JPS6052556A - 永久磁石材料の製造方法 - Google Patents
永久磁石材料の製造方法Info
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- JPS6052556A JPS6052556A JP58161627A JP16162783A JPS6052556A JP S6052556 A JPS6052556 A JP S6052556A JP 58161627 A JP58161627 A JP 58161627A JP 16162783 A JP16162783 A JP 16162783A JP S6052556 A JPS6052556 A JP S6052556A
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- molding
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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】
本発明は新規な希土類磁石に係り、ＦｅＢＲをベースと
して添加元素Ｍｌを含み特にＳ＋ｍなどの希少希土類金
属を必ずしも必要とせず資源的に豊富でかつ用途が少な
いＮｄやＰｒを中心とする軽希土類とＦｅを主成分とす
る高性能な永久磁石材料及びその製造方法に関する。
して添加元素Ｍｌを含み特にＳ＋ｍなどの希少希土類金
属を必ずしも必要とせず資源的に豊富でかつ用途が少な
いＮｄやＰｒを中心とする軽希土類とＦｅを主成分とす
る高性能な永久磁石材料及びその製造方法に関する。
永久磁石材料は一般家庭の各種電気製品から大型コンピ
ューターの周辺端末機器まで巾広い分野で使用されてい
る極めて重要な電気・電子材料の一つである。近年電気
機器の小型化、高効率化の要求にともない、永久磁石材
料はますます高性能化がめられている。また実用的には
モーター用発電機用磁気カップリング用など極めて大き
い逆磁界のかかる用途も多く高保磁力を有する磁石材料
もめられている。
ューターの周辺端末機器まで巾広い分野で使用されてい
る極めて重要な電気・電子材料の一つである。近年電気
機器の小型化、高効率化の要求にともない、永久磁石材
料はますます高性能化がめられている。また実用的には
モーター用発電機用磁気カップリング用など極めて大き
い逆磁界のかかる用途も多く高保磁力を有する磁石材料
もめられている。
現在使用されている永久磁石のうち代表的なものはアル
ニコ、ハードフェライト、および希土類コバルト磁石で
ある。最近の高い磁石特性を満たす永久磁石としては希
土類コバルト磁石である。
ニコ、ハードフェライト、および希土類コバルト磁石で
ある。最近の高い磁石特性を満たす永久磁石としては希
土類コバルト磁石である。
しかし希土類コバルト磁石は資源的に希少なＳｍを必要
とし供給が不安定なＣＯを多量に使用するため希土類磁
石がもっと広い分野でかつ多量に使用されるようになる
ためには高価なコバルトを多量に含まず希土類金属とし
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。そのような永久磁石材料への一つの
試みとしてＲＦｅｚ系化合物（但しＲは赤土類金属の少
なくとも１種）が提案された。クラーク（Ａ、 Ｅ、
Ｃ１ａｒｋ）はスパッタリングにより得られた非晶質Ｔ
ｂＦｅ２は４．２ °にで２９．５ＭＧＯｅノｘネルギ
ー積をもち、これを３００〜５００°Ｃで熱処理すると
室温で保磁力は３．４ｋＯｅ、最大エネルギー積は？Ｍ
ＧＯｅを示すことを見い出した。同様な研究はＳｍＦｅ
２についても行われ７７°にで９．２ＭＧＯｅを示すこ
とが報告されている。
とし供給が不安定なＣＯを多量に使用するため希土類磁
石がもっと広い分野でかつ多量に使用されるようになる
ためには高価なコバルトを多量に含まず希土類金属とし
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。そのような永久磁石材料への一つの
試みとしてＲＦｅｚ系化合物（但しＲは赤土類金属の少
なくとも１種）が提案された。クラーク（Ａ、 Ｅ、
Ｃ１ａｒｋ）はスパッタリングにより得られた非晶質Ｔ
ｂＦｅ２は４．２ °にで２９．５ＭＧＯｅノｘネルギ
ー積をもち、これを３００〜５００°Ｃで熱処理すると
室温で保磁力は３．４ｋＯｅ、最大エネルギー積は？Ｍ
ＧＯｅを示すことを見い出した。同様な研究はＳｍＦｅ
２についても行われ７７°にで９．２ＭＧＯｅを示すこ
とが報告されている。
しかしこれらのものはどれもスパッタリングにより作成
された薄膜であり一般のスピーカーやモーターに使用で
きる磁石ではない。またＰｒＦｅ系合金の超急冷により
作製したリボンが２．８ｋＯｅ の高保磁力を示すこと
が報告されている。さらにクーン等は（Ｆｅ、Ｂ）。、
？Ｔｔ］。、。５ Ｌ ａ、♂超急冷により得られた非
晶質リボンを６２７°Ｃで焼鈍すると保磁力が９ｋＯｅ
にも達することを見い出した（Ｂｒは５ｋＧ）。しかし
この場合磁化曲線の角形性が悪いため最大エネルギー積
は低い（Ｎ、 Ｃ，Ｋｏｏｎ他Ａｐｐ１． ｐｈｙｓ。
された薄膜であり一般のスピーカーやモーターに使用で
きる磁石ではない。またＰｒＦｅ系合金の超急冷により
作製したリボンが２．８ｋＯｅ の高保磁力を示すこと
が報告されている。さらにクーン等は（Ｆｅ、Ｂ）。、
？Ｔｔ］。、。５ Ｌ ａ、♂超急冷により得られた非
晶質リボンを６２７°Ｃで焼鈍すると保磁力が９ｋＯｅ
にも達することを見い出した（Ｂｒは５ｋＧ）。しかし
この場合磁化曲線の角形性が悪いため最大エネルギー積
は低い（Ｎ、 Ｃ，Ｋｏｏｎ他Ａｐｐ１． ｐｈｙｓ。
Ｌｅｔｔ、 ３９（１０） １９８１．８４０〜８４２
頁）。
頁）。
またカバコア （Ｌ；、 Ｋａｂａｃｏｆｆ）等は（Ｆ
ｅＢ） １−ｉＰｒｘ（ｘ＝０〜０，３原子比）の組成
の超急冷で作成したリボンはＦｅ＊Ｐｒ２成分系で室温
でｋｏｅレベルの保磁力をもつものがあると報告してい
る。これらの超急冷でのリボン又はスパッタリングによ
る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
ることは出来ない。即ち従来提案されているＦｅＢＲ系
のリボン又はＲＦｅ系の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は出来ない。又これ
までに報告されたＦｅＢＲ系のリボンの磁化曲線は角形
性が悪〈従来慣用されている磁石に対抗できる実用永久
磁石材料とはみなされない。更には超急冷でのリボン、
スパッタリングによる薄膜はいずれも木質上等方性であ
り、これから磁気異方性の実用永久磁石を得ることは事
実上不可能であった。
ｅＢ） １−ｉＰｒｘ（ｘ＝０〜０，３原子比）の組成
の超急冷で作成したリボンはＦｅ＊Ｐｒ２成分系で室温
でｋｏｅレベルの保磁力をもつものがあると報告してい
る。これらの超急冷でのリボン又はスパッタリングによ
る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
