JPH06283316A - 鉄−希土類系永久磁石材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな飽和磁化を確保した上に、優れた永久
磁石特性を示すＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造を安定的に得
る。 【構成】 ＲをＹ，Ｔｈおよびすべてのランタノイド元
素からなる群の中から選ばれた１種類または２種類以上
の元素の組合せ、Ｍ１をＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｇａ，
Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからな
る群の中から選ばれた３種類以上の元素の組合せとする
とき、原子百分率で、Ｒ：３〜３０％、Ｍ１：０．５〜
１５％を含み、残部が実質的にＦｅから成り、主相がＴ
ｈＭｎ₁₂型正方晶構造を有する鉄−希土類系永久磁石材
料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、すぐれた磁気特性を有
する鉄−希土類系永久磁石材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｆｅ，Ｃｏ等の３ｄ遷移金属とＲ（Ｙ，
Ｔｈおよびすべてのランタノイド元素からなる群の中か
ら選ばれた１種類または２種類以上の元素の組合せ）と
からなる金属間化合物の中には高い結晶磁気異方性と大
きな飽和磁化とを示すものがあり、高保磁力、高エネル
ギ−積を有する永久磁石材料として有望である。中で
も、ＳｍＣｏ磁石（ＳｍＣｏ₅またはＳｍ₂Ｃｏ₁₇が主
相）は実用材として広く用いられてきている。

【０００３】しかし、Ｆｅ−Ｒのみの２元系からなる合
金では、高いキュリー点や一軸の結晶磁気異方性を得る
ことは難しい場合が多い。このために、第３の元素とし
てＢ（硼素）を添加することによりその点を改良した材
料（特開昭５９−４６００８号）、あるいはＮ（窒素）
を添加することによりそれを改良した材料（特開昭６０
−１３１９４９号）が、すでに提案されている。この
内、ＮｄＦｅＢ磁石（Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂが主相）は実用材
として既に広く用いられてきている。またＦｅ−Ｒ−Ｎ
系磁石（Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃やＮｄＦｅ₁₁ＴｉＮ等が主相）
も実用化を目前に控えている。

【０００４】また、最近に到っては、Ｆｅ−Ｓｍの２元
系合金に第３の元素としてＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓ
ｉ，Ｍｏ，Ｗを添加することにより特性の改善を計る試
みも行われている（特開昭６２−２４１３０２号，特開
昭６３−２８８４５号）。 すなわち、ＧをＴｉ，Ｖ，
Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｗとするとき、Ｓｍ（Ｆｅ_1-
xＧ_x）₁₂なる組成の合金ではＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造が
安定化され、これが優れた永久磁石特性を示す、という
ものである。これらの合金はＳｍＣｏ磁石やＮｄＦｅＢ
磁石よりもＲの含有量が少ない点で注目されている。Ｒ
の含有量が少ないということは、原料価格および材料の
耐食性の両面から見て工業的に有利であることを意味す
る。上記Ｓｍ（Ｆｅ_1-xＧ_x）₁₂の中でも、ＳｍＦｅ₁₁Ｔ
ｉが優れている、とされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な元素Ｇはいずれも、これを添加することによりその合
金の飽和磁化を低下させてしまう。従って、上記Ｇのよ
うな作用を行う添加元素Ｍとしては、できるだけその添
加量が少であってもその効果が大となるような、効果的
な元素の種類（およびその組み合わせ）の選択が重要で
あると思われる。また、このＴｈＭｎ₁₂型正方晶化合物
は準安定状態でのみ得られると言われており、Ｓｍ（Ｆ
ｅ_1-xＧ_x）₁₂なる組成の合金においても、このＴｈＭｎ
₁₂型正方晶化合物を単相状態で安定的に得ることはさほ
ど容易ではない。従って、上記Ｇのような作用を行う添
加元素Ｍの中から、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶化合物を安定的
に得られるような元素の種類（およびその組み合わせ）
を選択することが重要である。

【０００６】また、それらＴｈＭｎ₁₂型正方晶化合物
は、磁気特性に優れているとは言え、実用的な永久磁石
材料としてはまだもう一歩というところであり、さらな
る特性の改善が切望される。

【０００７】

【課題を解決するための手段】元素Ｇのような作用を行
う添加元素Ｍを合金中に存在させることによりＴｈＭｎ
₁₂型正方晶構造が安定化される理由については、正確な
ところは未だ不明であるが、一応次のように推定されて
いる。例えばＭを含まないＳｍＦｅ₁₂ではＴｈＭｎ₁₂型
正方晶構造が生成されないが、これはＴｈ（＋４価のイ
オン半径＝1.02オンク゛ストローム）対 Ｍｎ（＋２価のイオン半
径＝0.80オンク゛ストローム），Ｓｍ（＋３価のイオン半径＝1.0
0オンク゛ストローム）対 Ｆｅ（＋３価のイオン半径＝0.60オンク゛ス
トローム）で比較した場合、Ｆｅの大きさがＳｍに比べて小
さすぎるためであると考えられている。

【０００８】そして、この中のＦｅの一部を例えばＴｉ
（＋３価のイオン半径＝0.69 ）等で置換して前記Ｓｍ
Ｆｅ₁₁Ｔｉ等とすることによりＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造
が生成されるようになるのであるが、Ｔｉ等は図１に示
すＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造において８ｉサイトに存在す
るといわれている。従って、このときのＴｉ等の役割
は、その原子寸法がＦｅよりも大きいこと等に由来して
８ｉサイトにおいて格子を拡張している点にあると考え
られ、このことからＳｍ原子寸法に見合うような格子の
整合が実現されＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の生成が可能に
なってくるものと考えられる。

【０００９】従って、特定の元素Ｍを添加することによ
り上記の格子整合を行おうとする場合に、Ｍとして原子
寸法の大きなものを選択すれば、原子１ヶ当たりが引き
起こす格子の拡張はより大きいので、その添加量は少な
くてよいことが期待される。しかし、その場合には、Ｍ
の存在がその周りに引き起こす局所的な歪は極めて大き
なものになると共に、微視的にみたときのＭの存在状態
はＭの個数自体が少ないことに起因して必然的に不均一
なものとなる。故に、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の生成は
必ずしも安定的には行われにくい結果となってしまう。

【００１０】一方、Ｍとして原子寸法の小さなものを選
択すれば、Ｍの存在がその周りに引き起こす局所的な歪
は小さいので周りともよくなじみやすいものとなし得
る。故に、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の生成をより安定的
に行い得ることが期待される。しかし、この場合には、
今度は、その添加量を多くしなければならない。

【００１１】元素Ｍの選択に関しては、その原子寸法と
いう点から見た場合、上記したような相反する側面があ
り、前記した「発明が解決しようとする課題」を解くこ
とは、結局、それらのジレンマからいかにうまく抜け出
るか、という問題に帰着される。 これに関し、本願発
明者は鋭意検討を重ねた結果、この問題の解決のために
は、Ｍとして例えばＴｉならＴｉというふうに単一の元
素のみを用いるようないわゆる「単独添加」よりは、種
類の異なる元素を複数の種類用いるようないわゆる「複
合添加」とすることが好ましく、特に３種類以上の元素
を用いるようにすることが効果的であることを見いだし
て、本発明を完成するに到ったものである。そしてさら
に、３種類以上の元素を用いる場合に、Ｔｉ，Ｖ，Ｍ
ｏ，Ｎｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，
Ｓｎ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉの中から選択
した元素の組み合わせを用いるようにすることが好適で
あることを見いだしたものである。

