JPS623218B2 - - Google Patents
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- JPS623218B2 JPS623218B2 JP53079335A JP7933578A JPS623218B2 JP S623218 B2 JPS623218 B2 JP S623218B2 JP 53079335 A JP53079335 A JP 53079335A JP 7933578 A JP7933578 A JP 7933578A JP S623218 B2 JPS623218 B2 JP S623218B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、希土類金属とCo，CuおよびFeとか
らなるＲ―Co系合金にTaを代表とする遷移金属
を添加した金属間化合物永久磁石材料の製造方法
に関する。
らなるＲ―Co系合金にTaを代表とする遷移金属
を添加した金属間化合物永久磁石材料の製造方法
に関する。
希土類金属とコバルトは種々の金属間化合物を
形成する。それらは、RCo13，R2Co17，RCo5，
R5Co19，R2Co7，RCo3，RCo2，R2Co3，R4Co3，
R24Co17，R9Co4，R3Co等であるが、これらの金
属間化合物の中で最初に永久磁石材料として用い
られたのはRCo5であり、特にSmCo5は従来のア
ルニコ磁石、フエライト磁石に比べ桁違いに大き
いエネルギー積を出すことができた。現在では
RCo5系の磁石材料はすでに工業的に定着して、
需要の方も年を追つて伸びてきている。
形成する。それらは、RCo13，R2Co17，RCo5，
R5Co19，R2Co7，RCo3，RCo2，R2Co3，R4Co3，
R24Co17，R9Co4，R3Co等であるが、これらの金
属間化合物の中で最初に永久磁石材料として用い
られたのはRCo5であり、特にSmCo5は従来のア
ルニコ磁石、フエライト磁石に比べ桁違いに大き
いエネルギー積を出すことができた。現在では
RCo5系の磁石材料はすでに工業的に定着して、
需要の方も年を追つて伸びてきている。
よつて希土類磁石の次の課題は、より高いエネ
ルギー積を実現すること、より安価な永久磁石を
造ること、あるいは切削性がよく、かつ比較的高
エネルギー積を持たせた永久磁石を造ることとな
つた。そこで着目されたのがCoに対してＲの割
合が少なく、かつ飽和磁化の高いR2Co17化合物
であつた。ＲをSmを例にとり説明すると
Sm2Co17では、残留磁束密度Brは高い値が出る
が、保磁力Hcは低く、よい永久磁石とはならな
かつた。この問題はSm2（CoCu）17という組成を
選び、熱処理を施すことにより、高Hcが得られ
解決された。しかし非磁性のCuを入れること
は、飽和磁束４πIsの低下を招く。そこでFeを
入れ４πIsの値をあげ高エネルギー積の磁石を製
造しようという意図のもとにSm―Co―Cu―Fe
系が選ばれるようになつた。
ルギー積を実現すること、より安価な永久磁石を
造ること、あるいは切削性がよく、かつ比較的高
エネルギー積を持たせた永久磁石を造ることとな
つた。そこで着目されたのがCoに対してＲの割
合が少なく、かつ飽和磁化の高いR2Co17化合物
であつた。ＲをSmを例にとり説明すると
Sm2Co17では、残留磁束密度Brは高い値が出る
が、保磁力Hcは低く、よい永久磁石とはならな
かつた。この問題はSm2（CoCu）17という組成を
選び、熱処理を施すことにより、高Hcが得られ
解決された。しかし非磁性のCuを入れること
は、飽和磁束４πIsの低下を招く。そこでFeを
入れ４πIsの値をあげ高エネルギー積の磁石を製
造しようという意図のもとにSm―Co―Cu―Fe
系が選ばれるようになつた。
さらに、近年このSm―Co―Cu―Fe系の合金
にTaを代表とする遷移金属を添加することによ
り、より高いエネルギー積の永久磁石が得られる
ようになり、焼結磁石で30MGOe以上のものが作
られるようになつた。
にTaを代表とする遷移金属を添加することによ
り、より高いエネルギー積の永久磁石が得られる
ようになり、焼結磁石で30MGOe以上のものが作
られるようになつた。
しかし、焼結磁石は、脆くて加工しにくいとい
う欠点を有しているため、例えば腕時計用のステ
ツプモーターのローターを製作しようとすると、
たいへん難しい加工となり、必要とするコストも
きわめて高いものになつてしまう。かかる欠点は
