシ高磁
気特性を有しかつ資源的にも高価なＳｍやＣｏを、必ら
ずしも含まないＮｄ　−Ｂ　−Ｆｅ系永久磁石が、発明
された。（佐用ｔ’ｓか、Ｊ、Ａｐｐｌ　、Ｐｈ’ｌｓ
−５５（６）　−１５Ｍａｒｃｈ　１９８４．ｐ２０８
３〜２０８７　、および特開゛昭５９−４６００８号公
報、同５９−２０４２０９号公報参照） それらによれば、製造方法として溶解、鋳造し得られた
合金インゴットを粉砕し、必要に応じて磁界を印加しな
がらプレス成形し、さらに焼結することが開示されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これら従来の方法による製造方法では磁気特性
の点で、十分満足のできる保磁力（ｉＨｃ）が得られる
には、至ってない。

本発明は上述した従来技術の問題点を解消し、保磁力（
ｉＨｃ）が大きく、磁気特性の優れたＲ−Ｂ−Ｆｅ系焼
結磁石を得ることができる製造方法を提供するξとを目
的とするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

すなわち本発明けＲ（但しＲはＹを含む希土類元素の内
、少くとも１ａｌ）、ＢおよびＦｅを必須成分とするＲ
　−Ｂ　−Ｆｅ系合金粉末またはそれと同組成となる混
合粉末にさらにＴｉ　、　Ｚｒ　、　Ｈｆのホウ化物す
なわちＴｉ　Ｂｚ、Ｚｒ　Ｂｘ　、　Ｈｆ　Ｂｚの内少
くとも１柚を重ｆ：％にて０．０５〜６．５％配合し、
混合、成形、焼結および熱処理を行うことを特徴とする
ものである。

本発明を詳述すると先ず公知の手段にて所定成分を有す
るＲ−Ｂ−Ｆｅ系合金粉末またはそれと同組成となり得
る混合粉末が準備される。例えば、溶解、鋳造しインゴ
ットを粉末にする方法または溶解しアトマイズする方法
またけ希土類酸化物を出発原料とする還元拡散法で合金
粉は作成される。

上記合金粉の少くとも一部をＦｅを代表する遷移金属粉
、ボロン粉、希土類金属粉、Ｂ−遷移金属合金粉、Ｒ−
遷移金属合金粉などの１′Ｐ＆または２種以上で代替と
した混合粉末を使用しても本発明の効果は失なわれない
。

上記粉末Ｋ　、Ｔ＋　、Ｚｒ　ｒ　Ｈｆのホウ化物粉末
が、０．０５〜５　、５　ｗｔ％配合される。

０．０５％未満および６．５％を越えると、効果が少い
ため、０．０５〜３．５ｗｔ％とされる。

上記方法にて得られた混合粉を圧縮プレスなどにて成形
−圧密化を行う□ なお、上記成形−圧密化は、０．５〜１０ｔ／ｍの成形
圧力が良く、必要に工６じ成形時において、磁界（５Ｋ
Ｏｅ以上）を印加することにより、磁気特性は向上する
。一連の成形−圧密化は湿式あるいは乾式でよく、常温
以外の高温度にて行っても良い。雰囲気は非酸化性雰囲
気が望ま［７く、例えば真空中、不活性ガス中あるいは
還元性ガス中にて行っても良い。得られた成形体を９０
０〜１２００℃の温度にて焼結する。９００℃未満では
、密度があがらないためＢｒが十分でなく１２００℃を
越えるとＢｒおよび角形性が低下する理由による。

焼結は、Ｒ元素の酸化防止のだめの非酸化性雰囲気中に
て行なうことが望ましい。すなわち、真空、不活性ガス
、または還元性ガスの雰囲気が良い。なお、焼結時室温
からの昇温速度は特に規定しないが、昇温途中２００〜
８００℃の温度範囲で少くとも０．５時間保持すること
により、被加熱部の温度均一性を改善した９、真空中に
おいて脱ガス処理を行うことも可能となる。あるいは潤
滑剤として用いるステアリン酸塩などのクランキング（
水素化熱分解法）も、水素ガス雰囲気中で行い得る。従
って、焼結における雰囲気としては、真空あるいは不活
性ガス（例えばＡｒ）あるいは還元性ガス（例えはＨｚ
　）などの非酸化性雰囲気が良い。

加熱保持後の冷却速度は、特に規定しないが、０．５〜
１００℃府が良く、一般的には１〜１０′ＣＡ＋が良い
。

遅くすることにより、その後の熱処理による磁気特性の
バラツキが少なくなるためである。また冷却は一度常温
まで冷却することも良くあるいは、５００℃位迄行い、
次の熱処理のため再度昇温するように、焼結と熱処理を
連続的に行゛っても良い。

以上の焼結後、さらに磁気特性を向上せしめるため、５
００〜７００℃で時効処理を行うが、必要に応じ時効処
理前に８００〜１０００℃で保持−徐冷という中間熱処
理を行うことにより一層磁気特性が向上する。時効処理
、中間熱処理などの熱処理は前記焼結と同じく、非酸化
性雰囲気が望ましい。

なお時効処理は５００〜７００℃で少くとも０．５時間
保持し、急冷することで良い。５００℃未満では効果が
少なく７００℃を越えると磁気特性の低下が生じるから
である。

