JPH052735B2

JPH052735B2 -

Info

Publication number: JPH052735B2
Application number: JP58084859A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Fujimura; Masato Sagawa; Yutaka Matsura
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1983-05-14
Filing date: 1983-05-14
Publication date: 1993-01-13
Also published as: JPS59211558A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はFeBRM系焼結永久材料に関し、特
に、好ましい磁気特性を具現しうる特定の結晶粒
径を有するものに関する。本発明において、Ｒは
Ｙを含む希土類元素を表わす。永久磁石材料は昨今のエレクトロニクスの技術
の進歩に伴い、機械的エネルギー−電気的エネル
ギー間のエネルギー変換や、イオン・電子ビーム
のローレンツの力による偏向の原理などを利用し
て、スピーカ、モータ、磁気デイスク駆動装置、
地震計、発電機、マグネトロンなどの装置に巾広
く利用されており、工業的に重要な材料の一つで
ある。また、これまでの永久磁石材料としてはアルニ
コ、ハードフエライト、サマリウムコバルト
（SmCo）系などがよく知られており、実用に供
されている。このうちアルニコは高い残留磁束密
度（以下、Brと略記）を有するが、保磁力（以
下、Hcと略記）が小さく、またハードフエライ
トは大きいHcを有するがBrが低い。エレクトロニクス技術の進歩に伴ない、電気部
品は高集積化・小型化の傾向にあるが、アルニ
コ、ハードフエライトを用いた磁気回路は他の部
品と比較して重量・容積ともに大きくならざるを
得ない。これに対し、SmCo系磁石は高いBrと大
きなHcを有するため磁気回路の小型化・高性能
化の要求に合致しているが、原料に用いるサマリ
ウムは稀少資源であり、またコバルトは資源が特
定の地域に偏在しているため供給が不安定な状況
にある。従つて、これらの問題点を有しない新規
な永久磁石材料の開発が望まれていた。しかし、希土類磁石材料がもつと広い分野で安
価に、かつ多量に使われるようになるためには、
高価なコバルトを含まず、かつ希土類金属とし
て、鉱石中に多量に含まれている軽希土類を主成
分とすることが必要である。このような永久磁石
材料の一つの試みとして、RFe₂系化合物（ただ
しＲは希土類金属の少なくとも一種）が検討され
た。クラーク（A.E.Clark）はスパツタしたアモ
ルフアスTbFe₂は4.2〓で29.5MGOeのエネルギ積
をもち、300〜500℃で熱処理すると、室温で保磁
力Hc＝3.4kOe、最大エネルギ積（BH）max＝
7MGOeを示すことを見い出した。同様な研究は
SmFe₂についても行なわれ、77〓で9.2MGOeを
示すことが報告されている。しかし、これらの材
料はどれもスパツタリングにより作製される薄膜
であり、一般のスピーカやモータに使う磁石では
ない。また、PrFe系合金の超急冷リボンが、Hc
＝2.8kOeの高保磁力を示すことが報告された。さらに、クーン等は（Fe_0.82B_0.18）_0.9Tb_0.05
La_0.05の超急冷アモルフアスリボンを627℃で焼
鈍すると、Hc＝9KOeにも達することを見い出し
た（Br＝5kG）。但し、この場合、磁化曲線の角
形性が悪いため（BH）maxは低い（N.C.Koon
