JP3368294B2 - 永久磁石用異方性希土類合金粉末の製造方法 - Google Patents
永久磁石用異方性希土類合金粉末の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、各種モーター、アク
チュエーター等に用いることが可能な高保磁力を有する
Ｒ（希土類元素）−Ｔ（鉄属元素）−（Ｍ）−Ｂ系のボ
ンド磁石用および焼結磁石用異方性永久磁石粉末の製造
方法に係り、本系粗粉砕粉を真空中または不活性ガス中
で昇温しＨ2ガス中で加熱処理して４相の混合組織とな
し、さらに所定雰囲気で加熱保持する脱Ｈ2処理を行
い、結晶粒を１μｍ以下の極微細結晶とした高保磁力を
有するＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類合
金粉末の製造方法に関する。
チュエーター等に用いることが可能な高保磁力を有する
Ｒ（希土類元素）−Ｔ（鉄属元素）−（Ｍ）−Ｂ系のボ
ンド磁石用および焼結磁石用異方性永久磁石粉末の製造
方法に係り、本系粗粉砕粉を真空中または不活性ガス中
で昇温しＨ2ガス中で加熱処理して４相の混合組織とな
し、さらに所定雰囲気で加熱保持する脱Ｈ2処理を行
い、結晶粒を１μｍ以下の極微細結晶とした高保磁力を
有するＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類合
金粉末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】希土類系永久磁石粉末を水素処理法によ
り製造する方法は、例えば特開平１−１３２１０６号公
報に開示されている。すなわち、かかる水素処理法と
は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系原料合金インゴットまたは粉
末を、Ｈ2ガス雰囲気またはＨ2ガスと不活性ガスの混合
雰囲気中で温度５００℃〜１０００℃に保持して上記合
金のインゴットまたは粉末にＨ2吸蔵させた後、Ｈ2ガス
圧力１３Ｐａ（１×１０-1Ｔｏｒｒ）以下の真空雰囲気
またはＨ2ガス分圧１３Ｐａ（１×１０-1Ｔｏｒｒ）以
下の不活性ガス雰囲気になるまで温度５００℃〜１００
０℃で脱Ｈ2処理し、ついで冷却することを特徴とする
Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系合金磁石粉末の製造方法である。
り製造する方法は、例えば特開平１−１３２１０６号公
報に開示されている。すなわち、かかる水素処理法と
は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系原料合金インゴットまたは粉
末を、Ｈ2ガス雰囲気またはＨ2ガスと不活性ガスの混合
雰囲気中で温度５００℃〜１０００℃に保持して上記合
金のインゴットまたは粉末にＨ2吸蔵させた後、Ｈ2ガス
圧力１３Ｐａ（１×１０-1Ｔｏｒｒ）以下の真空雰囲気
またはＨ2ガス分圧１３Ｐａ（１×１０-1Ｔｏｒｒ）以
下の不活性ガス雰囲気になるまで温度５００℃〜１００
０℃で脱Ｈ2処理し、ついで冷却することを特徴とする
Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系合金磁石粉末の製造方法である。
【０００３】上記手法で製造されたＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ
系合金磁石粉末は、大きな保磁力と磁気異方性を有す
る。これは上記処理によって、非常に微細な再結晶粒
径、実質的には０．１μｍ〜１μｍの平均再結晶粒径を
持つ組織となり、磁気的には正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ系化
合物の単磁区臨界粒径に近い結晶粒径となっており、な
おかつこれらの極微細結晶がある程度結晶方位を揃えて
再結晶しているためである。
系合金磁石粉末は、大きな保磁力と磁気異方性を有す
る。これは上記処理によって、非常に微細な再結晶粒
径、実質的には０．１μｍ〜１μｍの平均再結晶粒径を
持つ組織となり、磁気的には正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ系化
合物の単磁区臨界粒径に近い結晶粒径となっており、な
おかつこれらの極微細結晶がある程度結晶方位を揃えて
再結晶しているためである。
【０００４】また、特開平2-4901号公報には水素処理法
による種々のヒートパターンが開示され、さらに、イン
ゴットの均質化処理を付加することも提案されており、
例えば、インゴットを600℃〜1200℃で均質化して、水
素、真空又は不活性ガス雰囲気中で500℃以上まで昇温
し、次いでH2又はH2と不活性ガスの混合雰囲気中で500
℃〜1000℃でH2吸蔵させ、H2ガス分圧1×10-1Torr以下
まで脱H2し、更に冷却するという製造工程が示されてい
る。さらに、特開平3-146608号公報には、水素処理中の
温度変化による特性変動を小さくする手法として、蓄熱
材とともに水素処理を行う方法が提案されている。すな
わち、水素処理法では、処理過程において大きな反応熱
を伴う化学反応が起こっており、この反応熱による温度
変化のために磁気特性にばらつきが生じる。そこで熱容
量の大きな蓄熱材を用いて反応熱による温度変化を最小
限にしようというものである。
による種々のヒートパターンが開示され、さらに、イン
ゴットの均質化処理を付加することも提案されており、
例えば、インゴットを600℃〜1200℃で均質化して、水
素、真空又は不活性ガス雰囲気中で500℃以上まで昇温
し、次いでH2又はH2と不活性ガスの混合雰囲気中で500
℃〜1000℃でH2吸蔵させ、H2ガス分圧1×10-1Torr以下
まで脱H2し、更に冷却するという製造工程が示されてい
る。さらに、特開平3-146608号公報には、水素処理中の
温度変化による特性変動を小さくする手法として、蓄熱
材とともに水素処理を行う方法が提案されている。すな
わち、水素処理法では、処理過程において大きな反応熱
を伴う化学反応が起こっており、この反応熱による温度
変化のために磁気特性にばらつきが生じる。そこで熱容
量の大きな蓄熱材を用いて反応熱による温度変化を最小
限にしようというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記手法で
製造されたＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系磁石用合金粉末の磁気
