JPS6119084B2 - - Google Patents
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- JPS6119084B2 JPS6119084B2 JP57113683A JP11368382A JPS6119084B2 JP S6119084 B2 JPS6119084 B2 JP S6119084B2 JP 57113683 A JP57113683 A JP 57113683A JP 11368382 A JP11368382 A JP 11368382A JP S6119084 B2 JPS6119084 B2 JP S6119084B2
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- solution treatment
- sintering
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0557—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は、R2Co17金属間化合物（ここでＲは
イツトリウム及び希土類元素の少なくとも一種を
表す）を主体とするＲ−Co−Cu−Fe系粉末焼結
型永久磁石材料の製造方法に関するものである。 Ｒ−Co−Cu−Fe合金磁材料としては、従来で
はCu10wt％程度以上、Fe6wt％以下とするのが
普通であつた。その理由はCuの添加量がこれに
より少ない場合、あるいはFeの添加量がこれに
より多い場合には保磁力lHcが低下することによ
るものとされていた。 ところで、Cu10wt％程度とし、Fe3wt％以下
とすると、必然的にCoの含有量が増加し、高価
となる欠点がある。 また、このようにCu10wt％程度以上、Fe3wt
％以下とした従来のＲ−Co−Cu−Fe系永久磁石
においては、その製造過程において、溶体化処理
RCo5相の析出を抑えるため急冷しなければなら
なかつた。しかしながら、急冷は、それ自体困難
な操作であり、冷却媒体を多く必要とするばかり
でなく、製品に割れを生じ易く歩留を低くする原
因にもなつている。 また、従来の製造方法では、溶体化処理後、多
段時効を行つているが、その場合、高い保磁力が
得られるが、４πＩs−Ｈ曲線２象限において角
型性が悪く肩が丸くなるという欠点があつた。 本発明者等は、同日付の別出願（特願昭57−
113，682号）において、粉末焼結型R2T17系磁石
合金において、Ｒを22.5〜27.5wt％，Feを15.0〜
23.0wt％，Cuを3.3〜5.0wt％，Zrを1.5〜3.5wt
％，Coを残部としたCoおよびCuの含有量の少な
い組成において、従来と同等以上の磁気特性を得
ながら、溶体化処理後の急冷を必要としない土類
磁石合金としてその製造方法を提案している。 本発明は、上記組成の磁石合金の特性を更に向
上させる製造方法を提供し、前述の欠点を解決す
ることを目的とする。 本発明の製造方法は、R2T14系磁石合金（ここ
で、Ｒはイツトリウム及び希土類元素、Ｔは遷移
金属を表す。）を粉末冶金法によつて製造する方
法において、Ｒを22.5〜27.5wt％，Feを15.0〜
23.0wt％，Cuを3.3〜5.0wt％，Zrを1.5〜3.5wt
％，Coを残部とする合金粉末を作り、該合金粉
末を加圧成形して、1170℃〜1230℃で焼結した
後、1130℃〜1200℃で溶体化処理を行ない、その
後、前記焼結温度と同じ温度での熱処理と前記溶
体化処理温度と同じ温度での熱処理を繰り返し、
その後600℃〜950℃で0.2〜30時間保持した後、
0.05〜５℃／分範囲の冷却速度で500℃以下まで
冷却することを特徴とする希土類コバルト系磁石
の製造方法である。 次に、前述した特願昭57〜113682号）の希土類
磁石の製造法を例１として説明する。 例 １ Smが22.0〜28.0wt％，Feが15.0〜24.0wt％，
Cuが3.0〜5.0wt％，Zrが1.5〜3.5wt％，残部Co
の組成で示される合金となるように原料を調合
し、この混合物をアルゴン雰囲気中で、高周波加
熱によりR2T17系合金を溶解した。この合金を粗
粉砕し、ボールミルを用いて平均粒径約４μｍに
微粉砕した。 この粉末を10kOeの磁場中、1ton／cm2の圧力で
成形した。成形物をAr雰囲気中、1170℃〜1230
℃で１〜２時間焼結した後、1130℃〜1200℃で溶
体化処理を行つた後、ブロワーで1500℃〜1000
℃／時間で空冷した。 次にこの試料を600〜950℃で0.2〜30時間保持
した後0.05〜５℃／分の範囲の冷却速度で500℃
以下まで冷却した。試料の組成を種種変化させた