ることは出来ない。即ち従来提案されているＦｅＢＲ系
のリボン又はＲＦｅ系の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は出来ない。又これ
までに報告されたＦｅＢＲ系のリボンの磁化曲線は角形
性が悪〈従来慣用されている磁石に対抗できる実用永久
磁石材料とはみなされない。更には超急冷でのリボン、
スパッタリングによる薄膜はいずれも木質上等方性であ
り、これから磁気異方性の実用永久磁石を得ることは事
実上不可能であった。
本発明の目的は従来の欠点を除去したＳｍ等の希少な希
土類を必ずしも用いる必要がなくまたＧｏ等資源的に問
題のある成分を多く含まない新規な永久磁石材料を得る
ことを基本目的とする。ざらに、本発明は、室温で良好
な磁石特性を有し任意の形状・実用手法に成形でき、磁
化曲線の角形性が高いものであり、資源的に豊富な軽希
土類元素を有効に使用可能な永久磁石材料及びその製造
方法を提供せんとするものである。
土類を必ずしも用いる必要がなくまたＧｏ等資源的に問
題のある成分を多く含まない新規な永久磁石材料を得る
ことを基本目的とする。ざらに、本発明は、室温で良好
な磁石特性を有し任意の形状・実用手法に成形でき、磁
化曲線の角形性が高いものであり、資源的に豊富な軽希
土類元素を有効に使用可能な永久磁石材料及びその製造
方法を提供せんとするものである。
本発明者らはかかる目的を達成するための永久磁石材料
について鋭意研究したところＦｅＢＲ系をベースとしＦ
ｅの一部をＣＯで置換し、添加元素Ｍ１（〒Ｉ ＊ Ｚ
ｒ ＊ Ｈｆ ＋ Ｍ ｎ ＋旧、 Ｇｅ、 Ｓｎ、
Ｂｉ、 Ｓｂ）を含むＦｅ−ｃｏ１１Ｂ＠Ｒ１１Ｍ１
系の一定の組成範囲の合金粉末を成形し、焼結し、更に
熱処理することにより磁石特性、特に保磁力を角形性が
著しく優れた永久磁石材料が得られることを見い出し本
願発明に至ったものである。
について鋭意研究したところＦｅＢＲ系をベースとしＦ
ｅの一部をＣＯで置換し、添加元素Ｍ１（〒Ｉ ＊ Ｚ
ｒ ＊ Ｈｆ ＋ Ｍ ｎ ＋旧、 Ｇｅ、 Ｓｎ、
Ｂｉ、 Ｓｂ）を含むＦｅ−ｃｏ１１Ｂ＠Ｒ１１Ｍ１
系の一定の組成範囲の合金粉末を成形し、焼結し、更に
熱処理することにより磁石特性、特に保磁力を角形性が
著しく優れた永久磁石材料が得られることを見い出し本
願発明に至ったものである。
即ち、本発明によれば原子百分率で８〜３ｏ％のＲ（但
しＲはＹを包含する希土類元素の少なくとも１種）、
２〜２８％ （ＩＩ）Ｂ 、 ５０ ％以下（７）Ｇｏ
（但しＣｏ ０％を除く）、所定２以下の添加元素旧の
１種又は２種以上 （但し旧Ｏｚを除き、Ｍｌは Ｔｉ ４．５ ％以下、Ｚｒ ５．５ ％以下、Ｈｆ
５．５％以下、Ｍｎ ８．０％以下、Ｎｉ ８．ＯＸ以
下、Ｇｅ ７．０％以下、Ｓｎ ３．５％以下、Ｂｉ
５．０％以下、及びＳｂ２．５％以下であり、 ２種以上のＸを含む場合Ｍ１の含量は含有する旧の当該
各元素のうち最大値を有するものの所定％以下）、及び
残部実質上Ｆｅ（製造上不可避の不純物を含む）からな
る組成（ＦｅＣｏＢＲＭ１組成）を有し、平均粒度０．
３〜８０ｇｍの合金粉末を成形し、９００〜１２００°
Ｃで非酸化性又は還元性雰囲気下において焼結し、３５
０°Ｃ〜当該焼結温度以下で熱処理することにより、Ｆ
ｅＣｏＢＲＭｌ系永久磁石材料が製造できる。この永久
磁石材料は、上記ＦｅＣｏＢＲＭ１組成において異方性
の場合特に優れた磁気特性を示す。
しＲはＹを包含する希土類元素の少なくとも１種）、
２〜２８％ （ＩＩ）Ｂ 、 ５０ ％以下（７）Ｇｏ
（但しＣｏ ０％を除く）、所定２以下の添加元素旧の
１種又は２種以上 （但し旧Ｏｚを除き、Ｍｌは Ｔｉ ４．５ ％以下、Ｚｒ ５．５ ％以下、Ｈｆ
５．５％以下、Ｍｎ ８．０％以下、Ｎｉ ８．ＯＸ以
下、Ｇｅ ７．０％以下、Ｓｎ ３．５％以下、Ｂｉ
５．０％以下、及びＳｂ２．５％以下であり、 ２種以上のＸを含む場合Ｍ１の含量は含有する旧の当該
各元素のうち最大値を有するものの所定％以下）、及び
残部実質上Ｆｅ（製造上不可避の不純物を含む）からな
る組成（ＦｅＣｏＢＲＭ１組成）を有し、平均粒度０．
３〜８０ｇｍの合金粉末を成形し、９００〜１２００°
Ｃで非酸化性又は還元性雰囲気下において焼結し、３５
０°Ｃ〜当該焼結温度以下で熱処理することにより、Ｆ
ｅＣｏＢＲＭｌ系永久磁石材料が製造できる。この永久
磁石材料は、上記ＦｅＣｏＢＲＭ１組成において異方性
の場合特に優れた磁気特性を示す。
本発明は、従来のＦｅＢＲ系アモルファスリボンと異な
り磁気異方性の永久磁石体が得られる点で特徴的である
が、等方性のものも従来の等方性永久磁石に比して優れ
たものが得られる。以下、まず主として磁気異方性の場
合を基本として説明する。
り磁気異方性の永久磁石体が得られる点で特徴的である
が、等方性のものも従来の等方性永久磁石に比して優れ
たものが得られる。以下、まず主として磁気異方性の場
合を基本として説明する。
本発明の永久磁石材料は、ＦｅＢＲ系磁石材料において
ＦｅをＧｏにより一部置換することにより磁石材料の温
度特性を改善すると共に添加元素Ｍ１の添加及び時効処
理により保磁力及び角形性を改善するものであるが、更
には希土類元素Ｒとして資源的に豊富なＮｄやＰｒなと
の軽希土類を用いて高い磁気特性を発現させるものであ
る。
ＦｅをＧｏにより一部置換することにより磁石材料の温
度特性を改善すると共に添加元素Ｍ１の添加及び時効処
理により保磁力及び角形性を改善するものであるが、更
には希土類元素Ｒとして資源的に豊富なＮｄやＰｒなと
の軽希土類を用いて高い磁気特性を発現させるものであ
る。
一般にＦｅ合金へのＧｏの添加は添加量の増大にょリキ
ュリ一点Ｔｃが上昇するものと下降するものがあり、一
般的に添加効果を予測することは困難である。本発明に
おいてＦｅのｃｏによる置換の結果はＧｏの置換量の増
大に伴いＴｃは徐々に増大することが明らかとなった。
ュリ一点Ｔｃが上昇するものと下降するものがあり、一
般的に添加効果を予測することは困難である。本発明に
おいてＦｅのｃｏによる置換の結果はＧｏの置換量の増
大に伴いＴｃは徐々に増大することが明らかとなった。
又磁石材料組成のＨの種類によらず同様な傾向が確認さ
れる。Ｇｏの置換量はわずかでも（例えば１ｚでも）
Ｔｃ増大に有効であり、Ｇｏの置換量により約３１０〜
約７５０°Ｃの任意のＴｃをもつ合金が得られるがＣｏ
１１は５ｏｚ（以下％は合金中の原子百分率を示す）以
下で十分効果が得られ、Ｃｏ計は１）ｌｃ ＩｋＯｅ以
上とするため５０％以下とする。
れる。Ｇｏの置換量はわずかでも（例えば１ｚでも）
Ｔｃ増大に有効であり、Ｇｏの置換量により約３１０〜
約７５０°Ｃの任意のＴｃをもつ合金が得られるがＣｏ
１１は５ｏｚ（以下％は合金中の原子百分率を示す）以
下で十分効果が得られ、Ｃｏ計は１）ｌｃ ＩｋＯｅ以
上とするため５０％以下とする。
Ｂは保磁力が１ ｋＯｅ以」二を満たすために２ｚ以上
とし、ハードフェライトの残留磁束密度Ｂｒ約４ｋＧ以
」―とするためには２８ Ｘ以下である。希土類元素Ｒ
は保磁力１ｋＯｅ以上とするため８ｚ以上必要であり、
また燃え易く工業的取扱・製造上の困難のため、また高