的性質は、特に磁気異方性については不充分であり、原
料合金そのものが本質的に有する磁気異方性に達してお
らず、磁気特性的には残留磁束密度Ｂｒが小さいという
欠点があった。これは粉末粒子中に多数存在する結晶粒
の磁化容易方向が特定の一方向に十分そろっておらず、
その結果、粉末粒子の平均残留磁束密度が小さくなるこ
とによる。また、原料処理量によって磁気特性、特に保
磁力が変化するという、量産に不向きな非常に重要な問
題を内在していた。上述した蓄熱材を用いて温度変化を
小さくする方法では実用上、原料処理量に対して大きな
設備を要したり、熱容量が大きいため加熱、冷却に多大
の時間とエネルギーを要するという問題が新に生じる。
しかも、水素処理法による磁気特性、特に保磁力の変動
の原因が単に水素化時の発熱反応による温度上昇や脱水
素時の吸熱反応による温度低下ではないため、蓄熱材を
用いても保磁力のばらつきや低下の問題は解消されな
い。
製造されたＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系磁石用合金粉末の磁気
的性質は、特に磁気異方性については不充分であり、原
料合金そのものが本質的に有する磁気異方性に達してお
らず、磁気特性的には残留磁束密度Ｂｒが小さいという
欠点があった。これは粉末粒子中に多数存在する結晶粒
の磁化容易方向が特定の一方向に十分そろっておらず、
その結果、粉末粒子の平均残留磁束密度が小さくなるこ
とによる。また、原料処理量によって磁気特性、特に保
磁力が変化するという、量産に不向きな非常に重要な問
題を内在していた。上述した蓄熱材を用いて温度変化を
小さくする方法では実用上、原料処理量に対して大きな
設備を要したり、熱容量が大きいため加熱、冷却に多大
の時間とエネルギーを要するという問題が新に生じる。
しかも、水素処理法による磁気特性、特に保磁力の変動
の原因が単に水素化時の発熱反応による温度上昇や脱水
素時の吸熱反応による温度低下ではないため、蓄熱材を
用いても保磁力のばらつきや低下の問題は解消されな
い。
【０００６】これらの問題は水素処理法において得られ
る磁性粉末が再結晶集合組織を有するとしながらも、再
結晶組織に決定的な影響を与える前組織、すなわち水素
吸蔵によって生成される分解生成物の金属組織を最適化
せず、また、その組織を得るための製造条件を何等限定
していないためである。
る磁性粉末が再結晶集合組織を有するとしながらも、再
結晶組織に決定的な影響を与える前組織、すなわち水素
吸蔵によって生成される分解生成物の金属組織を最適化
せず、また、その組織を得るための製造条件を何等限定
していないためである。
【０００７】例えば、特開平２−４９０１号公報ではＨ
2中で８１０℃まで昇温しそのまま５時間保持した後、
８１０℃で排気を１時間行って後、炉内にＡｒを導入し
て急冷する方法（実施例１）、真空中で５００℃、６０
０℃、７００℃、７５０℃、８００℃、８５０℃、９０
０℃、および１０００℃の各温度まで昇温した後に、そ
の各保持温度で１気圧のＨ2を導入し、１０時間保持し
た後、排気を１時間行って、更にＡｒガスにより急冷す
るという方法（実施例２）などが示されている。但し、
これらの方法によると、水素吸蔵後、真空排気直前の中
間生成物の組織がＲ水素化物、Ｔ−Ｂ化合物、およびＴ
相の３相となってしまい（例えば、Ｐ、Ｊ、Ｍｅ Ｇｕ
ｉｎｅｓ；Ｊｏｕｒｕａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｓｓ
Ｃｏｍｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ １６２（１９９０）３７
９頁）、脱水素（真空排気）過程の後、得られる再結晶
組織は実質的に磁気的に等方性となり、高い残留磁化は
得られない。
2中で８１０℃まで昇温しそのまま５時間保持した後、
８１０℃で排気を１時間行って後、炉内にＡｒを導入し
て急冷する方法（実施例１）、真空中で５００℃、６０
０℃、７００℃、７５０℃、８００℃、８５０℃、９０
０℃、および１０００℃の各温度まで昇温した後に、そ
の各保持温度で１気圧のＨ2を導入し、１０時間保持し
た後、排気を１時間行って、更にＡｒガスにより急冷す
るという方法（実施例２）などが示されている。但し、
これらの方法によると、水素吸蔵後、真空排気直前の中
間生成物の組織がＲ水素化物、Ｔ−Ｂ化合物、およびＴ
相の３相となってしまい（例えば、Ｐ、Ｊ、Ｍｅ Ｇｕ
ｉｎｅｓ；Ｊｏｕｒｕａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｓｓ
Ｃｏｍｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ １６２（１９９０）３７
９頁）、脱水素（真空排気）過程の後、得られる再結晶
組織は実質的に磁気的に等方性となり、高い残留磁化は
得られない。
【０００８】この発明は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁
石用希土類合金粉末を水素処理法により製造する方法に
おいて、原料合金そのものが本質的に有する磁気異方性
を完全に達成し、極微細結晶で高保磁力を発揮するＲ−
Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類合金粉末を量
産性よく得ることができる製造方法の提供を目的として
いる。
石用希土類合金粉末を水素処理法により製造する方法に
おいて、原料合金そのものが本質的に有する磁気異方性
を完全に達成し、極微細結晶で高保磁力を発揮するＲ−
Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類合金粉末を量
産性よく得ることができる製造方法の提供を目的として
いる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記残留磁
束密度Ｂｒを大きくするため、原料組成および処理条件
の金属組織的検討を行った結果、水素化の条件を工夫す
ることで大きな異方性が得られることを見い出したもの
である。すなわち、発明者らは、水素処理法にてＲ−Ｔ
−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用希土類合金粉末を得る際に磁
性粉末を完全に異方性化する方法を目的に原料組成およ
び処理条件の金属組織的検討を種々行った結果、水素化
によって得られる中間生成物がＲ2Ｔ14Ｂ相を含有し、
