JPS6247455A - 高性能永久磁石材料 - Google Patents
高性能永久磁石材料Info
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- JPS6247455A JPS6247455A JP60188761A JP18876185A JPS6247455A JP S6247455 A JPS6247455 A JP S6247455A JP 60188761 A JP60188761 A JP 60188761A JP 18876185 A JP18876185 A JP 18876185A JP S6247455 A JPS6247455 A JP S6247455A
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- 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
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
利用産業分野
この発明は、Ｆａ−Ｂ−Ｒ系永久磁石材料の改良に係り
、最大エネルギー積が （ＢＨ）ｍａＸ≧４５ＨＧＯｅの高性ｆＪＩＦｅ Ｂ
Ｒ系永久磁石材料に関する。
、最大エネルギー積が （ＢＨ）ｍａＸ≧４５ＨＧＯｅの高性ｆＪＩＦｅ Ｂ
Ｒ系永久磁石材料に関する。
背景技術
現在の代表的な永久！１ｎＥＩ材料は、アルニコ、ハー
ドフェライトおよび希土類コバルトｌａ′ＥＪである。
ドフェライトおよび希土類コバルトｌａ′ＥＪである。
このうち希土類コバルト磁石は、磁気特性が格段にすぐ
れているため、多種用途に利用されているが、主成分の
Ｓｍ、Ｃｏは共に資源的に不足し、かつ高価であり、今
後長期間にわたって、安定して多量に供給されることは
困難である。そのため、磁気特性がすぐれ、かつ安価で
、さらに資源的に豊富で今後の安定供給が可能な組成元
素からなる永久磁石材料が切望されてきた。
れているため、多種用途に利用されているが、主成分の
Ｓｍ、Ｃｏは共に資源的に不足し、かつ高価であり、今
後長期間にわたって、安定して多量に供給されることは
困難である。そのため、磁気特性がすぐれ、かつ安価で
、さらに資源的に豊富で今後の安定供給が可能な組成元
素からなる永久磁石材料が切望されてきた。
本出願人は先に、高価なＳｍやらを含有しない新しい高
性能永久磁石としてＦＢ−Ｂ−Ｒ系（ＲはＹを含む希土
類元素のうち少なくとも１種）永久磁石を提案した（特
開昭５９−４６００８号、特開昭５９−６４７３３号、
特開昭５９．−８９４０１号、特開昭５９−１３２１０
４号）。
性能永久磁石としてＦＢ−Ｂ−Ｒ系（ＲはＹを含む希土
類元素のうち少なくとも１種）永久磁石を提案した（特
開昭５９−４６００８号、特開昭５９−６４７３３号、
特開昭５９．−８９４０１号、特開昭５９−１３２１０
４号）。
この永久磁石は、Ｒとして陽や円を中心とする資源的に
豊富な軽希土類を用い、Ｆｅを主成分として１５ＭＧＯ
８以上の極めて高いエネルギー積を示す、すぐれた永久
磁石である。
豊富な軽希土類を用い、Ｆｅを主成分として１５ＭＧＯ
８以上の極めて高いエネルギー積を示す、すぐれた永久
磁石である。
このＦＢ−Ｂ−Ｒ系永久１ａ５に、なお一層の高磁石特
性を与える組成として、Ｒ（Ｒはｍ、 Ｐｒ、き。
性を与える組成として、Ｒ（Ｒはｍ、 Ｐｒ、き。
）１ｏ、Ｔｂのうち少なくとも１種あるいはさらに、ｉ
。
。
Ｃｅ、 Ｓｍ、 ＣｃＪ、 Ｅｒ、 Ｅｕ、丁ｍ、 Ｙ
ｂ、 Ｌｉ、 Ｙのうち少なくとも１種からなる）１０
．０原子％〜３０原子％、Ｂ２原子％〜２８原子％、Ｆ
ｅ６０原子％〜８３原子％を主成分とし、主相が正方晶
からなる永久磁石材料を提案した。この永久磁石は、結
晶構造的には、Ｒ２Ｆ１１１４ Ｂ正方晶の磁性相が５
０ｖｏ１％以上、Ｒリッチ金属相、Ｂリッチ金属相及び
Ｒ２Ｏ：ｌ相からなる非磁性相が５０ ｖｏ１％以下か
らなり、１３ｒは１０．５ｋＧ以上、ＨＣは１０ ｋｏ
ｅ以上、２５ＭＧＯｓ以上の極めて高いエネルギー積を
示す、すぐれた永久磁石であり、 （ＢＨ）ｍａＸは４
０）ＩＧＯｅに達する。
ｂ、 Ｌｉ、 Ｙのうち少なくとも１種からなる）１０
．０原子％〜３０原子％、Ｂ２原子％〜２８原子％、Ｆ
ｅ６０原子％〜８３原子％を主成分とし、主相が正方晶
からなる永久磁石材料を提案した。この永久磁石は、結
晶構造的には、Ｒ２Ｆ１１１４ Ｂ正方晶の磁性相が５
０ｖｏ１％以上、Ｒリッチ金属相、Ｂリッチ金属相及び
Ｒ２Ｏ：ｌ相からなる非磁性相が５０ ｖｏ１％以下か
らなり、１３ｒは１０．５ｋＧ以上、ＨＣは１０ ｋｏ
ｅ以上、２５ＭＧＯｓ以上の極めて高いエネルギー積を
示す、すぐれた永久磁石であり、 （ＢＨ）ｍａＸは４
０）ＩＧＯｅに達する。
このように、従来とは比較できないほど、高性能な永久
磁石であるが、今日の機器の小型高性能化の要求には、