他、Appl.Phys.Lett.39(10)、1981、840〜842頁）。また、カバコフ（L.Kabacoff）等は（Fe_0.8
B_0.2）_1-xPr_x（Ｘ＝０〜0.3原子比）の組成の超急冷
リボンを作製し、Fe−Pr二成分系で室温にて
kOeレベルのHcをもつものがあると報告してい
る。これらの超急冷リボン又はスパツタ薄膜はそれ
自体として使用可能な実用永久磁石（体）ではな
く、これらのリボンや薄膜から実用永久磁石を得
ることはできない。即ち、従来のFe・Ｂ・Ｒ系超急冷リボン又は
RFe系スパツタ薄膜からは、任意の形状・寸法を
有するバルク永久磁石体を得ることができない。
これまでに報告されたFe・Ｂ・Ｒ系リボンの磁
化曲線は角形性が悪く、従来慣用の磁石に対抗で
きる実用永久磁石材料とはみなされえない。ま
た、上記スパツタ薄膜及び超急冷リボンは、いず
れも本質上等方性であり、これらから磁気異方性
の実用永久磁石を得ることは、事実上不可能であ
る。従つて、本発明の基本目的は上述の従来法の欠
点を除去した、Co等の資源的稀少物質を用いる
ことなく従来のハードフエライトと同等程度以上
の磁気特性を有する新規な実用永久磁石材料を得
ることにある。さらに詳細には、本発明は、室温
以上で良好な磁気特性を有し、任意の形状・実用
寸法に成形でき、磁化曲線の角形性が高く、さら
に磁気異方性を有する実用永久磁石材料であつ
て、しかもＲとして資源的な豊富な軽希土類元素
を有効に使用できるものを得ることを目的とす
る。本発明者等はさきに、サマリウムを必ずしも必
要とせず、資源的に豊富で、且つ現在までほとん
ど用途が知られていないNdなど軽希土類と、Fe
を主成分とするFeBR系化合物永久磁石を開発
し、本願と同一出願人により出願した（特願昭57
−145072）。このFeBR系磁気材料は高Brと高いエネルギー
積（以下（BH）maxと略記）を有しており、従
来のアルニコ、ハードフエライト、SmCo系磁石
に置換わるまつたく新しい工業的永久磁石材料で
ある。本発明は、このFeBR系焼結永久磁石材料にお
いてさらに良好な磁石特性を得るための焼結体結
晶粒径の範囲を与えることを基本的目的とし、さ
らに、保磁力を必要に応じ改善可能とすることを
併せて目的とする。即ち、本発明の永久磁石材料は、FeBRM系焼
結永久磁石材料であつて、原子百分比で８〜30％
のＲ（但しＲはＹを包含する希土類元素の少なく
とも一種）、２〜28％のＢ、下記の所定％の添加
元素Ｍの一種又は二種以上（但しM0％を除き、
Ｍとして二種以上の前記添加元素を含む場合にお
いて、Ｍ合量は当該添加元素のうち最大値を有す
るものの原子百分比以下）、及び残部実質的にFe
から成り、焼結体の平均結晶粒径が１〜90μｍで
ありかつ磁気異方性であることを特徴とする： Ti 4.5％以下、Ni 8.0％以下、 Bi 5.0％以下、Ｖ 9.5％以下、 Nb 12.5％以下、Ta 10.5％以下、 Cr 8.5％以下、Mo 9.5％以下、Ｗ 9.5％以下、Mn 8.0％以下、 Al 9.5％以下、Sb 2.5％以下、 Ge 7.0％以下、Sn 3.5％以下、 Zr 5.5％以下、及びHf 5.5％以下。ここでＲは好ましくはその50％以上がNDとPr
の一種又は二種である。以下本発明について詳述する。 FeBR系合金は、特願昭57−145072に開示の通
り、焼結体として高い磁気特性を発現しキユリー
点300℃前後ないし約370℃を有する全く新規な結
晶性の合金である。本発明者は、このFeBR系合
金が溶解、鋳造、粉砕、磁界中配向成形、焼結と
いう工程により、焼結体とすることにより、従来
この系では確認できなかつた磁気特性を備えた永
久磁石をもつとも効果的に得ることを見出した
が、さらに、本願発明では、永久磁石としての優
れた磁気特性を発現しうるのは、焼結体の平均結