合金インゴツトを粉砕して粉末とし、この粉末と
バインダーとを混合してプレス成形することによ
つて解決される。
う欠点を有しているため、例えば腕時計用のステ
ツプモーターのローターを製作しようとすると、
たいへん難しい加工となり、必要とするコストも
きわめて高いものになつてしまう。かかる欠点は
合金インゴツトを粉砕して粉末とし、この粉末と
バインダーとを混合してプレス成形することによ
つて解決される。
しかし、このようなバインダー磁石は、粉末化
する時およびプレス成形して圧粉体とする時に機
械的歪が生じ、かつ焼結磁石のように焼結するこ
とによつてこの機械的歪を除去するという工程が
ないため、完成後も機械的歪がそのまま残在し、
磁気性能が大幅に劣化してしまうという欠点を有
しているため、ごく限られた用途にしか使用され
ていないのが実状である。
する時およびプレス成形して圧粉体とする時に機
械的歪が生じ、かつ焼結磁石のように焼結するこ
とによつてこの機械的歪を除去するという工程が
ないため、完成後も機械的歪がそのまま残在し、
磁気性能が大幅に劣化してしまうという欠点を有
しているため、ごく限られた用途にしか使用され
ていないのが実状である。
本願発明は、このような欠点を解決するために
なされたもので、バインダー磁石においても、実
用上充分な磁気性能を有する永久磁石を提供し得
る製造方法を実現することを目的とするものであ
る。
なされたもので、バインダー磁石においても、実
用上充分な磁気性能を有する永久磁石を提供し得
る製造方法を実現することを目的とするものであ
る。
すなわち、本発明の永久磁石の製造方法は、一
般式が Ｒ〔Co1 -u-v-wCuuFevMw〕z ただし ０＜ｕ0.2 0.01＜ｖ0.6 0.005ｗ0.05 6.5ｗ8.8 Ｒは希土類金属の１種もしくは２種以上の混合
物を示し、Ｍは遷移金属の１種もしくは２種以上
の混合物を示す。
般式が Ｒ〔Co1 -u-v-wCuuFevMw〕z ただし ０＜ｕ0.2 0.01＜ｖ0.6 0.005ｗ0.05 6.5ｗ8.8 Ｒは希土類金属の１種もしくは２種以上の混合
物を示し、Ｍは遷移金属の１種もしくは２種以上
の混合物を示す。
で表わされる組成の合金インゴツトを熱処理した
後、粉砕して粉末とし、該粉末と金属もしくは合
金のバインダーとを混合して磁場中でプレス成形
して圧粉体とした後、該圧粉体をアルゴン雰囲気
中で400〜800℃の温度で10時間以上加熱すること
を特徴とする。
後、粉砕して粉末とし、該粉末と金属もしくは合
金のバインダーとを混合して磁場中でプレス成形
して圧粉体とした後、該圧粉体をアルゴン雰囲気
中で400〜800℃の温度で10時間以上加熱すること
を特徴とする。
このようにプレス成形後に熱処理を施すことに
より、粉末化およびプレス成形の際に生じた粉末
の機械的歪が除去され、磁気性能特に保磁力が改
善される。バインダーとして金属もしくは合金の
バインダーを用いたのは、樹脂バインダーでは耐
熱性が低いため、プレス成形後の熱処理によつて
接着力が劣化するためと、樹脂バインダーに比べ
て融点が高いため熱処理とバインダーを溶融させ
て粉末を接着結合させる処理を同時に行なうこと
ができ、製造工程を合理化できるからである。
より、粉末化およびプレス成形の際に生じた粉末
の機械的歪が除去され、磁気性能特に保磁力が改
善される。バインダーとして金属もしくは合金の
バインダーを用いたのは、樹脂バインダーでは耐
熱性が低いため、プレス成形後の熱処理によつて
接着力が劣化するためと、樹脂バインダーに比べ
て融点が高いため熱処理とバインダーを溶融させ
て粉末を接着結合させる処理を同時に行なうこと
ができ、製造工程を合理化できるからである。
プレス成形後の加熱温度は、バインダーの融点
にもよるが、機械的歪を除去するという目的から
400℃以上で、かつあまり高温だと磁場中プレス
成形による磁性粉末の配向が変化してかえつて磁
気特性が低下するため800℃以下が望ましい。ま
た加熱時間は、バインダーによる接着結合のため
だけなら、１〜２時間で充分であるが、同じよう
に機械的歪を除去するという目的から10時間以上
が望ましい。さらに、希土類金属間化合物は、酸
化して劣化しやすいという性質を有しているた
め、酸化防止のためにアルゴン雰囲気中で行なう
必要がある。
にもよるが、機械的歪を除去するという目的から
400℃以上で、かつあまり高温だと磁場中プレス
成形による磁性粉末の配向が変化してかえつて磁
気特性が低下するため800℃以下が望ましい。ま
た加熱時間は、バインダーによる接着結合のため