ざらに、（ＢＨ）ｍａｘが４０８ＧＯｅ以上の高性能永
久ｉａ５材料が求められている。
磁石であるが、今日の機器の小型高性能化の要求には、
ざらに、（ＢＨ）ｍａｘが４０８ＧＯｅ以上の高性能永
久ｉａ５材料が求められている。
発明の目的
この発明は、Ｆａ−Ｂ−Ｒ系永久磁石材料の磁石特性の
向上、特に最大エネルギー積の改善向上を計ることを目
的とし、 （ＢＨ）ｍａｘ≧４０）ＩＧＯｅの高性能が
得られるＦＢ−Ｂ−Ｒ系永久磁石材料を目的としている
。
向上、特に最大エネルギー積の改善向上を計ることを目
的とし、 （ＢＨ）ｍａｘ≧４０）ＩＧＯｅの高性能が
得られるＦＢ−Ｂ−Ｒ系永久磁石材料を目的としている
。
発明の構成と効果
発明者らは、Ｆａ Ｂ Ｒ系永久磁石材料の磁石特
性、特に（ＢＨ）ｍａ：ｘの改善向上を計るため、組成
範囲及び磁性相と非磁性相の１１石特性との相関関係に
つき、特にＦｅ Ｂ Ｉ’！Ｊ焼結Ｉａ石体につい
て種々検討した結果、特定表層部を有する正方晶の磁性
相とその間に介在する非磁性相との特定相関係が、 （
ＢＨ）ｍａｘ等に、特に大きく関与していることを知見
した。
性、特に（ＢＨ）ｍａ：ｘの改善向上を計るため、組成
範囲及び磁性相と非磁性相の１１石特性との相関関係に
つき、特にＦｅ Ｂ Ｉ’！Ｊ焼結Ｉａ石体につい
て種々検討した結果、特定表層部を有する正方晶の磁性
相とその間に介在する非磁性相との特定相関係が、 （
ＢＨ）ｍａｘ等に、特に大きく関与していることを知見
した。
すなわち、Ｆｅ Ｂ Ｎｄ焼結磁石体において、高
保磁力は、Ｒ２Ｆｅ＋４Ｂ正方晶の磁性相の表層部にあ
る体心立方晶相の存在が不可欠である。また、Ｒリッチ
金属相、Ｂリッチ金属相及びＲ２Ｏ３相からなる非磁性
相の量が多くなると、Ｂｒの低下をＨＣ来するため、非
磁性相が存在しないことが有効の如く考えられるが、透
過電子顕微鏡による調査結果では、この非磁性相は、焼
結磁石体の結晶粒界面で保磁力発生に重要な作用を及ぼ
し、かつ結晶粒界の形成にも大きく関５しており、Ｆｅ
Ｂ−Ｎｄ焼結磁石体おいて、非磁性相が存在しなＣ
ブれば、焼結磁石体にＦＢが析出して、保磁力の急激な
低下をもたらす。しかし、特定厚みの体心立方晶相の表
層部を有するＲ２Ｆ８１４ Ｂ正方晶の磁性相と、Ｒリ
ッチ金属相、Ｂリッチ金属相及びＲ２Ｏ３相からなる非
磁性相との特定相組織を満足すると、焼結磁石体の磁石
特性、特に（ＢＨ）ｍａｘが４５８ＧＯｅを越える特性
が得られることを知見した。
保磁力は、Ｒ２Ｆｅ＋４Ｂ正方晶の磁性相の表層部にあ
る体心立方晶相の存在が不可欠である。また、Ｒリッチ
金属相、Ｂリッチ金属相及びＲ２Ｏ３相からなる非磁性
相の量が多くなると、Ｂｒの低下をＨＣ来するため、非
磁性相が存在しないことが有効の如く考えられるが、透
過電子顕微鏡による調査結果では、この非磁性相は、焼
結磁石体の結晶粒界面で保磁力発生に重要な作用を及ぼ
し、かつ結晶粒界の形成にも大きく関５しており、Ｆｅ
Ｂ−Ｎｄ焼結磁石体おいて、非磁性相が存在しなＣ
ブれば、焼結磁石体にＦＢが析出して、保磁力の急激な
低下をもたらす。しかし、特定厚みの体心立方晶相の表
層部を有するＲ２Ｆ８１４ Ｂ正方晶の磁性相と、Ｒリ
ッチ金属相、Ｂリッチ金属相及びＲ２Ｏ３相からなる非
磁性相との特定相組織を満足すると、焼結磁石体の磁石
特性、特に（ＢＨ）ｍａｘが４５８ＧＯｅを越える特性
が得られることを知見した。
また、Ｆｅ、Ｂ、Ｒの特定範囲において、含有酸素量を
減少させると磁石特性の改善に有効であり、Ｃ量を低減
すると磁石の耐食性が向上することを知見したが、含有
酸素量の低減は焼結時に結晶粒の成長を増進させるため
、特性劣化を招来する問題があり、これに対して、焼結
時の結晶粒の生長を抑制するのに、硼化物の添加が有効
であり、Ｆａ。
減少させると磁石特性の改善に有効であり、Ｃ量を低減
すると磁石の耐食性が向上することを知見したが、含有
酸素量の低減は焼結時に結晶粒の成長を増進させるため
、特性劣化を招来する問題があり、これに対して、焼結
時の結晶粒の生長を抑制するのに、硼化物の添加が有効
であり、Ｆａ。
Ｂ、Ｒ，Ｉ化物ｅ ”ｅの特定範囲並びに磁性相と非磁
性相との特定相関係を満足すると、（ＢＨ）ｍａｘの最
大値が５０ＭＧＯｓ以上に達することを知見した。
性相との特定相関係を満足すると、（ＢＨ）ｍａｘの最
大値が５０ＭＧＯｓ以上に達することを知見した。
すなわち、この発明は、
Ｒ１２，０原子％〜１５．０原子％〜１５．０原子％（
ＲはＭまたは門の１種または２種、あるいはさらにその
１部を１原子％以下のＤＶ、丁す、 Ｇｄ、 Ｈｏ、
Ｅｒ、丁ｍ、 ｙｂの重希上類元素のうち少なくとも１
種で置換できる）、Ｂ５．５原子％〜８．０原子％、 ０２２０００１）ｌ）ｍ以下、Ｃ８００ｐｐｍ以下、必
要に応シテ、ＴＬ、 Ｚｒ、 ＨＰ、 Ｖ、 Ｎｂ、
Ｔａ、 Ｍｏ、 Ｗ。
ＲはＭまたは門の１種または２種、あるいはさらにその
１部を１原子％以下のＤＶ、丁す、 Ｇｄ、 Ｈｏ、
