JPS6338555A - 耐食性のすぐれた希土類磁石材料 - Google Patents

耐食性のすぐれた希土類磁石材料

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JPS6338555A
JPS6338555A JP61182998A JP18299886A JPS6338555A JP S6338555 A JPS6338555 A JP S6338555A JP 61182998 A JP61182998 A JP 61182998A JP 18299886 A JP18299886 A JP 18299886A JP S6338555 A JPS6338555 A JP S6338555A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、高磁石特性を有するFe−B−R系希土類
永久磁石に係り、その特定机成により永久磁石材料の耐
食性を著しく向上させた希土類・ボロン・鉄系永久磁石
に関する。
背景技術 本発明者は先に、NdやPrを中心とする資源的に豊富
な軽希土類を用いてB、Feを主成分とし、高価なSm
やCoを含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最高特
性を大幅に越える新しい高性能永久磁石として、Fe−
B−R系永久磁石を提案した(特開昭59−46008
号公報、特開昭59−89401号公報)。
前記磁石合金のキュリ一点は、一般に、300℃〜37
0℃であるが、Feの一部をCoにて置換することによ
り、より高いキュリ一点を有するFe−B−R系永久磁
石を得(特開昭59−64733号、特開昭59−13
2104号)、さらに、前記Co含有のFe−B−R系
希土類永久磁石と同等以上のキュリ一点並びにより高い
(BH)maxを有し、その温度特性、特に、iHcを
向上させるため、希土類元素(R)としてNdやPr等
の軽希土類を中心としたCo含有のFe−B−R系希土
類永久磁石のRの一部にDy、 ’rb等の重希土類の
うち少なくとも1種を含有することにより、25MGO
e以上の極めて高い(BH)maxを保有したままで、
iHcをさらに向上させたCo含有のFe−B−R系希
土類永久磁石を提案(特開昭60−34005号)した
しかしながら、上記のすぐれた磁気特性を有するFe−
B−R光磁気異方性焼結体からなる永久磁石は主成分と
して、空気中で酸化し次第に安定な酸化物を生成し易い
希土類元素及び鉄を含有するため、磁気回路に組込んだ
場合に、磁石表面に生成する酸化物により、磁気回路の
出力低下及び磁気回路間のばらつきを惹起し、また、表
面酸化物の脱落による周辺機器への汚染の問題があった
そこで、出願人は、上記のFe−B−R系永久磁石の耐
食性の改善のため、磁石体表面に無電解めっき法あるい
は電解めっき法により耐食性金属めっき層を被覆した永
久磁石(特願昭58−162350号)、及び磁石体表
面にスプレー法あるいは浸漬法によって、耐食性樹脂層
を被覆した永久磁石を提案(特願昭58−171907
号)した。
しかし、前者のめっき法では、永久磁石体が焼結体であ
り有孔性のため、この孔内にめっき前処理での酸性溶液
またはアルカリ溶液が残留し、経年変化とともに腐食す
る恐れがあり、また磁石体の耐薬品性が劣るため、めっ
き時に磁石表面が腐食されて密着性・防蝕性が劣る問題
があった。
また、後者のスプレー法による樹脂の塗装には方向性が
あるため、被処理物表面全体に均一な樹脂被膜を施すの
に多大の工程2手間を要し、特に形状が複雑な異形磁石
体に均一厚みの被膜を施すことは困難であり、また、浸
漬法では樹脂被膜厚みが不均一になり、製品寸法精度が
悪い問題があった。
さらに、上記のめっき及びスプレー法あるいは浸漬法の
持つ欠点を解消し、長期間にわたって耐食性が安定した
Fe−B−R系永久磁石として、その表面に種々金属ま
たは合金からなる耐食性気相めっき層を設けた永久磁石
を提案(特願昭59−278489号、特願昭60−7
949号、特願昭60−7950号、特願昭60−79
51号)した。この気相めっきにより、磁石体表面の酸
化が抑制され、磁気特性が劣化することなく、また、腐
蝕性の薬品等を使用、残留させることがないため、長期
にわたって安定する利点がある。しかし、耐食性向上に
はきわめて有効であるが、その処理装置及び生産性が低
く処理に多大のコストを要する問題があった。
発明の目的 この発明は、Fe−B−R系永久磁石材料の耐食性の改
善を目的とし、耐食性改善のための表面処理を施すこと
なく、その組成を特定することによりすぐれた耐食性を
発揮するFe−B−R系永久磁石を目的としている。
発明の構成と効果 この発明は、耐食性改善のための表面処理を施すことな
く、すぐれた耐食性を発揮するFe−B−R系永久磁石
を目的に、Fe−B−R系永久磁石を組成的に種々検討
した結果、希土類元素(R)として、Nd、Dyを特定
し、かツB、 Co、 AI、 C1あるいはさらに、
TiヨたはNbの特定量を含有することにより、永久磁
石材料の磁石特性を劣化させることなく、従来では得ら
れない程の耐食性の改善効果が得られることを知見した
ものである。
すなわち、この発明は、 Nd flat%〜15at%、Dy 0.2at%〜
3.0at%、かつNdとDyの総量が12at%〜1
7at%であり、B 5at%〜8at%、Co 0.
