JP2861074B2

JP2861074B2 - 永久磁石材料

Info

Publication number: JP2861074B2
Application number: JP1173845A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎矢萩; 孝幸西尾; 吉田　　裕; 俊哉木南; 紀夫吉川
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JPH0339451A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は永久磁石材料に関し、詳しくは従来にない
新規な永久磁石材料に関する。

（発明の背景）固有保磁力が5000（Oe）以上の逆減磁に強い磁石とし
て、Sm−Co系磁石、Nd−Fe−Ｂ系磁石等の希土類磁石が
知られている。この希土類磁石は、電気，電子機器に用
いられるモータの小型化，高性能化を支える永久磁石と
してその生産量も増大しているが、かかる希土類磁石の
構成成分である希土類元素は高価なものであり、そこで
近年希土類元素の量を減らすことが検討されている。

（課題を解決するための手段）本発明はこのような事情を背景としてなされたもので
あって、第一発明の要旨は、原子比率で、（イ）希土類
元素としてのY,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Td,Dyの１種又は
２種以上の比率が３％以下（ロ）Fe,Co,Ni,Mnの１種又
は２種以上の比率が50〜90％、（ハ）Ti,Zr,Hf,V,Nb,T
a,Cr,Mo,W,Cu,Znの１種又は２種以上の比率が４〜30
％、（ニ）B,Al,Ga,In,Tl,C,Si,Ge,N,Pの１種又は２種
以上の比率が0.5〜５％から成る各成分を以て永久磁石
材料を組成したことにある。

また第二発明の要旨は、原子比率で、（イ）Fe,Co,N
i,Mnの１種又は２種以上の比率が50〜90％、（ロ）Ti,Z
r,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Cu,Znの１種又は２種以上の比率
が４〜30％、（ハ）B,Al,Ga,In,Tl,C,Si,Ge,N,Pの１種
又は２種以上の比率が0.5〜５％から成る各成分を以て
永久磁石材料を組成したことにある。

上記のように第一の発明は、従来の希土類磁石におい
てY,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy等の希土類元素（以下
Ｒとする）の量を極端に少なくする一方、Ti,Zr,Hf,V,N
b,Ta,Cr,Mo,W,Cu,Zn（以下M₂とする）を従来の希土類磁
石におけるそれより極端に多くしたものである。

もともとＲの一部をM₂で一部置換し得ることは知られ
ている。しかしながら希土類磁石は、Sm−Co₅,Sm₂−Co
₁₇,Nd₂−Fe₁₄−Ｂで代表されるように、（Ｒ）_１（M₁）
₅,（Ｒ）_２（M₁）₁₇,（Ｒ）_２（M₁）₁₄（M₃）_１の如き
金属間化合物を形成して磁石としての特性を発現するも
のであり、Ｒを一定量以上、通常は10〜20％の量範囲で
磁石成分として含有させることは必須と考えられてい
た。

ところが本発明者がこうした常識に反してＲに対する
M₂の置換量を従来の枠を超えて極端に多くしたところ、
意外にも固有保磁力が5000（Oe）の優れた永久磁石が得
られることを知得した。そこで固有保持力5000（Oe）以
上の優れた磁石特性が得られるためのR,M₁,M₂,M₃の所要
範囲を求めたところ、これら成分を上記範囲に抑えれば
良いことが判明した。本発明はこのような知見に基づい
て完成されたものである。

即ち本発明では、Ｒを原子比率で３％以下に抑える一
方、M₂を４〜30％の範囲で多量に添加する。ここでM₂を
４〜30％と限定したのは、４％以下では望ましい特性が
得られず、またM₂の添加効果は30％でほぼ飽和すること
による。

本発明において、M₃は減磁曲線の角形性，固有保磁力
改善のために添加されるもので、その量範囲は原子比率
で0.5〜５％の範囲である。0.5％未満では減磁曲線の望
ましい角形性が得られず、またその添加効果は５％で飽
和することによる。

このようにしてR,M₂,M₃を求めた後の残部の量がM₁の
量となり、その範囲は原子比率で50〜90％である。

本願の第二の発明は、従来の希土類磁石のＲを全てM₂
で置換した形、即ち希土類元素を全く含まない、言わば
全く新しい磁石材料というべきものであって、その成分
はM₁,M₂,M₃から成り、その量範囲は第一発明におけるそ
れと同様である。

かかる第二発明においても、固有保磁力5000（Oe）以
上の優れた特性を有する永久磁石材料が得られる。尚各
成分の限定理由は上記と同様である。

（実施例）次に本発明の特徴をより明確にすべく、以下にその実
施例を詳述する。

［実施例１］（17−Ｘ）Sm,20Fe,62.5Co,XZr,0.5Si（各係数は原子
比率（％）を示す）なる組成の合金を誘導炉により製造
した。続いてその溶湯を周速20m/sで回転しているCuロ
ールに吹き付けて超急冷した。この超急冷試料の磁気特
性を振動試料型磁力計で調査した。結果を第１表に示
す。

［実施例２］ 1Nd,68Fe,10Co,aCu,bZr,cGa,dB（各係数は原子比率
（％）を示し、このうちa,b,c,dは変数である）なる組
成の合金を実施例１と同様な方法で処理し、その超急冷
材の磁気特性を振動試料型磁力計で調査した。結果を第
２表に示す。また超急冷材に600℃×５時間の熱処理を
加えることにより得られた材料の磁気特性を第３表に示
す。

以上の結果から分かるように、M₃元素は多過ぎても少
な過ぎてもBr,_IH_Cが低下する。またM₂元素の１つである
Cuの含有材は、熱処理によりBr,_IH_Cともに大きく増加す
ることが分かった。

尚本発明の磁石の製造方法としては焼結法，超急冷
法，メカニカルアローイング法，鋳造法等、従来磁石製
造方法として知られている何れの方法も適用可能であ
る。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば従来の希土類磁石にお
いて高価な希土類元素の添加量を著しく少なくし得、或
いは全く使用しなくても良くなる。

しかも従来の高特性と言われるフェライト磁石でも得
られないような、固有保磁力5000（Oe）以上の優れた磁
石特性が得られる。

かかる本発明の磁石は、従来にない全く新しい磁石材
料ともいえるものであって、従来のフェライト磁石では
満足し得ない特性を要求さる部分，用途に好適に用い得
るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C22C 38/00 303 H01F 1/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原子比率で、（イ）希土類元素としてのY,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Td,
Dyの１種又は２種以上の比率が３％以下（ロ）Fe,Co,Ni,Mnの１種又は２種以上の比率が50〜90
％（ハ）Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Cu,Znの１種又は２種
以上の比率が４〜30％（ニ）B,Al,Ga,In,Tl,C,Si,Ge,N,Pの１種又は２種以上
の比率が0.5〜５％から成ることを特徴とする永久磁石
材料。
【請求項２】原子比率で、（イ）Fe,Co,Ni,Mnの１種又は２種以上の比率が50〜90
％（ロ）Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Cu,Znの１種又は２種
以上の比率が４〜30％（ハ）B,Al,Ga,In,Tl,C,Si,Ge,N,Pの１種又は２種以上
の比率が0.5〜５％から成ることを特徴とする永久磁石
材料。