【００１２】この点に関し付言するならば、従来も、例
えば特開平１−１７５２０５号公報においてはＭとして
「Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ａ
ｌ，Ｓｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｇｅの内の１種または２種以
上」を用いることが開示されている如く、確かに文面上
ではＭとして複数元素を複合的に用いることの可能性が
示されてはいる。しかし、同公報の実施例もそうである
が、実際にはそれらの元素は単独添加として用いられて
きている場合が殆どである。また稀には特定元素の２種
類以上を複合的に用いている例も見いだされるのである
が、その場合でもそれらは複合添加を行うことについて
「その意義とその効果とを明白に認識した上で敢えて複
合添加を選択している」ようには思われない。

【００１３】これに対して本発明は、後述のように、Ｍ
として種類の異なる元素を複数組み合わせて用いる点に
こそ大きな意義があり、その場合には単独添加では実現
し得なかったような卓越した効果が得られるとの知見を
得て、その面からの検討を進めた結果として、完成に到
ったものである。

【００１４】一方、これとは別に、格子を伸長する上に
おいて大いに効果のある格子間侵入型の元素Ｘを上記Ｍ
と併せ用いるようにすれば、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の
生成をいっそう安定的に実現し得ることが期待されると
共に、それにも増して重要なこととして、本発明合金へ
の格子間侵入型元素Ｘの導入は、飽和磁化を著しく増し
キュリー点を高めるとともに保磁力を顕著に向上させる
という点で永久磁石特性の改善に対しても極めて重要な
本質的な効果をもたらす場合のあることが分かるに及ん
で、本発明の完成に到ったものである。格子間侵入型元
素Ｘとしては、Ｎ(窒素)，Ｂ(硼素)，Ｃ(炭素)等があ
り、それらの各々を単独で用いてもよいし、また一方、
それらを組み合わせて用いることによってなおいっそう
顕著な効果が得られる場合もある。

【００１５】本発明は上記した２つの知見、即ち、Ｔｈ
Ｍｎ₁₂型正方晶構造の生成を効率的・安定的に実現する
ためにはＭとして種類の異なる３種類以上の元素を用い
るようにするのが有効であること、ならびに格子を伸長
する上で大いに効果のある格子間侵入型の元素Ｘを上記
Ｍと併せ用いるようにすることが結晶構造上のみならず
磁気特性上も極めて有効であること、に基づいてなされ
たものである。

【００１６】すなわち、本発明は、ＲをＹ，Ｔｈおよび
すべてのランタノイド元素からなる群の中から選ばれた
１種類または２種類以上の元素の組合せ、Ｍ１をＴｉ，
Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，
Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる群の中から選ばれた３種類以
上の元素の組合せとするとき、原子百分率で、Ｒ：３〜
３０％、Ｍ１：０．５〜１５％を含み、残部が実質的に
Ｆｅから成り、主相がＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造を有する
ことを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料である。

【００１７】また本発明によると、ＲをＹ，Ｔｈおよび
すべてのランタノイド元素からなる群の中から選ばれた
１種類または２種類以上の元素の組合せ、Ｍ２をＴｉ，
Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，
Ｓｎ，Ｇｅからなる群の中から選ばれた３種類以上の元
素の組合せ、ＸをＮ(窒素)もしくはＢ(硼素)もしくはＣ
(炭素)またはこれらの元素の組合せとするとき、原子百
分率で、Ｒ：３〜３０％、Ｍ２：０．５〜１５％、Ｘ：
０．３〜５０％を含み、残部が実質的にＦｅから成り、
主相がＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造を有することを特徴とす
る鉄−希土類系永久磁石材料が提供される。

【００１８】さらに本発明によると、ＲをＹ，Ｔｈおよ
びすべてのランタノイド元素からなる群の中から選ばれ
た１種類または２種類以上の元素の組合せ、Ｍ３をＴ
ｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｗ，Ａｌ，Ｇａ，Ｔａ，Ｍ
ｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる群の中から選ばれた２種類以上
の元素の組合せ、Ｍ４をＺｒ，Ｈｆ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉか
らなる群の中から選ばれた１種類または２種類以上の元
素の組合せとするとき、原子百分率で、Ｒ：３〜３０
％、Ｍ３：０．５〜１７％、Ｍ４：０．３〜１５％（た
だし、Ｍ３＋Ｍ４≦２０％）含み、残部が実質的にＦｅ
から成り、主相がＴhＭn₁₂型正方晶構造を有することを
特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料が提供される。

【００１９】さらにまた本発明によると、ＲをＹ，Ｔｈ
およびすべてのランタノイド元素からなる群の中から選
ばれた１種類または２種類以上の元素の組合せ、Ｍ３を
Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｗ，Ａｌ，Ｇａ，Ｔａ，
Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる群の中から選ばれた２種類以
上の元素の組合せ、Ｍ５をＺｒ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉからな
る群の中から選ばれた１種類または２種類以上の元素の
組合せ、ＸをＮ(窒素)，Ｂ(硼素)，およびＣ(炭素)の１
種類または２種類以上とするとき、原子百分率で、Ｒ：
３〜３０％、Ｍ３：０．５〜１７％、Ｍ５：０．３〜１
５％（ただし、Ｍ３＋Ｍ５≦２０％）、Ｘ：０．３〜５
０％を含み、残部が実質的にＦｅから成り、主相がＴh
Ｍn₁₂型正方晶構造を有することを特徴とする鉄−希土
類系永久磁石材料が提供される。

【００２０】ところで、上記したところから明らかなよ
うに、Ｘは材料中において（少なくとも一時期は）格子
間侵入型の原子として存在する必要がある。このために
は、特にＮについて言えば、これを材料中に含有させる
方法としては、Ｎをもともと含むようなものを原材料と
して用いるという方法によってもよいが、むしろ、後の
工程において、適宜な気体中もしくは液体中において処
理することによりＮを材料の中へ侵入させる方法が適し
ていることが分かった。Ｎを侵入させるために用いる気
体としては、Ｎ₂ガス、Ｎ₂＋Ｈ₂混合ガス、ＮＨ₃ガス、
およびこれらの混合ガス等（Ｈ₂ガスもしくはその他の
不活性ガス等で希釈する場合を含む）を用いることが出
来る。また、その場合の処理温度としては通常２００〜
１０００℃、特に３００〜７００℃とすればよい。ま
た、その場合の処理時間としては通常０．２〜５０h 程
度でよいが、材料の所望特性に応じて適宜選択すればよ
い。