価であることから３０Ｘ以下とする。 Ｂとしては純ボ
ロン又ハフェロポロンを用いることが出来、不純物とし
てＡＩ、 Ｓｉ、 Ｃなどを含むものを用いることが出
来る。
とし、ハードフェライトの残留磁束密度Ｂｒ約４ｋＧ以
」―とするためには２８ Ｘ以下である。希土類元素Ｒ
は保磁力１ｋＯｅ以上とするため８ｚ以上必要であり、
また燃え易く工業的取扱・製造上の困難のため、また高
価であることから３０Ｘ以下とする。 Ｂとしては純ボ
ロン又ハフェロポロンを用いることが出来、不純物とし
てＡＩ、 Ｓｉ、 Ｃなどを含むものを用いることが出
来る。
Ｒとしては資源的に包富な軽希土類を用いることができ
必ずしもＳｍを必要とせず或いは５Ｉ１１を主体とする
必要もないのでｐ：（ネ１が安価でありきわめて有用で
ある。本発明の永久磁石は従来のＲ＠ Ｃｏ磁石に比べ
資源的、価格的いずれの点においても有利であり磁気特
性の上からも−・層優れたものが得られる。本発明で用
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。
必ずしもＳｍを必要とせず或いは５Ｉ１１を主体とする
必要もないのでｐ：（ネ１が安価でありきわめて有用で
ある。本発明の永久磁石は従来のＲ＠ Ｃｏ磁石に比べ
資源的、価格的いずれの点においても有利であり磁気特
性の上からも−・層優れたものが得られる。本発明で用
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、 Ｉ、ｕ及び
Ｙが包含される。Ｒとしては軽希土類をもって足り、特
にＮｄ、 Ｐｒが好ましい。また通例Ｒとして１種をも
って足りるが実用北は２種以上の混合物（ミツシュメタ
ル、ジジム等）を入手−１−の便宜等の理由により用い
ることができ、Ｓｍ、 Ｙ、 Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｇｄ等
は他（７）Ｒ、特にＮｄ、 Ｐｒ等との混合物として用
いることができる。
Ｙが包含される。Ｒとしては軽希土類をもって足り、特
にＮｄ、 Ｐｒが好ましい。また通例Ｒとして１種をも
って足りるが実用北は２種以上の混合物（ミツシュメタ
ル、ジジム等）を入手−１−の便宜等の理由により用い
ることができ、Ｓｍ、 Ｙ、 Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｇｄ等
は他（７）Ｒ、特にＮｄ、 Ｐｒ等との混合物として用
いることができる。
なおＲとしては純希土類元素でなくともよく工業七入手
呵能な範囲で製造上不可避な不純物を含有するものでも
用いることが出来る。
呵能な範囲で製造上不可避な不純物を含有するものでも
用いることが出来る。
本発明の永久磁石材料において添加元素旧は保磁力を増
大させる効果をもっている。保磁力の増犬は磁石の安定
性を増し、その用途が拡大される。しかしＭｌはその増
大につれてＢｒが低下していき、そのため最大エネルギ
−７９（ＢＨ）ｗａｘが減少する。（ＢＨ）ｍａｙは少
し低くなっても高い保磁力Ｈｃが必要とされる用途は最
近ことに多くなってきたためＭｌを含む合金は大変有用
であるが（ＢＨ）ｍａｔは４ＭＧＯｅ以上の範囲で有用
である。
大させる効果をもっている。保磁力の増犬は磁石の安定
性を増し、その用途が拡大される。しかしＭｌはその増
大につれてＢｒが低下していき、そのため最大エネルギ
−７９（ＢＨ）ｗａｘが減少する。（ＢＨ）ｍａｙは少
し低くなっても高い保磁力Ｈｃが必要とされる用途は最
近ことに多くなってきたためＭｌを含む合金は大変有用
であるが（ＢＨ）ｍａｔは４ＭＧＯｅ以上の範囲で有用
である。
添加元素Ｍ１の夫々の添加によるＢｒへの及ぼす効果を
明らかにするためその添加量を変化させてＢｒの変化を
測定しハードフェライトのＢｒ約４ｋＧと同等以上をそ
の範囲とする。またハードフェライトの（ＢＨ）ｗａｘ
約４ＭＧＯｅと同等以上の範囲を考慮しＭｌの添加量の
上限は Ｔｉ ４．５Ｘ以下、Ｚｒ ５．５％以下、Ｈｔ ５．
５ Ｘ 以下、Ｍｎ ８．０ ％ 以下、Ｎｉ ８．０
％以下、Ｇｅ ７．０％以下、Ｓｎ ３．５Ｘ以下、Ｂ
ｉ ５．０％以下、及びＳｂ２．５％以下である。
明らかにするためその添加量を変化させてＢｒの変化を
測定しハードフェライトのＢｒ約４ｋＧと同等以上をそ
の範囲とする。またハードフェライトの（ＢＨ）ｗａｘ
約４ＭＧＯｅと同等以上の範囲を考慮しＭｌの添加量の
上限は Ｔｉ ４．５Ｘ以下、Ｚｒ ５．５％以下、Ｈｔ ５．
５ Ｘ 以下、Ｍｎ ８．０ ％ 以下、Ｎｉ ８．０
％以下、Ｇｅ ７．０％以下、Ｓｎ ３．５Ｘ以下、Ｂ
ｉ ５．０％以下、及びＳｂ２．５％以下である。
旧はＯｚを含まずまた１種もしくは２種以上を添加する
ことが出来る。２種以−ヒ含有する場合にの含有量は」
１記２の範囲内でかつその含量が各元素に対する」１記
２の最大値以下とする。
ことが出来る。２種以−ヒ含有する場合にの含有量は」
１記２の範囲内でかつその含量が各元素に対する」１記
２の最大値以下とする。
前記ＦｅＣｏＢＲＭＩｍ成の範囲内の場合、最大エネル
ギーｍ（ＢＨ）ＩＩｌａｔはハードフェライ）？１石（
〜４ＭＧＯｅ）と同等あるいはそれ以上となる。また軽
希土類元素を全Ｒ中の５０％以上含有し、かつ１１〜２
４％ （７）Ｒ１３〜２７Ｘ ４７）Ｂ 、 Ｇｏ ５
０ ％以下（但しＣｏ ０％を除く）、添加元素旧はＴ
ｉ４．０！以下、Ｚｒ ４．５Ｘ以下、Ｉｆ ４．５Ｘ
以下、Ｍｎ ６．０２以下、Ｎｉ ３．５Ｘ以下、Ｇｅ
５．５Ｘ以下、Ｓｎ ２．５％以下、Ｂｉ ４．０Ｘ
以下、 及びｓｂｌ、５ｚ以下であり、旧の含量は含有
する旧の当該各含有元素のうち最大値を有するものの原
子百分率以下、残部は実質的にＦｅの組成範囲の場合、
（ＢＨ）ｗａｘは７ＭＧＯｅ以上と好ましい範囲となる
。さらに最も好ましい範囲は軽希土類元素を全Ｒ中の５
０Ｘ以上含有し、カ）１２〜２ｆ）Ｘ （７）Ｒ１４〜
２４％ １７）Ｂ、 Ｇｏ ５０％以下（世しＣｏ ０
％を除く）、添加元素ＭｌハＴｉ ３．５ Ｘ 以下、
Ｚｒ ３．５％以下、Ｆｌｆ１ ３．５％以丁、 Ｍｎ ４．０％以下、Ｘｉ ２．０％
以下、 Ｇｅ ４．０ ％以）、Ｓｎ １．０％以下、
Ｂｉ３．０ｚ以下、 及びＳｔ＋ ０．５ ％ 以下
−ｒ：；Ｊ）す、Ｍｌ（７）含量は含有するＭｌの当該
各含有元素のうち最大値を有するものの原子百分率以下
、残部は実質的にＦｅｃ７）組成範囲の場合、（ＢＨ）
ｍａｔは１０ＭＧＯｅ以上十分可能であり、最高の最大
エネルギー積は３３ＭＧＯｅ以上に達する。また本発明
のＦｅ−Ｇｏ−Ｂ−Ｒ−Ｍ１合金は００５χ 以りで残
留磁束密度（Ｂｒ）の温度係数（α）はα≦０．１％／
”Ｃとなり、温度特性が良好となり、Ｇｏを含有しない
Ｆｅ−Ｂ−Ｒ合金に比較して良好な温度特性を看するの
みならず、ＣＯ添加により減磁曲線の角形性が改善され
るため、最大エネルギー積の向」二がはかれる。Ｇｏ
２５ ％以下において、他の磁気特性（特にエネルギー
積）は実質上悪影響を受けない。ＣＯが２５ ％をこえ
ると、（ＢＨ）ＩＩＩａｘは減少する。また、ＣＯはＦ
ｅに比べて耐蝕性を有するので、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ合金にＧ