場合の磁気特性を夫々、第１図、第２図、第３
図、第４図に示す。 第１図はSmを22.0〜28.0wt％と変え、
Fe19.0wt％，Cu4.5wt％，Zr2.6wt％残部Coとし
た場合の特性である。第２図は、Sm26.0wt％，
Feを15.0〜24.wt％と変え、Cu4.8wt％，Zr2.4wt
％、残部Coとした場合である。第３図は、
Sm26.3wt％，Fe20.5wt％，Cuを3.0〜5.0wt％を
変え、Zr2.5wt％、残部Coとした場合である。第
４図はSm26.2wt％，Fe19.5wt％，Cu4.9wt％，
Zrを1.5〜3.5wt％と変え、残部Coとした場合であ
る。第１図に関して、土類金属のＲとしてSmを
使用した場合、その量が22.5％以下あるいは27.5
％以上ではBrおよびHcが低下し、従つて、
（BH）maxも低下する。この結果Smの量は22.5
〜27.5wt％と限定される。 第２図に関して、Fe含有量が23.0％よりも多
くなると保磁力lHcが低下し、（BH）maxも急激
に低下する。また15.0％より少ないとlHcが
10kOeにみたくなる。従つてFeは15〜23％とす
る。 第３図に関して、Cuは3.3％以下では1Hcが低
下し5.0％以上とするBrが低下してしまう。また
Cuが5.0％より多いと、溶体化処理後の冷却時に
RCo5相が析出しやすくなり、急冷を必要とす
る。従つてCuは3.3〜5.0wt％とする。 第４図に関しては、Zrの含有量が1.5〜3.5wt％
の範囲を越えるとBrおよびエネルギー積（BH）
maxが低下してしまう。 本発明は、例１で示したごときR22.5〜27.5wt
％，Fe15.0〜23.0wt％，Cu3.3〜5.0wt％，Zr1.5
〜3.5wt％，Co残部とする焼結型磁石の磁気特性
を向上させる製造方法を提供するものである。 従来、希土類コバルト磁石の焼結及び溶体化処
理は第５図に示すような時間−温度のプログラム
で処理されるのが一般的であつたが、本発明は、
前述のような組成において、第５図に示すような
焼結、溶体化処理を行なつた後に、第６図に示す
ような熱処理を行なうものである。この熱処理は
前述の焼結温度T1（但しT1は1170℃〜1230℃）
と同じ温度範囲の温度T3まで加熱して保持し、
さらに前記溶体化処理温度T2（但し、T2は1130
℃〜1200℃）と同じ温度範囲の温度T4で保持
し、冷却後、再びT5まで加熱（但しT5は600〜
950℃）して保持時間ｔAを0.2〜30時間とするよ
う保持後、冷却速度Ａを0.05〜５℃／分の範囲と
してT6（500℃以下）まで冷却することによつて
角形比を改善させ（BH）maxを向上させるもの
である。 以下本発明の実施例について述べる。 実施例 １ Smが25.7wt％，Feが19.0wt％，Cuが4.9wt
％，Zrが2.4wt％Co残部なる合金を前述の例１と
同様にして溶解、粉砕、磁場成形した。この成形
物をAr雰囲気中、1210℃で１時間焼結した後、
1180℃で１時間溶体化処理を行なつた。その時の
特性は表１のａでありさらにその試料を1210℃で
0.5時間保持した後、1180℃で１時間熱処理を行
なつた。この試料を850℃で６時間保持した後、
0.05〜５℃／分範囲の冷却速度で500℃以下まで
冷却した。得られた磁気特性は表１のｂの通りで
あつた。
イツトリウム及び希土類元素の少なくとも一種を
表す）を主体とするＲ−Co−Cu−Fe系粉末焼結
型永久磁石材料の製造方法に関するものである。 Ｒ−Co−Cu−Fe合金磁材料としては、従来で
はCu10wt％程度以上、Fe6wt％以下とするのが
普通であつた。その理由はCuの添加量がこれに
より少ない場合、あるいはFeの添加量がこれに
より多い場合には保磁力lHcが低下することによ
るものとされていた。 ところで、Cu10wt％程度とし、Fe3wt％以下
とすると、必然的にCoの含有量が増加し、高価
となる欠点がある。 また、このようにCu10wt％程度以上、Fe3wt
％以下とした従来のＲ−Co−Cu−Fe系永久磁石
においては、その製造過程において、溶体化処理
RCo5相の析出を抑えるため急冷しなければなら
なかつた。しかしながら、急冷は、それ自体困難
な操作であり、冷却媒体を多く必要とするばかり
でなく、製品に割れを生じ易く歩留を低くする原
因にもなつている。 また、従来の製造方法では、溶体化処理後、多
段時効を行つているが、その場合、高い保磁力が
得られるが、４πＩs−Ｈ曲線２象限において角
型性が悪く肩が丸くなるという欠点があつた。 本発明者等は、同日付の別出願（特願昭57−
113，682号）において、粉末焼結型R2T17系磁石
合金において、Ｒを22.5〜27.5wt％，Feを15.0〜