次に本発明を適用する希土類・ボロン・鉄系焼結磁石の
成分限定理由について説明すると、本発明の磁石は希土
類元素Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素の少くとも１種
）、ボロンおよび鉄を必須元素とする。さらに詳述する
と、Ｒとしてはネオジム（Ｎｄ）　、プラセオジム（Ｐ
ｒ）またはそれらの混合物（ジジム）が好ましく、他に
ランタン（Ｌａ）。

セリウム（Ｃｅ）　、テルビウム（Ｔｂ）　、ジスプロ
シウム（Ｄｙ）　、ホルミウム（Ｈｏ）　、エルビウム
（Ｅｒ）、ユウロピウム（Ｅｕ）　、サマリウム（Ｓｍ
）　、ガドリニウム（Ｇｄ）　、グロメチウム（Ｐｍ）
　、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）　、ル
テチウム（Ｌｕ　）及びイツトリウム（Ｙ）などの希土
類元素を含んで良く、′総量で８〜６０原子チとされる
。８原子チ未満では十分な保磁力が得られず、３０原子
チを越えると、残留磁束密度が低下するためである。ボ
ロンＢは２〜２８原子係とされる。２原子チ未満では十
分な保磁力が得られず、２８原子係を越えると残留磁束
密度が低下し優れた磁気特性が得られないだめである。

上記ＲおよびＢ以外の元素としてＦｅは８拍であり４０
〜９０原子チ含有される。

４０原子係未満では残留磁束密度（Ｂｒ）が低下し、９
０原子チを越えると高い保磁力（ｉＨｃ）が得られない
ためである。

上記Ｒ−ＢおよびＦｅを必須元素とし、希土類・ボロン
・鉄系焼結磁石は作成されるが下記の如く、鉄の一部を
他の元素で置換することや、不純物を含んでも本発明の
効果は失なわれない。

すなわち、Ｆｅの代りに、５０原子チ以下のＣｏ。

８原子チ以下のＮｉで代替しても良い。ＣＯは５０原子
チを越えると高いｉＨｃが得られず、Ｎｉは８％を越え
ると高いＢｒが得られないためである。また上記以外の
元素として下記所定原子チ以外のへ元素の１種以上（た
だし、２種以上含む場合のＡ元素の総１・は当該含有Ａ
元素の内最大値を有するものの値以下）をＦｅ元素と置
換しても本発明の効果は失なわれない。Ａ元素を下記す
る。

次に本発明の実施例について説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

〔実施例〕

実施例１ １５．５Ｎｄ−８Ｂ−残Ｆｅ　（原子％）となるよう溶
解し、合金インゴットを得た。合金インゴットをショー
クラッシャー、ブラウンミル、ジェット・ミルを用いて
平均粒径６．７μｍの微粉とし、これにＴｉ１ｈ（平均
粒径２．１μｒｆｔ）を第１表の如く配合、混合し原料
粉とした。

第　　　１　　　表 得られた原料粉を、成形圧３　ｔ／ｄで磁場中（１０Ｋ
Ｏｅ）成形し、得られた成形体を真空中（１０−３Ｔｏ
ｒｒ　）で、１１００℃×２時間の焼結後炉冷し、再度
６３０℃×１時間の熱処理後、急冷し磁気特性の評価に
供した。結果を第１表に示＋０第１表に見る９口＜Ｔｉ
Ｂｚ無添加（Ａ１）に比較し、ＴｔＢｚを添加（Ａ；２
〜７）することにより、著しく保磁力（ｉＨｃ）が向上
することが分る。しかし、ＴｔＢｚ３．７チ添加材（扁
７）では、残留磁束密度（Ｂｒ）の著しい低下が生じる
。

実施例２ 第２表に示す如く、ホウ化物粉（平均粒径１．６〜２．
４μｍ）を配合、混合し、実施例１と同様に。

成形、焼結、熱処理を行い、磁気特性の評価に供した。

結果を、第２表に示す。

第　　２　　表 第２表に見る如く、ＺｒＢ２添加（Ａ８　、９　、１０
゜１１）にてもＴｉ　Ｂ２と同様に保磁力向上が認めら
れる。

また、ＺｒＢｚとＨｆＢｚの複合添加（Ａ　Ｉ　２　、
１３　。

１４）にても同様な結果が認められる。

１７かし、添加量が過度（Ａ１１　、Ａ１４）の場合、
墓７と同様に著しいＢｒの低下が生じる。

〔発明の効果〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｒ（但しＲはＹを含む希土類元素の内、少なくとも
   １種）、ＢおよびＦｅを必須成分とするＲ−Ｂ−Ｆｅ系
   合金粉末またはそれと同組成となる混合粉末にさらにＴ
   ｉＢ＿２、ＺｒＢ＿２、ＨｆＢ＿２の内、少くとも１種
   を重量％にて０．０５〜３．５％配合し、混合、成形、
   焼結および熱処理を行うことを特徴とするＲ−Ｂ−Ｆｅ
   系焼結磁石の製造方法。 ２、ＴｉＢ＿２、ＺｒＢ＿２、ＨｆＢ＿２の内、少くと
   も１種を重量％にて０．０５〜３．５％配合することを
   特徴とするＲ−Ｂ−Ｆｅ系焼結磁石。