JPS6034005A

JPS6034005A - 永久磁石

Info

Publication number: JPS6034005A
Application number: JP58141850A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Fujimura; 藤村　節夫; Masato Sagawa; 眞人佐川; Yutaka Matsuura; 裕松浦; Hitoshi Yamamoto; 日登志山本; Masao Togawa; 戸川　雅夫
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1983-08-04
Publication date: 1985-02-21
Also published as: EP0134304B2; EP0134304A1; CA1280012C; HK68690A; US4859255A; EP0134304B1; SG48690G; JPH0510807B2; DE3372424D1

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】本発明は市価で資源希少なコバルトを全く使用しない、
希」二類・鉄系高性能永久磁石材料に関する。

永久磁石材料は一般家庭の各種電気製品から、自動車や
通信器部品、大型コンピュータの周辺端電気・電子材料
の一つである。近年の電気、電子機器の高性能化・小型
化の要求にともない、永久磁石材料もまた性能化がめら
れている。

現在の代表的な永久磁石材料はアルニコ、ハートフェラ
イトおよび希土類コバルト磁石である。

最近のコバルトの原料事情の不安定化にともない、コ・
・ヘルドを２０〜３０１■含むアルニコ磁石の黒星は減
り、鉄の酸化物を主成分とする安価な八−トフェライト
か磁石材料の主流を占めるようにな−）た。一方、希土
類コバルト磁石は最大工ネルキー積２０ＭＧＯｅ以りを
有する高性能磁石であるか、コバルトを５０〜６５重量
％も含むうえ、希土類鉱り中にあまり含まれていない５
ｆｆｌを多、峨に使用するため大変高価である。しかし
、他の磁石に比へて５磁気特性が格段に高いため、−Ｆ
として小型で、付加価値の高い磁気回路に多く使われる
ようになった。

希土類コパルｉ・磁石のような高性能磁石がもっと広い
分野で安価に、かつ多量に使われるようになるためには
、高価なコバルトを含まず、かつ希土類金属として、鉱
石中に多量に含まれているネオジムやプラセオジウムの
ような軽希土類元素を中心成分とすることが必要である
。

このような希土類コパルＦ磁石に代る永久磁石材料の試
みは、まず希土類・鉄工元系化合物についてなされた。

ｌｒ、−Ｌ類・鉄系化合物は希土類コパル１系化合物と
比べて存在する化合物の種類が少なく、またー・般的に
キュリー・五も低い。そのため、希土類コバルト化合物
の磁石化に用いられている鋳造法や粉末冶金的手法では
、希土灯１鉄系化合物においては、従来いかなる方法も
成功していない。

クラーク（Ａ、　Ｅ、　Ｃ１ａｒｋ）はスパツクしたア
モルファスＴｂＦｅｚが４．２°にで３０　ｋｏｅの高
い保磁力（Ｈｃ）を有することを見出し、３００〜３５
０°Ｃで熱処理することによって室温で）Ｉｃ＝３．４
ｋＯｅ　、最大工身ルキー積（（ＢＨ）ｍａｗ　）　＝
　７ＫＧＯｅを示すことを示したＣＡｐｐｌ、　Ｐｈｙ
ｓ、　Ｌｅｔｔ、　２３（１１：ｌ、　１９７３．６４
２−６４５）。

フロート（Ｊ、　Ｊ、　Ｇｒｏａｔ）等はＮｄ、　Ｐｒ
の軽希土類元本を用いたＮｄＦｅ及びＰｒＦｅの超急冷
リボンがＨｃ＝７．５ｋｏｅを示すことを報告している
。しかし、Ｂ「は５ｋＧ以下で（Ｂ）Ｉ）ｍａｔは３−
４　ＭＧＯｅを・Ｒすにすぎない　（Ａｐｐｌ、　Ｐｈ
ｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　３７．　＋８８０．１θ８６、Ｊ
、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　５３．（３）　１９８２
．２４０４−２４０８）。

このように、予め作成したアモルファスを熱処理する方
法と超急冷法の一ユつが、右土類・鉄系磁石を得る最も
有望な手段と［７て知られていた。

しかし、これらの方法で得られる材料はいｆれち薄１摸
又は薄帯であり、スピーカやモータなどの・ＩＩＪの磁
気回路に用いられる磁（ｊ材ネ゛ｌではない。

さらにクーン（Ｎ、　Ｃ，Ｋｏｏｎ）等はＬａを加える
ことによって重希土類元素を含有したＦｅＢ系合金の超
急冷リボンを得て、（Ｆｅｏ％ｚＢｏ、Ｊｏ、ｇ　Ｔｂ
６．Ｑｓ’−ａｏ、Ｑ５の組成のリボンを熱処理するこ
とにより、ｌｌｃ　＝　９ｋＯｅに達することを見出し
た（Ｂｒ　＝　５　ｋＧ、Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ。