その外にＲ−Ｈ、Ｔ−Ｂ化合物、Ｔ相が存在することが
高い残留磁化を得るための必須条件であること、そし
て、その中間生成物を生成させるための条件は、真空中
又は不活性ガスで７５０℃以上に加熱し、その後７５０
℃〜９００℃で８時間以内の水素化を行うことが必要で
あることを知見し、この発明を完成した。さらに、脱水
素処理時の水素分圧をＲ水素化物の平衡水素解離圧、例
えばＮｄＨ2では８５０℃で１ｋＰａより大きく下げる
ことなく、平衡水素解離圧近傍で徐々に脱水素反応を起
こさせることで、核生成量、核成長速度を適正化するこ
とにより、原料処理量にかかわらず高保磁力を得ること
ができることを知見し、この発明を完成した。
束密度Ｂｒを大きくするため、原料組成および処理条件
の金属組織的検討を行った結果、水素化の条件を工夫す
ることで大きな異方性が得られることを見い出したもの
である。すなわち、発明者らは、水素処理法にてＲ−Ｔ
−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用希土類合金粉末を得る際に磁
性粉末を完全に異方性化する方法を目的に原料組成およ
び処理条件の金属組織的検討を種々行った結果、水素化
によって得られる中間生成物がＲ2Ｔ14Ｂ相を含有し、
その外にＲ−Ｈ、Ｔ−Ｂ化合物、Ｔ相が存在することが
高い残留磁化を得るための必須条件であること、そし
て、その中間生成物を生成させるための条件は、真空中
又は不活性ガスで７５０℃以上に加熱し、その後７５０
℃〜９００℃で８時間以内の水素化を行うことが必要で
あることを知見し、この発明を完成した。さらに、脱水
素処理時の水素分圧をＲ水素化物の平衡水素解離圧、例
えばＮｄＨ2では８５０℃で１ｋＰａより大きく下げる
ことなく、平衡水素解離圧近傍で徐々に脱水素反応を起
こさせることで、核生成量、核成長速度を適正化するこ
とにより、原料処理量にかかわらず高保磁力を得ること
ができることを知見し、この発明を完成した。
【００１０】すなわち、この発明は、
R:10〜20at%(R:Yを含む希土類元素の少なくとも1種で、
かつPrまたはNdの1種または2種をRのうち50at%以上含
有)、 T:67〜85at%(T:FeまたはFeの一部を50at%以下のCoで置
換)、 B:4〜10at%である合金鋳塊を粗粉砕して、平均粒度が50
〜5000μmの少なくとも80vol%以上が正方晶構造Nd2Fe14
B型化合物からなる粗粉砕粉となした後、前記粗粉砕粉
を原料粉末としてこれを真空中または不活性ガス中で温
度750℃以上の温度域に昇温した後、炉内に10kPa〜1000
kPaのH2ガスを導入して、前記水素ガス中で750℃〜900
℃に30分〜8時間加熱保持し、組織をR水素化物、T-B化
合物、T相、R2T14B化合物の少なくとも4相の混合組織と
した後、さらにArガス又はHeガスによる絶対圧100Pa〜5
0kPaの減圧気流中にて700℃〜900℃に5分〜8時間の保持
をする脱H2処理を行い、ついで冷却して平均結晶粒径が
0.05μm〜1μmである磁気的に異方性を有する合金粉末
を得ることを特徴とする永久磁石用希土類合金粉末の製
造方法である。
かつPrまたはNdの1種または2種をRのうち50at%以上含
有)、 T:67〜85at%(T:FeまたはFeの一部を50at%以下のCoで置
換)、 B:4〜10at%である合金鋳塊を粗粉砕して、平均粒度が50
〜5000μmの少なくとも80vol%以上が正方晶構造Nd2Fe14
B型化合物からなる粗粉砕粉となした後、前記粗粉砕粉
を原料粉末としてこれを真空中または不活性ガス中で温
度750℃以上の温度域に昇温した後、炉内に10kPa〜1000
kPaのH2ガスを導入して、前記水素ガス中で750℃〜900
℃に30分〜8時間加熱保持し、組織をR水素化物、T-B化
合物、T相、R2T14B化合物の少なくとも4相の混合組織と
した後、さらにArガス又はHeガスによる絶対圧100Pa〜5
0kPaの減圧気流中にて700℃〜900℃に5分〜8時間の保持
をする脱H2処理を行い、ついで冷却して平均結晶粒径が
0.05μm〜1μmである磁気的に異方性を有する合金粉末
を得ることを特徴とする永久磁石用希土類合金粉末の製
造方法である。
【００１１】また、この発明は、
R:10〜20at%(R:Yを含む希土類元素の少なくとも1種で、
かつPrまたはNdの1種または2種をRのうち50at%以上含
有)、 T:67〜85at%(T:FeまたはFeの一部を50at%以下のCoで置
換)、 M:10at%以下(M:Al、Ti、V、Cr、Ni、Ga、Zr、Nb、Mo、I
n、Sn、Hf、Ta、Wのうち1種または2種以上)、 B:4〜10at%である合金鋳塊を粗粉砕して平均粒度が50μ
m〜5000μmの少なくとも80vol%以上が正方晶構造Nd2Fe
14B型化合物からなる粗粉砕粉となした後、前記粗粉砕
粉を原料粉末としてこれを真空中または不活性ガス中で
温度750℃以上の温度域に昇温した後、炉内に10kPa〜10
00kPaのH2ガスを導入して、前記水素ガス雰囲気中で750
℃〜900℃に30分〜8時間加熱保持し、組織をR水素化
物、T-B化合物、T相、R2T14B化合物の少なくとも4相の
混合組織とした後、さらにArガス又はHeガスによる絶対
圧100Pa〜50kPaの減圧気流中にて700℃〜900℃に5分〜8
時間の保持をする脱H2処理を行い、ついで冷却して平均
結晶粒径が0.05μm〜1μmである磁気的に異方性を有す
る合金粉末を得ることを特徴とする永久磁石用希土類合
金粉末の製造方法である。
かつPrまたはNdの1種または2種をRのうち50at%以上含
有)、 T:67〜85at%(T:FeまたはFeの一部を50at%以下のCoで置
換)、 M:10at%以下(M:Al、Ti、V、Cr、Ni、Ga、Zr、Nb、Mo、I
n、Sn、Hf、Ta、Wのうち1種または2種以上)、 B:4〜10at%である合金鋳塊を粗粉砕して平均粒度が50μ
m〜5000μmの少なくとも80vol%以上が正方晶構造Nd2Fe
14B型化合物からなる粗粉砕粉となした後、前記粗粉砕
粉を原料粉末としてこれを真空中または不活性ガス中で
温度750℃以上の温度域に昇温した後、炉内に10kPa〜10
00kPaのH2ガスを導入して、前記水素ガス雰囲気中で750
℃〜900℃に30分〜8時間加熱保持し、組織をR水素化
物、T-B化合物、T相、R2T14B化合物の少なくとも4相の
混合組織とした後、さらにArガス又はHeガスによる絶対
圧100Pa〜50kPaの減圧気流中にて700℃〜900℃に5分〜8