5at%〜13at%、AIo、5at%〜4at%、
C1000ppm以下を含有し、残部Fe及び不可避的
不純物からなり、主相が正方品構造からなることを特徴
とする耐食性のすぐれたFe−B−R系希土類磁石材料
である。
この希土類永久磁石材料は、 (BH)max25MGOe以上を保有し、かツ1Hc
lOkoe以上を有し、125℃、相対的湿度85%雰
囲気でのP−C−T試験(Pressure Cook
er試験)、及び80℃、相対的湿度90%雰囲気中で
の長時間保持試験において、従来のFe−B−R系永久
磁石にアルミ下地処理し、クロメート処理した材料に比
較して、格段にすぐれた耐食性を示す。
また、この発明は、前記組成にさらに、TiまたはNb
の1種を0.1at%〜1.0at%含有させることに
より、前記のすぐれた耐食性を劣化させることなく、永
久磁石の磁石特性、特に、減磁曲線の角形性を改善し、
(BH)maxを向上させることができる。
Fe−B−R系永久磁石合金における粒界相は、該合金
内に、Co及びAIを含有しない場合は、Bをほとんど
含まず、Feを数%含有し、そのほとんどが希土類元素
からなるRリッチ相及びBの含有が多いR1+cFe4
B4相から構成されているため、Fe−B−R系永久磁
石の耐食性が劣化する理由は、化学的に活性な希土類元
素を主体とする前記Rリッチ相の存在によるものと考え
られる。
この発明によるFe−B−R系永久磁石合金の場合は、
その粒界相において、含有されるCo及びAIが前記R
リッチ相に入って、多相となり、かつCo及びA1量の
調整により、磁石特性を低下させることなく、粒界相の
耐食性に大きく寄与するものと考えられる。
成分の限定理由 この発明において、Ndは、1lat%未満では、高保
磁力を得るために必要なNdリッチ相が不足し、また、
保磁力の小さなα−鉄が出現して磁石特性が急激に低下
し、また、15at%を越えると、保磁力は僅かに増加
するが、Brの減少、・並びにBrの減少に伴ない(B
H)nnaxが低下するため、flat%〜15at%
とし、好ましいNd量は12at%〜14at%の範囲
とする。
Dyは、0.2at%未満では、iHc及び(BH)m
axの増大効果がなく、また、3.0at%を越えると
、iHcの向上には有効であるが、Dyは資源的に少な
く高価であり、永久磁石コストの上昇を招来し好ましく
ないため、0.2at%〜3.0at%に限定する。ま
た、好ましい範囲は0.2at%〜2.0at%である
また、NdとDyの総量、すなわち、希土類元素の総量
が、12a、t%未満では、主相の金属化合物中に、F
eが析出し、iHcが急激に低下し、また、17at%
を越えるとiHcは10 KOe以上と大きくなるが、
残留磁束密度Brが低下しくBH)max25MGOe
以上に必要なりrが得られず好ましくないため、Ndと
Dyの総量は、12at%〜17at%に限定する。ま
た、好ましい前記総量は、12.5at%〜15at%
である。
Bは、5at%未満では、iHcが10 koe以下と
なるため好ましくなく、また、8at%を越えると、i
Hcは増大するが、Brが低下して、 (BH)max25MGOe以上が得られないため、5
at%〜8at%に限定する。
Coは、キュリ一点の上昇、製品の耐候性及び原料粉末
の耐酸化性、Isの上昇に有効であるが、0.5at%
未満では、キュリ一点の上昇、及び耐候性改善の効果が
少なく、13at%を越えると、粒界にはCoが高濃度
に凝縮集され、Coが30at%以上含有する強磁性の
R(Nd−Dy)−Co化合物が析出して、水系磁石の
磁化反転を容易に行わせてiHcを低下させるため、0
.5at%〜13at%の含有とする。また、好ましい
Coの範囲は、lat%〜10at%である。
AlはiHcの増加及び耐候性の改善に有効であり、特