晶粒径が一定の範囲内にある場合であることを、
広汎な実験により明確にし高性能のFeBRM系焼
結永久磁石を工業的に安定して製造可能としたも
のである。 FeBRM系合金は本発明者等の測定によつて高
い結晶磁気異方性定数Kuを有し、従来のSmCo
系磁石に匹敵する異方性磁界Haを有することが
判つた。単磁区粒子の理論によると、高いHaをもつ磁
性体はハードフエライトやSmCo系磁石のように
高性能の微粒子型磁石になる可能性を持つてい
る。一般に、単磁区微粒子型磁石では粒子が大きけ
れば粒子内に磁壁を有するようになるため、磁化
の反転は磁壁の移動によつて容易に起きて、Hc
は小さい。一方、粒子が小さくなつてある寸法以
下になると、粒子内に磁壁を有さなくなり、磁化
の反転は回転のみによつて進行するため、Hcは
大きくなる。この単磁区になる限界寸法は各材質
によつて異なつており、鉄の場合は0.01μｍ、ハ
ードフエライトは1μｍ、SmCo系は4μｍ位である
といわれている。またこれらの各材質のHcはこの限界寸法付近
で高い値が得られている。本発明のFeBRM系永
久磁石材料においては、平均結晶粒径が１〜90μ
ｍの範囲でHc1kOe以上が得られ好ましくは1.5
〜70μｍの範囲でHc4kOe以上が得られる。本発
明の永久磁石材料は焼結体として得られる。その
ため焼結体の焼結後の結晶粒子の大きさが問題で
ある。焼結体のHcを1kOe以上とするため、この
焼結後の平均結晶粒径は1μｍ以上が必要である
ことが実験的に確められた。これ以上微細な焼結
体結晶粒径を得るためには、焼結前に微粉末を作
成する必要がある。しかしFeBRM合金の微粉末
は酸化し易いこと、微粒子に加わる歪みの影響が
大きくなること、さらに粒子径が極端に小さくな
ると強磁性体ではなく超常磁性体になること、等
により焼結体のHcは著しく低下するものと考え
られる。また結晶粒径が90μｍより大きくなる
と、粒子は単磁区微粒子ではなくなり、粒子内部
に磁壁を有するようになつて、磁化の反転が容易
に起こり、Hcは小さくなる。Hc1kOe以上であ
るためには90μｍ以下でなければならない。特に
好ましくは1.5〜70μｍで、Hcは4kOe以上の高特
性のものが得られる（以下第１表参照）。本発明の永久磁石材料に用いる希土類元素Ｒは
Ｙを包含し、軽希土類及び重希土類を包含する希
土類元素であり、そのうち一種以上を用いる。即
ちこのＲとしては、Nd、Pr、La、Ce、Tb、
Dy、Ho、Er、Eu、Sm、Gd、Pm、Tm、Yb、
Lu及びＹが包含される。Ｒとしては、軽希土類
が好ましく、特にNd、Prが好ましい。また通例
Ｒのうち一種をもつて足りるが、実用上は二種以
上の混合物（ミツシユメタル、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、La、
Ce、Pm、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu、
Ｙ等、特にLa、Sm、Er、Tm等は他のＲ（Nd、
Pr、Dy、Ho、Tb）、特にNd、Prとの混合物と
して用いることができる。なお、このＲは純希土
類元素でなくともよく、工業上入手可能な範囲で
製造上不可避な不純物、他の希土類元素、Ca、
Mg、Fe、Ti、Ｃ、Ｏ等を包含するもので差支え
ない。Ｂ（ホウ素）としては、純ボロン又はフエロボ
ロンを用いることができ、不純物としてAl、Si、
Ｃ等を含むものも用いることができる。本発明の永久磁石材料は、既述の８〜30％Ｒ、
２〜28％Ｂ、所定％の添加元素Ｍ、残部Fe（原子
百分率）において、保磁力Hc≧1kOe、残留磁束
密度Br4KG以上の磁気特性を示し、最大エネル
ギー積（BH）maxはハードフエライト