Ｅｒ、丁ｍ、 ｙｂの重希上類元素のうち少なくとも１
種で置換できる）、Ｂ５．５原子％〜８．０原子％、 ０２２０００１）ｌ）ｍ以下、Ｃ８００ｐｐｍ以下、必
要に応シテ、ＴＬ、 Ｚｒ、 ＨＰ、 Ｖ、 Ｎｂ、
Ｔａ、 Ｍｏ、 Ｗ。
Ｎのうち少なくとも１種を２原子％以下、残部Ｆθ及び
不可避的不純物よりなり、表面部に５Å〜５００Ａの均
一厚みの体心立方晶相を有する粒径１０．ＯＩＪｍ以下
の正方晶からなる主相と、主相聞のＲリッチ金属相、Ｂ
リッチ金属相及び酸化物相からなる非磁性相を有し、 最大エネルギー積が（ＢＨ）ｍａｘ≧４５）ＩＧＯｓで
あることを特徴とする高性能永久磁石材料である。
不可避的不純物よりなり、表面部に５Å〜５００Ａの均
一厚みの体心立方晶相を有する粒径１０．ＯＩＪｍ以下
の正方晶からなる主相と、主相聞のＲリッチ金属相、Ｂ
リッチ金属相及び酸化物相からなる非磁性相を有し、 最大エネルギー積が（ＢＨ）ｍａｘ≧４５）ＩＧＯｓで
あることを特徴とする高性能永久磁石材料である。
この発明において、
Ｒ１２，５原子％〜１３．５原子％（Ｒは動または門の
１種または２種、あるいはさらにその１部を１原子％以
下の重希上類元素で置換できる）、３６．０原子％〜７
．５原子％、 ０２１５００１）Ｉ）ｍ以下、ｃ ６ｏｏｐｐｍ以下
、残部Ｆθ及び不可避的不純物よりなり、表面部に８０
Å〜４００人の均一厚みの体心立方晶相を有する粒径８
．０項以下の正方晶からなる主相と、主相間にＲリッチ
金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物相からなる非磁性相
を介在させる特定相関係を満足すると、得られる永久磁
石材料の（Ｂ Ｈ）ｍａｘは４６８ＧＯａ以上、最高５
２）ＩＧＯａ以上にも達する。
１種または２種、あるいはさらにその１部を１原子％以
下の重希上類元素で置換できる）、３６．０原子％〜７
．５原子％、 ０２１５００１）Ｉ）ｍ以下、ｃ ６ｏｏｐｐｍ以下
、残部Ｆθ及び不可避的不純物よりなり、表面部に８０
Å〜４００人の均一厚みの体心立方晶相を有する粒径８
．０項以下の正方晶からなる主相と、主相間にＲリッチ
金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物相からなる非磁性相
を介在させる特定相関係を満足すると、得られる永久磁
石材料の（Ｂ Ｈ）ｍａｘは４６８ＧＯａ以上、最高５
２）ＩＧＯａ以上にも達する。
また、この発明による永久磁石材お１の好ましい組成範
囲では、Ｆｅの１部を２原子％以下のＴＦＩ ＺＹ１’
ｒ’＋ｆ、 Ｖ 、 陽、 Ｔａ、 Ｍｏ、 Ｗ 、
Ａｆｔのうち少なくともコ種と置換することにより、得
られる永久磁石材料の（Ｂ Ｉ−（）ｍａＸは４６ＨＧ
Ｏｅ以上、最高５２ＭＧＯｅ以上にも達し、かつすぐれ
た保磁力が得られる。
囲では、Ｆｅの１部を２原子％以下のＴＦＩ ＺＹ１’
ｒ’＋ｆ、 Ｖ 、 陽、 Ｔａ、 Ｍｏ、 Ｗ 、
Ａｆｔのうち少なくともコ種と置換することにより、得
られる永久磁石材料の（Ｂ Ｉ−（）ｍａＸは４６ＨＧ
Ｏｅ以上、最高５２ＭＧＯｅ以上にも達し、かつすぐれ
た保磁力が得られる。
また、ＴｉＢ２、Ｅ３Ｎ 、 ＺｙＢｚ 、ＺｒＢｔｚ
、ＨｆＢ２、ＶＢ２ 、ＮｂＢ、ＮｂＢ２ 、ＴａＢ
、ＴａＢ２、ＣｒＢ２、ＭｏＢ、 ＭＯＢ２ 、ｔ’ｂ
２ Ｂ、ＷＢ、Ｗ２Ｂ等の硼化物のうち少なくとも１種
を０．０５原子％〜３．０原子％、好ましくは０．１０
原子％〜０．５０原子％を添加すると、焼結時の結晶粒
生長を抑制し、磁石特性の向上を計ることができる。
、ＨｆＢ２、ＶＢ２ 、ＮｂＢ、ＮｂＢ２ 、ＴａＢ
、ＴａＢ２、ＣｒＢ２、ＭｏＢ、 ＭＯＢ２ 、ｔ’ｂ
２ Ｂ、ＷＢ、Ｗ２Ｂ等の硼化物のうち少なくとも１種
を０．０５原子％〜３．０原子％、好ましくは０．１０
原子％〜０．５０原子％を添加すると、焼結時の結晶粒
生長を抑制し、磁石特性の向上を計ることができる。
永久磁石の成分限定理由
この発明の永久磁石材料の希土類元素Ｒは、陶。
門、のうら少なくとも１種、あるいはさらに、Ｄｙ。
Ｔｂ、 Ｇｄ、 Ｈｏ、 Ｅｒ、丁ｍ、 Ｙｂの重希上
類元素のうち少なくとも１種で置換できる。
類元素のうち少なくとも１種で置換できる。
また、通常Ｒのうち１種をもって足りるが、実用上は２
種以上の混合物（ミツシュメタル、ジジム等）を入手上
の便宜等の理由により用いることができる。
種以上の混合物（ミツシュメタル、ジジム等）を入手上
の便宜等の理由により用いることができる。
なお、このＲは純希土類元素でなくてもよく、工業上入
手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有するもので
も差支えない。
手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有するもので
も差支えない。
Ｒは、このＦｅ−ＢＲ系永久磁石ＩＪｉ旧こおける、必