だけなら、１〜２時間で充分であるが、同じよう
に機械的歪を除去するという目的から10時間以上
が望ましい。さらに、希土類金属間化合物は、酸
化して劣化しやすいという性質を有しているた
め、酸化防止のためにアルゴン雰囲気中で行なう
必要がある。
次に、合金の組成を限定した理由について説明
する。
する。
Cu量は、ｕ値が0.2以下でも充分な保磁力を得
ることができ、これ以上の添加は飽和磁化を下げ
るだけで意味がない。Fe量すなわちｖ値は、0.6
を越えるとR2（CoFe）17のＣ軸異方性がなくな
り、磁石として不都合になるので、ｖ＝0.6が限
度である。遷移元素Ｍは、Cu量が少なくかつFe
量が多くなつても、保磁力の低下を防止できると
いう効果を有しており、特にTaが有効である
が、Ti，Ｖ，Cr，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，
Ag，Cd，Hf，Ｗ，Pt，Auといつた他の遷移金
属でも有効である。添加量は、微量添加でも効果
が出るので、飽和磁化の値を下げない範囲で、上
述の値が適当である。ｚの値は、R2Co17相を作
り得る範囲として上述の値が適当である。また、
希土類金属はSmが代表的であるが、Ｙ，La，
Ce，Rr，Nd，Pm，Eu，Gd，Tb，，Dy，Ho，
Er，Tm，Yb等の他の希土類金属を用いても良
い。
ることができ、これ以上の添加は飽和磁化を下げ
るだけで意味がない。Fe量すなわちｖ値は、0.6
を越えるとR2（CoFe）17のＣ軸異方性がなくな
り、磁石として不都合になるので、ｖ＝0.6が限
度である。遷移元素Ｍは、Cu量が少なくかつFe
量が多くなつても、保磁力の低下を防止できると
いう効果を有しており、特にTaが有効である
が、Ti，Ｖ，Cr，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，
Ag，Cd，Hf，Ｗ，Pt，Auといつた他の遷移金
属でも有効である。添加量は、微量添加でも効果
が出るので、飽和磁化の値を下げない範囲で、上
述の値が適当である。ｚの値は、R2Co17相を作
り得る範囲として上述の値が適当である。また、
希土類金属はSmが代表的であるが、Ｙ，La，
Ce，Rr，Nd，Pm，Eu，Gd，Tb，，Dy，Ho，
Er，Tm，Yb等の他の希土類金属を用いても良
い。
実施例 １
高周波誘導炉で溶解し、
Sm〔Co0.67Cu0.08Fe0.24Ta0.01〕7.5
の組成のインゴツトを得た。該インゴツトを1200
℃で１時間溶体化処理した後、粉砕して平均粒度
５μの粉末とした。
℃で１時間溶体化処理した後、粉砕して平均粒度
５μの粉末とした。
次にこの粉末に、Co0.9Sn0.1の組成の合金バ
インダーを15vol％混合した後、磁場中でプレス
成形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰
囲気中でまず800℃に加熱て１時間保持した後、
次に400℃に加熱して10時間保持し、機械的歪を
除去すると同時に、合金バインダーで粉末を接着
結合した。得られた永久磁石の磁気特性は以下の
とおりであつた。
インダーを15vol％混合した後、磁場中でプレス
成形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰
囲気中でまず800℃に加熱て１時間保持した後、
次に400℃に加熱して10時間保持し、機械的歪を
除去すると同時に、合金バインダーで粉末を接着
結合した。得られた永久磁石の磁気特性は以下の
とおりであつた。
残留磁束密度 Br＝8.3KG
保 磁 力 iHc＝7.8KOe
最大エネルギー積（BH）max＝17.0OMGOe
この永久磁石は、炭素鋼バイトでたやすく加工
でき、かつ耐衝撃性にもすぐれたものであつた。
でき、かつ耐衝撃性にもすぐれたものであつた。
実施例 ２
高周波誘導炉で溶解し
Sm〔Co0.70Cu0.08Fe0.21Hf0.01〕8.6
の組成のインゴツトを得た。該インゴツトを800
℃で１時間熱処理し、保磁力を高めた後、平均粒
度10〜20μの粉末とした。
℃で１時間熱処理し、保磁力を高めた後、平均粒
度10〜20μの粉末とした。
次にこの粉末に、Pbの粉末からなる金属バイ
ンダーを10vol％混合した後、磁場中でプレス成
形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰囲
気中で400℃に加熱して10時間保持し、機械的歪