Ｌｅｔｔ、　３９　（１０）、　１９８１．８４０−８
４２）。

カッ’；：ｒ　７　（Ｌ、　Ｋａｂａｃｏｆｆ　）等は
、ＦｅＢ系合金で（”’ｏ、１ＢＱ−２）ｌ−ｚＰｒｚ
　（Ｘ　＝　Ｏ〜０．３原イ比）の組成の超急冷リボン
を作成したが、室温でのＨｅは数Ｏｅのし′くルのもの
しか得られなかった（Ｊ、　ＡＩ）Ｐｌ−Ｐｈｙｓ、　
５３　（３）　１９８２．　２２５５〜２２５？）。

これらのスパッタリングによるアモルファス薄膜及び超
急冷リボンから得られる磁石は、薄く、寸法的な制約を
受け、それ自体として一般の磁気回路に使用可能な実用
永久磁石ではない。即ち、従来のフェライトや希土類コ
バルト磁石のような任意の形状・寸法を有するバルク永
久磁石体を得ることができない。また、スパッタ薄■り
及び超急冷リボンはいずれも木質」二等方性であり、室
温での磁石特性は低く、これらから高性能の磁気異方性
永久磁石な得ることは、事実」工率可能である。

最近、永久磁石はますます過酷な環境−たとえば、磁石
の薄型化にともなう強い反磁界、コイルや他の磁石によ
って加えられる強い逆磁界、これらに加えて機器の高速
化、高負荷化により高温度途において、特性安定化のた
めに、一層の高保磁力化か必要とされる。（一般に永久
磁石のｉＨｃは温度上Ａにともない低下する。そのため
室温におけるｉＨｃが小さければ、永久磁石が高温度に
露されると減磁が起こる。しかし、室温におけるｉＨｃ
が十分高ければ実質的にこのような減磁は起こらない。

）フェライトや局十類コパルＩ−磁石では、高保磁力化を
図るため、添加元素や異なる組成系を利用しているか、
その場合一般に飽和磁化が低下し、（ＢＨ）ｍａｗ　も
低い。

本発明はかかる従来法の欠点を解消した新規な実用永久
ｆｅ石ないし磁性材才４を提供することを基本的目的と
寸−る。

かかる観点より、本発明者等は先にＲ−Ｆｅ二元系をヘ
ーヌとして、キュリ一点か高く、１］つ室温付近で安定
な化合物磁石を作ることを目標とし１、多秒の早を探っ
た結果、特にＦｅＢＲ系化合物及びＦｅＢＲＭ　ｒ化合
物が磁石化に最適であることを見出した（特願昭５７−
１４５０７２．　特願昭５７−２００２０４）。

ここでＲとはＹを包含する希−（−類元素の内、少なく
とも一以上」二を示し、特にＮｄ、　Ｐｒの軽希土類元
素が望ましい。日はホウ素を示す。ＸはＴｉ。

Ｚｒ、　ＨＦ、　Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｎｉ、　Ｔａ、　Ｇ
ｅ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｂｉ、　Ｍｏ。

Ｎｂ、　ＡＩ、　Ｖ、　Ｗの内から選ばれた一種以上を
示す。

このＦｅＢＲ系磁石は実用に十分な３００℃以上のキ、
り一点を有し、且つ、Ｒ−Ｆｅ二元系では従来成功１．
ていなかったフェタイトづ希土類コノ゛ルトと同し粉末
冶金的手法によって得られる。

またＲとしてＮｄやＰｒなとの資源的に豊富な軽希土類
元系を中心組成とし、高価なＧｏやＳｍを必ずしも含有
せず、従来のイＪ土類コバルト磁石の最高特性　（（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ＝３１８ＧＯｅ）をも大幅に越える（ＢＨ）
ｍａｔ３８ＭＧＯｅ以上もの特性を有する。

さらに、木発明者等はこれらＦｅＢＲ系、　ＦｅＢＲＭ
系化合物磁石が従来のアモルファス薄膜や超急冷リボン
とはまったく異なる結晶性のＸ線回折パターンを示し、
新規な正方晶系結晶構造を主相として有することを見出
した（特′Ｍｌ眉５８−９４８７６）。

これらのＦｅＢＲ系、ＦｅＢＲＭ系合金のキュリ一点は
般に３００℃前後〜３７０℃であるが、さらにこれらの
系においてＦｅを置換して５０原子２以下のＧｏを含有
する永久磁石は、より高いキュリ一点を有し、同一出願
人により出願されている（ＦｅＣｏＢＲ系特願昭５７−
１６６ｔＥｔ６３号、ＦｅＣｏＢＲＭ系特願昭５８−５
８１３号）。

本発明はさらに、前述ノＦｅＣｏＢＲ及びＦｅＣｏＢＲ
Ｍ系磁石において得られる高いキュリ一点と、これらと
ほぼ回等以」二の高い最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａＫ
を保有しさらにその温度特性、特にｉＨｃを向上せしめ
ることを具体的目的とする。