23.0wt％，Cuを3.3〜5.0wt％，Zrを1.5〜3.5wt
％，Coを残部としたCoおよびCuの含有量の少な
い組成において、従来と同等以上の磁気特性を得
ながら、溶体化処理後の急冷を必要としない土類
磁石合金としてその製造方法を提案している。 本発明は、上記組成の磁石合金の特性を更に向
上させる製造方法を提供し、前述の欠点を解決す
ることを目的とする。 本発明の製造方法は、R2T14系磁石合金（ここ
で、Ｒはイツトリウム及び希土類元素、Ｔは遷移
金属を表す。）を粉末冶金法によつて製造する方
法において、Ｒを22.5〜27.5wt％，Feを15.0〜
23.0wt％，Cuを3.3〜5.0wt％，Zrを1.5〜3.5wt
％，Coを残部とする合金粉末を作り、該合金粉
末を加圧成形して、1170℃〜1230℃で焼結した
後、1130℃〜1200℃で溶体化処理を行ない、その
後、前記焼結温度と同じ温度での熱処理と前記溶
体化処理温度と同じ温度での熱処理を繰り返し、
その後600℃〜950℃で0.2〜30時間保持した後、
0.05〜５℃／分範囲の冷却速度で500℃以下まで
冷却することを特徴とする希土類コバルト系磁石
の製造方法である。 次に、前述した特願昭57〜113682号）の希土類
磁石の製造法を例１として説明する。 例 １ Smが22.0〜28.0wt％，Feが15.0〜24.0wt％，
Cuが3.0〜5.0wt％，Zrが1.5〜3.5wt％，残部Co
の組成で示される合金となるように原料を調合
し、この混合物をアルゴン雰囲気中で、高周波加
熱によりR2T17系合金を溶解した。この合金を粗
粉砕し、ボールミルを用いて平均粒径約４μｍに
微粉砕した。 この粉末を10kOeの磁場中、1ton／cm2の圧力で
成形した。成形物をAr雰囲気中、1170℃〜1230
℃で１〜２時間焼結した後、1130℃〜1200℃で溶
体化処理を行つた後、ブロワーで1500℃〜1000
℃／時間で空冷した。 次にこの試料を600〜950℃で0.2〜30時間保持
した後0.05〜５℃／分の範囲の冷却速度で500℃
以下まで冷却した。試料の組成を種種変化させた
場合の磁気特性を夫々、第１図、第２図、第３
図、第４図に示す。 第１図はSmを22.0〜28.0wt％と変え、
Fe19.0wt％，Cu4.5wt％，Zr2.6wt％残部Coとし
た場合の特性である。第２図は、Sm26.0wt％，
Feを15.0〜24.wt％と変え、Cu4.8wt％，Zr2.4wt
％、残部Coとした場合である。第３図は、
Sm26.3wt％，Fe20.5wt％，Cuを3.0〜5.0wt％を
変え、Zr2.5wt％、残部Coとした場合である。第
４図はSm26.2wt％，Fe19.5wt％，Cu4.9wt％，
Zrを1.5〜3.5wt％と変え、残部Coとした場合であ
る。第１図に関して、土類金属のＲとしてSmを
使用した場合、その量が22.5％以下あるいは27.5
％以上ではBrおよびHcが低下し、従つて、
（BH）maxも低下する。この結果Smの量は22.5
〜27.5wt％と限定される。 第２図に関して、Fe含有量が23.0％よりも多
くなると保磁力lHcが低下し、（BH）maxも急激
に低下する。また15.0％より少ないとlHcが
10kOeにみたくなる。従つてFeは15〜23％とす
る。 第３図に関して、Cuは3.3％以下では1Hcが低
下し5.0％以上とするBrが低下してしまう。また
Cuが5.0％より多いと、溶体化処理後の冷却時に
RCo5相が析出しやすくなり、急冷を必要とす
る。従つてCuは3.3〜5.0wt％とする。 第４図に関しては、Zrの含有量が1.5〜3.5wt％
の範囲を越えるとBrおよびエネルギー積（BH）
maxが低下してしまう。 本発明は、例１で示したごときR22.5〜27.5wt
％，Fe15.0〜23.0wt％，Cu3.3〜5.0wt％，Zr1.5
〜3.5wt％，Co残部とする焼結型磁石の磁気特性
を向上させる製造方法を提供するものである。 従来、希土類コバルト磁石の焼結及び溶体化処
理は第５図に示すような時間−温度のプログラム
で処理されるのが一般的であつたが、本発明は、
前述のような組成において、第５図に示すような
焼結、溶体化処理を行なつた後に、第６図に示す
ような熱処理を行なうものである。この熱処理は
前述の焼結温度T1（但しT1は1170℃〜1230℃）
と同じ温度範囲の温度T3まで加熱して保持し、
さらに前記溶体化処理温度T2（但し、T2は1130
℃〜1200℃）と同じ温度範囲の温度T4で保持
し、冷却後、再びT5まで加熱（但しT5は600〜
950℃）して保持時間ｔAを0.2〜30時間とするよ
う保持後、冷却速度Ａを0.05〜５℃／分の範囲と