須元素でおって、１２原子％未満では、結晶ＭＡ造がα
−鉄と同一構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、
特に高保磁力が得られず、１５原子％を越えると、Ｒリ
ッチな非磁性相が多くなり、保磁力は１０ ｋｏｓ以上
でおるが、残留磁束密度Ｂｒが低下して、すぐれた特性
の永久磁石が得られない。
須元素でおって、１２原子％未満では、結晶ＭＡ造がα
−鉄と同一構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、
特に高保磁力が得られず、１５原子％を越えると、Ｒリ
ッチな非磁性相が多くなり、保磁力は１０ ｋｏｓ以上
でおるが、残留磁束密度Ｂｒが低下して、すぐれた特性
の永久磁石が得られない。
よって、希土類元素は、１２原子％〜１５原子％の範囲
とする。
とする。
Ｂは、Ｆｅ−ＢＲ系永久磁石にあける、必須元素であっ
て、５，５原子％未満では、焼結磁石体の保磁力及び角
型性の低下を招来し、８．０原子％を越えると、Ｂリッ
チな非磁性相が多くなり、残留磁束密度Ｂｒが低下し、
（ＢＨ）ｍａＸが低下してすぐれた永久磁石が得られな
い。よって、Ｂは、５．５原子％〜８．Ｏ［子％の範囲
とする。
て、５，５原子％未満では、焼結磁石体の保磁力及び角
型性の低下を招来し、８．０原子％を越えると、Ｂリッ
チな非磁性相が多くなり、残留磁束密度Ｂｒが低下し、
（ＢＨ）ｍａＸが低下してすぐれた永久磁石が得られな
い。よって、Ｂは、５．５原子％〜８．Ｏ［子％の範囲
とする。
水系永久磁石材料に含まれる酸素は、最も酸化しやすい
希土類元素と結合して希土類酸化物となり、永久磁石中
に酸化物Ｒ２Ｏ３として残留するため好ましくなく、０
□但が２０００ｐｐｍを越えると、Ｂｒ、Ｈｃ及び（Ｂ
Ｈ）ｍａＸが共に低下するため、０２量は２０００ｐｐ
ｍ以下とする。
希土類元素と結合して希土類酸化物となり、永久磁石中
に酸化物Ｒ２Ｏ３として残留するため好ましくなく、０
□但が２０００ｐｐｍを越えると、Ｂｒ、Ｈｃ及び（Ｂ
Ｈ）ｍａＸが共に低下するため、０２量は２０００ｐｐ
ｍ以下とする。
また、含有炭素間が、８００ｐｐｍを越えると、茗しい
Ｈｃ 、角型性の劣化を生じ、高磁石特性が得られず好
ましくない。
Ｈｃ 、角型性の劣化を生じ、高磁石特性が得られず好
ましくない。
Ｆｅは、上記系永久磁石材料において、必須元素であり
、他の必須元素及び添７］［１元素の含有残余とする。
、他の必須元素及び添７］［１元素の含有残余とする。
この発明による永久磁石材料の相組織において、主相の
正方晶の表面部に５Å〜５００ Ａの均一厚みの体心立
方晶相を形成すると、体心立方晶相内の石壁の移動が抑
制され、保磁力が向上するが、組織内に体心立方晶相が
全く存在しないと、０．２〜０．３ｋＯｅ程度の極めて
低い保磁力しか得られず、少なくも５Ａ の均一厚み
が必要であり、高保磁力を得るには８０八〜４００八厚
みが好ましく、また、５００Ａを越えると、保磁力が再
び低下し好ましくない。
正方晶の表面部に５Å〜５００ Ａの均一厚みの体心立
方晶相を形成すると、体心立方晶相内の石壁の移動が抑
制され、保磁力が向上するが、組織内に体心立方晶相が
全く存在しないと、０．２〜０．３ｋＯｅ程度の極めて
低い保磁力しか得られず、少なくも５Ａ の均一厚み
が必要であり、高保磁力を得るには８０八〜４００八厚
みが好ましく、また、５００Ａを越えると、保磁力が再
び低下し好ましくない。
また、体心立方品の厚みが不均一であったり、体心立方
晶相近くに結晶欠陥、析出物、介在物が存在すると、磁
石特性は茗しく劣化する。また、主相間に介在するＲリ
ッチ金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物からなる非磁性
相は、水系合金粉末の成型体を焼結する際に、液相が生
成して焼結体の高密度化に有効であり、ざらには焼結後
の時効処理時に、体心立方品の形成促進に有効で市る。
晶相近くに結晶欠陥、析出物、介在物が存在すると、磁
石特性は茗しく劣化する。また、主相間に介在するＲリ
ッチ金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物からなる非磁性
相は、水系合金粉末の成型体を焼結する際に、液相が生
成して焼結体の高密度化に有効であり、ざらには焼結後
の時効処理時に、体心立方品の形成促進に有効で市る。
また、Ｒ２Ｆ１３１４ Ｂ正方晶の磁性相と、Ｒリッチ
金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物からなる非磁性相と
の量比を、磁性相／非磁性相＝１５〜３００とするのが
好ましい、これは量比が１５未満では、ｆ３ｒが低下し
て（ＢＨ）ｍａｘ≧４５ＨＧＯａの特性が得られず、ま
た３００を越えると焼結磁石体を得ることが非常に困難