時間の保持をする脱H2処理を行い、ついで冷却して平均
結晶粒径が0.05μm〜1μmである磁気的に異方性を有す
る合金粉末を得ることを特徴とする永久磁石用希土類合
金粉末の製造方法である。
【００１２】組成の限定理由
この発明に使用する原料合金に用いるＲすなわち希土類
元素は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕが包括され、このう
ち少なくとも１種以上で、Ｐｒ、Ｎｄのうち少なくとも
１種または２種をＲのうち５０ａｔ％以上含有し、さら
にＲの全てがＰｒ、Ｎｄのうち１種または２種の場合が
ある。Ｒの５０ａｔ％以上をＰｒ、Ｎｄのうち少なくと
も１種以上とするのは５０ａｔ％未満では充分な磁化が
得られないためである。Ｒは、１０ａｔ％未満ではαＦ
ｅ相の析出により保磁力が低下し、また２０ａｔ％を超
えると、目的とする正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物以外
に、Ｒリッチの第２相が多く析出し、この第２相が多す
ぎると合金の磁化を低下させる。従ってＲの範囲は１０
〜２０ａｔ％とする。
元素は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕが包括され、このう
ち少なくとも１種以上で、Ｐｒ、Ｎｄのうち少なくとも
１種または２種をＲのうち５０ａｔ％以上含有し、さら
にＲの全てがＰｒ、Ｎｄのうち１種または２種の場合が
ある。Ｒの５０ａｔ％以上をＰｒ、Ｎｄのうち少なくと
も１種以上とするのは５０ａｔ％未満では充分な磁化が
得られないためである。Ｒは、１０ａｔ％未満ではαＦ
ｅ相の析出により保磁力が低下し、また２０ａｔ％を超
えると、目的とする正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物以外
に、Ｒリッチの第２相が多く析出し、この第２相が多す
ぎると合金の磁化を低下させる。従ってＲの範囲は１０
〜２０ａｔ％とする。
【００１３】Ｔは鉄属元素であって、Ｆｅ、Ｃｏを包含
する。Ｔが６７ａｔ％未満では低保磁力、低磁化の第２
相が析出して磁気的特性が低下し、また８５ａｔ％を超
えるとαＦｅ相の析出により保磁力、角型性が低下する
ため、Ｔは６７〜８５ａｔ％とする。また、Ｆｅのみで
も必要な磁気的性質は得られるが、Ｃｏの適量の添加
は、キュリー温度の向上に有用であり、Ｃｏは必要に応
じて添加できる。ＦｅとＣｏの原子比においてＦｅが５
０％以下となるとＮｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の飽和磁化そ
のものの減少量が大きくなってしまうため、Ｔのうち原
子比でＦｅを５０％以上とした。
する。Ｔが６７ａｔ％未満では低保磁力、低磁化の第２
相が析出して磁気的特性が低下し、また８５ａｔ％を超
えるとαＦｅ相の析出により保磁力、角型性が低下する
ため、Ｔは６７〜８５ａｔ％とする。また、Ｆｅのみで
も必要な磁気的性質は得られるが、Ｃｏの適量の添加
は、キュリー温度の向上に有用であり、Ｃｏは必要に応
じて添加できる。ＦｅとＣｏの原子比においてＦｅが５
０％以下となるとＮｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の飽和磁化そ
のものの減少量が大きくなってしまうため、Ｔのうち原
子比でＦｅを５０％以上とした。
【００１４】添加元素Ｍの効果は、水素化時に母相の分
解反応を完全に終了させずに、母相すなわちＲ2Ｔ14Ｂ
相を安定化して故意に残存させるのに有効な元素が望ま
れる。特に顕著な効果を持つものとして、Ｎｉ、Ｇａ、
Ｚｒ、Ｈｆがある。また、Ｍのうち、Ａｌ、Ｎｉ、Ｇ
ａ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆは、脱Ｈ2処理時の再結晶
粒を０．１μｍ〜１μｍのサイズにまで成長させ、粉末
に磁気異方性を付与するのに有用な元素である。Ｔｉ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗは、脱Ｈ2処理時の再
結晶粒が、１μｍ以上に粗大化するのを防止し、結果と
して保磁力が低下するのを抑制する効果を有する。従っ
て、Ｍとしては、上記の元素を目的に応じて組み合わせ
て用いることが得策である。添加量は、全く加えなくて
もよいが、添加する場合は１０ａｔ％を超えると強磁性
でない第２相が析出して磁化を低下させることから、Ｍ
は１０ａｔ％以下とした。
解反応を完全に終了させずに、母相すなわちＲ2Ｔ14Ｂ
相を安定化して故意に残存させるのに有効な元素が望ま
れる。特に顕著な効果を持つものとして、Ｎｉ、Ｇａ、
Ｚｒ、Ｈｆがある。また、Ｍのうち、Ａｌ、Ｎｉ、Ｇ
ａ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆは、脱Ｈ2処理時の再結晶
粒を０．１μｍ〜１μｍのサイズにまで成長させ、粉末
に磁気異方性を付与するのに有用な元素である。Ｔｉ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗは、脱Ｈ2処理時の再
結晶粒が、１μｍ以上に粗大化するのを防止し、結果と
して保磁力が低下するのを抑制する効果を有する。従っ
て、Ｍとしては、上記の元素を目的に応じて組み合わせ
て用いることが得策である。添加量は、全く加えなくて
もよいが、添加する場合は１０ａｔ％を超えると強磁性
でない第２相が析出して磁化を低下させることから、Ｍ
は１０ａｔ％以下とした。
【００１５】Ｂについては、正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型結
晶構造を安定して析出させるためには必須である。添加
量は、４ａｔ％以下ではＲ2Ｔ17相が析出して保磁力を
低下させ、また減磁曲線の角型性が著しく損なわれる。
また、１０ａｔ％を超えて添加した場合は、磁化の小さ
い第２相が析出して粉末の磁化を低下させる。従って、
Ｂは、４〜１０ａｔ％とした。
晶構造を安定して析出させるためには必須である。添加
量は、４ａｔ％以下ではＲ2Ｔ17相が析出して保磁力を
低下させ、また減磁曲線の角型性が著しく損なわれる。
また、１０ａｔ％を超えて添加した場合は、磁化の小さ
い第２相が析出して粉末の磁化を低下させる。従って、
Ｂは、４〜１０ａｔ％とした。
【００１６】この発明において、粗粉砕粉の８０ｖｏｌ
％以上が正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物としたのは、該