【００２１】すなわち、本発明は、ＲをＹ，Ｔｈおよび
すべてのランタノイド元素からなる群の中から選ばれた
１種類または２種類以上の元素の組合せ、Ｍ２をＴｉ，
Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，
Ｓｎ，Ｇｅからなる群の中から選ばれた３種類以上の元
素の組合せ、ＸをＮ(窒素)もしくはＢ(硼素)もしくはＣ
(炭素)またはこれらの元素の組合せとするとき、原子百
分率で、Ｒ：３〜３０％、Ｍ２：０．５〜１５％、Ｘ：
０．３〜５０％を含み、残部が実質的にＦｅから成り、
主相がＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造を有するような鉄−希土
類系永久磁石材料を製造するに際して、予め、Ｎ含有量
が所望の量よりは少ない材料もしくは実質的にＮを含有
しない材料を作製した後、これをＮを含む気体中で処理
して材料中にＮを侵入させることにより、所望のＮ含有
量にするようにしたことを特徴とする鉄−希土類系永久
磁石材料の製造方法を提供するものでもある。

【００２２】また本発明は、ＲをＹ，Ｔｈおよびすべて
のランタノイド元素からなる群の中から選ばれた１種類
または２種類以上の元素の組合せ、Ｍ３をＴｉ，Ｖ，Ｍ
ｏ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｗ，Ａｌ，Ｇａ，Ｔａ，Ｍｇ，Ｓｎ，
Ｇｅからなる群の中から選ばれた２種類以上の元素の組
合せ、Ｍ５をＺｒ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉからなる群の中から
選ばれた１種類または２種類以上の元素の組合せ、Ｘを
ＮもしくはＢもしくはＣまたはこれらの元素の組合せと
するとき、原子百分率で、Ｒ：３〜３０％、Ｍ３：０．
５〜１７％、Ｍ５：０．３〜１５％（ただし、Ｍ３＋Ｍ
５≦２０％）、Ｘ：０．３〜５０％を含み、残部が実質
的にＦｅから成り、主相がＴhＭn₁₂型正方晶構造を有す
ることを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料を製造す
るに際して、予め、Ｎ含有量が所望の量よりは少ない材
料もしくは実質的にＮを含有しない材料を作製した後、
これをＮを含む気体中で処理して材料中にＮを侵入させ
ることにより、所望のＮ含有量にするようにしたことを
特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料の製造方法を提供
するものでもある。

【００２３】一方、Ｂ，Ｃを含有させる方法について
は、Ｂ，Ｃをもともと含むようなものを原材料として用
いることが通常に可能である。ただし、この場合でも、
もしＢ，Ｃの化合物の形のものを用いる場合には、極め
て安定な化合物，例えばＭ元素との硼化物，Ｒ元素との
硼化物，Ｍ元素との炭化物，Ｒ元素との炭化物，等は合
金中においてＢ，Ｃ原子単体の形に解離せず、従って格
子間侵入型の原子として存在させることが困難な場合が
多いので、あまり好ましくない。Ｂ，Ｃの原材料として
は、金属ボロン，黒鉛等の純元素，または比較的安定度
の低い化合物，例えばフェロボロン，Ｆｅ₃Ｃ等Ｆｅと
の炭化物，等が推奨される。本発明において、Ｂは他の
２つの格子間侵入型元素Ｎ，Ｃに比較して、原材料から
合金中に添加することは最も容易である点が特長であ
る。

【００２４】

【作用】以下、本発明の鉄−希土類系永久磁石材料につ
き詳細に説明する。本発明において、Ｒは、磁気異方性
を生み保磁力を発生させる上で本質的な役割を担う、極
めて重要な構成元素である。Ｒとしては、Ｙ，Ｔｈおよ
びすべてのランタノイド元素、すなわち、Ｙ，Ｌａ，Ｃ
ｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄ
ｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，ＬｕおよびＴｈが含ま
れ、これらからなる群の中から選ばれた１種類または２
種類以上の元素の組合せとして用いればよい。Ｒは、原
子百分率で３〜３０％、好ましくは５〜１８％、さらに
好ましくは６〜１２％の範囲にあることが必要である。

【００２５】Ｒが３％未満では保磁力が得られないの
で、Ｒの下限は３％とする。一方、Ｒが３０％を超える
と飽和磁化が小さくなりすぎるとともに、材料の酸化が
激しく耐食性がきわめて悪くなるので、Ｒの上限は３０
％とする。安定した磁気特性を得るためには、Ｒの量は
通常５〜１８％の範囲に選ぶことが望ましい。とりわけ
Ｒの量を６〜１２％とするときはＴｈＭｎ₁₂型正方晶構
造が安定に得られやすい。なお、特に高い磁束密度と大
きなエネルギ−積とを得たい時には、Ｒを７〜９％に選
択することが有効である。

【００２６】Ｍ、すなわち、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４及
びＭ５は、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造を生成する上で大き
な効果を持つ元素である。Ｍ１としては、Ｔｉ，Ｖ，Ｍ
ｏ，Ｎｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，
Ｓｎ，Ｇｅからなる群の中から選択した３種類以上の元
素を組み合わせて用いるようにすればよい。特に４種類
以上を組み合わせて用いた場合には極めて顕著な効果を
得られる場合がある。好適な組み合わせ例としては、Ｔ
ｉ＋Ｍｏ＋Ｖ、Ｔｉ＋Ｖ＋Ｎｂ、Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｎｂ、Ｍ
ｏ＋Ｖ＋Ｎｂ、Ｔｉ＋Ｖ＋Ａｌ、Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｖ＋Ａ
ｌ、Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｖ＋Ｎｂ等が挙げられる。

【００２７】Ｍ２としては、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｇ
ａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる
群の中から選択した３種類以上の元素を組み合わせて用
いるようにすればよい。特に４種類以上を組み合わせて
用いた場合には極めて顕著な効果を得られる場合があ
る。好適な組み合わせ例としては、Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｖ、Ｔ
ｉ＋Ｖ＋Ｎｂ、Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｎｂ、Ｍｏ＋Ｖ＋Ｎｂ、Ｔ
ｉ＋Ｍｏ＋Ｖ＋Ｎｂ等が挙げられる。

【００２８】その効果を発揮させるためには、Ｍ１また
はＭ２は原子百分率で０．５〜１５％であればよいが、
通常は１〜１２％であることが好ましい。特に、１０％
未満であることが望ましい。Ｍ１またはＭ２が０．５％
未満では上記した効果が得られないので、Ｍ１またはＭ
２の下限は０．５％とする。一方、Ｍ１またはＭ２が１
５％を超えると飽和磁化が小さくなりすぎ本発明の目的
から逸脱するので、Ｍ１またはＭ２の上限は１５％とす
る。１００ｅｍｕ／ｇ以上の飽和磁化を得るためには１
２％以下、１２０ｅｍｕ／ｇ以上の飽和磁化を得るため
には１０％未満とすることが好ましい。また、Ｍ１また
はＭ２を構成する個々の元素の含有下限量については、
その効果を得るためには、原子百分率で０．１％以上で
あればよいが、通常は０．２％以上であることが好まし
い。