となり、かつ焼結体内にＦｅが品出しやすくなり、磁石
特性の劣化を招来するためである。
金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物からなる非磁性相と
の量比を、磁性相／非磁性相＝１５〜３００とするのが
好ましい、これは量比が１５未満では、ｆ３ｒが低下し
て（ＢＨ）ｍａｘ≧４５ＨＧＯａの特性が得られず、ま
た３００を越えると焼結磁石体を得ることが非常に困難
となり、かつ焼結体内にＦｅが品出しやすくなり、磁石
特性の劣化を招来するためである。
また、この発明による永久磁石材料において、Ｆｅの一
部を２原子％以下のＴｊ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｖ、 Ｎ
ｂ。
部を２原子％以下のＴｊ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｖ、 Ｎ
ｂ。
Ｔａ、 Ｍｏ、 Ｗ、 Ｍのうち少なくとも１種と置換
することにより、すぐれた保磁力が得られるが、置換量
が２原子％を越えるとＢ「の低下を（Ｃ来し好ましくな
い。
することにより、すぐれた保磁力が得られるが、置換量
が２原子％を越えるとＢ「の低下を（Ｃ来し好ましくな
い。
硼化物のうち少なくとも１種を０．０５原子％〜３．０
原子％含有させると、０２鑑を２０００ｐｐｍ以下とし
た時、磁石体の焼結時の結晶粒の成長を抑制でき、Ｔｉ
Ｂ２ 、ＢＮ 、ＺｒＢ２．２ＪＢ１２ 、ＨｆＢｚ、
Ｖ Ｂ２ 、ＮｂＢ、 ＮｂＢ２ 、ｒａｇ、ＴａＢ２
、ＣｒＢ２、ＭｏＢ、ＭＯＢ２ 、Ｍｏ２ ＢｌＷＢ
、Ｗ２ Ｂ等の硼化物のうち少なくとも１種を添加する
のもよい。
原子％含有させると、０２鑑を２０００ｐｐｍ以下とし
た時、磁石体の焼結時の結晶粒の成長を抑制でき、Ｔｉ
Ｂ２ 、ＢＮ 、ＺｒＢ２．２ＪＢ１２ 、ＨｆＢｚ、
Ｖ Ｂ２ 、ＮｂＢ、 ＮｂＢ２ 、ｒａｇ、ＴａＢ２
、ＣｒＢ２、ＭｏＢ、ＭＯＢ２ 、Ｍｏ２ ＢｌＷＢ
、Ｗ２ Ｂ等の硼化物のうち少なくとも１種を添加する
のもよい。
この硼化物のｍが０．０５原子％未満では、磁石体の焼
結時の結晶粒成長の抑制効果、すなわち、納品微細化効
果が得られず、また、３．０原子％を越えると、上記の
効果が飽和して３ｒ。
結時の結晶粒成長の抑制効果、すなわち、納品微細化効
果が得られず、また、３．０原子％を越えると、上記の
効果が飽和して３ｒ。
（ＢＨ）ｍａｘが急激に低下するため、０．０５原子％
〜３．０原子％とする。
〜３．０原子％とする。
また、この発明による永久磁石材料において、Ｆｅの一
部を１５原子％以下の％で置換することは、得られる磁
石の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善すること
ができる。
部を１５原子％以下の％で置換することは、得られる磁
石の磁気特性を損うことなく、温度特性を改善すること
ができる。
この発明による永久ｉａ石材料は、鋳塊粉砕法あるいは
Ｃａ還元拡散法により得られた合金粉末を原料として製
造されるが、合金粉末中に含有される０２、Ｃ，Ｃａ、
特にｏｚｆｆｉを極力少なくする必要があり、永久ｒＪ
ｉ１石材料の製造全工程において、酸化しないよう、不
活性雰囲気中で保管、製造することにより、高性能が確
保される。
Ｃａ還元拡散法により得られた合金粉末を原料として製
造されるが、合金粉末中に含有される０２、Ｃ，Ｃａ、
特にｏｚｆｆｉを極力少なくする必要があり、永久ｒＪ
ｉ１石材料の製造全工程において、酸化しないよう、不
活性雰囲気中で保管、製造することにより、高性能が確
保される。
また、この発明の永久磁石は、磁場中プレス成型するこ
とにより磁気的異方性磁石が得られ、また、無磁界中で
プレス成型することにより、磁気的等方性磁石を得るこ
とができる。
とにより磁気的異方性磁石が得られ、また、無磁界中で
プレス成型することにより、磁気的等方性磁石を得るこ
とができる。
実施例
ｕ訂
出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、フェロボロ
ン合金、純度９９．７％以上の陶金属を使用し、これら
を配合後、Ａｒ雰囲気中で、高周波溶解し、その後水冷
銅鋳型に鋳造し、１３． ＯＮｄ ６．５ Ｂ Ｂｏ、
５Ｆｅなる組成のｔｏｈｇ鋳則を得た。
ン合金、純度９９．７％以上の陶金属を使用し、これら
を配合後、Ａｒ雰囲気中で、高周波溶解し、その後水冷
銅鋳型に鋳造し、１３． ＯＮｄ ６．５ Ｂ Ｂｏ、
５Ｆｅなる組成のｔｏｈｇ鋳則を得た。
その後この鋳塊を、Ａｒ雰囲気中にて、スタンプミルに
より粗粉砕し、次にボールミルにより微粉砕し、平均粒
度１．６７４ｍの＠粉末を冑た。
より粗粉砕し、次にボールミルにより微粉砕し、平均粒
度１．６７４ｍの＠粉末を冑た。
得られたＮｄ Ｂ −Ｆｅ合金粉末を酸化しないよう
に保管し、その後Ａｒ雰囲気中で、各微粉末を金型に挿