本発明によれば、ＲとしてＮｄやＰｒなとの軽希土類を
中心としたＦｅＣｏＢＲ及びＦｅＣｏＢＲＭ系磁石に、
Ｒの一部として重希土類を中心としたＲ１としてＤｙ。

Ｔｂ、　Ｇｄ、　Ｈａ、　Ｅｒ、　Ｔｍ、　ｙｂノ少な
くとも一種を含有することによッテ、ＦｅＣｏＢＲ系、
ＦｅＣｏＢＲＭ系において高い（ＢＨ）ＩＩｌａｔを保
有したままｉ　Ｈｃをさらに向−卜せしめた。

即ち、本発明による永久磁石は次の通りである。

ＦｅＣ；ｏＢＲ系において、下１諮」−栢子喪ｐｒ＞１
格上類元素Ｒ，の和をＲとしたとき、原子百分比でＲ１
０，０５〜５　％、　Ｒ１２，５−２０％、　８４〜２
０％、　Ｇｏ　３５％以下（但しＧｏ　ＯＸを除く）、
残部Ｆｅより成る磁気異方性焼結永久磁石；但しＲ５はＤｙ、　Ｔｂ、　Ｇｄ、　）ｌｏ、　Ｅｒ、
　Ｔｍ、　Ｙｂの内−挿具Ｊ：、Ｒ２はＮｄとＰｒの合
計が８０％以上で残りがＲ１以外のＹを包含する希土類
元素の少くとも−・種。

ＦｅＣｏＢＲ）Ｉ系において下記Ｒ，とＲ１の和をＲと
したとき、原子百分比でＲ１０，０５〜５％、Ｒ１２，
５〜２０％、　８４〜２０％、　Ｇｏ　３５％以下（但
しＣｏ　０％を除り）、下記の所定％以下の添加元素バ
の一種以上（但し、ｈとして二種以上の前記添加元素を
含む場合は、Ｈ合量は髄核添加元素のうち最大値を有す
るものの原子百分比以下）、及び残部Ｆｅより成る磁気
異方性焼結磁石；但しＲイはＤｙ、　Ｔｂ、　Ｇｄ、　Ｈｏ、　Ｅｒ、　
Ｔｍ、　Ｙｂの内−挿具り、、Ｒ２はＮｄとＰｒの合計
が８０％以上で、残りがＲ。

以外のＹを包含する希土類元素の少くとも−・種であり
、添加元素Ｈは下記の辿り：Ｔｉ　３　％、　Ｚｒ　３．３％。

Ｈｆ　３．３　％、　Ｃｒ　４．５　％。

Ｍｎ　５　％、　Ｎｉ　８　％。

Ｔａ　７　％、　Ｇｅ　３．５ＬＳｎ　１．５Ｌ　Ｓｂ　ｌ　％。

Ｂｉ　５　％、　Ｍｏ　５．２％。

Ｎｂ　９％、　ＡＩ　５ＬＶ　５．５％、　Ｗ　５％。

また、最終製品中に含有される代表的な不純物の、ｉ１
容限度は１記の数値以下とする：Ｇｕ　２％、　０　２
％。

２　２％、　Ｃａ　４χ。

Ｍｇ　４％、　０　２％。

Ｓｉ　５％、　９　２％、但し、ト純物の合計は５を以下とする。

これらの不純物は原料または製造−Ｅ程中に混入するこ
とが予想されるが、上記限界量以」二になると特性が低
下する。これらの内、Ｓ＋はキュリ一点を上げ、また耐
食性を向−卜させる効果を有するか、５χを越えるとｉ
Ｈｃが低下する。Ｃａ、　ＭｇはＲ原料中に多く含まれ
ることがあり、またｉＨｃを増す効果も有するが、製品
の耐食性を低下させるため多量に含有するのは望ましく
ない。

上記組成による永久磁石は、最大工ネルキー積（Ｂ）Ｉ
）ｍａｎ　２０ＭＧＯｅ以上を為したまま、保磁力１Ｈ
ｃ１０　ｋｏｅ以上を有する高性能磁石が得られる。

以下に本発明をさらに詳述する。

ＦｅＢＲ系磁石は前述の通り高い（ＢＨ）ｆｆｌａｘを
有するが、ｉＨｃは従来の高性能磁石の代表であるＳｍ
ｚＧｏ、１型磁石と同等程度（５〜１０ｋＯｅ）であっ
た。

これは強い減磁界を受けたり、温度が一ヒ昇することに
よって減磁されやすいこと、即ち安定性が良くないこと
を示している。磁石のｌＨＣは一般に温度上昇と共に低
ドする。例えば前述の３０ＭＧＯｅ級の５ｆｆ１２Ｃｏ
ｌ□　型磁石やＦｅＢＲ系磁石では１００℃ではおよそ
　５　ｋｏｅ程度の値しか保有しない。（表４）電算機
用磁気ディスクアクチュエータや自動車用モータ等では
強い減磁界や温度−上昇があるため、このようなｉＨｃ
では使用できない。高温においても尚一層の安定性を得
るためには高いキュリ一点を有すると共に室温付近での
ｉＨｃの値をもっと大きくする必要がある６また、室温イ」近においても、磁石の時間経過による劣
化（経時変化）や’／ｉｉ撃や接触などの物理的な１■
乱に対しても一般的にｉＨｃが高い方が安定であること
がよく知られている。