化合物が８０ｖｏｌ％未満であると磁気特性が低下す
る。より具体的には、混在する第２相がαＦｅ相の場合
は保磁力を低下させ、Ｒリッチ相やＢリッチ相の場合に
は磁化が低下するため、正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物
の存在比を８０ｖｏｌ％以上とした。体積比で８０％以
上の正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物を有する粗粉を得る
ためには、合金の鋳塊を９００℃〜１２００℃の温度で
１時間以上焼鈍するか、造塊工程で鋳型の冷却速度を制
御するなど、適当に選択すれば良い。
％以上が正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物としたのは、該
化合物が８０ｖｏｌ％未満であると磁気特性が低下す
る。より具体的には、混在する第２相がαＦｅ相の場合
は保磁力を低下させ、Ｒリッチ相やＢリッチ相の場合に
は磁化が低下するため、正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物
の存在比を８０ｖｏｌ％以上とした。体積比で８０％以
上の正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物を有する粗粉を得る
ためには、合金の鋳塊を９００℃〜１２００℃の温度で
１時間以上焼鈍するか、造塊工程で鋳型の冷却速度を制
御するなど、適当に選択すれば良い。
【００１７】製造条件の限定理由
水素処理法とは、所用粒度の粗粉砕粉が外観上その大き
さを変化させることなく、極微細結晶組織の集合体が得
られることを特徴とする。すなわち、正方晶Nd2Fe14B型
化合物に対し、高温、実際上は600℃〜900℃の温度範囲
でH2ガスと反応させると、RH2〜3、αFe、Fe2Bなどに相
分離し、さらに同温度域でH2ガスを脱H2処理により除去
すると、再度正方晶Nd2Fe14B型化合物の再結晶組織が得
られる。しかしながら、現実には、水素化処理条件によ
って分解生成物の結晶粒径、反応の度合いが異なり、水
素化状態の金属組織は、水素化温度750℃未満と750℃以
上で明らかに異なる。この金属組織上の違いが、脱水素
処理を行った後の磁粉の磁気的性質に大きく影響する。
さらに、脱水素化処理条件によって、正方晶Nd2Fe14B型
化合物の再結晶状態が大きく影響を受け、水素処理法に
よって作成した磁性粉の磁気的性質、特に保磁力に大き
く影響する。
さを変化させることなく、極微細結晶組織の集合体が得
られることを特徴とする。すなわち、正方晶Nd2Fe14B型
化合物に対し、高温、実際上は600℃〜900℃の温度範囲
でH2ガスと反応させると、RH2〜3、αFe、Fe2Bなどに相
分離し、さらに同温度域でH2ガスを脱H2処理により除去
すると、再度正方晶Nd2Fe14B型化合物の再結晶組織が得
られる。しかしながら、現実には、水素化処理条件によ
って分解生成物の結晶粒径、反応の度合いが異なり、水
素化状態の金属組織は、水素化温度750℃未満と750℃以
上で明らかに異なる。この金属組織上の違いが、脱水素
処理を行った後の磁粉の磁気的性質に大きく影響する。
さらに、脱水素化処理条件によって、正方晶Nd2Fe14B型
化合物の再結晶状態が大きく影響を受け、水素処理法に
よって作成した磁性粉の磁気的性質、特に保磁力に大き
く影響する。
【００１８】出発原料の粗粉砕法は、従来の機械的粉砕
法やガスアトマイズ法の他、Ｈ2吸蔵による、いわゆる
水素粉砕法を用いてもよく、工程の簡略化のためにこの
水素粉砕による粗粉砕工程と、極微細結晶を得るための
水素処理法を同一装置内で連続して行っても良い。
法やガスアトマイズ法の他、Ｈ2吸蔵による、いわゆる
水素粉砕法を用いてもよく、工程の簡略化のためにこの
水素粉砕による粗粉砕工程と、極微細結晶を得るための
水素処理法を同一装置内で連続して行っても良い。
【００１９】この発明において、粗粉砕粉の平均粒度を
５０μｍ〜５０００μｍに限定したのは、５０μｍ未満
では粉末の酸化による磁性劣化の恐れがあり、また５０
００μｍを超えると水素処理によって大きな磁気異方性
を持たせることが困難となるからである。
５０μｍ〜５０００μｍに限定したのは、５０μｍ未満
では粉末の酸化による磁性劣化の恐れがあり、また５０
００μｍを超えると水素処理によって大きな磁気異方性
を持たせることが困難となるからである。
【００２０】この発明における真空中または不活性ガス
中での昇温は、昇温速度、保持時間などを特に規定する
ものではなく、目的は７５０℃以下で水素ガスと試料を
反応させないことである。従って、７５０℃以下での処
理条件は、雰囲気以外は特に規定しない。なお、ここで
の不活性ガスとはＡｒガスまたはＨｅガスであって、通
常不活性ガスとして扱われることの多いＮ2ガスは、本
系原料と高温域で反応してしまうため、不活性ガスとし
ては好ましくない。
中での昇温は、昇温速度、保持時間などを特に規定する
ものではなく、目的は７５０℃以下で水素ガスと試料を
反応させないことである。従って、７５０℃以下での処
理条件は、雰囲気以外は特に規定しない。なお、ここで
の不活性ガスとはＡｒガスまたはＨｅガスであって、通
常不活性ガスとして扱われることの多いＮ2ガスは、本
系原料と高温域で反応してしまうため、不活性ガスとし
ては好ましくない。
【００２１】この発明において、H2ガス中での熱処理に
際し、H2ガス圧力が10kPa未満では、前述の分解反応が
充分に進行せず、また1000kPaを超えると処理設備が大
きくなりすぎ、工業的にコスト面、また安全面で好まし
くないため、圧力範囲を10kPa〜1000kPaとした。さらに
好ましい圧力範囲は50kPa〜150kPaである。
際し、H2ガス圧力が10kPa未満では、前述の分解反応が
充分に進行せず、また1000kPaを超えると処理設備が大
きくなりすぎ、工業的にコスト面、また安全面で好まし
くないため、圧力範囲を10kPa〜1000kPaとした。さらに
好ましい圧力範囲は50kPa〜150kPaである。
【００２２】H2ガス中での加熱処理温度は、600℃未満
ではRH2〜3、αFe、Fe2Bなどへの分解反応が起こらな
い。また、600℃〜750℃の温度範囲では分解反応がほぼ
完全に進行してしまい、分解生成物中に適量のR2T14B相
が残存せず、脱水素処理後に磁気的、また結晶方位的に
充分な異方性が得られない。また900℃を超えるとRH
2〜3が不安定となり、かつ生成物が粒成長して正方晶Nd