（4MGOe程度）と同等以上となる。Ｒは８原子％未満であると、Hcが1kOeより低
くなる。Ｒは８％から急峻に立上り、その後Ｒが
増加するにつれて、Hcは上昇するが、30原子％
を越えるとBrがハードフエライトのもつBrの値
約4kG未満になる。Ｂも同様の傾向を示し、２％
未満ではHcが1kOeより低くなり、28％を越える
とBrが4kGより低くなる。 NdとPrの一種又は二種をＲの主成分（即ち全
Ｒ中50原子％以上）とし、11〜24％Ｒ、３〜27％
Ｂ、残部（Fe＋Ｍ）の組成は、最大エネルギー
積（BH）max≧7MGOeを示し、好ましい範囲
である。最も好ましくは、Nd、PrをＲの主成分（同
上）とし、12〜20％Ｒ、４〜28％Ｂ、所定％以下
の添加元素Ｍ、残部Feの組成であり、最大エネ
ルギー積（BH）max≧10MGOeを示し、（BH）
maxは最高33MGOe以上に達する。本発明磁石材料において大部分のＭはiHcを増
大させる効果を持つている。Ｍの添加によるiHc
の増大は磁石の安定性を増しその用途が拡大され
る。しかしＭは非磁性の元素（Niを除く）であ
るため、添加量の増大によつてBrが低下してい
きそのため（BH）maxが減少する。（BH）max
は少し低くなつても高いiHcが必要とされる用途
は最近ことに多くなつてきたためＭを含む合金は
大変有用であるが（BH）maxが4MGOe以上の
範囲において有用である。添加元素Ｍの夫々の添加のBrに及ぼす効果を
確認するためその添加量を変化させてBrを測定
した結果を第１図〜第３図に示す。Bi、Mn、Ni
を除く他の添加元素Ｍ（Ti、Zr、Hf、Ｖ、Ta、
Nb、Cr、Ｗ、Mo、Sb、Sn、Ge、Al）の添加量
の上限は第１図〜第３図に示す通りハードフエラ
イトのBr約4kGと同等以上の範囲として選定で
きる。さらにBrの観点からの好ましい範囲はBr
を6.5、８、10KG等の段階をもつて区画すること
により夫々第１図〜第３図から明らかに読むこと
ができる。これらの図からハードフエライトのレベルの
（BH）max約4MGOeと同等以上の範囲として添
加元素Ｍの添加量の上限はつぎのようになる。 Ti 4.5％以下、Ni 8.0％以下、 Bi 5.0％以下、Ｖ 9.5％以下、 Nb 12.5％以下、Ta 10.5％以下、 Cr 8.5％以下、Mo 9.5％以下、Ｗ 9.5％以下、Mn 8.0％以下、 Al 9.5％以下、Sb 2.5％以下、 Ge 7.0％以下、Sn 3.5％以下、 Zr 5.5％以下、及びHf 5.5％以下。上記元素を二種以上含有する場合には第１図〜
第３図に示す各添加元素の特定曲線の中間の値を
一般に示し夫々の元素を含有量は上記％の範囲内
でかつその合量が各元素に対する上記％の最大値
以下となる。Ｍはその添加量の増大と共に一般にBrが減少
しているが多面で大部分のＭについてiHcの増大
があるので（BH）maxはＭの添加によりＭ無添
加の場合と同等程度の値となる。保磁力の増大は
その磁気特性の安定化に資するので実用的に極め
て安定なかつ高エネルギー積の永久磁石が得られ
る。 Mn、Niは多量に添加するとiHcが減少するが
Niは強磁性元素であるため、Brは余り低下しな
い。そのためNiの上限はiHcを1kOe以上とするた
め８％としHcの観点からNi4.5％以下が好まし
い。 Mn添加はBr減少に与える影響はNiよりは大で
あるが急激ではない。かくてMnの上限はNiと同
様の観点から８％としiHcの観点からMn3.5％以
下が好ましい。 Biについてはその蒸気圧が極めて高くBi5％を
越える合金の製造が事実上不可能であり５％以下
とする。二種以上のＭを含む合金の場合Brが
4kG以上の条件を満たすためには上述の各元素の