に、Coの添加量の増大に伴ない低下するiHcの改善
効果を有するが、Q、5at%未満では、iHcの増加
及び耐候性の改善の効果が少なく、また、4at%を越
えると、iHcの向上には有効であるが、Br、(BH
)maxが急激に低下するため、0.5at%〜4at
%に限定する。AIの好ましい含有量は、0.5at%
〜2at%である。
TiまたはNbは、AI添加によるBr、(BH)ma
xの減少を補う効果を有するが、TiまたはNbが0.
1at%未満ではBrの上昇効果がなく、1.0at%
を越えると、磁石合金中のBと化合してTiまたはNb
硼化物を生成し、磁石合金として必要なりの減少を招来
してiHcが低下するため、0.1at%〜1.0at
%に限定する。さらに好ましい範囲は、0.2at%〜
0.7at%である。
Cは、永久磁石の耐食性に大きな影響を及ぼし、含有が
1000 ppmを越えると、耐食性が急激に低下して
実用的な永久磁石が得られないため、1000 ppm
以下の含有が望ましく、好ましくは800ppm以下で
あり、さらに好ましくは500 ppm以下の含有であ
る。
この発明による希土類永久磁石合金において、前記元素
を含有したのちの残部は、Feと不可避的不純物であり
、不純物は工業生産上、不可避的に混入するP、 S、
 Cu、 Mn、 Ni等のものが許容される。
また、02は、8000 ppm以下の含有が好ましく
、さらには、6000 ppm以下が好ましい。
この発明において、 Nd 12at%〜14at%、Dy 0.2at%〜
2.0at%、かつNdとDyの総量が12.5at%
〜15at%であり、B 5at%〜8at%、Co 
lat%〜10at%、Al lat%〜3at%、C
500ppm以下を含有し、残部Fe及び不可避的不純
物からなり、主相が正方品構造からなる永久磁石は、プ
レス時、プレス方向と直角に磁場を印加する場合に、 (BH)max30MGOe以上、iHc 13kOe
以上のすぐれた磁石特性を有し、かつ極めて高い耐食性
を有する。
また、この発明による永久磁石材料は、結晶粒径がlp
m〜10011mの範囲にある正方品系結晶構造を有す
る化合物R2(Fe−co)14B型を主相とし、AI
を含まずCoを含有するRリッチ相と、AIとCoを含
有するRリッチ相からなる多相のRリッチ相に含まれる
Co量が5〜30at%、AIが5at%以下を含有す
る粒界相構造のとき、耐食性が最もすぐれている。
実施例 実施例1 出発原料として、純度9969%の電解鉄、フェロボロ
ン合金、純度99.7%以上のNd、 Dy、 Co、
 AI、Ti、 Nbを使用し、これらを配合後高周波
溶解し、その後水冷銅鋳型に鋳造し、第1表に示す種々
の組成の鋳塊を得た。
その後この鋳塊を、スタンプミルにて粗粉砕し、さらに
、ボールミルにて微粉砕し、平均粒度311mの微粉砕
粉を得た。
この微粉砕粉をプレス装置の金型に装入し、12kOe
の磁界中で配向し、磁界に直角方向に、1.5t/cm
2の圧力で成形して、得られた成形体を、1060℃〜
1120℃、2時間、Ar雰囲気中、の条件で焼結し、
さらに、放冷したのち、Ar雰囲気中で、800℃、1
時間、ついで580℃、2時間の2段時効処理して、2
0mmX 10mmX 8mm寸法の永久磁石材料を得
た。
得られた永久磁石材料の磁石特性を測定した結果を第1
表に示す。また、第1図のRリッチ相のCo量、AI量
は、X線マイクロアナライザを用いて、粒界のRIJッ
チ相の組成分析を行い、粒界相の組成の平均値をもって
評価した。
第1表から明らがなように、この発明による組成を有す
るFe−B−R系永久磁石材料は、従来のFe−B−R
系永久磁石材料と同等以上の磁石特性を有することが分
る。
以下余白 去篇誕埃 実施例1で得られた供試材にアルミ下地処理したのち、