以Ｉ−のことから、本発明者等はＦｅＣｏＢＲ成分系を
中心に更に詳しい検δ（１を行った結果、希土類元素中
のＤｙ、丁す、　Ｇｄ、　Ｈａ、　Ｅｒ、　Ｔｍ、　Ｙ
ｂ）一種以上と、Ｎｄやｐ「などの軽希土類元本等を組
合わせることによって、　ＦｅＢＲ系、ＦｅＣｏＢＲ系
磁石では得られなかった高い保磁力を得ることができた
。

更に、本発明による成分系で−は、１）Ｉｃの増大のみ
ならず、減磁曲線の角形性の改善、即ち（ＢＨ）ｍａｚ
の一層増大の効果をも具備することか’Ｉ’ｌｌった。

なお木発明者等はＦｅＣｏＢＲ系磁石のｉＨｃを増大さ
せるために様々の検討を行った結果、以下の方法がｆｆ
効であることを既に知った。即ち、（１）Ｒ又はＢの含
有量を多くする。

／　Ｏ）ｔ％　ｈｎ　−ｉ’−＊　Ｍ　＃　ｈｎ　？る
−　（ＦｅＣｏＢＲＭ系磁石）しかしながら、Ｒ又はＢ
の含有量を増加する方法は、各々ｉＨｃを増大するが、
含有量が多くなるにつれてＢｒが低下し、その結果（Ｂ
Ｈ）ｆｆｉａｘの値も低くなる。

また、添加元素阿もｉＨｃ増大の効果を有するが、添加
量の増加につれて（ＢＨ）ｍａ　ｘが低下し飛躍的な改
善効果には繋がらない。

本発明の永久磁石においては、重希土類を中心とする希
土類元素Ｒ１の含有と、Ｒ２としてＮｄ、　Ｐｒを主体
することと、さらにＲ，Ｂ、　Ｇｏの所定範囲内の組成
とに基づき、時効処理を施した場合のｉＨＣの増大が顕
著である。即ち、上記特定の組成の合金からなる磁気異
方性焼結体に時効処理を施すと、Ｂｒの値を損ねること
なく　ｉＨｃを増大させ、さらに沢磁曲線の角形性改善
の効果もあり、ＣＢ）ｌ）ｍａｔはほぼ同等かまたはそ
れ以Ｅとなり、その効果は顕著である。なお、Ｒ，Ｂ、
Ｇｏの範囲と、ＣＮｄ＋Ｐｒ）の址をＭＬ定することに
より、昨効処理前においてもｉＨｃ約１０ｋＯｅ以上が
達成され、Ｒ内におけるＲ１の所定の含有により時効処
理の効果がさらに著し〈伺加される。

叩ち、本発明によれば（ＢＨ）ｍａｗ　２０ＭＧＯｅ以
上を保有したまま、Ｔｃ約３１０〜約８４０００かつｉ
Ｈｃ　１Ｏｋｏｅ以上で示される十分な安定性を兼ね備
え、従来の高性能磁石よりも広範な用途に適用し得る高
性能磁石を提供する。

（ＢＨ）ｍａｗ、ｉＨｃの最大値は各々３７．２　ＭＧ
Ｏｅ　（後述表２　、　Ｎｏ、３）、１６．８　ｋＯｅ
（表２．　Ｎｏ、７　）を示した。

本発明の永久磁石に用いるＲは、Ｒ１とＲ２の和より成
るが、ＲとしてＹを包含し、Ｎｄ、　Ｐｒ、　Ｌａ。

Ｇｏ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈａ、　Ｅｒ、　Ｅｕ、　Ｓ
ｍ、　Ｇｄ、　Ｐｇ、　Ｔｍ、　Ｙｂ。

Ｌｕの晶土類元素である。そのうちＲ１はＩｃｙ、　Ｔ
ｂ。

Ｇｄ、　Ｈａ、　Ｅｒ、　Ｔｍ、　Ｙｂの上程のうち少
なくとも一種を用い、Ｒ２は上記上程以外の希土類元素
を示し。

特に軽希土類の内ＮｄとＰｒの合計を８０Ｘ以上包含す
るものを用いる。

これらＲは純希土類元素でなくてもよく、丁業ｊ−入手
可能な範囲で製造上不可避な不純物（他の希土類元素Ｃ
ａ、　Ｍｇ、　Ｆｅ、　Ｔｉ、　Ｃ，０等）を含有する
もので差支えない。