【００２９】Ｍ３としては、Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍ
ｎ，Ｗ，Ａｌ，Ｇａ，Ｔａ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる
群の中から選択した２種類以上の元素を組み合わせて用
いるようにすればよい。特に３種類以上を組み合わせて
用いた場合には極めて顕著な効果を得られる場合があ
る。好適な組み合わせ例としては、Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｖ、Ｔ
ｉ＋Ｖ＋Ａｌ、Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｖ＋Ａｌ等が挙げられる。

【００３０】その効果を発揮させるためには、Ｍ３は原
子百分率で０．５〜１７％であればよいが、通常は１〜
１２％であることが好ましい。Ｍ３が０．５％未満では
上記した効果が得られないので、Ｍ３の下限は０．５％
とする。一方、Ｍ３が１７％を超えると飽和磁化が小さ
くなりすぎて本発明の目的から逸脱するので、Ｍ３の上
限は１７％とする。また、Ｍ３を構成する個々の元素の
含有下限量については、その効果を得るためには、原子
百分率で０．１％以上であればよいが、通常は０．２％
以上であることが好ましい。

【００３１】Ｍ４またはＭ５は、上記Ｍ３と協同して前
記したＭのような作用を行ないＴhＭn₁₂型正方晶構造を
安定化する上で大きな効果を持つ元素である。Ｍ４とし
ては、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉからなる群の中から
選択した１種類の元素または２種類以上の元素の組合せ
を用いればよい。Ｍ５としては、Ｚｒ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉ
からなる群の中から選択した１種類の元素または２種類
以上の元素の組合せを用いればよい。

【００３２】上記した効果を発揮させるためには、Ｍ４
またはＭ５は原子百分率で０．３〜１５％であればよい
が、通常は０．５〜１０％であることが好ましい。特に
０．５〜８％であることが望ましい。Ｍ４またはＭ５が
０．３％未満では上記した効果が得られないので、Ｍ４
またはＭ５の下限は０．３％とする。一方、Ｍ４または
Ｍ５が１５％を超えると飽和磁化が小さくなりすぎて本
発明の目的から逸脱するので、Ｍ４またはＭ５の上限は
１５％とする。８０ｅｍｕ／ｇ以上の飽和磁化を得るた
めには１０％以下とすればよい。また、これらの元素は
これを用いることにより溶湯の粘性を上げてしまう場合
もあるので、その添加量を８％以下にとどめておくこと
は一法である。また、Ｍ４またはＭ５を構成する個々の
元素の含有下限量については、その効果を得るために
は、原子百分率で０．１％以上であればよいが、通常は
０．２％以上であることが好ましい。

【００３３】ただし、Ｍ３とＭ４、またはＭ３とＭ５の
合計が原子百分率で２０％を超えると、合金の飽和磁化
が小さくなりすぎて本発明の目的から逸脱するようにな
るので、それらの合計の上限は２０％とする。

【００３４】Ｍ、すなわちＭ１ないしＭ５として種類の
異なる元素を少なくとも３種類以上組み合わせて用いる
ようにすることがＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の生成・安定
化に有効であることの正確な理由はまだ不明であるが、
一応次のように推定される。即ち、元素を少なくとも３
種類以上組み合わせることから、それらの中には相対的
に原子寸法の大きなものと小さなものとが共存すること
になる。そして、この中の原子寸法の最も大きなもの
（仮に "第１の元素" と呼ぶ）が格子の拡張に関して効
果的に作用する。しかし、これには、前に「課題を解決
するための手段」のところで述べたような不具合（極め
て大きな局所歪の発生と不均一性の存在）を伴う。

【００３５】ところが、今の場合には、 "第１の元素"
より原子寸法の小さな少なくとも２種類以上の他の元素
（仮に "第２の元素" ， "第３の元素" ，等と呼ぶ）も
共存するので、それらは、各々の原子寸法に相応してう
まく歪を緩和するような傾向で格子中に分布することが
期待される（その方が全体のエネルギ−を低くできるか
ら）。即ち、前記Ｍが原子寸法の大きな "第１の元素"
１種類だけから成っていたときには存在したようなその
原子の周りでの不連続的・急激な変化は、 "第１の元
素" とは原子寸法の異なる他の２種類以上の元素が格子
中に適当に分布するようになったことから、一定の空間
範囲に渡って漸次変化するような連続的・円滑な変化へ
と変わり得る。従って、このことにより、格子とのなじ
みもよくなり、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の生成がより安
定的・容易に行われ得るようになることが期待される。

【００３６】一方、これは、前記Ｍの一部に "第１の元
素" のような原子寸法の大きな元素をも用いていること
から、Ｍとして "第２の元素" ， "第３の元素" のよう
なもっと原子寸法の小さな元素のみを用いる場合より
は、一定量の格子拡張を実現するのに、総量としてはよ
り少ない添加量で済むことになる。

【００３７】即ち、本発明は、Ｍの総添加量をより少量
とした上で、換言すればより高い飽和磁化の確保を実現
した上で、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の生成を安定的に行
い得る手段を提供するものである。Ｍとして３種類の元
素を用いたときよりは４種類もしくはそれ以上の元素を
用いたときの方がなおいっそう顕著な効果を得られる場
合が期待されることは、すでに上記の説明から自明であ
る。

【００３８】なお、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の生成をい
っそう確実なものとし、所望の特性を得るために、本発
明と超急冷法やメカニカルアロイング法等の処理を組み
合わせてもよいことは言うまでもない。

【００３９】本発明の鉄−希土類系永久磁石材料におい
て、Ｆｅの一部をＣｏで置換することにより、保磁力を
向上させると共に材料磁気特性の温度特性を向上させる
ことができる。このためにはＣｏの量は原子百分率で１
〜５０％、好ましくは５〜３０％の範囲にあることが望
ましい。Ｃｏ含有量が１％未満では保磁力を向上する効
果が小さく、また５０％を越えると飽和磁束密度が次第
に低下してくる。Ｃｏの量を５〜３０％に選ぶことによ
り材料磁気特性の温度特性が向上する。

【００４０】本発明の鉄−希土類系永久磁石材料におい
て、Ｆｅの一部をＮｉで置換することにより、材料の耐
食性を改善させることができる。このためにはＮｉの量
は原子百分率で０．５〜３０％、好ましくは２〜１０％
の範囲にあることが望ましい。０．５％未満では耐食性
の向上効果が少なく、また３０％を越えると飽和磁束密
度が低下する。

【００４１】Ｘ，即ちＮもしくはＢもしくはＣまたはこ
れらの元素の組合せ，は、本発明の合金において、格子
を伸長する点で大いに効果のある格子間侵入型の原子と
して作用し、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造を安定化する上に
おいて極めて有効に作用するとともに、磁気特性面から
いうと、飽和磁化を著しく増しキュリー点を高めるとと
もに保磁力を顕著に向上させるという点で、永久磁石特
性の向上に対しても極めて重要な本質的な役割を果たす
ところの必須構成成分であるが、その含有量は、原子百
分率で０．３〜５０％、好ましくは２〜２０％、さらに
好ましくは４〜１２％の範囲にあることが必要である。