2Fe14B型化合物極微細結晶組織を得ることが困難にな
る。水素化の温度範囲が750℃〜900℃の領域であれば、
脱水素時の再結晶反応の核となるR2T14B相が分散して適
量残存するため、脱水素後のR2T14B相の結晶方位が残存
R2T14B相によって決定され、結果的に再結晶組織の結晶
方位が原料インゴットの結晶方位と一致し、少なくとも
原料インゴットの結晶粒径の範囲内では大きな異方性を
示す事になる。そのため、水素化処理の温度範囲を750
℃〜900℃とする。また、加熱処理保持時間について
は、上記の分解反応を充分に行わせるためには30分以上
必要であり、また、8時間を越えると残存R2T14B相が減
少するため、脱水素後の異方性が低下するので好ましく
ない、よって、30分〜8時間の加熱保持とする。
ではRH2〜3、αFe、Fe2Bなどへの分解反応が起こらな
い。また、600℃〜750℃の温度範囲では分解反応がほぼ
完全に進行してしまい、分解生成物中に適量のR2T14B相
が残存せず、脱水素処理後に磁気的、また結晶方位的に
充分な異方性が得られない。また900℃を超えるとRH
2〜3が不安定となり、かつ生成物が粒成長して正方晶Nd
2Fe14B型化合物極微細結晶組織を得ることが困難にな
る。水素化の温度範囲が750℃〜900℃の領域であれば、
脱水素時の再結晶反応の核となるR2T14B相が分散して適
量残存するため、脱水素後のR2T14B相の結晶方位が残存
R2T14B相によって決定され、結果的に再結晶組織の結晶
方位が原料インゴットの結晶方位と一致し、少なくとも
原料インゴットの結晶粒径の範囲内では大きな異方性を
示す事になる。そのため、水素化処理の温度範囲を750
℃〜900℃とする。また、加熱処理保持時間について
は、上記の分解反応を充分に行わせるためには30分以上
必要であり、また、8時間を越えると残存R2T14B相が減
少するため、脱水素後の異方性が低下するので好ましく
ない、よって、30分〜8時間の加熱保持とする。
【００２３】この発明の脱Ｈ2処理は、Ａｒガス又はＨ
ｅガスの減圧気流中にて行うが、これによって原料の周
囲の実質的なＨ2分圧をＲ水素化物の平衡水素解離圧、
例えばＮｄＨ2では８５０℃で１ｋＰａ程度となり、脱
Ｈ2反応は徐々に進行する。雰囲気をＡｒガス又はＨｅ
ガスに限定したのは、コスト面でＡｒガスが使いよく、
またＨ2ガスの置換性や温度制御の点からＨｅガスが使
いよいことによる。さらに、不活性ガスとして一般的な
Ｎ2ガスは希土類系化合物と反応して窒化物を形成する
ため不適当であり、また他の希ガスでは性能上のメリッ
トがなくコストの面でも不利である。この発明の脱Ｈ2
処理時の雰囲気の絶対圧は、１０Ｐａ未満では脱Ｈ2反
応が急激に起こり、化学反応により温度が大きく低下
し、さらに脱Ｈ2反応が急激すぎるために冷却後の磁性
粉の組織に粗大な結晶粒が混在して保磁力が大きく低下
するため好ましくなく、また５０ｋＰａを超えると脱Ｈ
2反応に時間がかかりすぎて実用上問題となるため、絶
対圧１０Ｐａ〜５０ｋＰａの範囲とする。また、脱Ｈ2
処理を減圧気流中で行うのは脱Ｈ2反応によって、原料
から放出されるＨ2ガスよって、炉内圧力が上昇するの
を防止するためである。実用上は、一方から不活性ガス
を導入しながら、他方から真空ポンプで排気し、圧力の
制御は、供給口、排気口のそれぞれに取り付けられた流
量調整弁を用いて行うとよい。
ｅガスの減圧気流中にて行うが、これによって原料の周
囲の実質的なＨ2分圧をＲ水素化物の平衡水素解離圧、
例えばＮｄＨ2では８５０℃で１ｋＰａ程度となり、脱
Ｈ2反応は徐々に進行する。雰囲気をＡｒガス又はＨｅ
ガスに限定したのは、コスト面でＡｒガスが使いよく、
またＨ2ガスの置換性や温度制御の点からＨｅガスが使
いよいことによる。さらに、不活性ガスとして一般的な
Ｎ2ガスは希土類系化合物と反応して窒化物を形成する
ため不適当であり、また他の希ガスでは性能上のメリッ
トがなくコストの面でも不利である。この発明の脱Ｈ2
処理時の雰囲気の絶対圧は、１０Ｐａ未満では脱Ｈ2反
応が急激に起こり、化学反応により温度が大きく低下
し、さらに脱Ｈ2反応が急激すぎるために冷却後の磁性
粉の組織に粗大な結晶粒が混在して保磁力が大きく低下
するため好ましくなく、また５０ｋＰａを超えると脱Ｈ
2反応に時間がかかりすぎて実用上問題となるため、絶
対圧１０Ｐａ〜５０ｋＰａの範囲とする。また、脱Ｈ2
処理を減圧気流中で行うのは脱Ｈ2反応によって、原料
から放出されるＨ2ガスよって、炉内圧力が上昇するの
を防止するためである。実用上は、一方から不活性ガス
を導入しながら、他方から真空ポンプで排気し、圧力の
制御は、供給口、排気口のそれぞれに取り付けられた流
量調整弁を用いて行うとよい。
【００２４】この発明において、脱H2処理の温度が700
℃未満では、RH2〜3相からのH2の離脱が起こらないか、
正方晶Nd2Fe14B型化合物の再結晶が充分進行しない。ま
た、900℃を超えると正方晶Nd2Fe14B型化合物は生成す
るが、再結晶粒が粗大に成長し、高い保磁力が得られな
い。そのため、脱H2処理の温度範囲は700℃〜900℃とす
る。
℃未満では、RH2〜3相からのH2の離脱が起こらないか、
正方晶Nd2Fe14B型化合物の再結晶が充分進行しない。ま
た、900℃を超えると正方晶Nd2Fe14B型化合物は生成す
るが、再結晶粒が粗大に成長し、高い保磁力が得られな
い。そのため、脱H2処理の温度範囲は700℃〜900℃とす
る。
【００２５】また、加熱処理保持時間は、処理設備の排
気能力にもよるが、上記の再結晶反応を充分に行わせる
ことも重要であり、少なくとも５分以上保持する必要が
あるが、２次的な再結晶反応によって結晶が粗大化すれ
ば保磁力の低下を招くので、できる限り短時間の方が好
ましい。そのため、５分〜８時間の加熱保持で充分であ
る。脱Ｈ2処理は、原料の酸化防止の観点から、また処
理設備の熱効率の観点で、水素化処理に引き続いて行う
のがよいが、水素化処理後、一旦原料を冷却して、再び
改めて脱Ｈ2の為の熱処理を行っても良い。
気能力にもよるが、上記の再結晶反応を充分に行わせる
ことも重要であり、少なくとも５分以上保持する必要が
あるが、２次的な再結晶反応によって結晶が粗大化すれ
ば保磁力の低下を招くので、できる限り短時間の方が好
ましい。そのため、５分〜８時間の加熱保持で充分であ
る。脱Ｈ2処理は、原料の酸化防止の観点から、また処
理設備の熱効率の観点で、水素化処理に引き続いて行う
のがよいが、水素化処理後、一旦原料を冷却して、再び
改めて脱Ｈ2の為の熱処理を行っても良い。