Ｂ　（ホウ素）としては、純ホロン又はフェロポロンを
用いることかでき、不純物としてＡＩ、　Ｓｉ。

Ｃ等を含むものも用いることができる。

本発明の永久磁石は、既述のＲをＲ１と旺の合ル１とし
て原子百分比でＲ，０，０５〜５χ、　Ｆ！　１２．５
、〜２０＄、Ｂ４−２０″％、　Ｃｏ　３５％以下、残
部Ｆｅノ組成において保磁力ｉＨｃ約１０　ｋＯｅ以」
−１残留形束布度Ｂｒ　９ｋＧ以上、最大工ネルキー積
（ＢＨ）ｍａｗ　２０ＭＧＯｅ以上の高保磁力争高エネ
ルギー積を示す。

Ｊ　０．２−３　％、　Ｆ！　＋３−１９　％、　Ｂ　
５−ＩＩ　Ｘ、　Ｇ。

２３％以下、残部Ｆｅの組成は最大工ネルキー積（Ｂ）
Ｉ）ｍａｗ　２ｆ１ＭＧＯｅ以ｈｔ示し、好ましい範囲
である。

また、Ｒ１としてはＤｙ、　Ｔｂが特に望ましい。

Ｒの量を１２．５　％　以−ヒとしたのは、Ｒがこの頃
よりも少なくなると水系合金化合物中にＦｅか析出して
保磁力が急激に低下するためである。Ｒの上限を２０　
％としたのは、２０％以上でも保磁力は１Ｏｋｏｅ以上
の大きい値を示すがＢｒが低下して（ＢＨ）ｍａｔ　２
０ＭＧＯｅ以」；に必要なりｒが得られなくなるからで
ある。

Ｒ４のヤは上述Ｒに置換することによって捉えられる。

Ｉ’１１Ｊｌは表２．　Ｎｏ、２に示すように僅か０．
２　％の置換でもＨｃが増加しており、さらに減磁曲線
の角形性も改善され（ＢＨ）ＩＩＩａｘが増加している
ことが判る。Ｒ１量の）限値はｉＨｃ増加の効果と（Ｂ
Ｈ）ｍａｗ増大の効果を考慮して０．０５Ｘ以りとする
（第２図参照）。Ｒ＋Ｊｔが増加するにつれて、ｉＨｃ
は上鍔していき（表２．　Ｎｏ、２〜７　）　、　（Ｂ
Ｈ）ｍａｗは０．４　％をピークとしてわずかずつ減少
するが、例えば３％の置換でも（Ｂｌ（）＋ａｘは２９
　ＭＧＯｅ以上を示している（第２図参照）。

安定性が特に要求される用途にはｉＨｃが高いほに、す
なわちＲ（を多く含有する力が有利であるが、しかしＲ
７を構成する元素は希−Ｌ類鉱石中にもわすかしか含ま
れておらず、大変高価である。

従ってその上限は５χとする。ＢＰは、４％以下になる
とｉＨｃが１０　ｋＯｅ以下になる。またＢ竜の増加も
Ｒ１１の増加と同じ＜　ｉＨｃを増加させるが、Ｂｒが
低下していく。（ＢＨ）ｗａｘ　２ＯＮＧＯｅ以七であ
るためにはＢ　２０　’Ｅ以下が必要である。

本発明の磁石では、３５％以下のＧｏの含有により（Ｂ
Ｈ）ｗａｘを高く保持しつつ温度特性が改善されるが、
一般にＦｅ合今にＧｏを添加すると、その添加量に比例
してキュリ一点が上昇するものと逆に１降するものがあ
り添加効果を予測することは困難である。

本発明においてＦｅＢＲ系中のＦｅの一部をＣｏで置換
したときのキュリ一点は、第１図に示す通りＧｏの置換
量の増大に伴い徐々に増大する。ｃｏの置換はわずか（
例えば＋１）でもキュリ一点増大に有効であり第１図に
示すようにその置換量により約３１０〜約６４０°Ｃの
任意のキュリー侭ををもつ合金が肖られる。ＦｅをＣＯ
で置換する場合、Ｃｏ早の増大と共にｉＨｃは減少傾向
を示すが、当初（ＢＨ）ｆｆｌａｘは、減磁曲線の角形
性が改善されるためやや増大する。