【００４２】Ｘが０．３％未満ではＸの添加効果が認め
られず飽和磁化が小さいので、Ｘの下限は０．３％とす
る。一方、Ｘが５０％を超えると飽和磁化がかえって小
さくなりすぎるので、Ｘの上限は５０％とする。ＴｈＭ
ｎ₁₂型正方晶構造を安定的に生成させるためには、Ｘの
量は通常２〜２０％、とりわけ４〜１２％の範囲に選ぶ
ことが望ましい。

【００４３】格子間侵入型元素Ｘとして、Ｎ，Ｂ，Ｃの
中から複数の元素を組み合わせて用いるといっそう効果
的である場合もある。特にＮとＢ，ならびにＣとＢの組
み合わせが効果的である。Ｎ，Ｃが占めると推定される
格子間位置サイトとＢが占めると推定される格子間位置
サイトとは異なると思われる点にその理由があると考え
られる。

【００４４】前記したように、Ｘは材料中において（少
なくとも一時期は）格子間侵入型の原子として存在する
必要がある。このためには、特にＮについて言えば、こ
れを材料中に含有させる方法としては、Ｎをもともと含
むようなものを原材料として用いるという方法によって
もよいが、むしろ、後の工程において、適宜な気体中も
しくは液体中において処理することによりＮを材料の中
へ侵入させる方法が推奨される。Ｎを侵入させるために
用いる気体としては、Ｎ₂ガス、Ｎ₂＋Ｈ₂混合ガス、Ｎ
Ｈ₃ガス、およびこれらの混合ガス等（Ｈ₂ガスもしくは
その他の不活性ガス等で希釈する場合を含む）を用いる
ことが出来る。また、その場合の処理温度としては通常
２００〜１０００℃、特に３００〜７００℃とすればよ
い。また、その場合の処理時間としては通常０．２〜５
０h 程度でよいが、材料の所望特性に応じて適宜選択す
ればよい。

【００４５】一方、Ｂ，Ｃを含有させる方法について
は、Ｂ，Ｃをもともと含むようなものを原材料として用
いることが通常に可能である。ただし、この場合でも、
もしＢ，Ｃの化合物の形のものを用いる場合には、極め
て安定な化合物，例えばＭ元素との硼化物，Ｒ元素との
硼化物，Ｍ元素との炭化物，Ｒ元素との炭化物，等は合
金中においてＢ，Ｃ原子単体の形に解離せず、従って格
子間侵入型の原子として存在させることが困難な場合が
多いので、あまり好ましくない。Ｂ，Ｃの原材料として
は、金属ボロン，黒鉛等の純元素，または比較的安定度
の低い化合物，例えばフェロボロン，Ｆｅ₃Ｃ等Ｆｅと
の炭化物，等が推奨される。本発明において、Ｂは他の
２つの格子間侵入型元素Ｎ，Ｃに比較して、原材料から
合金中に添加することは最も容易である点が特長であ
る。

【００４６】また、ＮならびにＢ，Ｃはいずれも格子間
侵入型に存在し得る原子であるという点では共通点を有
するのであるが、前記のように、Ｂ，Ｃは原材料から、
Ｎは気体から、というふうに敢えて異なった機構を通じ
て合金中に含有させるようにすれば、それらの各々の機
構で占めやすい格子間位置を各々に占めさせ得ることか
ら、性格の異なる両機構をともに利用することにより格
子間侵入型構造の形成をより確実なものとするようにで
きることが期待される。また、そのような機構の違いに
由来して、ＮとＢ，Ｃとの間にはメカニズム細部につい
ては当然差異があることが予想され、また、ＢとＣとの
間にも原子径・原子価（即ち，電子構造）等の違いに由
来して当然差異があることも予想される。

【００４７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は特にこれらに限定されるものではな
い。

【００４８】（実施例１）合金組成が原子比でＦｅ８
５．９％，Ｓｍ７．８１％，Ｔｉ２．３４％，Ｖ２．３
４％，Ｍｏ０．７８％，Ｎｂ０．７８％となるように原
料を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得ら
れたインゴットを１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄
製乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、
約３０μm径の粉体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳ
Ｍによって測定したところ、１２８emu/gであった。
また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折した
ところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確
認された。

【００４９】（実施例２）合金組成が原子比でＦｅ８
５．９％，Ｓｍ７．８１％，Ｔｉ１．５６％，Ｖ２．３
４％，Ｍｏ１．５６％，Ｃｒ０．７８％となるように原
料を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得ら
れたインゴットを１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄
製乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、
約３０μm径の粉体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳ
Ｍによって測定したところ、１２７emu/gであった。
また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折した
ところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確
認された。

【００５０】（実施例３）合金組成が原子比でＦｅ８
５．３％，Ｓｍ７．７５％，Ｔｉ２．３３％，Ｖ２．３
３％，Ｍｏ２．３３％となるように原料を配合し、これ
をアルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを
１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定し
たところ、１２３emu/gであった。 また、得られた粉
体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ
₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認された。

【００５１】（実施例４）合金組成が原子比でＦｅ８
４．０％，Ｓｍ７．６３％，Ｔｉ２．２９％，Ｖ３．８
２％，Ｎｂ２．２９％となるように原料を配合し、これ
をアルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを
１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定し
たところ、１０７emu/gであった。 また、得られた粉
体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ
₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認された。

【００５２】（実施例５）合金組成が原子比でＦｅ８
４．６％，Ｓｍ７．６９％，Ｖ３．８５％，Ｎｂ１．５
４％，Ｍｏ２．３１％となるように原料を配合し、これ
をアルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを
１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定し
たところ、１１０emu/gであった。 また、得られた粉
体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ
_１２型正方晶の結晶構造であることが確認された。

【００５３】（実施例６）合金組成が表１に示すような
原子比組成となるように原料を配合し、これをアルゴン
雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１０５０℃
で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕し、さらに
ディスクミルで粉砕して、約３０μｍ径の粉体とした。
これらの粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定したとこ
ろ、表１に示すような値であった。また、得られた粉体
をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、いずれもＴ
ｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認された。

【００５４】

【表１】

【００５５】（実施例７）合金組成が原子比でＦｅ８
５．９％，Ｎｄ７．８１％，Ｔｉ２．３４％，Ｖ２．３
４％，Ｍｏ０．７８％，Ｃｒ０．７８％となるように原
料を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得ら
れたインゴットを１０５０℃で１６h 焼鈍した後、鉄製
乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、約
３０μm径の粉体とした。この粉体にＮを含有させるた
めに、これをＮ₂ガス中において４８０℃で２h 処理し
た。この処理により材料中にＮが１．３９重量％含有さ
れた。これから計算すると、材料全体としての組成は、
原子％でＦｅ８０．８％，Ｎｄ７．３５％，Ｔｉ２．２
０％，Ｖ２．２０％，Ｍｏ０．７４％，Ｃｒ０．７４
％，Ｎ ５．９５％に相当する。この粉体の飽和磁化を
ＶＳＭによって測定したところ、１４５emu/gであっ
た。 また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回
折したところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であるこ
とが確認された。