してT6（500℃以下）まで冷却することによつて
角形比を改善させ（BH）maxを向上させるもの
である。 以下本発明の実施例について述べる。 実施例 １ Smが25.7wt％，Feが19.0wt％，Cuが4.9wt
％，Zrが2.4wt％Co残部なる合金を前述の例１と
同様にして溶解、粉砕、磁場成形した。この成形
物をAr雰囲気中、1210℃で１時間焼結した後、
1180℃で１時間溶体化処理を行なつた。その時の
特性は表１のａでありさらにその試料を1210℃で
0.5時間保持した後、1180℃で１時間熱処理を行
なつた。この試料を850℃で６時間保持した後、
0.05〜５℃／分範囲の冷却速度で500℃以下まで
冷却した。得られた磁気特性は表１のｂの通りで
あつた。
【表】
この様に1210℃焼結、1180℃で溶体化した場合
とさらに熱処理を加えた場合とを比べると熱処理
を加えた方が磁気特性がはるかに良い。 実施例 ２ 実施例１と同様にして作成した成形体を、Ar
雰囲気中1200℃で２時間焼結した後、1165℃で１
時間溶体化処理を行なつた。その時の磁気特性は
表２のａの通りである。この試料を1210℃で0.5
時間保持した後、1165℃で１時間熱処理を行なつ
た。この試料を800℃で10時間保持した後、２
℃／分の冷却速度で400℃以下まで冷却した。得
られた磁気特性は表２の通りであつた。
とさらに熱処理を加えた場合とを比べると熱処理
を加えた方が磁気特性がはるかに良い。 実施例 ２ 実施例１と同様にして作成した成形体を、Ar
雰囲気中1200℃で２時間焼結した後、1165℃で１
時間溶体化処理を行なつた。その時の磁気特性は
表２のａの通りである。この試料を1210℃で0.5
時間保持した後、1165℃で１時間熱処理を行なつ
た。この試料を800℃で10時間保持した後、２
℃／分の冷却速度で400℃以下まで冷却した。得
られた磁気特性は表２の通りであつた。
【表】
実施例 ３
実施例１と同様にし作成した成形体を、Ar雰
囲気中1210℃で１時間焼結した後、1180℃で１時
間溶体化処理を行なつた。この時の磁気特性は表
３のａの通りである。この試料を1180℃で２時間
熱処理した後、830℃で５時間保持し、３℃／分
の冷却速度で500℃以下まで冷却した。得られた
磁気特性は表３のｂの通りであつた。
囲気中1210℃で１時間焼結した後、1180℃で１時
間溶体化処理を行なつた。この時の磁気特性は表
３のａの通りである。この試料を1180℃で２時間
熱処理した後、830℃で５時間保持し、３℃／分
の冷却速度で500℃以下まで冷却した。得られた
磁気特性は表３のｂの通りであつた。
【表】
この様に1210℃焼結、1180℃で溶体化した場合
とさらに熱処理を加えた場合とを比べると熱処理
を加えた方が磁気特性がはるかに良い。 この発明はR2T17系磁石合金（ここで、Ｒはイ
ツトリウム及び希土類元素Ｔは遷移金属を表
す。）を粉末冶金法によつて製造するにあたつ
て、Ｒを22.5〜27.5wt％，Feを15.0〜23.0wt％，
Cuを3.3〜5.0wt％，Zrを1.5〜3.5wt％，Coを残
部とする合金粉末を作り、1170℃〜1230℃で焼結
した後、1130℃〜1200℃で溶体化処理を行なつた
後、前記焼結温度及び溶体化処理温度での熱処理
を繰り返し、その後600℃〜950℃で0.2〜30時間
保持した後、0.05〜５℃／分範囲の冷却速度で
500℃以下まで冷却することにより高い保磁力を
得ることができその結果高エネルギー積が得られ
るという優れた効果を有している。 なお、溶体化処理後の冷却は急冷によらず空冷
（1500〜1000℃／時程度の冷却速度）でも異相
RC05の析出がなかつた。従つて急冷という困難
な方法を取らなくても良い。
とさらに熱処理を加えた場合とを比べると熱処理
を加えた方が磁気特性がはるかに良い。 この発明はR2T17系磁石合金（ここで、Ｒはイ
ツトリウム及び希土類元素Ｔは遷移金属を表
す。）を粉末冶金法によつて製造するにあたつ
て、Ｒを22.5〜27.5wt％，Feを15.0〜23.0wt％，
Cuを3.3〜5.0wt％，Zrを1.5〜3.5wt％，Coを残
部とする合金粉末を作り、1170℃〜1230℃で焼結
した後、1130℃〜1200℃で溶体化処理を行なつた
後、前記焼結温度及び溶体化処理温度での熱処理
を繰り返し、その後600℃〜950℃で0.2〜30時間
保持した後、0.05〜５℃／分範囲の冷却速度で
500℃以下まで冷却することにより高い保磁力を
得ることができその結果高エネルギー積が得られ
るという優れた効果を有している。 なお、溶体化処理後の冷却は急冷によらず空冷
（1500〜1000℃／時程度の冷却速度）でも異相