添加量の上限のうち最大の値（％）以下であるこ
とが必要である。なおＭの添加量は、iHcの増大
効果、Br減少傾向、（BH）maxへの影響を考慮
すると、0.1〜３％が最も望ましく、Ｍとしては
Ｖ、Nb、Ta、Mo、Ｗ、Cr、Alが好ましい。Ｍ
添加によりiHcの立上りが急になる。一般にＢ、
Ｒ量の増大に併いBrが最大値経過後降下するが、
Br最大の領域でiHcの増大が得られる。本発明の永久磁石材料はFe・Ｂ・Ｒ・Ｍ系で
あり、必ずしもCoを含む必要がなく、またＲと
しては資源的に豊富な軽希土類特にNd、Prを用
いることができ、必ずしもSmを必要とせず或い
はSmを主体とする必要もないので原料が豊富で
安価であり、きわめて有用である。以下本発明の態様及び効果について、実施例に
従つて説明する。但し実施例及び記載の態様は、
本発明をこれらに限定するものではない。第１、２表は、つぎの工程によつて作製した
種々のFe・Ｂ・Ｒ化合物から成る焼結体の特性
を示す（本発明の範囲外のものも対比のためＣ符
号を付して示されている）。 (1) 合金を高周波溶解し、水冷銅鋳型に鋳造出
発原料はFeとして純度（重量比、以下同じ）
99.9％の電解鉄、Ｂとしてフエロボロン合金
（19.38％Ｂ、5.32％Al、0.74％Si、0.03％Ｃ、
残部Fe）、Ｒとして純度99.7％以上（不純物は
主として他の希土類金属）を使用。Ｍとして純度99％のTi、Mo、Bi、Ge、Ni、
Ta、Sb、98％のＷ、99.9％のAl、Sn、95％の
Hf、またＶとして81.2％のＶを含むフエロバ
ナジウム、Nbとして67.6％のNbを含むフエロ
ニオブ、Crとして61.9％のCrを含むフエロクロ
ム、およびZrとして75.5％のZrを含むフエロジ
ルコニウムを使用した。 (2) 粉砕スタンプミルにより35メツシユスルー
までに粗粉砕し、次いでボールミルにより３時
間微粉末（３〜10μｍ）。 (3) 磁界（10kOe）中配向・成形（1.5t／cm²に
て加圧）。 (4) 焼結 1000〜1200℃ １時間Ar中、焼結後
放冷。第１表に示すように、Ｂを含まない化合物に基
づく材料は保磁力Hcが０に近く（高Hc用測定器
では測定できないくらい小さいので０とした）、
永久磁石にはならない。ところが、原子比で４
％、重量比でわずか0.64％のＢ添加により、Hc
は3kOeにもなり（試料C7）、Ｂ量の増大にとも
なつてHcは急増する。これにともない（BH）
maxは７〜30MGOe、最大36MGOe以上にも達
し、現在知られている最高級永久磁石である
SmCo磁石に匹敵する高特性を示す。第１表には
主としてNdとPrの場合について示したが、他の
Ｒについても、また種々のＲの組合せについて
も、Dy、Ho、TbはNd、Prと同様に単独でも、
またそれ以外のＲ（La等11種）はNd、Pr、Dy、
Ho、Tbのいずれか一種と組合せて、FeBR化合
物（ないしはFeBRM化合物）に基づく本発明の
FeBRM系結晶質材料は良好な永久磁石特性を示
す。このFeBR系化合物に基づくFeBRM系結晶
質材料は適当なＢ量およびＲ量において良好な永
久磁石特性を示す。Fe・Ｂ・Ｒ・Ｍ系において
Ｂを０から増大していくと、Hcは増大していく。
一方、残留磁束密度Brは、最初単調に増大する
が10原子％付近でピークに達し、さらにＢ量を増
大させるとBrは単調に減少していく。

【表】

【表】永久磁石材料としては少くとも1kOe以上のHc
が必要であるから、これを満たすために、Ｂ量は
少くとも２原子％以上でなければならない（好ま
しくは３原子％以上）。本発明永久磁石材料は高
Brであることを特徴としており、高い磁束密度
を必要とする用途に多く使われる。ハードフエライトのBr約4kG以上とするため
には、Ｂ量は28原子％以下でなければならない。
