JP5071409B2 - 鉄基希土類系ナノコンポジット磁石およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)640kA/m以上の高い固有保磁力
(2)優れたコンパウンド流動性
(3)優れた着磁特性
(4)金型等磨耗性の改善
本実施形態では、熱処理をアルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気中で実行する。0.1kPa以下の真空中で熱処理を行っても良い。好ましくは、昇温速度を0.5℃/秒以上10℃/秒以下として、500℃以上850℃以下の温度で30秒以上30分以下の時間保持した後、室温まで冷却する。この熱処理により、R2Fe14B相が十分結晶化しながらα−Fe相が微細析出する。
下記の各表に示す組成を有する原料合金から、ストリップキャスト装置を用いて急冷凝固合金鋳片を作製した。ロール周速度などの急冷条件は、急冷凝固合金鋳片の平均厚さが60μm以上300μm以下となるように調整した。得られた鋳片を850μm以下の大きさに粗粉砕した後、下記の表に示す所定の温度で熱処理を施した。なお、熱処理温度は、各々の合金組成において、Nd2Fe14Bが粗大化せず微細金属組織が得られる温度領域に設定した。熱処理は、アルゴン雰囲気中で行った。この熱処理により、急冷凝固合金鋳片の粉末(粗粉砕粉)のアモルファス部分は結晶化し、磁石組織を有する磁粉を得た。熱処理後における各サンプルの磁粉について、磁気特性(残留磁束密度Br、固有保磁力HcJ、最大エネルギ積(BH)max)を測定した。
圧縮成形ボンド磁石を作製し、着磁特性を評価した。まず表11に示す合金組成について、実施例1と同様の方法で磁粉を作製した。表12は熱処理後の磁粉磁気特性を示している。
2 合金溶湯
3 冷却ロール
4 シュート(案内手段)
Claims (8)
- 組成式T100-x-y-z-t-m(B1-p+Cp)xRyZrzTitMm(TはFeまたは、CoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素とFeとを含む遷移金属元素、Rは1種以上の希土類元素、Mは、Al、Si、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au、およびPbからなる群から選択された1種以上の金属元素)で表現され、
組成比率x、y、z、t、m、およびpが、それぞれ、
7≦x≦9原子%、
6.5≦y≦9原子%、
2≦z≦5原子%、
0.5≦t≦3原子%、
4.5≦z+t≦7原子%、
0.5≦z/(z+t)≦0.95、
0≦m≦5原子%、
0≦p≦0.5、
を満足し、
平均粒径が10μm以上300μm以下の粒度を有し、
粉末粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が0.3以上1以下である、鉄基希土類系ナノコンポジット磁石粉末。 - 軟磁性相として平均結晶粒径1nm〜50nmのα−Fe相を含み、
硬磁性相として平均結晶粒径5nm〜100nmのR2Fe14B相を含む金属組織を有している請求項1に記載の鉄基希土類系ナノコンポジット磁石粉末。 - 残留磁束密度Br≧0.75T、
最大エネルギ積(BH)max≧100kJ/m3、
固有保磁力HcJ≧640kA/mの永久磁石特性を有する請求項1または2に記載の鉄基希土類系ナノコンポジット磁石粉末。 - 請求項1から3のいずれかに記載の鉄基希土類系ナノコンポジット磁石粉末と、
前記鉄基希土類系ナノコンポジット磁石粉末を結合するバインダと
を含むボンド磁石。 - 圧縮成形され、4.8MA/mの着磁磁界を100%とした場合の90%着磁に要する着磁磁界が1.5MA/m以下である請求項4に記載のボンド磁石。
- 組成式T100-x-y-z-t-m(B1-p+Cp)xRyZrzTitMm(TはFeまたは、CoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素とFeとを含む遷移金属元素、Rは1種以上の希土類元素、Mは、Al、Si、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au、およびPbからなる群から選択された1種以上の金属元素)で表現され、
組成比率x、y、z、t、m、およびpが、それぞれ、
7≦x≦9原子%、
6.5≦y≦9原子%、
2≦z≦5原子%、
0.5≦t≦3原子%、
4.5≦z+t≦7原子%、
0.5≦z/(z+t)≦0.95、
0≦m≦5原子%、
0≦p≦0.5、
を満足し、
平均厚さが60μm以上300μm以下の鉄基希土類系ナノコンポジット磁石用急冷凝固合金。 - 組成式T100-x-y-z-t-m(B1-p+Cp)xRyZrzTitMm(TはFeまたは、CoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素とFeとを含む遷移金属元素、Rは1種以上の希土類元素、Mは、Al、Si、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au、およびPbからなる群から選択された1種以上の金属元素)で表現され、
組成比率x、y、z、t、m、およびpが、それぞれ、
7≦x≦9原子%、
6.5≦y≦9原子%、
2≦z≦5原子%、
0.5≦t≦3原子%、
4.5≦z+t≦7原子%、
0.5≦z/(z+t)≦0.95、
0≦m≦5原子%、
0≦p≦0.5、
を満足する合金の溶湯を形成する工程と、
前記溶湯をストリップキャスト法によって冷却し、それによって厚さ60μm以上300μm以下の急冷凝固合金を形成する冷却工程と、
熱処理によって前記急冷凝固合金を結晶化し、永久磁石特性を有する合金を生成する工程と、
を含む鉄基希土類系ナノコンポジット磁石の製造方法。 - 組成式T100-x-y-z-t-m(B1-p+Cp)xRyZrzTitMm(TはFeまたは、CoおよびNiからなる群から選択された1種以上の元素とFeとを含む遷移金属元素、Rは1種以上の希土類元素、Mは、Al、Si、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au、およびPbからなる群から選択された1種以上の金属元素)で表現され、
組成比率x、y、z、t、m、およびpが、それぞれ、
7≦x≦9原子%、
6.5≦y≦9原子%、
2≦z≦5原子%、
0.5≦t≦3原子%、
4.5≦z+t≦7原子%、
0.5≦z/(z+t)≦0.95、
0≦m≦5原子%、
0≦p≦0.5、
を満足する合金の溶湯を形成する工程と、
前記溶湯をストリップキャスト法によって冷却し、それによって厚さ60μm以上300μm以下の急冷凝固合金を形成する冷却工程と、
熱処理によって前記急冷凝固合金を結晶化し、永久磁石特性を有する合金を生成する工程と、
前記合金を粉砕することによって平均粒径が10μm以上300μm以下で粉末粒子の長軸方向サイズに対する短軸方向サイズの比が0.3以上1以下の粉末を形成する工程と、
を包含する、鉄基希土類系ナノコンポジット磁石粉末の製造方法。
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