【００５６】（実施例８）合金組成が原子比でＦｅ８
６．６％，Ｎｄ７．８７％，Ｔｉ１．５７％，Ｖ１．５
７％，Ｍｏ１．５７％，Ｗ ０．７９％となるように原
料を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得ら
れたインゴットを１０５０℃で１６h 焼鈍した後、鉄製
乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、約
３０μm径の粉体とした。この粉体にＮを含有させるた
めに、これをＮ₂ガス中において５００℃で１h 処理し
た。この処理により材料中にＮが１．４１重量％含有さ
れた。これから計算すると、材料全体としての組成は、
原子比でＦｅ８１．３％，Ｎｄ７．３９％，Ｔｉ１．４
８％，Ｖ１．４８％，Ｍｏ１．４８％，Ｗ ０．７４
％，Ｎ ６．１４％に相当する。この粉体の飽和磁化を
ＶＳＭによって測定したところ、１４２emu/gであっ
た。 また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回
折したところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であるこ
とが確認された。

【００５７】（実施例９）合金組成が原子比でＦｅ８
５．９％，Ｎｄ７．８１％，Ｔｉ２．３４％，Ｖ２．３
４％，Ｍｏ１．５６％となるように原料を配合し、これ
をアルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを
１０５０℃で１６h 焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体にＮを含有させるために、これをＮ
Ｈ₃ガス中において４５０℃で２h 処理した。この処理
により材料中にＮが２．０２重量％含有された。これか
ら計算すると、材料全体としての組成は、原子比でＦｅ
７８．６％，Ｎｄ７．１５％，Ｔｉ２．１４％，Ｖ２．
１４％，Ｍｏ１．４３％，Ｎ ８．５１％に相当する。
この粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定したところ、
１３８emu/gであった。 また、得られた粉体をＣｕＫ
α線を用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶
の結晶構造であることが確認された。

【００５８】（実施例１０）合金組成が原子比でＦｅ８
５．３％，Ｎｄ７．７５％，Ｔｉ２．３３％，Ｖ３．８
８％，Ｎｂ０．７８％となるように原料を配合し、これ
をアルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを
１０５０℃で１６h 焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体にＮを含有させるために、これをＮ
₂９０％＋Ｈ₂１０％混合ガス中において５００℃で１h
処理した。この処理により材料中にＮが１．４７重量％
含有された。これから計算すると、材料全体としての組
成は、原子比でＦｅ７９．９％，Ｎｄ７．２７％，Ｔｉ
２．１８％，Ｖ３．６３％，Ｎｂ０．７３％，Ｎ ６．
２５％に相当する。 この粉体の飽和磁化をＶＳＭによ
って測定したところ、１２７emu/gであった。 また、
得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したとこ
ろ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認さ
れた。

【００５９】（実施例１１）合金組成が原子比でＦｅ８
１．５％，Ｎｄ７．４１％，Ｖ５．１９％，Ｎｂ０．７
４％，Ｍｏ１．４８％，Ｂ３．７０％となるように原料
を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得られ
たインゴットを１０５０℃で１６h 焼鈍した後、鉄製乳
鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、約３
０μm径の粉体とした。この粉体にＮを含有させるため
に、これをＮ₂ガス中において４８０℃で２h 処理し
た。この処理により材料中にＮが１．２２重量％含有さ
れた。これから計算すると、材料全体としての組成は、
原子比でＦｅ７７．３％，Ｎｄ７．０３％，Ｖ４．９２
％，Ｎｂ０．７０％，Ｍｏ１．４１％，Ｂ３．５１％，
Ｎ ５．１３％に相当する。この粉体の飽和磁化をＶＳ
Ｍによって測定したところ、１２４emu/gであった。
また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折した
ところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確
認された。

【００６０】（実施例１２）合金組成が表２に示すよう
な原子比組成となるように原料を配合し、これをアルゴ
ン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１０５０
℃で１６h 焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕し、さらに
ディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉体とした。
これらの中、No.Ａ，Ｅ，Ｆ，Ｇの合金については、Ｎ
を含有させるために、その粉体に表１に示したような条
件で含Ｎ化の処理を施した。その処理によって材料中に
含有されたＮの量（重量％）は同じく表１の中に示した
通りである。これから計算すると、そのようにして得ら
れた粉体の最終的な組成（原子％）は表３のようにな
る。これらの粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定した
ところ、表３に示すような値であった。また、得られた
粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、いずれ
もＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認され
た。

【００６１】

【表２】

【００６２】

【表３】

【００６３】（実施例１３）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｓｍ７．８１％，Ｔｉ１．５６％，Ｖ１．５６
％，Ｍｏ１．５６％，Ｓｉ１．５６％となるように原料
を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得られ
たインゴットを１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製
乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、約
３０μm径の粉体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭ
によって測定したところ、１２５emu/gであった。 ま
た、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したと
ころ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認
された。

【００６４】（実施例１４）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｓｍ７．８１％，Ｔｉ２．３４％，Ｖ１．５６
％，Ｓｉ２．３４％となるように原料を配合し、これを
アルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１
０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定し
たところ、１１８emu/gであった。 また、得られた粉
体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ
₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認された。

【００６５】（実施例１５）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｎｄ７．７５％，Ｖ３．１０％，Ｍｏ１．５５
％，Ｓｉ２．３３％となるように原料を配合し、これを
アルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１
０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定し
たところ、１２１emu/gであった。 また、得られた粉
体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ
_１２型正方晶の結晶構造であることが確認された。

【００６６】（実施例１６）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｓｍ７．７５％，Ｔｉ２．３３％，Ｖ１．５５
％，Ｍｏ１．５５％，Ｚｒ１．５５％となるように原料
を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得られ
たインゴットを１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製
乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、約
３０μｍ径の粉体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭ
によって測定したところ、１２３emu/gであった。 ま
た、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したと
ころ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認
された。

【００６７】（実施例１７）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｓｍ７．７５％，Ｖ２．３３％，Ｍｏ３．１０
％，Ｈｆ１．５５％となるように原料を配合し、これを
アルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１
０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定し
たところ、１１５emu/gであった。 また、得られた粉
体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ
₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認された。

【００６８】（実施例１８）合金組成が表４に示すよう
な原子比組成となるように原料を配合し、これをアルゴ
ン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１０５０
℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕し、さら
にディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉体とし
た。これらの粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定した
ところ、表１に示すような値であった。また、得られた
粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、いずれ
もＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認され
た。

【００６９】

【表４】

【００７０】（実施例１９）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｎｄ７．８１％，Ｔｉ１．５６％，Ｖ１．５６
％，Ｍｏ１．５６％，Ｓｉ１．５６％となるように原料
を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得られ
たインゴットを１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製
乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、約
３０μm径の粉体とした。この粉体にＮを含有させるた
めに、これをＮ₂ガス中において４８０℃で２時間処理
した。この処理により材料中にＮが１．５８重量％含有
された。これから計算すると、材料全体としての組成
は、原子％でＦｅｂａｌ，Ｎｄ７．２９％，Ｔｉ１．４
６％，Ｖ１．４６％，Ｍｏ１．４６％，Ｓｉ１．４６
％，Ｎ ６．７１％に相当 する。 この粉体の飽和磁化
をＶＳＭによって測定したところ、１４３emu/gであっ
た 。 また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線
回折したところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造である
ことが確認された。