入し、２０．０ ｋＯｅの磁界中で配向し、磁界に垂直
方向に、１．５ ｔＪの圧力で成形した。
に保管し、その後Ａｒ雰囲気中で、各微粉末を金型に挿
入し、２０．０ ｋＯｅの磁界中で配向し、磁界に垂直
方向に、１．５ ｔＪの圧力で成形した。
冑られた１０ｍｍＸ １５＋ｙ＋ｍＸ２０ｔｎｍ寸法の
成形体を、１１００°Ｃ，１時間、 Ａｒ雰囲気中、の
条件で焼結し、ざらにＡｒ中で、８００℃、１．５時間
と６００８Ｃ，１，５時間の２段時効処理を施して磁石
化した。
成形体を、１１００°Ｃ，１時間、 Ａｒ雰囲気中、の
条件で焼結し、ざらにＡｒ中で、８００℃、１．５時間
と６００８Ｃ，１，５時間の２段時効処理を施して磁石
化した。
得られた焼結磁石体の組成、磁石特性及び耐食性を測定
し、その結果を第１表に示す。耐食性は、温度７０℃Ｘ
湿度９５％ｘｌｏ００時間の加速テストを行ない、酸化
増量（ｐｐｍ ）で評価した。
し、その結果を第１表に示す。耐食性は、温度７０℃Ｘ
湿度９５％ｘｌｏ００時間の加速テストを行ない、酸化
増量（ｐｐｍ ）で評価した。
また、第１図にこの発明による永久磁石材料の電子顕微
鏡組織写真（倍率１０万倍）を示す。写真において、（
１）は主相、（２）は体心立方品、（３）はＭリッチ相
である。
鏡組織写真（倍率１０万倍）を示す。写真において、（
１）は主相、（２）は体心立方品、（３）はＭリッチ相
である。
比較のため、出発原料として、純度９９，９％の電解鉄
、フェロボロン合金、純度９９．７％以上のＭ金属を使
用し、これらを配合後、Ａｒ雰囲気中で、高周波溶解し
、その後水冷銅鋳型に鋳造し、１６．５Ｎｄ９、 ＯＢ
７４．５Ｆｅなる組成の１０ｋ（ＩＵ塊を１ｑた。
、フェロボロン合金、純度９９．７％以上のＭ金属を使
用し、これらを配合後、Ａｒ雰囲気中で、高周波溶解し
、その後水冷銅鋳型に鋳造し、１６．５Ｎｄ９、 ＯＢ
７４．５Ｆｅなる組成の１０ｋ（ＩＵ塊を１ｑた。
その後この鋳塊を、大気中にて、スタンプミルにより粗
粉砕し、次にボールミルにより微粉砕し、平均粒度１．
８μｍの微粉末を冑た。
粉砕し、次にボールミルにより微粉砕し、平均粒度１．
８μｍの微粉末を冑た。
その後大気中で、各微粉末を金型に挿入し、２０．０
ｋｏｅの磁界中で配向し、磁界に垂直方向に、１．５ｊ
４の圧力で成形した。
ｋｏｅの磁界中で配向し、磁界に垂直方向に、１．５ｊ
４の圧力で成形した。
得られた１０ｍｍＸ １５ｍｍＸ２０＋ｒ＋ｍ寸法の成
形体を、１１２０°Ｃ，２時間、 Ａｒ雰囲気中、の条
件で焼結し、ざらにＡ、中で、８００’Ｃ，１，５時間
と６００℃、１．５時間の２段時効処理を施してＦ！１
１５化した。
形体を、１１２０°Ｃ，２時間、 Ａｒ雰囲気中、の条
件で焼結し、ざらにＡ、中で、８００’Ｃ，１，５時間
と６００℃、１．５時間の２段時効処理を施してＦ！１
１５化した。
得られた焼結磁石体の組成、磁石特性及び耐食性を測定
し、その結果を第１表に示す。耐食性は、温度７０’Ｃ
Ｘ湿度９５％ｘｌｏｏｏ時間の加速テストを行ない、酸
化増量（ｐｐｍ ）で評価した。
し、その結果を第１表に示す。耐食性は、温度７０’Ｃ
Ｘ湿度９５％ｘｌｏｏｏ時間の加速テストを行ない、酸
化増量（ｐｐｍ ）で評価した。
また、第２図に比較例永久磁石材料の電子顕微鏡組織写
真（倍率５万ｉ′８）を示す。
真（倍率５万ｉ′８）を示す。
叉施努２
出発原料として、純度９９．９％の電解鉄、フェロボロ
ン合金、純度９９．７％以上の陶金属、〜金属、及びフ
ェロニオブを使用し、これらを配合後、Ａｒ雰囲気中で
、高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳造し、１３．０
ＮｄＯ，２５Ｄｖ ６．５Ｆ３０．２５ Ｎ０８０．０
Ｆｅなる組成のｉｏｋｇ鋳塊を得た。
ン合金、純度９９．７％以上の陶金属、〜金属、及びフ
ェロニオブを使用し、これらを配合後、Ａｒ雰囲気中で
、高周波溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳造し、１３．０
ＮｄＯ，２５Ｄｖ ６．５Ｆ３０．２５ Ｎ０８０．０
Ｆｅなる組成のｉｏｋｇ鋳塊を得た。
その後この鋳塊を、純度９９．９９９％の高純度Ａｒ雰
囲気中にて、スタンプミルにより粗粉砕し、次にボール
ミルによる微粉砕し、平均粒度１．３μｍの微粉末を得
た。
囲気中にて、スタンプミルにより粗粉砕し、次にボール
ミルによる微粉砕し、平均粒度１．３μｍの微粉末を得
た。
得られたＮｄ Ｏｙ Ｂ −Ｎｂ Ｆｅ合金粉末
を酸化しないように保管し、その後Ａｒ雰囲気中で、各
微粉末を金型に挿入し、２０．０ｋＯｅの磁界中で配向
し、磁界に垂直方向に、１．５ｉＪの圧力で成形した。
を酸化しないように保管し、その後Ａｒ雰囲気中で、各
微粉末を金型に挿入し、２０．０ｋＯｅの磁界中で配向
し、磁界に垂直方向に、１．５ｉＪの圧力で成形した。
得られた１０ｍｍＸ １５ｍｍＸ ２０ｍｍ寸法の成形