クロメート処理する表面処理品と、供試材に表面処理し
ない未処理品の各供試材2種ずつを、それぞれ、125
℃、相対的湿度85%雰囲気でのP−C−T試験(Pr
essure Cooker試験)に供した。
試験結果は、表面処理被膜の剥離、膨れが発生するまで
、また、素材表面に粉ふきが発生するまでの時間で評価
し、第1図に示す。
第1図から明らかなように、この発明による永久磁石材
料は、表面処理を行なわない素材そのままで、耐食性改
善のために表面処理を行なった従来の永久磁石材料と比
較して、格段にすぐれた耐食性を示すことが分る。
実施量坦 実施例1で得られた第1表の供試材No、2.3.6.
7の未表面処理品を、80℃、相対的湿度90%雰囲気
中での長時間保持する耐食性試験に供し、前記雰囲気中
保持時間に伴なう供試材の単位表面積当りの酸化増量に
て評価し、第2図に示す。
第2図より明らかなように、この発明による永久磁石材
料は、従来のFe−B−R系永久磁石材料からは想像し
得ない程、頗るすぐれた耐食性を有することが分る。
【図面の簡単な説明】
第1図はP−C−T試験結果を、表面被膜の膨れあるい
は素材表面の粉ふきするまでの時間で示すグラフである
。 第2図は耐食性試験結果を、放置時間と単位面積当り重
量変化との関係で示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Nd11at%〜15at%、Dy0.2at%〜3.
    0at%、かつNdとDyの総量が12at%〜17a
    t%であり、B5at%〜8at%、Co0.5at%
    〜13at%、Al0.5at%〜4at%、C100
    0ppm以下を含有し、残部Fe及び不可避的不純物か
    らなり、主相が正方晶構造からなることを特徴とする耐
    食性のすぐれた希土類磁石材料。 2 Nd11at%〜15at%、Dy0.2at%〜3.
    0at%、かつNdとDyの総量が12at%〜17a
    t%であり、B5at%〜8at%、Co0.5at%
    〜13at%、Al0.5at%〜4at%、C100
    0ppm以下、TiまたはNbの1種0.1at%〜1
    .0at%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物から
    なり、主相が正方晶構造からなることを特徴とする耐食
    性のすぐれた希土類磁石材料。
JP61182998A 1986-08-04 1986-08-04 耐食性のすぐれた希土類磁石材料 Expired - Lifetime JPH0668144B2 (ja)

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AT87111257T ATE92209T1 (de) 1986-08-04 1987-08-04 Seltenerdmagnet und seltenerdlegierungmagnetpulver mit grossem korrosionswiderstand.
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EP19870111257 EP0255939B1 (en) 1986-08-04 1987-08-04 Rare earth magnet and rare earth magnet alloy powder having high corrosion resistance
CN 87106209 CN1051865C (zh) 1986-08-04 1987-08-04 具有优异耐蚀性的稀土永磁体的生产方法
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