【００７１】（実施例２０）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｎｄ７．６３％，Ｔｉ１．５３％，Ｍｏ３．０５
％，Ｓｉ１．５３％，Ｂ ２．２９％となるように原料
を配合し、これ をアルゴン雰囲気中で溶製した。得ら
れたインゴットを１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄
製乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、
約３０μm径の粉体とした。この粉体にＮを含有させる
ために、これをＮ₂ガス中において５００℃で１時間処
理した。この処理により材料中にＮが１．３７重量％含
有された。これから計算すると、材料全体としての組成
は、原子％でＦｅｂａｌ，Ｎｄ７．１９％，Ｔｉ１．４
４％，Ｍｏ２．８８％，Ｓｉ１．４４％，Ｂ ２．１６
％，Ｎ ５．８２％に相当する。 この粉体の飽和磁化
をＶＳＭによって測定したところ、１３７emu/gで あっ
た。 また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回
折したところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であるこ
とが確認された。

【００７２】（実施例２１）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｓｍ７．８１％，Ｔｉ１．５６％，Ｍｏ３．１３
％，Ｓｉ１．５６％となるように原料を配合し、これを
アルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１
０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体にＮを含有させるために、これをＮ
₂９０％＋Ｈ₂１０％混合ガス中において５００℃で１時
間処理した。この処理により材料中にＮが１．５０重量
％含有された。これから計算すると、材料全体としての
組成は、原子％でＦｅｂａｌ，Ｓｍ７．３１％，Ｔｉ
１．４６％，Ｍｏ２．９２％，Ｓｉ１．４６％，Ｎ
６．５０％ に相当する。この粉体の飽和磁化をＶＳＭ
によって測定したところ、１２８emu/gであった。 ま
た、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したと
ころ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確認
された。

【００７３】（実施例２２）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｎｄ７．７５％，Ｔｉ１．５５％，Ｖ１．５５
％，Ｍｏ２．３３％，Ｚｒ１．５５％となるように原料
を配合し、これをアルゴン雰囲気中で溶製した。得られ
たインゴットを１０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製
乳鉢中で粗粉砕し、さらにディスクミルで粉砕して、約
３０μm径の粉体とした。この粉体にＮを含有させるた
めに、これをＮＨ₃ガス中において４５０℃で２時間処
理した。この処理により材料中にＮが２．０５重量％含
有された。これから計算すると、材料全体としての組成
は、原子％でＦｅｂａｌ，Ｎｄ７．０８％，Ｔｉ１．４
２％，Ｖ１．４２％，Ｍｏ２．１２％，Ｚｒ１．４２
％，Ｎ ８．７１％に相 当する。この粉体の飽和磁化を
ＶＳＭによって測定したところ、１４１emu/g であっ
た。また、得られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折
したところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であること
が確認された。

【００７４】（実施例２３）合金組成が原子比でＦｅｂ
ａｌ，Ｎｄ７．８１％，Ｖ１．５６％，Ｍｏ３．１３
％，Ｚｒ１．５６％となるように原料を配合し、これを
アルゴン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１
０５０℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕
し、さらにディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉
体とした。この粉体にＮを含有させるために、これをＮ
₂ガス中において４８０℃で２時間処理した。この処理
により材料中にＮが１．３９重量％含有された。これか
ら計算すると、材料全体としての組成は、原子％でＦｅ
ｂａｌ，Ｎｄ７．３４％，Ｖ１．４７％，Ｍｏ２．９４
％，Ｚｒ１．４７％，Ｎ ６．０９％に相当する。この
粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定したところ、１３
５emu/gであった。また、得られた粉体をＣｕＫα線を
用いてＸ線回折したところ、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶
構造であることが確認された。

【００７５】（実施例２４）合金組成が表５に示すよう
な原子比組成となるように原料を配合し、これをアルゴ
ン雰囲気中で溶製した。得られたインゴットを１０５０
℃で１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕し、さら
にディスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉体とし
た。これらの中、No.Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｈ，Ｉの合金につい
ては、Ｎを含有させるために、その粉体に表１に示した
ような条件で含Ｎ化の処理を施した。その処理によって
材料中に含有されたＮの量（重量％）は同じく表１の中
に示した通りである。これから計算すると、そのように
して得られた粉体の最終的な組成（原子％）は表６のよ
うになる。これらの粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測
定したところ、表６に示すような値であった。また、得
られた粉体をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、
いずれもＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であることが確
認された。

【００７６】

【表５】

【００７７】

【表６】

【００７８】（比較例）合金組成が表７に示すような原
子比組成となるように原料を配合し、これをアルゴン雰
囲気中で溶製した。得られたインゴットを１０５０℃で
１６時間焼鈍した後、鉄製乳鉢中で粗粉砕し、さらにデ
ィスクミルで粉砕して、約３０μm径の粉体とした。こ
れらの粉体の飽和磁化をＶＳＭによって測定したとこ
ろ、表７に示すような値であった。また、得られた粉体
をＣｕＫα線を用いてＸ線回折したところ、合金Ｐと合
金Ｔについては概ねＴｈＭｎ₁₂型正方晶の結晶構造であ
ったものの、α−Ｆｅのピークも現れていた。また、そ
の他の合金については、いずれも、ＴｈＭｎ₁₂型正方晶
の結晶構造の他にα−ＦｅならびにＲ₂Ｆｅ₁₇型の結晶
構造も存在していることが確認された。