ｏを添加することにより耐蝕性を付与することが可能で
ある。
ギーｍ（ＢＨ）ＩＩｌａｔはハードフェライ）？１石（
〜４ＭＧＯｅ）と同等あるいはそれ以上となる。また軽
希土類元素を全Ｒ中の５０％以上含有し、かつ１１〜２
４％ （７）Ｒ１３〜２７Ｘ ４７）Ｂ 、 Ｇｏ ５
０ ％以下（但しＣｏ ０％を除く）、添加元素旧はＴ
ｉ４．０！以下、Ｚｒ ４．５Ｘ以下、Ｉｆ ４．５Ｘ
以下、Ｍｎ ６．０２以下、Ｎｉ ３．５Ｘ以下、Ｇｅ
５．５Ｘ以下、Ｓｎ ２．５％以下、Ｂｉ ４．０Ｘ
以下、 及びｓｂｌ、５ｚ以下であり、旧の含量は含有
する旧の当該各含有元素のうち最大値を有するものの原
子百分率以下、残部は実質的にＦｅの組成範囲の場合、
（ＢＨ）ｗａｘは７ＭＧＯｅ以上と好ましい範囲となる
。さらに最も好ましい範囲は軽希土類元素を全Ｒ中の５
０Ｘ以上含有し、カ）１２〜２ｆ）Ｘ （７）Ｒ１４〜
２４％ １７）Ｂ、 Ｇｏ ５０％以下（世しＣｏ ０
％を除く）、添加元素ＭｌハＴｉ ３．５ Ｘ 以下、
Ｚｒ ３．５％以下、Ｆｌｆ１ ３．５％以丁、 Ｍｎ ４．０％以下、Ｘｉ ２．０％
以下、 Ｇｅ ４．０ ％以）、Ｓｎ １．０％以下、
Ｂｉ３．０ｚ以下、 及びＳｔ＋ ０．５ ％ 以下
−ｒ：；Ｊ）す、Ｍｌ（７）含量は含有するＭｌの当該
各含有元素のうち最大値を有するものの原子百分率以下
、残部は実質的にＦｅｃ７）組成範囲の場合、（ＢＨ）
ｍａｔは１０ＭＧＯｅ以上十分可能であり、最高の最大
エネルギー積は３３ＭＧＯｅ以上に達する。また本発明
のＦｅ−Ｇｏ−Ｂ−Ｒ−Ｍ１合金は００５χ 以りで残
留磁束密度（Ｂｒ）の温度係数（α）はα≦０．１％／
”Ｃとなり、温度特性が良好となり、Ｇｏを含有しない
Ｆｅ−Ｂ−Ｒ合金に比較して良好な温度特性を看するの
みならず、ＣＯ添加により減磁曲線の角形性が改善され
るため、最大エネルギー積の向」二がはかれる。Ｇｏ
２５ ％以下において、他の磁気特性（特にエネルギー
積）は実質上悪影響を受けない。ＣＯが２５ ％をこえ
ると、（ＢＨ）ＩＩＩａｘは減少する。また、ＣＯはＦ
ｅに比べて耐蝕性を有するので、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ合金にＧ
ｏを添加することにより耐蝕性を付与することが可能で
ある。
本発明のＦｅＣｏＢＲＭｌ系焼結体から成る永久磁石２
は、Ｆｅ、 Ｇｏ、 Ｂ、 Ｒ，旧の外工業的製造上不
可避な少量含有することも可能であり、製造性改善、低
の含量は当該各元素の最大値以下）は、なおハードフェ
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は有機成形助
剤等から、Ｓは製造工程から混入することがある。
可避な少量含有することも可能であり、製造性改善、低
の含量は当該各元素の最大値以下）は、なおハードフェ
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は有機成形助
剤等から、Ｓは製造工程から混入することがある。
本発明の製造方法は０．３〜８０ＩＬＩｍの平均粒度を
有する前記ＦｅφＣｏ＊Ｂ・Ｒφ旧組成の合金粉末をプ
レス成形後、還元性または非酸化性雰囲気中（真空ない
し不活性ガス雰囲気中）で９００〜１２００℃の温度で
焼結を行い、さらに３５０°Ｃから当該焼結温度以下の
温度範囲で熱処理を施すことを特徴とする。
有する前記ＦｅφＣｏ＊Ｂ・Ｒφ旧組成の合金粉末をプ
レス成形後、還元性または非酸化性雰囲気中（真空ない
し不活性ガス雰囲気中）で９００〜１２００℃の温度で
焼結を行い、さらに３５０°Ｃから当該焼結温度以下の
温度範囲で熱処理を施すことを特徴とする。
以下本発明の製造方法を磁気異方性永久磁石の場合につ
いて説明する。
いて説明する。
まず出発原料となる前記Ｆｅ ＠Ｃｏ・Ｂ・Ｒ・Ｍ１組
成の合金粉末を得る。これは通常の合金溶解・鋳造で得
た合金鋳塊を粉砕して分級、配合等により供してもよく
、あるいはＣａ等の還元剤を用いて酸化物から還元法に
よって得てもよいが、ＦｅφＣＯφＢ−Ｒ−８１合金粉
末の平均粒度０．３〜８０＃Ｌｍのものが用いられる。
成の合金粉末を得る。これは通常の合金溶解・鋳造で得
た合金鋳塊を粉砕して分級、配合等により供してもよく
、あるいはＣａ等の還元剤を用いて酸化物から還元法に
よって得てもよいが、ＦｅφＣＯφＢ−Ｒ−８１合金粉
末の平均粒度０．３〜８０＃Ｌｍのものが用いられる。
平均粒度８吟１をこえるとすぐれた磁石特性が得られな
い。平均粒度０．３ ｐ、 ｍより下では、微粉砕中な
いしその後の製造工程において、粉末の酸化が著しくな
り、焼結後の密度が上がらず得られる磁石特性も低い。
い。平均粒度０．３ ｐ、 ｍより下では、微粉砕中な
いしその後の製造工程において、粉末の酸化が著しくな
り、焼結後の密度が上がらず得られる磁石特性も低い。
平均粒度４０〜８０ｇ、ｍの範囲では磁石特性のうち保
磁力がやや低い。優れた磁石特性を得るためには合金粉
末の平均粒度として、１．０〜２０ｐ−ｍが最も望まし
い。
磁力がやや低い。優れた磁石特性を得るためには合金粉
末の平均粒度として、１．０〜２０ｐ−ｍが最も望まし
い。
粉砕は湿式で行うことが好ましく、アルコール系溶媒、
ヘキサン、トリクロルエタン、トリクロルエチレン、キ
シレン、トルエン、フッ素系溶媒、パラフィン系溶媒な
どを用いることができる。
ヘキサン、トリクロルエタン、トリクロルエチレン、キ
シレン、トルエン、フッ素系溶媒、パラフィン系溶媒な
どを用いることができる。
次に合金粉末を成形する。成形は通例の粉末冶く、異方
性とするためには、磁界中でプレスする。例えば、合金
粉末を、５ｋＯｅ以」−の磁界中で０．５〜３．ＯＴｏ
ｎ／ ｃｒｎ’の圧力で加圧することにより成形体と成
す。この磁界中加圧成形は粉末をそのまま成形する方法
、アセトン、）・ルエン等有機溶媒中成形する方法いず
れも可能である。
性とするためには、磁界中でプレスする。例えば、合金
粉末を、５ｋＯｅ以」−の磁界中で０．５〜３．ＯＴｏ
ｎ／ ｃｒｎ’の圧力で加圧することにより成形体と成
す。この磁界中加圧成形は粉末をそのまま成形する方法
、アセトン、）・ルエン等有機溶媒中成形する方法いず
れも可能である。
次に、この成形体を還元性ないし非酸化性雰囲気中で所
定温度（８００〜１２００℃）にて焼結する。例えば、
この成形体を１０４ｏｒｒ以下の真空中ないし、 １〜
７８０ Ｔｏｒｒ、純度ｆ１９．９％以上の不活性ガス
ないし還元性ガス雰囲気中で９００〜１２００’Ｏの温
度範囲で０．５〜４時間焼結する。焼結温度８ｏｏ’ｃ
より下では十分な焼結密度が得られず、高い残留磁束密
度も得られない。また１２００℃よりトでは焼結体が変
形し結晶粒の配向がくずれるため残留磁束密度の低下と
減磁曲線の角形性が低下する。また焼結時間は５分以Ｉ
−あればよいが余り長時間になると量産性に問題がある
ので、磁石特性の再現性を考慮すると０．５〜４時間の
焼結時間が望まし５ い。
定温度（８００〜１２００℃）にて焼結する。例えば、
この成形体を１０４ｏｒｒ以下の真空中ないし、 １〜