Ｇｏ２５％以下では、Ｇｏは他の磁気特性特に（ＢＨ）
ｆｆｌａｘ実質上影響を与えることなくキュリ一点の増
大に寄与し、特にＧｏ　２３Ｘ以下では同等以りである
。

Ｇｏ含有場が２５％を越えると（８１１）Ｉｌａｘは低
下していき３５％を越えるとさらに低下し、（Ｂ）ｌ）
ｍａｔは２０ＭＧＯｅより低くなる。才だ、にｏ　Ｄ以
Ｊ二の含有によｊ７Ｂｒの温度係数は約０．１％、７℃
以下になる。本発明のＦｅＣｏＢＲ系磁石はまた、常温
Ｍ磁後のｔｏｏ　′Ｃにお＋１も暴露テストでは、Ｓｍ
ｚＣｏｌｑ磁石、或いはＲ１成りＪを含まないＦｅＢＲ
ｍ石と比べて極めて僅かな減磁率を示し、安定性が太き
（改善されている。

なおＧｏに関して同様の議論はＦｅＣｏＢＲＭ系につい
ても同様に成立ち、キュリ一点増大の効果はＸの添加元
素により多少の変動があるが基本的傾向は同１〜である
。

添加元素ＮはｉＨｃを増し、減磁曲線の角形性を増す効
果があるが、一方その添加ちｉが増すに従ｌｚ’、Ｂｒ
が低「していくため、　（ＢＨ）ｍａｎ　２０８ＧＯｅ
以上を有するにはＢｒ　９ｋＧ以−１−が必要であり、
添加量の各々の１限は先述の値以下と定められる６２種
挿しのにを添加する場合のに金層の上限は、実際に添加
された当該片元素の各上限値のうち最大値を有するもの
の値以下となる。例えばＴｉ、　Ｎｉ、　Ｎｂを添加し
た場合には、Ｎｂの３％以下となる。Ｘとしては、Ｖ、
　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｎｏ、　Ｗ、　Ｃｒ、　ＡＩが好ま
しい。なお、一部のＭ（Ｓｂ、Ｓｎ等）を除いて、Ｈの
添加量は凡そ２％以内が好ましい。

本発明の永久磁石は焼結体として得られ、その平均結晶
粒径は、ＦｅＣｏＢＲ系、　ＦｅＣｏＢＲＭ系いずれに
おいても　１１−１Ｏ０ＬＬ好ましくは２〜４０ＩＬｍ
、特に好ましくは約３〜ｌｏｇｍの範囲にあることが重
要である。焼結は９００〜１２００℃の温度で行うこと
ができる。時効処理は焼結後３５０℃以上当該焼結温度
以下、好ましイは４５０〜８００°Ｃで行うことができ
る。焼結に供する合金粉末は０．３〜８０ｇｍ（好まし
くは　１〜４Ｑ　ｐ、　ｒｎ、特に好ましくは２〜２０
ルｍ）の平均粒度のものが適当である。焼結条件等につ
いては、すでに同一出願人の出願に係る特願昭５８−８
８３７３号、５Ｂ−！１００３９号に開示されている。

以ｒ本発明の態様及び効果について実施例に従って説明
する。試料はつぎの工程によって作成した。（Ｖ！、度
は重量％で表示）（１）合金を高周波溶解し、水冷銅鋳型に鋳造、出発原
料はＦｅとして純度９９．９　％の電解鉄、Ｂとしテア
　ｘ　Ｏボロン合金（１１１，３８％　Ｂ、　５．３２
　％　ＡＩ。

０．７４　％　Ｓｉ、　０．０３　％　Ｇ、残部Ｆｅ）
、Ｒ，！＝Ｌテ純度９９．７　％以上（不純物は主とし
て他の希土類金属）を使用。（Ｇｏは純度８８．８％の
゛屯解Ｇｏを使用〕。

（２）粉砕　スタンプミルにより３５メンシユスルーま
でに粗粉砕し、次いでボールミルにより３時間微粉砕（
３〜ｌｏｐｍ）。

（３）磁界（１０ｋＯｅ）中配向・成形（１，５ｔ／ｃ
ｍ’にて加圧）。

（４）焼結　４０００−１２００°ａ　１時間Ａｒ中、
焼結後放冷得られた試料を加工研摩後、電磁石型の磁石特性試験に
よって磁石特性を調べた。

実施例１゜Ｒとして、Ｎｄと他の希土類元素とを組合わせた合金を
作り、に記の工程により磁石化した。結果を表１に示す
。希土類元素Ｒの中でも、Ｎｏ、１１〜１４に示すよう
にＤｙ、　Ｔｂ、　Ｈａ、等、ｉＨｃ改善に顕著な効果
を有する元素（Ｒ１）が存在することが判った。なお４
本を伺したものは比較例を示す。またＣｏ　５％以上の
含有により、Ｂｒの温度係数は０．０１％／°０以下と
なることか表１から認められる。

実施例２゜Ｎｄ、Ｐｒを中心とした軽希土類元素に、実施例１で挙
げた希土類の種類及び含有量をもっと床几に選び、前述
の方法で磁石化した。さらに、一層のｉＨｃ増大効果を
持たせるため、６ＯＯ〜？ＯＯ’ＯＸ　２時間、Ａｒ中
において熱処理を施した。結果を表２に示す。