【００７９】

【表７】

【００８０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明による鉄
−希土類系永久磁石材料によれば、大きな飽和磁化を確
保した上に、優れた永久磁石特性を示すＴｈＭｎ₁₂型正
方晶構造を安定的に得ることができるので、実用上きわ
めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造の結晶構造を説明する
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平5−13084 (32)優先日 平５(1993)１月29日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＲをＹ，Ｔｈおよびすべてのランタノイ
   ド元素からなる群の中から選ばれた１種類または２種類
   以上の元素の組合せ、Ｍ１をＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｇ
   ａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅか
   らなる群の中から選ばれた３種類以上の元素の組合せと
   するとき、原子百分率で、Ｒ：３〜３０％、Ｍ１：０．
   ５〜１５％を含み、残部が実質的にＦｅから成り、主相
   がＴｈＭｎ₁₂型正方晶構造を有することを特徴とする鉄
   −希土類系永久磁石材料。
2. 【請求項２】 ＲをＹ，Ｔｈおよびすべてのランタノイ
   ド元素からなる群の中から選ばれた１種類または２種類
   以上の元素の組合せ、Ｍ２をＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｇ
   ａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる
   群の中から選ばれた３種類以上の元素の組合せ、ＸをＮ
   (窒素)もしくはＢ(硼素)もしくはＣ(炭素)またはこれら
   の元素の組合せとするとき、原子百分率で、Ｒ：３〜３
   ０％、Ｍ２：０．５〜１５％、Ｘ：０．３〜５０％を含
   み、残部が実質的にＦｅから成り、主相がＴｈＭｎ₁₂型
   正方晶構造を有することを特徴とする鉄−希土類系永久
   磁石材料。
3. 【請求項３】 ＲをＹ，Ｔｈおよびすべてのランタノイ
   ド元素からなる群の中から選ばれた１種類または２種類
   以上の元素の組合せ、Ｍ３をＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍ
   ｎ，Ｗ，Ａｌ，Ｇａ，Ｔａ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる
   群の中から選ばれた２種類以上の元素の組合せ、Ｍ４を
   Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉからなる群の中から選ばれ
   た１種類または２種類以上の元素の組合せとするとき、
   原子百分率で、Ｒ：３〜３０％、Ｍ３：０．５〜１７
   ％、Ｍ４：０．３〜１５％（ただし、Ｍ３＋Ｍ４≦２０
   ％）を含み、残部が実質的にＦｅから成り、主相がＴh
   Ｍn₁₂型正方晶構造を有することを特徴とする鉄−希土
   類系永久磁石材料。
4. 【請求項４】 ＲをＹ，Ｔｈおよびすべてのランタノイ
   ド元素からなる群の中から選ばれた１種類または２種類
   以上の元素の組合せ、Ｍ３をＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍ
   ｎ，Ｗ，Ａｌ，Ｇａ，Ｔａ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｇｅからなる
   群の中から選ばれた２種類以上の元素の組合せ、Ｍ５を
   Ｚｒ，Ｓｉ，Ｐ，Ｂｉからなる群の中から選ばれた１種
   類または２種類以上の元素の組合せ、ＸをＮ(窒素)，Ｂ
   (硼 素)， ６およびＣ(炭素)の１種類または２種類以上
   とするとき、原子百分率で、Ｒ： ３〜３０％、Ｍ３：
   ０．５〜１７％、Ｍ５：０．３〜１５％（ただし、Ｍ３
   ＋Ｍ５≦２０％）、Ｘ：０．３〜５０％を含み、残部が
   実質的にＦｅから成り、主相がＴhＭn₁₂型正方晶構造を
   有することを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の鉄−希土類系永久磁石
   材料において、Ｍ１は４種類以上の元素の組合せからな
   るものであることを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材
   料。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の鉄−希土類系永久磁石
   材料において、Ｍ２は４種類以上の元素の組合せからな
   るものであることを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材
   料。
7. 【請求項７】 請求項３に記載の鉄−希土類系永久磁石
   材料において、Ｍ３とＭ４の合計が４種類以上の元素の
   組合せからなるものであることを特徴とする鉄−希土類
   系永久磁石材料。
8. 【請求項８】 請求項４に記載の鉄−希土類系永久磁石
   材料において、Ｍ３とＭ５の合計が４種類以上の元素の
   組合せからなるものであることを特徴とする鉄−希土類
   系永久磁石材料。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８の何れかの項に記載の
   鉄−希土類系永久磁石材料において、Ｆｅの一部をＣｏ
   で置換することにより、原子百分率で、Ｃｏ：１〜５０
   ％を含むようにしたことを特徴とする鉄−希土類系永久
   磁石材料。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９の何れかの項に記載
    の鉄−希土類系永久磁石材料において、Ｆｅの一部をＮ
    ｉで置換することにより、原子百分率で、Ｎｉ：０．５
    〜３０％を含むようにしたことを特徴とする鉄−希土類
    系永久磁石材料。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０の何れかの項に記
    載の鉄−希土類系永久磁石材料において、原子百分率
    で、Ｒ：５〜１８％を含むことを特徴とする鉄−希土類
    系永久磁石材料。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の鉄−希土類系永久
    磁石材料において、原子百分率で、Ｒ：６〜１２％を含
    むことを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の鉄−希土類系永久
    磁石材料において、原子百分率で、Ｒ：７〜９％を含む
    ことを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料。
14. 【請求項１４】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、原子百分率で、Ｘ：２〜２０％を含むことを
    特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の鉄−希土類系永久
    磁石材料において、原子百分率で、Ｘ：４〜１２％を含
    むことを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料。
16. 【請求項１６】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、ＸがＮであることを特徴とする鉄−希土類系
    永久磁石材料。
17. 【請求項１７】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、ＸがＮとＢの組み合わせであることを特徴と
    する鉄−希土類系永久磁石材料。
18. 【請求項１８】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、ＸがＮとＢとＣの組み合わせであることを特
    徴とする鉄−希土類系永久磁石材料。
19. 【請求項１９】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、ＸがＮとＣの組み合わせであることを特徴と
    する鉄−希土類系永久磁石材料。
20. 【請求項２０】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、ＸがＢであることを特徴とする鉄−希土類系
    永久磁石材料。
21. 【請求項２１】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、ＸがＣであることを特徴とする鉄−希土類系
    永久磁石材料。
22. 【請求項２２】 請求項２，４，６若しくは８の何れか
    の項に記載の鉄−希土類系永久磁石材料、または請求項
    ９ないし１３の何れかの項に記載の鉄−希土類系永久磁
    石材料の中でＸを含むような鉄−希土類系永久磁石材料
    において、ＸがＢとＣの組み合わせであることを特徴と
    する鉄−希土類系永久磁石材料。
23. 【請求項２３】 請求項１６ないし１９の何れかの項に
    記載の鉄−希土類系永久磁石材料を製造するに際して、
    予め、Ｎ含有量が所望の量よりは少ない材料を作製した
    後、これをＮを含む気体中で処理して材料中にＮを侵入
    させることにより、所望のＮ含有量にするようにしたこ
    とを特徴とする鉄−希土類系永久磁石材料の製造方法。
24. 【請求項２４】 請求項１６ないし１９の何れかの項に
    記載の鉄−希土類系永久磁石材料を製造するに際して、
    予め、実質的にＮを含有しない材料を作製した後、これ
    をＮを含む気体中で処理して材料中にＮを侵入させるこ
    とにより、所望のＮ含有量にするようにしたことを特徴
    とする鉄−希土類系永久磁石材料の製造方法。
25. 【請求項２５】 請求項２３または２４に記載の鉄−希
    土類系永久磁石材料の製造方法において、Ｎを含む気体
    がＮ₂ガスであることを特徴とする鉄−希土類系永久磁
    石材料の製造方法。
26. 【請求項２６】 請求項２３または２４に記載の鉄−希
    土類系永久磁石材料の製造方法において、Ｎを含む気体
    がＮ₂ガスとＨ₂ガスの混合気体であることを特徴とする
    鉄−希土類系永久磁石材料の製造方法。
27. 【請求項２７】 請求項２３または２４に記載の鉄−希
    土類系永久磁石材料の製造方法において、Ｎを含む気体
    がＮＨ₃ガスであることを特徴とする鉄−希土類系永久
    磁石材料の製造方法。