７８０ Ｔｏｒｒ、純度ｆ１９．９％以上の不活性ガス
ないし還元性ガス雰囲気中で９００〜１２００’Ｏの温
度範囲で０．５〜４時間焼結する。焼結温度８ｏｏ’ｃ
より下では十分な焼結密度が得られず、高い残留磁束密
度も得られない。また１２００℃よりトでは焼結体が変
形し結晶粒の配向がくずれるため残留磁束密度の低下と
減磁曲線の角形性が低下する。また焼結時間は５分以Ｉ
−あればよいが余り長時間になると量産性に問題がある
ので、磁石特性の再現性を考慮すると０．５〜４時間の
焼結時間が望まし５ い。
焼結雰囲気は木合金中の成分であるＲが高温で極めて酸
化しやすいので、非酸化性雰囲気である高真空中あるい
は不活性ガス、還元性ガス雰囲気中にて行うが、不活性
ガス、還元性ガスの純度は高い方がよい。不活性ガスを
用いる場合は高い焼結密度を得る方法として１〜７８０
Ｔｏｒｒ未溝の減圧雰囲気中で行うことも可能である
。
化しやすいので、非酸化性雰囲気である高真空中あるい
は不活性ガス、還元性ガス雰囲気中にて行うが、不活性
ガス、還元性ガスの純度は高い方がよい。不活性ガスを
用いる場合は高い焼結密度を得る方法として１〜７８０
Ｔｏｒｒ未溝の減圧雰囲気中で行うことも可能である
。
焼結時の昇温速度は特に規定しないが、前記湿式ブし・
ス方式の場合には有機溶媒の溶媒除去をおこなうため昇
温速度３０℃／ｗｉｎ以下で昇温を行うか或いは昇温途
中で２００〜８００℃の温度範囲で゛約１時間以上保持
して溶媒除去をおこなうことが望ましい。
ス方式の場合には有機溶媒の溶媒除去をおこなうため昇
温速度３０℃／ｗｉｎ以下で昇温を行うか或いは昇温途
中で２００〜８００℃の温度範囲で゛約１時間以上保持
して溶媒除去をおこなうことが望ましい。
焼結後、室温までの冷却速度は３０°Ｃ！／ｗｉｎ以上
か製品のバラツキを少なくするために好ましく、引続く
熱処理（時効処理）により磁石特性を高めるためには冷
却速度として１５０℃／ｆｆ１ｉｎ以上が望ましい（但
し、焼結に続い、て直ちに熱処理工程に入ることもでき
る。）。
か製品のバラツキを少なくするために好ましく、引続く
熱処理（時効処理）により磁石特性を高めるためには冷
却速度として１５０℃／ｆｆ１ｉｎ以上が望ましい（但
し、焼結に続い、て直ちに熱処理工程に入ることもでき
る。）。
６
時・効処理は真空ないし不活性ガスないし還元性ガス雰
囲気中で３５０°Ｃから焼結温度以下の温度範囲で、凡
そ５分から７０時間おこなう。時効処理の雰囲気として
は合金中の主成分のＲが高温で酸素或いは水分と急激に
反応するので、真空の場合は真空度 １０ Ｔｏｒｒ以
下、不活性ガス、還元性ガス雰囲気の場合は雰囲気の純
度９９．９９％以上が望ましい。
囲気中で３５０°Ｃから焼結温度以下の温度範囲で、凡
そ５分から７０時間おこなう。時効処理の雰囲気として
は合金中の主成分のＲが高温で酸素或いは水分と急激に
反応するので、真空の場合は真空度 １０ Ｔｏｒｒ以
下、不活性ガス、還元性ガス雰囲気の場合は雰囲気の純
度９９．９９％以上が望ましい。
本発明合金の最適焼結温度は組成により異なり、時効処
理は本発明磁石材料の各焼結温度以下で行う必要がある
。例えば７１Ｆｅ５ＧＯ８Ｂ１４Ｎｄ２Ｔｉ合金、５２
Ｆｅ２５Ｇｏ５８１７Ｎｄ ＩＭｎ合金では時効処理の
上限温度は各々９５０°Ｃ１１０００℃である。一般に
Ｆｅに富むあるいはＢが少ない、あるいはＲが少ない組
成はど上限時効処理温度を高くできる。しかし、時効処
理温度が高すぎると、本発明合金の結晶粒が過剰成長し
、磁石特性とりわけ保磁力の低下をもたらすとともに、
最適時効処理時間が極めて短時間となり製造条件の制御
が困難となり実用的でない。また３５０℃より下では時
効処理時間に極めて長時間を要するため実用的でなく、
かつ減時曲線の角形性が低下し優れた永久磁石にならな
い。本発明の永久磁石材料の結晶粒の過剰成長を起さず
に優れた磁石特性を実用的に得るには時効処理温度とし
て４５０°Ｃから８００℃が最も望ましい。時効処理は
５分から７０時間おこなうが、時効処理時間が５分未満
では時効処理の効果はほとんど現れず、また得られる磁
石特性のバラツキも大きい。
理は本発明磁石材料の各焼結温度以下で行う必要がある
。例えば７１Ｆｅ５ＧＯ８Ｂ１４Ｎｄ２Ｔｉ合金、５２
Ｆｅ２５Ｇｏ５８１７Ｎｄ ＩＭｎ合金では時効処理の
上限温度は各々９５０°Ｃ１１０００℃である。一般に
Ｆｅに富むあるいはＢが少ない、あるいはＲが少ない組
成はど上限時効処理温度を高くできる。しかし、時効処
理温度が高すぎると、本発明合金の結晶粒が過剰成長し
、磁石特性とりわけ保磁力の低下をもたらすとともに、
最適時効処理時間が極めて短時間となり製造条件の制御
が困難となり実用的でない。また３５０℃より下では時
効処理時間に極めて長時間を要するため実用的でなく、
かつ減時曲線の角形性が低下し優れた永久磁石にならな
い。本発明の永久磁石材料の結晶粒の過剰成長を起さず
に優れた磁石特性を実用的に得るには時効処理温度とし
て４５０°Ｃから８００℃が最も望ましい。時効処理は
５分から７０時間おこなうが、時効処理時間が５分未満
では時効処理の効果はほとんど現れず、また得られる磁
石特性のバラツキも大きい。
一方１、時効処理が７０時間をこえると工業的に長時間
を要しすぎるため実用的とはいいがたい。優れた磁石特
性を実用的に再現性良く得るには時効処理時間として３
０分から８時間が望ましい。
を要しすぎるため実用的とはいいがたい。優れた磁石特
性を実用的に再現性良く得るには時効処理時間として３
０分から８時間が望ましい。
また本磁石合金の時効処理の手法として２段重−ヒの多
段時効処理も有効であり、例えば１１００°Ｃで焼結し
たｆｉ８Ｆｅ−５Ｇｏ−７Ｂ−１８Ｎｄ−２Ｇｅ合金で
は１段目として８００°Ｃ〜８５０℃の温度範囲で３０
分から ８時間の初段時効処理を行ったのち、２段目以
降は４００〜８００°Ｃの温度範囲で２時間から７０時
間の １回置りの時効処理を行うことにより、残留磁束
密度、保磁力、減磁曲線の角形性のともに高い優れた処
理は保磁力の著しい向上に効果がある。また時効処理の
刷子法として多段時効処理の代りに時効処理時３５０℃
力臼ろ９５０°Ｃの温度範囲を空冷・水冷等の冷却方法
により一定の冷却速度で冷却を行っても同等の磁石特性
が得られるが、その際の冷却速度は０．２°Ｏ／ｗｉｎ
から２０°Ｏ／ｗｉｎであることが必要である。なお
これら時効処理は焼結後そのまま行っても、焼結後一旦
室温まで冷却後再び昇温して行っても同等の磁石特性が
得られる。
段時効処理も有効であり、例えば１１００°Ｃで焼結し
たｆｉ８Ｆｅ−５Ｇｏ−７Ｂ−１８Ｎｄ−２Ｇｅ合金で
は１段目として８００°Ｃ〜８５０℃の温度範囲で３０
分から ８時間の初段時効処理を行ったのち、２段目以
降は４００〜８００°Ｃの温度範囲で２時間から７０時
間の １回置りの時効処理を行うことにより、残留磁束
密度、保磁力、減磁曲線の角形性のともに高い優れた処
理は保磁力の著しい向上に効果がある。また時効処理の
刷子法として多段時効処理の代りに時効処理時３５０℃
力臼ろ９５０°Ｃの温度範囲を空冷・水冷等の冷却方法
により一定の冷却速度で冷却を行っても同等の磁石特性
が得られるが、その際の冷却速度は０．２°Ｏ／ｗｉｎ