表２、Ｎｏ、、Ｆ、ｌは希」二類としてＮｄだけを用い
た比較例である。Ｎｏ、２〜７はａｙをＮｄに置換して
いった場合を示す。Ｄｙ量の増加に伴ないｉＨｃは次第
に増大してゆくが（Ｂ）Ｉ）ｌｌＩａｘは０．４　％　
Ｄｙのあたりで最高値を示す（なお第２図も参照）。

第２図によれば、Ｄｙは０．０５　％から効果奈示し始
め、０．１　％、　０．３％と増大に併いｉＨｃへの効
果を増す（第２図の横軸をｌｏｇスケールに変換すると
明瞭になる）　、　Ｇｄ　（Ｎｏ、１１　）　、　Ｈａ
　（Ｎｏ、ＩＯ）　、Ｔｂ（Ｎｏ、Ｉ２　）　、　Ｅｒ
　（Ｎｏ、１３　）　、　Ｙｂ　（Ｎｏ、１４　）等も
同様の効果を有するが、Ｄｙ、ＴｂはＨｃ増大に効果が
特に顕著である。Ｒ１の内、Ｄｙ、Ｔｂ以外の元素も１
ＯｋＯｅを十分に超える１）Ｉｃを有し、高い（ＢＨ）
ｗａｘをイ１する。　（ＢＨ）ｗａｘ　７３０ＭＧＯｅ
級で、これほどの高いｉＨｃを有する磁石材料はこれま
でにない。Ｎｄに代えて、Ｐｒを用いても（Ｎｏ、　１
５）或いは　（Ｎｄ　＋Ｐｒ）をＲ２のうち８０％以上
としても（Ｎｏ、ＩＢ）　、　（ＢＨ）ｍａｔ２０ＭＧ
Ｏｅ以上を示す。

第３図に典型的なｉＨｃを有する０、８χＤｙ（表１　
、　Ｎｏ、８）　（１）減磁曲線を示す。Ｆｅ−Ｂ−Ｎ
ｄ系の例（表１．　Ｎｏ、＊ｌ）に比べてｉＨｃが十分
高イなっている様−ｒが判る。

実施例３゜添加元素りとして、純度８９χのＴｉ、にｏ、　Ｂｉ。

Ｍｎ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｇｅ、９８　Ｘｃｙ）
Ｗ　、１１９．９　％のＡＩ、９５　％（７）Ｈｆ、ま
たＶ　トＬテ８１．２　Ｘ（７）Ｖを含むフェロバナジ
ウム、Ｎｂとして６７．６χのＮｂを含むフエロニオノ
、Ｃ「として８１．９　ＸのＣｒを含むフよロクロムお
よびＺｒとして７５．５　％　のＺｒを含むフェロンル
コニウムを使用した。

これらを１１Ｊ記と同様の方法で合金化し、さらに５０
０〜７００℃で時効処理を行なった。結果を表３に示す
。

ＦｅＧｏＢＲ系に添加元素Ｎを加えたＦｅＣｉｏＢＲＭ
系合金についても、−十分に高いｉＨｃが得られること
が確かめられる。表３　Ｎｏ、ｌの＃２磁曲線を第３図
曲線３に示ｔ。