を除去すると同時に、金属バインダーで粉末を接
着結合した。得られた永久磁石の磁気特性は以下
のとおりであつた。
ンダーを10vol％混合した後、磁場中でプレス成
形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰囲
気中で400℃に加熱して10時間保持し、機械的歪
を除去すると同時に、金属バインダーで粉末を接
着結合した。得られた永久磁石の磁気特性は以下
のとおりであつた。
残留磁束密度 Br＝9.5KG
保 磁 力 iHc＝8.2KOe
最大エネルギー積（BH）nax＝21.6MGOe
この永久磁石は、プレス成形後の寸法変化がほ
とんどなく、熱処理後そのまま使用することがで
きた。また強度的にもすぐれたものであつた。
とんどなく、熱処理後そのまま使用することがで
きた。また強度的にもすぐれたものであつた。
比較例 １
実施例１と同一組成のインゴツトを1200℃で１
時間溶体化処理した後、粉砕して平均粒度５μの
粉末とした。
時間溶体化処理した後、粉砕して平均粒度５μの
粉末とした。
次にこの粉末に、Co0.9Sn0.1の組成の合金バイ
ンダーを15vol％混合した後、磁場中でプレス成
形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰囲
気中で400℃に加熱して１時間保持し、合金バイ
ンダーで粉末を接着結合した。得られた永久磁石
の磁気特性は以下の通りであつた。
ンダーを15vol％混合した後、磁場中でプレス成
形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰囲
気中で400℃に加熱して１時間保持し、合金バイ
ンダーで粉末を接着結合した。得られた永久磁石
の磁気特性は以下の通りであつた。
残留磁束密度 Br＝7.8KG
保 持 力 iHC＝5.9KOe
最大エネルギー積（BH）nax＝17.0MGOe
比較例 ２
実施例２と同一組成のインゴツトを800℃で１
時間熱処理し、保磁力を高めた後、平均粒度が10
〜20μの粉末とした。
時間熱処理し、保磁力を高めた後、平均粒度が10
〜20μの粉末とした。
次にこの粉末に、Pbの粉末からなる金属バイ
ンダーを10vol％混合した後、磁場中でプレス成
形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰囲
気中で400℃に加熱して２時間保持し、金属バイ
ンダーで粉末を接着結合した。得られた永久磁石
の磁気特性は以下のとおりであつた。
ンダーを10vol％混合した後、磁場中でプレス成
形して圧粉体を得た。この圧粉体をアルゴン雰囲
気中で400℃に加熱して２時間保持し、金属バイ
ンダーで粉末を接着結合した。得られた永久磁石
の磁気特性は以下のとおりであつた。
磁留磁束密度 Br＝9.0KG
保 磁 力 iHc＝7.0KOe
最大エネルギー積（BH）nax＝18.5MGOe
以上のように、本発明の実施例によれば、比較
例に比べて磁気特性が大幅に向上することがわか
る。
例に比べて磁気特性が大幅に向上することがわか
る。
以上述べた如く、プレス成形後に熱処理工程を
加えることにより、焼結磁石に比べてそれほど磁
気特性が劣化せず（最大エネルギー積で70〜80
％）、かつ耐衝撃性、加工性が大幅に向上した永
久磁石が得られるものであり、かつ加工中の寸法
変化も小さいため、腕時計用ステツプモーターの
ローターのように、超小型でかつ高い精度を要求
される分野においては、きわめて多大の効果を有
するものであり、時計業界に限らず他の業界にと
つてもきわめて有用なものである。
加えることにより、焼結磁石に比べてそれほど磁
気特性が劣化せず（最大エネルギー積で70〜80
％）、かつ耐衝撃性、加工性が大幅に向上した永
久磁石が得られるものであり、かつ加工中の寸法
変化も小さいため、腕時計用ステツプモーターの
ローターのように、超小型でかつ高い精度を要求
される分野においては、きわめて多大の効果を有
するものであり、時計業界に限らず他の業界にと
つてもきわめて有用なものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式が Ｒ〔CQ1―ｕ―ｖ―wCuuFevMw〕ｚ （ただし ０＜ｕ≦0.2 0.01＜ｖ≦0.6 0.005≦Ｗ≦0.05 6.5≦Ｚ≦8.8 Ｒは希土類金属の１種もしくは２種以上の混合
物を示し、Ｍは遷移金属の１種もしくは２種以上
の混合物を示す。） で表わされる組成の合金インゴツトを熱処理した