から２０°Ｏ／ｗｉｎであることが必要である。なお
これら時効処理は焼結後そのまま行っても、焼結後一旦
室温まで冷却後再び昇温して行っても同等の磁石特性が
得られる。
また本発明の製造方法は磁気異方性永久磁石のみならず
、等方性永久磁石にも適用できる。なお等方性永久磁石
の製造方法においては合金粉末を磁界中でなく成形する
ほか他工程はそのまま利用することが出来る。
、等方性永久磁石にも適用できる。なお等方性永久磁石
の製造方法においては合金粉末を磁界中でなく成形する
ほか他工程はそのまま利用することが出来る。
等方性の場合には、Ｒ１０〜２５％ 、 ８３〜２３％
、５０ Ｘ以下のＧｏ、所定２の旧、残部Ｆｅ及び不可
避の不純物から成るｉ１１成において、（ＢＨ）ｍａｙ
２ＭＧＯｅ以上が得られる。等方性磁石は元来異方性
磁石の磁気特性の１７４〜１／６の低い特性のものであ
るが、 ９ 本発明によれば、それにもかかわらず、等方性としては
極めて有用な高い特性が得られる。
、５０ Ｘ以下のＧｏ、所定２の旧、残部Ｆｅ及び不可
避の不純物から成るｉ１１成において、（ＢＨ）ｍａｙ
２ＭＧＯｅ以上が得られる。等方性磁石は元来異方性
磁石の磁気特性の１７４〜１／６の低い特性のものであ
るが、 ９ 本発明によれば、それにもかかわらず、等方性としては
極めて有用な高い特性が得られる。
等方性の場合も、Ｒ量が増加するに従ってｉＨｃは増加
するが、Ｂｒは最大値を経た後減少する。か＜ テ（Ｂ
Ｈ）ｍａｙ ２ＭＧＯｅ以上を満足するＲ量はＩＨ以上
でかつ２５％以下である。
するが、Ｂｒは最大値を経た後減少する。か＜ テ（Ｂ
Ｈ）ｍａｙ ２ＭＧＯｅ以上を満足するＲ量はＩＨ以上
でかつ２５％以下である。
またＢ量が増大するに従いｉＨｃは増大するがＢｒは最
大値を経た後減少する。がくて（ＢＨ）ｍａｙ２８ＧＯ
ｅ以−ヒを得るには８３〜２３％の範囲でなければなら
ない。
大値を経た後減少する。がくて（ＢＨ）ｍａｙ２８ＧＯ
ｅ以−ヒを得るには８３〜２３％の範囲でなければなら
ない。
好ましくは軽希土類をＲの主成分（全Ｒ中軽希土類が５
０原子２以上）とし１２〜２ｏχのＲ，５〜１８％ ノ
Ｂ 、残部Ｆｅの組成テ（ＢＨ）ｗａｘ ４ＭＧＯｅ以
上の高い磁気特性を示す。最も好ましい範囲としてＮｄ
。
０原子２以上）とし１２〜２ｏχのＲ，５〜１８％ ノ
Ｂ 、残部Ｆｅの組成テ（ＢＨ）ｗａｘ ４ＭＧＯｅ以
上の高い磁気特性を示す。最も好ましい範囲としてＮｄ
。
Ｐｒ等の軽希土類をＲの主成分とし１２〜１８％のＲ１
６〜１８％ （＋）Ｂ残部Ｆｅ（７）組成では（ＢＨ）
ｍａｘが７ＭＧＯｅ以上で等方性永久磁石ではかって無
い特性が得られる。
６〜１８％ （＋）Ｂ残部Ｆｅ（７）組成では（ＢＨ）
ｍａｘが７ＭＧＯｅ以上で等方性永久磁石ではかって無
い特性が得られる。
Ｍｌとしては、下記の外は異方性の場合と同じ範囲が好
ましイ（Ｔｉ ４．７ ”）ｏ以下、Ｎｉ ４．７％−
以下、０ Ｇｅ Ｂ、ＯＸ以下）。いずれの旧成分も等方性の場合
、その添加量の増大と共にＢ「は減少傾向を示し、Ｂｒ
３ｋＧ以上（等方性ハードフェライトの（ＢＨ）ｍａ
ｗ ２ＭＧＯｅ ｒｒ） ｖベルと同等量」：とするた
め）をこの範囲内で示す。
ましイ（Ｔｉ ４．７ ”）ｏ以下、Ｎｉ ４．７％−
以下、０ Ｇｅ Ｂ、ＯＸ以下）。いずれの旧成分も等方性の場合
、その添加量の増大と共にＢ「は減少傾向を示し、Ｂｒ
３ｋＧ以上（等方性ハードフェライトの（ＢＨ）ｍａ
ｗ ２ＭＧＯｅ ｒｒ） ｖベルと同等量」：とするた
め）をこの範囲内で示す。
結合剤、滑剤は、異方性の場合には、成形の際の配向を
妨げるため一般には用いられないが、等方性磁石の場合
には、結合剤、滑剤等を含むことによりプ１／ス効率の
改善、成形体の強度増大等が可能である。
妨げるため一般には用いられないが、等方性磁石の場合
には、結合剤、滑剤等を含むことによりプ１／ス効率の
改善、成形体の強度増大等が可能である。
等方性の場合も工業的製造−ヒ不可避な不純物の存在を
許容できる。即ちＲ，Ｂ、 Ｆｅの他に所定範囲内テＯ
，Ｐ、 Ｓ、 Ｃｕ 、 Ｇａ、 Ｍｇ、 Ｏ，Ｓｉが
含有されるコトもでき、Ｃ４，０Ｘ以下、Ｐ ３．３％
以下、５２．５％以下、Ｃｕ ３．３％以下、Ｇａ ４
Ｘ以下、Ｍｇ４ Ｘ 以下、０ ２％以下、Ｓｉ ２
％以下、但しこれらの合計は、各成分のうち最大値以下
では実用可能である。
許容できる。即ちＲ，Ｂ、 Ｆｅの他に所定範囲内テＯ
，Ｐ、 Ｓ、 Ｃｕ 、 Ｇａ、 Ｍｇ、 Ｏ，Ｓｉが
含有されるコトもでき、Ｃ４，０Ｘ以下、Ｐ ３．３％
以下、５２．５％以下、Ｃｕ ３．３％以下、Ｇａ ４
Ｘ以下、Ｍｇ４ Ｘ 以下、０ ２％以下、Ｓｉ ２
％以下、但しこれらの合計は、各成分のうち最大値以下
では実用可能である。
以」二詳述の通り本発明の永久磁石材料およびその製造
方法は新規なＦｅ・Ｃｏ＊ＢφＲ−Ｍ系の高保磁力会席
エネルギー積を備える優れた磁石特性を有する永久磁石
を提供するものである。ヌＲとしてＮｄ、 Ｐｒ等の軽
希土類元素を用いることにより資源的・価格的などの点
においても優れた永久磁石であり工業的利用性の高いも
のである。
方法は新規なＦｅ・Ｃｏ＊ＢφＲ−Ｍ系の高保磁力会席
エネルギー積を備える優れた磁石特性を有する永久磁石
を提供するものである。ヌＲとしてＮｄ、 Ｐｒ等の軽
希土類元素を用いることにより資源的・価格的などの点
においても優れた永久磁石であり工業的利用性の高いも
のである。
以下本発明の態様及び効果について、さらに実施例に従
って説明する。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Ｉ／）。
って説明する。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Ｉ／）。
表１〜４は、つぎの工程によって作製した種々のＦｅ＊
Ｃｏ５ＢａＲ＊Ｍ１系組成から成る永久磁石体の特性を
示す。
Ｃｏ５ＢａＲ＊Ｍ１系組成から成る永久磁石体の特性を
示す。
（１）出発原料はＦｅとして純度９９．９％（重量％、
以下原料純度について同じ）の電解鉄、Ｂとしテフェロ
ポロン合金（１９，３８％ Ｂ、 ５．３２Ｘ ＡＩ。
以下原料純度について同じ）の電解鉄、Ｂとしテフェロ
ポロン合金（１９，３８％ Ｂ、 ５．３２Ｘ ＡＩ。
０．７４％ Ｓｉ、 ０．０３％ Ｇ、残部Ｆｅ）、Ｒ
，！＝Ｌテ純度８９１以上（不純物は主として他の希土
類金属）を使用。
，！＝Ｌテ純度８９１以上（不純物は主として他の希土
類金属）を使用。
Ｇｏは純度９９．９ ％の電解ＣＯを使用した。Ｍｌと
しては純度ｓ９Ｘ ｃｙ）Ｔｉ、 Ｂｉ、 Ｍｎ、 Ｓ
ｂ、旧、Ｓｎ。
しては純度ｓ９Ｘ ｃｙ）Ｔｉ、 Ｂｉ、 Ｍｎ、 Ｓ
ｂ、旧、Ｓｎ。
Ｇｅ、 ９５ ＸのＨｆ、及びＺｒとしテ？７．５％の
Ｚｒを含３ むフェロバナジウムを使用した。
Ｚｒを含３ むフェロバナジウムを使用した。
（２）磁石原料を高周波誘導を用いて溶解を行った。そ
の際ルツボとしてはアルミナルツボを用い水冷銅鋳型中
に鋳込みインゴットを使った。
の際ルツボとしてはアルミナルツボを用い水冷銅鋳型中
に鋳込みインゴットを使った。
（３）溶解で得られたインゴットを搗砕し一３５１１１