（以下余白）表　１次　２表　３表　４

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例においてＦｅをＣＯで置換
した場合のＣｏ含有量とキュリ一点Ｔｃの関係を示すグ
ラフ、第２図は、本発明の一実施例においてＮｄをＲ１
元素Ｄｙで置換した場合のＤ！含有量と１）Ｉｃ　。（ＢＨ）ｍａｔとの関係を示すグラフ、第３図は、代表
的実施例の減磁曲線を示すグラフを夫々示す。出願人　住友特殊金属株式会社代理人　ゴ「押土　加　藤　朝　道第１頁の続き＠発明者戸川　雅夫大阪府三島郡島本町江川２丁目１５−１７　住友特殊金
属株式会社％（）ｌ　小作の表示昭和５８年特許ｗｒＪ第１４１８５０ｑ（１舅和５８年
８月４１１　出願）２　発明の名称永久磁石３　補ＩＦ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４　代理人６　補止の対象１ノ面７　補正の内容図面の浄書（内容に変更なし）手続補正書（自発）昭和５９千２月２８日ｌ　事件の表示昭和５８年特許願第１４１８５０号（昭和５８年８月４日出ｗｎ）２　発明の名称永久磁石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４　代理人５　補正命令の日付　自発６　補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄７　補正の内容別紙の通り ■、明１ｉＩＩＩ書の発明の詳細な説明の欄を次の通り
補止する。（１）第２貝第１５行目に「コバルトナ全く使用」とあ
るを［コバルトを多事−に使用」に補正する。（２）第８頁第１Ｏ〜１１行目に「軒桁」二類元系」ど
あるを「軽希土類元素」に補正する。（３）第１５頁第１２行目にｒＣｏＪとあるをｒｃｅＪ
に補正する。（４）第１８頁第１２行目に「（例えば１％〕」とある
を「（例えば０．１〜１％）」に補正する。（５）第２０頁第５行目ｒ２Ｊをｒ３Ｊとし、「い。」
の前にｒ＜ＡＩは０．１〜３％（Ｂ特に０．２〜２％）
が々ｆまし」を挿入する。（６）　’６２２頁第５〜６行［１にｒＢ　ｒ＋７）温
度係数は０．０１％／”ＣＪスス下とあるをｒＢｒの温
度係数は０．１％／°０以下」に補正する。以　上ｆ−続　補　正　１１）（自発）昭和５９年１１月５日特許庁長官　志賀　学　殿Ｉ　事件の表示　昭和５８年特詐ＷＪｆｆｉ１４１８５
０号（ｊ周相５８年８月４日出願）２　発明の名称　永久磁石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４　代理人５　補止命令の日付　自発６　補止により増加する発明の数　なし７　補正の対象
　明細書の発明の詳細な説明の欄８　補正の内容　別ｔ
４（の通り ■　明＋Ｗ！Ｉ書の発明の詳細な説明の欄を次の通り補
正する。（１）第３頁第３行、「性能」を「高性能」に補Ｉ卜す
る。（２）第４頁第２行、［プラセオジムｊ、Ｊを「プラセ
オジム」にＮｉ市する。（３）第１５頁第７〜８行ｒ３７．２ＭＧＯｅ・・・・
　（表２．Ｎｏ、７）Ｊをｒ４０．６ＭＧＯｅ（表２．
Ｎｏ、１７）　、２０．０ｋＯｅ（表２．ＮＯ，１９）
Ｊに補ｉ［：する。ｆ、４）第１５Ｑ第１７行末尾に次女を追加する。「（イリし、Ｓｍは高価でありｉＨｃを降ト″させるの
てできる限り少ない力が好ましく、Ｌａはイぐ練物とし
てよくｈ）：類金ｈｔ中に含まれるかやはり少ない力か
なｆましい。）」（５つ第１９頁第５行、「温ＩＩ係数」を［温度係狡（
室温〜１４０°Ｃの一１７均イ１ｒｊ３Ｊに？ｔｌｉ　
＋Ｊ−する。ｔｓ）ｙｉｚｔ頁第１７行、ｒ　試験Ｊ　ｔ　ｒ　Ｘ　
験Ｄ　Ｊに補ＩＪ−する。〔７〕第２６頁表２を別紙の表２と差替える。次　２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記Ｒ１と下記Ｒ２の和をＲ（希土類元素）とし
たとき、原子百分比でＪ　Ｑ、０５〜５％、　Ｒ１２，
５〜２０　％、　８　４〜２０　Ｌ　Ｃｏ　３５％以下
（但しＣｏ　ＯＸを除く）、残部Ｆｅから成る磁気異方
性焼結永久磁・６；ｆｌ　Ｌ、Ｒ，はＤｙ、　Ｔｂ、　Ｇｄ、　Ｈａ、　Ｅ
ｒ、　Ｔｍ、　Ｙｂの内一種以上、Ｒ２はＮｄとＰｒの
合計が８０名以上で、残りがＲ１以外のＹを包含する希
土類元素の少なくとも一種・
（２）下記Ｒ４と下記Ｒ２の和をＲ（希土類元素）とし
たとき、原子百分比でＲ１Ｏ，０５〜５％、　Ｒ１２，
５〜２０χ、８　４〜２０　％、　Ｇｏ　３５Ｘ以下（
（［１，ＬＣｏ　０％を除く）、下記の所定％以下の添
加元素Ｎの一以上１−（但し、暦として二４種以上の前
記添加元素を含む場合は、Ｘ合竜は当該添加元素のうち
最大値ら成る磁気異方性焼結永久磁石；但し、Ｒ１はＤｙ、　Ｔｂ、　Ｇｄ、　Ｈａ、　Ｅｒ、
　ＴＩＩＩ、　Ｙｂの内−・種以上、ＲＺはＮｄとＰｒ
の合計が８θ％以上で、残りがＲ，以外のＹを包含する
希土類元素の少なくとも−・種であり、添加元素には下
記の通り：Ｔｉ　３　％、　Ｚｒ　３．３％。Ｈｆ　３．３　％、　Ｃｒ　４．５　％。Ｍｎ　５　％、　Ｎｉ　６　％。Ｔａ　７　％、　Ｇｅ　３．５％。Ｓｎ　１．５Ｌ　Ｓｂ’　Ｉ　ｙａ。Ｂｉ　５　％、　Ｍｏ　５．２％。Ｎｂ　９　χ、　Ａ１　５　％。Ｖ　５．５％、　Ｗ　５Ｘ。