なお、B3〜27原子％、４〜24原子％は夫々
（BH）max7MGOe以上、10MGOe以上とするた
めの好ましい、又は最適の範囲である。つぎにＲ量の最適範囲を検討すると、永久磁石
材料としては、さきに述べたようにHcが1kOe以
上必要であるから、そのためにはＲ量は８原子％
以上でなければならない。そしてＲの量が多いほ
どHcが高くなり、永久磁石材料として望ましい。
しかし、Ｒ量の増大にともない、高Hcになるの
は良いが、Ｒは大変酸化されやすいため、高Ｒ合
金の粉末は燃えやすく、取扱いが困難となる。従
つて大量生産性を考慮すると、Ｒの量は30原子％
以下であることが望ましい。Ｒの量がこれ以上で
あると、粉末が燃えやすい大量生産が大変困難と
なる。また、ＲはFeに比べれば高価であるから、少
しでも少ない方が望ましい。なお、Ｒ（Nd、Pr
が50％以上）11〜24原子％、12〜20原子％の範囲
は、夫々（BH）maxを7MGOe以上、10MGOe
以上とする上で好ましい又は最適の範囲である。次に、前記の方法中(2)粉砕をFisher社製のサ
ブ・シーブ・サイザ（sub−sieve−sizer）での
平均粒度測定値が0.5〜100μｍの各値をとるよう
適当に粉砕時間を変更して行い、第１、２表に示
す各組成の試料を作製した。比較例：100μｍの結晶粒径とするため、焼結後
に焼結温度よりも５〜20℃低い温度でAr雰囲
気中にて長時間保持した（第１表、No.C12）。このようにして得られた第１、２表に示す各組
成の試料について磁石化の検討を行い、磁石特性
及び平均結晶粒径を測定した。その結果を第１、
２表に示す。ここで平均結晶粒径とは、試料面を
研摩、腐食後光学顕微鏡を用いて×100〜×1000
の倍率の顕微鏡写真を撮影し、既知面積の円を描
いて円を８等分する直線を描き、直線上にある平
均粒子数を数え、算出した。但し、境界上（円周
上）にて区切られた粒子は1/2個として数える
（この方法はHeynの方法として知られている）。
空孔の部分は計算より省く。第１表において符号Ｃを添付したものは比較例
を示す。なお、C1〜C16は各々本発明範囲外のも
のである。また、C12、C13から結晶粒径が本発明範囲外
ではHcが1kOe以下に低下していることがわか
る。つぎに第２表のうちNo.６、20の組成の平均結晶
粒径ＤとHcの関係について詳細に検討を行い、
第４図に示すような関係を得た。第４図よりHc
はＤが３〜10μｍ付近をピークにして、それより
も小さな場合は急激に、また大きな場合はなだら
かに減少する様子がわかる。本発明組成範囲内で
組成が変化してもHcと平均結晶粒径Ｄの関係は
同じ傾向を示す。このことは、FeBRM系磁石が
単磁区とほぼ同等の大きさの微粒子からなる型磁
石であることを示している。なお本発明者等はさらに第２表のNo.７と同一組
成の合金を先に述べた(1)の方法（鋳造法）によつ
て得たが鋳造合金の平均的結晶粒径は20〜80μｍ
であつたにも拘らず、Hcは1kOe未満の低い値し
か得られなかつた。第１表及び第４図の結果より、FeBRM系磁石
のBrがハードフエライトの約4KG以上となり、
且つHcが1kOe以上であるためには、組成が本発
明範囲内で且つ平均結晶粒径が１〜90μｍである
こと、さらにHc4kOe以上の高特性を得るために
は２〜40μｍであることが示される。第５図に代表例として(1)Fe−8B−15Nd、(2)
Fe−8B−15Nd−1Nb、(3)Fe−8B−15Nd−2Al、
の３種の初磁化曲線及び減磁曲線（１〜３）を示
す。いずれも永久磁石材料として有用な角形性を
示している。なお平均結晶粒径を５〜10μｍの範
囲で用いた。結晶体の結晶粒径の制御は、粉砕、焼結、熱処