ｅｓｈにしたのち更にボールミルにより所定の平均粒度
のものが得られるように粉砕を行った。
ｅｓｈにしたのち更にボールミルにより所定の平均粒度
のものが得られるように粉砕を行った。
（４）粉末を磁界中で所定の圧力で成形した（但し等方
性磁石を製造する場合は磁界をかけないで成形した。）
。
性磁石を製造する場合は磁界をかけないで成形した。）
。
（５）１３ｉＪＩ体は９００〜１２ｏｏ′ｃノ範囲内の
所定の雰囲気焼結を行い、その後所定の熱処理を行った
。
所定の雰囲気焼結を行い、その後所定の熱処理を行った
。
実施例 ｌ
原子百分率組成５７Ｆｅ・１５Ｃｏ・９Ｂ・１７Ｎｄ・
２Ｔｉなる平均粒度４川鵬の合金粉末を１５ｋＯｅ磁界
中で１．０ Ｔｏｎ／ ｃｒｎ’の圧力で加圧成形した
後、９９．９９％純度の１５０ Ｔｏｒｒ Ａｔ中で１
１２０℃、２時間焼結し、４ 焼結後は冷却速度５００℃／ｗｉｎで室温まで冷却した
。さらに時効処理を７００℃で２０分、１２０分、２４
０分、３０００分行い、本発明に係る磁石を得た。
２Ｔｉなる平均粒度４川鵬の合金粉末を１５ｋＯｅ磁界
中で１．０ Ｔｏｎ／ ｃｒｎ’の圧力で加圧成形した
後、９９．９９％純度の１５０ Ｔｏｒｒ Ａｔ中で１
１２０℃、２時間焼結し、４ 焼結後は冷却速度５００℃／ｗｉｎで室温まで冷却した
。さらに時効処理を７００℃で２０分、１２０分、２４
０分、３０００分行い、本発明に係る磁石を得た。
磁石特性結果および本合金磁石の残留磁束密度（Ｂｒ）
の温度αｌ／’（：りを比較例（焼結後）とともに表１
に示す。
の温度αｌ／’（：りを比較例（焼結後）とともに表１
に示す。
表 １
実施例 ２
原子百分率組成５５Ｆｅ−１５Ｃ：ｏ−１０Ｂ−ＩＥｉ
Ｎｄ−２Ｐ ｒ−２Ｈｆ、平均粒度３ＩＬ−なる合金粉
末を１５ｋＯｅ ｍ界中で１、 ＯＴｏｎ／ｃｒｎ’の
圧力で加圧成形した後、９９．９９９％純度の４ＱＱ
１ｏｒｒ Ａｒ中で１１６０℃、４時間焼結し、焼結後
は冷却速度４５０℃／ｗｉｎで室温まで冷却し。
Ｎｄ−２Ｐ ｒ−２Ｈｆ、平均粒度３ＩＬ−なる合金粉
末を１５ｋＯｅ ｍ界中で１、 ＯＴｏｎ／ｃｒｎ’の
圧力で加圧成形した後、９９．９９９％純度の４ＱＱ
１ｏｒｒ Ａｒ中で１１６０℃、４時間焼結し、焼結後
は冷却速度４５０℃／ｗｉｎで室温まで冷却し。
５
た。さらに３ ＸＩＯＴｏｒｒ真空中にて時効処理を表
２に示す各温度にて４時間行い、本発明磁石を得た。磁
石特性結ｙおよび残留磁束密度（Ｂｒ）の温度係数α（
Ｘ／”Ｏ）を比較例（焼結後等）とともに表２に示す。
２に示す各温度にて４時間行い、本発明磁石を得た。磁
石特性結ｙおよび残留磁束密度（Ｂｒ）の温度係数α（
Ｘ／”Ｏ）を比較例（焼結後等）とともに表２に示す。
表 ２
実施例 ３
平均粒度２〜ｌ０ＪＬＩ！、表３に示す原子百分率組成
なイ１するＦｅ−Ｇｏ−Ｂ−Ｒ−１合金粉末をｌ０ｋＯ
ｅ磁界中で １．５７ｏｎ／ｃｒｎ’の圧力で加圧成形
した後、９９．９８９２純度の２００ Ｔｏｒｒ Ａｒ
中で１０８０℃、２時間焼結し、焼結後は冷却速度８５
０℃／ｍｉｎで室温まで急速冷却した。さらに８００
ＴａｒｔのＡｒ中にて時効処理を６５０°Ｃで４時間行
い、本発明磁石を得た。磁石特性およびＢｒの温度係数
α（％／°Ｃ）の値をＧｏを含有しない比較例とともに
表３に示す。
なイ１するＦｅ−Ｇｏ−Ｂ−Ｒ−１合金粉末をｌ０ｋＯ
ｅ磁界中で １．５７ｏｎ／ｃｒｎ’の圧力で加圧成形
した後、９９．９８９２純度の２００ Ｔｏｒｒ Ａｒ
中で１０８０℃、２時間焼結し、焼結後は冷却速度８５
０℃／ｍｉｎで室温まで急速冷却した。さらに８００
ＴａｒｔのＡｒ中にて時効処理を６５０°Ｃで４時間行
い、本発明磁石を得た。磁石特性およびＢｒの温度係数
α（％／°Ｃ）の値をＧｏを含有しない比較例とともに
表３に示す。
表 ３
平角粒度２〜ｌ０ｇｍを有する下記原子百分率組成のＦ
ｅ−Ｇｏ−６−Ｒ−Ｍ１合金粉末を無磁界中テ１．５７
ｏｎ／Ｃｍ’の圧力で加圧成形した後、８９．９χ純度
の１５０Ｔｏｒｒ Ａｒ中テ＋０４０’０． １時間焼
結し、焼結後は冷却速度４５０°Ｏ／ｓｉｎで室温まで
急速冷却した。さらに８５０ Ｔｏｒｒ Ａｒ中にて時
効処理を８５０’Ｙｌ’テ４時間行い、本発明の等方性
磁石を得た。磁石特性の結果を時効処理なしの焼結後の
試料（比較例）とともに表４に示す。
ｅ−Ｇｏ−６−Ｒ−Ｍ１合金粉末を無磁界中テ１．５７
ｏｎ／Ｃｍ’の圧力で加圧成形した後、８９．９χ純度
の１５０Ｔｏｒｒ Ａｒ中テ＋０４０’０． １時間焼
結し、焼結後は冷却速度４５０°Ｏ／ｓｉｎで室温まで
急速冷却した。さらに８５０ Ｔｏｒｒ Ａｒ中にて時
効処理を８５０’Ｙｌ’テ４時間行い、本発明の等方性
磁石を得た。磁石特性の結果を時効処理なしの焼結後の
試料（比較例）とともに表４に示す。
（シ／千々シ１？）
７
表 ４
出願人 住友特殊金属株式会社
代理人 弁理士 加藤朝道
８
一手糸売有１ｉｊＥ書（自発）
昭和５９年５月２３日
特許庁長官若杉和大殿
１ 事件の表示
昭和５８年＃許願第１６１６２７号
（昭和５８年９月２０出願）
２ 発明の名称
永久磁石材′＃１及びその製造方法
３ 補正をする者
事件との関係 出願人
氏名 住友特殊金属株式会社
５ 補正命令の日付 自発
６ 補正により増加する発明の数 なし７ 補止の対象
明細書の発明の詳細な説明の欄
８ 補正の内容
別紙の通り
明細書の発明の詳細な説明の欄を次のように補止する。
１）第１２頁第７行末尾「１１」を「１２」に補正する
。
。
２）第２０頁第７行目の「０．２℃／ ｍ ｔ ｎから
２０℃／ ｍ Ｉ ｎ Ｊを「０．２℃／ ｍ ｉ ｎ
〜２０’Ｃ／５ｅＣｌに補正する。
２０℃／ ｍ Ｉ ｎ Ｊを「０．２℃／ ｍ ｉ ｎ
〜２０’Ｃ／５ｅＣｌに補正する。
３）第２４頁第１行目の「フェロバナジウム」ヲ「フェ
ロジルコニウム」に補正する。
ロジルコニウム」に補正する。
４）第２５頁第５行目の「温度α」を「温度係数α」に
補正する。
補正する。
５）第２７頁表３を下記の通り補正する。
表 ３
３３１−
Claims (2)
- （１）原子百分率で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１種）、２〜２８％ｖ＞Ｂ
、５０ ％以下ノｃｏ（但し Ｃｏ ０％を除°＜）、
所定２以下の添加元素Ｍｌの１種又は２種以上（但Ｌ
ＭＩ ＯＸヲ除き、Ｍ１ハ Ｔｉ ４．５％以下、Ｚｒ ５．５％以下、Ｈｆ ５．
５Ｘ以下、Ｋｎ ８．０％以下、Ｎｉ ８．０％以下、
Ｇｅ ７．０％以下、Ｓｎ ３．５Ｘ以下、Ｂｉ ５
．０％以下、及びＳｂ２．５Ｘ以下であり、 ２種以上のＭｌを含む場合旧含量は含有する旧の当該各
元素のうち最大値を有するものの所定２以下）、及び残
部実質上Ｆｅからなる平均粒度０．３〜９ＱｐＬｍ ｃ
７）合金粉末を成形し９００−１２００’Ｃ！ テ焼結
し、焼結後３５０°Ｃ〜当該焼結温度以下で熱処理して
成る永久磁石材料。 - （２）原子百分率で８〜３０ＸのＲ（但しＲはＹを包含
する希土類元素の少なくとも１種、２〜２８％のＢ、５
０ ％以下のＧｏ （但し Ｇｏ ０％を除く）、所定
２以下の添加元素Ｍ１の１種又は２種以上（但し旧Ｏｚ