体を、１１００℃、２時間、 Ａｒ雰囲気中、の条件で
焼結し、さらにＡｒ中で、８００°Ｃ，２時間と６００
°Ｑ、 ２時間の２段時効処理を施して磁石化した。
体を、１１００℃、２時間、 Ａｒ雰囲気中、の条件で
焼結し、さらにＡｒ中で、８００°Ｃ，２時間と６００
°Ｑ、 ２時間の２段時効処理を施して磁石化した。
得られた焼結磁石体の組成、ｆ！ｉ石特性及び耐食性を
測定し、その結果を第２表に示す。耐食性は、温度７０
’ＣＸ湿度９５％ｘ１０００時間の加速テス１〜を行な
い、酸化増ｆｆｉ（ｐｐｍ）で評価した。
測定し、その結果を第２表に示す。耐食性は、温度７０
’ＣＸ湿度９５％ｘ１０００時間の加速テス１〜を行な
い、酸化増ｆｆｉ（ｐｐｍ）で評価した。
また、得られた焼結ｍ石体の顕微鏡組織は第１図のもの
と同様組織であった。
と同様組織であった。
つぎに、比較のため、上記条件で製造した同一組成の鋳
塊を、９９％Ａｒ雰囲気中で粉砕する以外は全く同一条
件で、微粉砕、成形、焼結２時効処理して磁石化し、得
られた焼結磁石体の組成、１１石特性及び耐食性を測定
し、その結果を第２表に示す。
塊を、９９％Ａｒ雰囲気中で粉砕する以外は全く同一条
件で、微粉砕、成形、焼結２時効処理して磁石化し、得
られた焼結磁石体の組成、１１石特性及び耐食性を測定
し、その結果を第２表に示す。
第１表
第２表
第１図はこの発明による永久１ａ５材料の電子顕微鏡組
織写真（倍率１０万倍）でおり、第２図は比較永久磁石
材料の電子顕微鏡組織写真（倍率５万倍）である。 出願人 住友特殊金属株式会社 １ ’ １・ｄｌｌ
織写真（倍率１０万倍）でおり、第２図は比較永久磁石
材料の電子顕微鏡組織写真（倍率５万倍）である。 出願人 住友特殊金属株式会社 １ ’ １・ｄｌｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｒ１２．０原子％〜１５．０原子％（ＲはＮｄまたはＰ
ｒの１種または２種、あるいはさらにその１部を１原子
％以下の重希上類元素で置換できる）、 Ｂ５．５原子％〜８．０原子％、 Ｏ＿２２０００ｐｐｍ以下、Ｃ８００ｐｐｍ以下、残部
Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、 表面部に５Å〜５００Åの均一厚みの体心立方晶相を有
する粒径１０．０μｍ以下の正方晶からなる主相と、主
相間のＲリッチ金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物相か
らなる非磁性相を有することを特徴とする高性能永久磁
石材料。 ２ Ｒ１２．０原子％〜１５．０原子％（ＲはＮｄまたはＰ
ｒの１種または２種、あるいはさらにその１部を１原子
％以下の重希上類元素で置換できる）、 Ｂ５．５原子％〜８．０原子％、 Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌの
うち少なくとも１種を２原子％以下、 Ｏ＿２２０００ｐｐｍ以下、Ｃ８００ｐｐｍ以下、残部
Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、 表面部に５Å〜５００Åの均一厚みの体心立方晶相を有
する粒径１０．０μｍ以下の正方晶からなる主相と、主
相間のＲリッチ金属相、Ｂリッチ金属相及び酸化物相か
らなる非磁性相を有することを特徴とする高性能永久磁
石材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188761A JPS6247455A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高性能永久磁石材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188761A JPS6247455A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高性能永久磁石材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247455A true JPS6247455A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16229306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60188761A Pending JPS6247455A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高性能永久磁石材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247455A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63114106A (ja) * | 1986-04-30 | 1988-05-19 | Seiko Epson Corp | 永久磁石及びその製造方法 |