理等の製造条件を制御することによつて可能であ
る。以上の通り、本発明のFeBRM四元系磁気異方
性焼結体から成る永久磁石材料は、Fe、Ｂ、Ｒ、
Ｍの外工業的製造上不可避な不純物の存在を許容
できるが、さらに、以下の展開も可能であり、一
層実用性を高めることができる。即ち、Feの一
部をCoで置換することもできる。又本発明の永
久磁石材料にCu、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ca、Mg、Si、Ｏ
等を少量含有することも可能であり、製造性改
善、低価格化が可能となる。即ち、Cu3.5％以下、
S2.5％以下、C4.0％以下、P3.5％以下、Ca、Mg
各４％以下、Si5％以下の含有（但し合量は当該
各元素の最大値以下）は、なおハードフエライト
と同程度のBr（4kG程度）以上であり有用であ
る。Cu、Ｐは安価な原料から、Ｃは有機結合剤
から、Ｓは製造工程から混入することがある。以上、本発明は特定の平均結晶粒径を有し、か
つCoを必須とせずFeを主体とし、またＲとして
も資源的に豊富であり工業上入手し易い希土類元
素（Nd、Pr）を主体とすることができる従来の
永久磁石材料とは全く異なるタイプの新規な磁気
異方性永久磁石材料を提供するものであり、これ
を用いることにより従来のハードフエライトと同
等以上、更に好ましい態様においてはSmCo系を
も上回る高残留磁化、高保磁力、高エネルギー積
を有する磁気異方性永久磁石材料を実現したもの
である。永久磁石材料としての利点は、従来のSmCo系
と対比するとその主成分元素の点で極めて顕著に
なる。又提案されている非晶質リボンでは得られ
ない実用的に十分なバルクの永久磁石材料として
得ることができ、極めて有用である。又、FeBR
三元系に対比しても所定元素Ｍの含有によつてよ
り一層の高保磁力化を可能とするものを包含する
ものとなつている。又、本永久磁石材料の平均結晶粒径１〜90μｍ
が磁気特性に与える臨界的意義については、それ
らの値を界として極めて急激な変化があることを
示す多くの実施例のデータ（特に第１、２表、第
４図）によつて明瞭に裏付けられている。そし
て、このFe（Co）−Ｂ−Ｒ化合物（ないしはFe−
Ｂ−Ｒ−Ｍ化合物）結晶粒子が優れた異方性磁気
特性を発現する永久磁石材料としての微細構造を
形成している。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例（Fe−8B−
15Nd−xM）において添加元素Ｍの量（ｘ％）
と残留磁化Br（kG）の関係を示すグラフ、第４
図は本発明の実施例について、Hcと平均結晶径
Ｄの関係を示すグラフ、第５図は本発明の代表的
な組成の実施例についての減磁特性曲線の変化を
示す。

Claims

【特許請求の範囲】１原子百分比で８〜30％のＲ（但しＲはＹを包
含する希土類元素の少なくとも一種）、２〜28％
のＢ、下記の所定％の添加元素Ｍの一種又は二種
以上（但しM0％を除き、Ｍとして二種以上の前
記添加元素を含む場合において、Ｍ合量は当該添
加元素のうち最大値を有するものの原子百分比以
下）、及び残部実質的にFeから成り、焼結体の平
均結晶粒径が１〜90μｍでありかつ磁気異方性焼
結体であることを特徴とする永久磁石材料： Ti 4.5％以下、Ni 8.0％以下、 Bi 5.0％以下、Ｖ 9.5％以下、 Nb 12.5％以下、Ta 10.5％以下、 Cr 8.5％以下、Mo 9.5％以下、Ｗ 9.5％以下、Mn 8.0％以下、 Al 9.5％以下、Sb 2.5％以下、 Ge 7.0％以下、Sn 3.5％以下、 Zr 5.5％以下、及びHf 5.5％以下。２Ｒの50％以上がNdとPrの一種又は二種であ
る特許請求の範囲第１項に記載の永久磁石材料。