を除き、Ｍｌは Ｔｉ ４．５％以下、Ｚｒ ５．５％以下、Ｈｆ ５．
！１以下、Ｍｎ ８．０％以下、Ｎｉ ８．０ ％以下
、Ｇｅ ７．０％以下、Ｓｎ ３．５ ％以下、Ｂｉ
５．０！以下、及びＳｂ２．５％以下であり、 ２種以−ヒのＭｌを含む場合Ｍ１合量は含有するＭｌの
当該各元素のうち最大値を有するものの所定％以下）、
及び残部実質上Ｆｅからなる平均粒度０．３〜８０ｐ、
ｍの合金粉末を成形する工程、非酸化性又は還元性雰囲
気下９００〜１２００℃で焼結する工程、更に３５０°
Ｃないし当該焼結温度以下で熱処理する工程からなるこ
とを特徴とする永久磁石材料の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58161627A JPS6052556A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 永久磁石材料の製造方法 |
| US06/532,471 US4601875A (en) | 1983-05-25 | 1983-09-15 | Process for producing magnetic materials |
| CA000436891A CA1287509C (en) | 1983-05-25 | 1983-09-16 | Process for producing magnetic materials |
| DE8383109508T DE3378707D1 (en) | 1983-05-25 | 1983-09-23 | Process for producing of a permanent magnet |
| EP83109508A EP0126802B2 (en) | 1983-05-25 | 1983-09-23 | Process for producing of a permanent magnet |
| SG594/90A SG59490G (en) | 1983-05-25 | 1990-07-18 | Process for producing of a permanent magnet |
| HK753/90A HK75390A (en) | 1983-05-25 | 1990-09-20 | Process for producing of a permanent magnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58161627A JPS6052556A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 永久磁石材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052556A true JPS6052556A (ja) | 1985-03-25 |
| JPH045738B2 JPH045738B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15738775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58161627A Granted JPS6052556A (ja) | 1983-05-25 | 1983-09-02 | 永久磁石材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052556A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255941A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-17 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類元素−遷移金属元素−亜金属合金磁石の製造方法 |
| JPS61113736A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Agency Of Ind Science & Technol | 希土類−遷移金属系化合物の焼結磁石の製造方法 |
| JPS62270746A (ja) * | 1986-05-17 | 1987-11-25 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類系永久磁石の製造方法 |
| JPH01232704A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-18 | Kawasaki Steel Corp | 希土類遷移金属永久磁石の製造方法 |
| JPH024901A (ja) * | 1987-09-22 | 1990-01-09 | Mitsubishi Metal Corp | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系合金磁石粉末の製造法 |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP58161627A patent/JPS6052556A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255941A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-17 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類元素−遷移金属元素−亜金属合金磁石の製造方法 |
| JPH0142338B2 (ja) * | 1984-05-30 | 1989-09-12 | Tookin Kk | |
| JPS61113736A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Agency Of Ind Science & Technol | 希土類−遷移金属系化合物の焼結磁石の製造方法 |
| JPS62270746A (ja) * | 1986-05-17 | 1987-11-25 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類系永久磁石の製造方法 |
| JPH024901A (ja) * | 1987-09-22 | 1990-01-09 | Mitsubishi Metal Corp | 希土類−Ｆｅ−Ｂ系合金磁石粉末の製造法 |
| JPH01232704A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-18 | Kawasaki Steel Corp | 希土類遷移金属永久磁石の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045738B2 (ja) | 1992-02-03 |
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