後、粉砕して粉末とし、該粉末と金属もしくは合
金のバインダーとを混合して磁場中でプレス成形
して圧粉体とした後、該圧粉体をアルゴン雰囲気
中で400〜800℃の温度で10時間以上加熱すること
を特徴とする永久磁石材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7933578A JPS556481A (en) | 1978-06-29 | 1978-06-29 | Production of permanent magnet material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7933578A JPS556481A (en) | 1978-06-29 | 1978-06-29 | Production of permanent magnet material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS556481A JPS556481A (en) | 1980-01-17 |
| JPS623218B2 true JPS623218B2 (ja) | 1987-01-23 |
Family
ID=13687017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7933578A Granted JPS556481A (en) | 1978-06-29 | 1978-06-29 | Production of permanent magnet material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS556481A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717109A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-28 | Seiko Epson Corp | Manufacture of material for permanent magnet |
| US4565587A (en) * | 1983-02-23 | 1986-01-21 | Crucible Materials Corporation | Permanent magnet alloy |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5149118A (ja) * | 1974-10-25 | 1976-04-28 | Suwa Seikosha Kk | |
| JPS52143917A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Hitachi Metals Ltd | Permanent magnetic material and making method of it |
| JPS52155124A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Hitachi Metals Ltd | Permanent magnetic alloy |
-
1978
- 1978-06-29 JP JP7933578A patent/JPS556481A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5149118A (ja) * | 1974-10-25 | 1976-04-28 | Suwa Seikosha Kk | |
| JPS52143917A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Hitachi Metals Ltd | Permanent magnetic material and making method of it |
| JPS52155124A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Hitachi Metals Ltd | Permanent magnetic alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS556481A (en) | 1980-01-17 |
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