RC05の析出がなかつた。従つて急冷という困難
な方法を取らなくても良い。
第１〜４図は、本発明の実施例の磁気特性を示
すグラフで、第１図はSmの量に対する最大エネ
ルギー積（BH）max、残留磁束密度Br、および
保磁力lHcの変化を示し、第２〜４図は、それぞ
れ、Fe，Cu、およびZrの量に対する（BH）
max，Br，lHcの変化を示すグラフである。第５
図は、従来の希土類磁石の製造における焼結−溶
体化処理の温度時間のプログラムを示す図で、第
６図は、溶体化処理後本発明によつて行なわれる
熱処理の温度時間プログララムを示す。
すグラフで、第１図はSmの量に対する最大エネ
ルギー積（BH）max、残留磁束密度Br、および
保磁力lHcの変化を示し、第２〜４図は、それぞ
れ、Fe，Cu、およびZrの量に対する（BH）
max，Br，lHcの変化を示すグラフである。第５
図は、従来の希土類磁石の製造における焼結−溶
体化処理の温度時間のプログラムを示す図で、第
６図は、溶体化処理後本発明によつて行なわれる
熱処理の温度時間プログララムを示す。
Claims (1)
- １ R2T17系磁石合金（ここで、Ｒはイツトリウ
ム及び希土類元素、Ｔは遷移金属を表す。）を粉
末冶金法によつて製造する方法において、Ｒを
22.5〜27.5wt％，Feを15.0〜23.0wt％，Cuを3.3
〜5.0wt％，Zrを1.5〜3.5wt％，Coを残部とする
合金粉末を作り、該合金粉末を加圧成形して、
1170℃〜1230℃で焼結した後、1130℃〜1200℃で
溶体化処理を行ない、その後、前記焼結温度と同
じ温度範囲内の温度での熱処理と前記溶体化処理
温度と同じ温度範囲内の温度で熱処理を繰り返
し、その後600℃〜950℃で0.2〜30時間保持した
後、0.05〜５℃／分範囲の冷却速度で500℃以下
まで冷却することを特徴とする希土類コバルト系
磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113683A JPS594107A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 希土類コバルト系磁石材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113683A JPS594107A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 希土類コバルト系磁石材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594107A JPS594107A (ja) | 1984-01-10 |
| JPS6119084B2 true JPS6119084B2 (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=14618526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57113683A Granted JPS594107A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 希土類コバルト系磁石材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594107A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60214504A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Seiko Epson Corp | 希土類磁石の製造方法 |
| JPH01151934A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-14 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 分散質の安定化方法 |
| CN112582121B (zh) * | 2019-09-27 | 2022-12-02 | 河北泛磁聚智电子元件制造有限公司 | 超高性能烧结钐钴磁体的制备方法 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57113683A patent/JPS594107A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS594107A (ja) | 1984-01-10 |
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