【００２６】脱Ｈ2処理後の正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合
物の再結晶粒径は実質的に０．０５μｍ以下の平均再結
晶粒径を得ることは困難であり、またたとえ得られたと
しても磁気特性上の利点がない。一方、平均再結晶粒径
が１μｍを超えると、粉末の保磁力が低下するため好ま
しくない。そのため、平均再結晶粒径を０．０５μｍ〜
１μｍとした。
物の再結晶粒径は実質的に０．０５μｍ以下の平均再結
晶粒径を得ることは困難であり、またたとえ得られたと
しても磁気特性上の利点がない。一方、平均再結晶粒径
が１μｍを超えると、粉末の保磁力が低下するため好ま
しくない。そのため、平均再結晶粒径を０．０５μｍ〜
１μｍとした。
【００２７】
【作用】この発明は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用
希土類合金粉末を水素処理法により製造する方法におい
て、真空中または不活性ガス中で昇温しＨ2ガス中で加
熱処理して、Ｒ水素化物、Ｔ−Ｂ化合物、Ｔ相、Ｒ2Ｔ
14Ｂ化合物の少なくとも４相の混合組織とすることによ
り、原料合金そのものが本質的に有する磁気異方性を完
全に達成し、さらにＡｒガス又はＨｅガスによる絶対圧
１００Ｐａ〜５０ｋＰａの減圧気流中で加熱保持する脱
Ｈ2処理を行い、極微細結晶で高保磁力を発揮するＲ−
Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類合金粉末を処
理量にかかわらず量産性よく得ることができる。
希土類合金粉末を水素処理法により製造する方法におい
て、真空中または不活性ガス中で昇温しＨ2ガス中で加
熱処理して、Ｒ水素化物、Ｔ−Ｂ化合物、Ｔ相、Ｒ2Ｔ
14Ｂ化合物の少なくとも４相の混合組織とすることによ
り、原料合金そのものが本質的に有する磁気異方性を完
全に達成し、さらにＡｒガス又はＨｅガスによる絶対圧
１００Ｐａ〜５０ｋＰａの減圧気流中で加熱保持する脱
Ｈ2処理を行い、極微細結晶で高保磁力を発揮するＲ−
Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類合金粉末を処
理量にかかわらず量産性よく得ることができる。
【００２８】
実施例１
高周波誘導溶解法によって溶製して得られた表１に示す
Ｎｏ．１〜１２の組成の鋳塊を、１１００℃、２４時
間、Ａｒ雰囲気中で焼鈍して、鋳塊中の正方晶Ｎｄ2Ｆ
ｅ14Ｂ型化合物の体積比を９０％以上とした。この鋳塊
を、Ａｒガス雰囲気中（Ｏ2量０．５％以下）でスタン
プミルにて平均粒度５００μｍに粗粉砕した後、この粗
粉砕粉を管状炉に入れ、１Ｐａ以下にまで真空排気し
た。真空排気には、ロータリーポンプおよび油拡散ポン
プを用いた。その後、表２に示すヒートパターン、水素
化処理条件で水素化処理を行った。こうして得た水素化
原料を、引き続き表２に示す脱水素処理条件に従って脱
水素処理を行った。なお、水素導入前の昇温速度はいず
れの場合も５℃／分の条件で行った。また、冷却は脱水
素処理時に使用した雰囲気ガスの吹きつけで行った。冷
却後、原料温度が５０℃以下となったところで原料を取
り出した。このときの磁性粉末（Ｎｏ．１〜２０）の磁
気特性を表２に示す。表２において、Ｉｓの値は、Ｈｅ
ｘ＝０．８ＭＡ／ｍの時の磁化を示す。
Ｎｏ．１〜１２の組成の鋳塊を、１１００℃、２４時
間、Ａｒ雰囲気中で焼鈍して、鋳塊中の正方晶Ｎｄ2Ｆ
ｅ14Ｂ型化合物の体積比を９０％以上とした。この鋳塊
を、Ａｒガス雰囲気中（Ｏ2量０．５％以下）でスタン
プミルにて平均粒度５００μｍに粗粉砕した後、この粗
粉砕粉を管状炉に入れ、１Ｐａ以下にまで真空排気し
た。真空排気には、ロータリーポンプおよび油拡散ポン
プを用いた。その後、表２に示すヒートパターン、水素
化処理条件で水素化処理を行った。こうして得た水素化
原料を、引き続き表２に示す脱水素処理条件に従って脱
水素処理を行った。なお、水素導入前の昇温速度はいず
れの場合も５℃／分の条件で行った。また、冷却は脱水
素処理時に使用した雰囲気ガスの吹きつけで行った。冷
却後、原料温度が５０℃以下となったところで原料を取
り出した。このときの磁性粉末（Ｎｏ．１〜２０）の磁
気特性を表２に示す。表２において、Ｉｓの値は、Ｈｅ
ｘ＝０．８ＭＡ／ｍの時の磁化を示す。
【００２９】実施例2
実施例1で用いたNo.12の原料粉を用いて、磁気的性質の
処理量依存性を調査した。原料粒度は500μmで、750℃
までは昇温速度5℃/分で真空中で昇温し、750℃から水
素を導入した後、水素化処理は昇温速度15℃/分として8
50℃で2時間、脱水素処理はArガスによる10kPaの減圧気
流中で840℃で2時間保持、冷却条件はArガス吹付冷却に
条件を固定し、処理量を2gから2kgまで変化させ、その
ときの磁性粉末の残留磁化Br、保磁力Hcj、磁化容易方
向および困難方向の磁化Isを処理量に対してグラフ化
し、図1に示す。なお、処理量の2kgは実験装置の制約に
よるものであり、この発明の適用上限を示すものではな
い。また、磁化は、外部磁界0.8MA/mでの値としてあ
り、磁化容易方向と困難方向の値の差が大きいほど磁気
的な異方性が大きいことを示している。
処理量依存性を調査した。原料粒度は500μmで、750℃
までは昇温速度5℃/分で真空中で昇温し、750℃から水
素を導入した後、水素化処理は昇温速度15℃/分として8
50℃で2時間、脱水素処理はArガスによる10kPaの減圧気
流中で840℃で2時間保持、冷却条件はArガス吹付冷却に
条件を固定し、処理量を2gから2kgまで変化させ、その
ときの磁性粉末の残留磁化Br、保磁力Hcj、磁化容易方
向および困難方向の磁化Isを処理量に対してグラフ化
し、図1に示す。なお、処理量の2kgは実験装置の制約に
よるものであり、この発明の適用上限を示すものではな
い。また、磁化は、外部磁界0.8MA/mでの値としてあ
り、磁化容易方向と困難方向の値の差が大きいほど磁気
的な異方性が大きいことを示している。
【００３０】比較例
表１に示す実施例と同様の組成を有する１２種類の組成
の粗粉砕粉について、この粗粉砕粉を管状炉に入れ、１
Ｐａ以下にまで真空排気した。その後、純度９９．９９
９９％以上のＨ2ガスを導入しつつ、表３に示す処理条
件で水素化処理および脱水素処理を行った。ここに示し
た脱水素処理時の水素分圧または処理温度がこの発明の
範囲外である。このときの磁性粉末（Ｎｏ．２１〜３
７）の磁気特性を表３に示す。
の粗粉砕粉について、この粗粉砕粉を管状炉に入れ、１