| JPH01169904A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | 永久磁石およびその製造方法 |
| US5538565A (en) * | 1985-08-13 | 1996-07-23 | Seiko Epson Corporation | Rare earth cast alloy permanent magnets and methods of preparation |
| US6136099A (en) * | 1985-08-13 | 2000-10-24 | Seiko Epson Corporation | Rare earth-iron series permanent magnets and method of preparation |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6063903A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-12 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐酸化性のすぐれた永久磁石 |
| JPS6091601A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-23 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・ボロン・鉄系永久磁石用合金粉末の粉砕方法 |
| JPS60119701A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-27 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・ボロン・鉄系永久磁石用合金粉末の製造方法 |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP60188761A patent/JPS6247455A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JPS60119701A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-27 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・ボロン・鉄系永久磁石用合金粉末の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5538565A (en) * | 1985-08-13 | 1996-07-23 | Seiko Epson Corporation | Rare earth cast alloy permanent magnets and methods of preparation |
| US5560784A (en) * | 1985-08-13 | 1996-10-01 | Seiko Epson Corporation | Rare earth cast alloy permanent magnets and methods of preparation |
| US5565043A (en) * | 1985-08-13 | 1996-10-15 | Seiko Epson Corporation | Rare earth cast alloy permanent magnets and methods of preparation |
| US5597425A (en) * | 1985-08-13 | 1997-01-28 | Seiko Epson Corporation | Rare earth cast alloy permanent magnets and methods of preparation |
| US6136099A (en) * | 1985-08-13 | 2000-10-24 | Seiko Epson Corporation | Rare earth-iron series permanent magnets and method of preparation |
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| JPH01169904A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | 永久磁石およびその製造方法 |
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