Ｐａ以下にまで真空排気した。その後、純度９９．９９
９９％以上のＨ2ガスを導入しつつ、表３に示す処理条
件で水素化処理および脱水素処理を行った。ここに示し
た脱水素処理時の水素分圧または処理温度がこの発明の
範囲外である。このときの磁性粉末（Ｎｏ．２１〜３
７）の磁気特性を表３に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【発明の効果】この発明によるＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永
久磁石用異方性希土類合金粉末の製造方法は、Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ合金の粗粉砕粉を、真空中または不活性ガス
中で７５０℃以上の温度域まで昇温した後、水素ガスを
導入して７５０℃〜９００℃で水素中の熱処理を行うこ
とにより、再結晶時の結晶方位を決める核としてのＲ2
Ｔ14Ｂ相を適量残存させることができ、引き続きＡｒガ
ス又はＨｅガスによる絶対圧１００Ｐａ〜５０ｋＰａの
減圧気流中にて７００℃〜９００℃で脱水素熱処理を行
って冷却することにより、高い保磁力と大きな磁気異方
性を同時に有する、ボンド磁石および焼鈍磁石原料とし
て最適なＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類
合金粉末を安定して得ることができる。
久磁石用異方性希土類合金粉末の製造方法は、Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ合金の粗粉砕粉を、真空中または不活性ガス
中で７５０℃以上の温度域まで昇温した後、水素ガスを
導入して７５０℃〜９００℃で水素中の熱処理を行うこ
とにより、再結晶時の結晶方位を決める核としてのＲ2
Ｔ14Ｂ相を適量残存させることができ、引き続きＡｒガ
ス又はＨｅガスによる絶対圧１００Ｐａ〜５０ｋＰａの
減圧気流中にて７００℃〜９００℃で脱水素熱処理を行
って冷却することにより、高い保磁力と大きな磁気異方
性を同時に有する、ボンド磁石および焼鈍磁石原料とし
て最適なＲ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系永久磁石用異方性希土類
合金粉末を安定して得ることができる。
【図１】磁性粉末の保磁力、磁化容易方向および困難方
向の磁化の変化を処理量に対して表したグラフである。
向の磁化の変化を処理量に対して表したグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 広沢 哲
大阪府三島郡島本町江川２丁目15ー17
住友特殊金属株式会社 山崎製作所内
(72)発明者 富田 俊郎
大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号
住友金属工業株式会社内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22F 9/04
B22F 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】 R:10〜20at%(R:Yを含む希土類元素の少
なくとも1種で、かつPrまたはNdの1種または2種をRのう
ち50at%以上含有)、T:67〜85at%(T:FeまたはFeの一部を
50at%以下のCoで置換)、B:4〜10at%である合金鋳塊を粗
粉砕して、平均粒度が50〜5000μmの少なくとも80vol%
以上が正方晶構造Nd2Fe14B型化合物からなる粗粉砕粉と
なした後、前記粗粉砕粉を原料粉末としてこれを真空中
または不活性ガス中で温度750℃以上の温度域に昇温し
た後、炉内に10kPa〜1000kPaのH2ガスを導入して、前記
水素ガス中で750℃〜900℃に30分〜8時間加熱保持し、
組織をR水素化物、T-B化合物、T相、R2T14B化合物の少
なくとも4相の混合組織とした後、さらにArガス又はHe
ガスによる絶対圧100Pa〜50kPaの減圧気流中にて700℃
〜900℃に5分〜8時間の保持をする脱H2処理を行い、つ
いで冷却して平均結晶粒径が0.05μm〜1μmである磁気
的に異方性を有する合金粉末を得ることを特徴とする永
久磁石用希土類合金粉末の製造方法。 - 【請求項２】 R:10〜20at%(R:Yを含む希土類元素の少
なくとも1種で、かつPrまたはNdの1種または2種をRのう
ち50at%以上含有)、T:67〜85at%(T:FeまたはFeの一部を
50at%以下のCoで置換)、M:10at%以下(M:Al、Ti、V、C
r、Ni、Ga、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、Wのうち1種
または2種以上)、B:4〜10at%である合金鋳塊を粗粉砕し
て平均粒度が50μm〜5000μmの少なくとも80vol%以上が
正方晶構造Nd2Fe14B型化合物からなる粗粉砕粉となした
後、前記粗粉砕粉を原料粉末としてこれを真空中または
不活性ガス中で温度750℃以上の温度域に昇温した後、
炉内に10kPa〜1000kPaのH2ガスを導入して、前記水素ガ
ス雰囲気中で750℃〜900℃に30分〜8時間加熱保持し、
組織をR水素化物、T-B化合物、T相、R2T14B化合物の少
なくとも4相の混合組織とした後、さらにArガス又はHe
ガスによる絶対圧100Pa〜50kPaの減圧気流中にて700℃
〜900℃に5分〜8時間の保持をする脱H2処理を行い、つ
いで冷却して平均結晶粒径が0.05μm〜1μmである磁気
的に異方性を有する合金粉末を得ることを特徴とする永
久磁石用希土類合金粉末の製造方法。
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| JP18007193A JP3368294B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 永久磁石用異方性希土類合金粉末の製造方法 |
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| JP18007193A JP3368294B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 永久磁石用異方性希土類合金粉末の製造方法 |
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