JPS6329908A - R−Fe−B系希土類磁石の製造方法 - Google Patents
R−Fe−B系希土類磁石の製造方法Info
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- JPS6329908A JPS6329908A JP61172988A JP17298886A JPS6329908A JP S6329908 A JPS6329908 A JP S6329908A JP 61172988 A JP61172988 A JP 61172988A JP 17298886 A JP17298886 A JP 17298886A JP S6329908 A JPS6329908 A JP S6329908A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は超急冷法を利用したR−Fe−B系希土類6n
石(RはYを含む希土類元素の1種または2種以上の組
み合わせを示す。)の製造方法に関するものである。
石(RはYを含む希土類元素の1種または2種以上の組
み合わせを示す。)の製造方法に関するものである。
高エネルギー積を有するR−Fe−B系希土類磁石の製
造プロセスは2種に大別できる。
造プロセスは2種に大別できる。
第1の方法は特開昭59−46008号公報及び特開昭
59−64733号公報などに見られるように、R−F
e−B系合金のインゴットを粉砕し、磁場中成型後焼結
するというSm 、Co系希土類磁石の製造に用いられ
ていた方法と同様の粉末冶金プロセスである。
59−64733号公報などに見られるように、R−F
e−B系合金のインゴットを粉砕し、磁場中成型後焼結
するというSm 、Co系希土類磁石の製造に用いられ
ていた方法と同様の粉末冶金プロセスである。
この方法は種々の形状の磁石を製造できる利点があるた
め実用的な方法である。しかしながら、熱安定性を満た
すために、資源的に希少で、価格の高いDyを添加する
必要があるという欠点がある。
め実用的な方法である。しかしながら、熱安定性を満た
すために、資源的に希少で、価格の高いDyを添加する
必要があるという欠点がある。
第2の方法は、例えば、特開昭60−100402号公
報に記載されているように、超急冷法により製造された
合金粉を600〜750℃でホットプレスにより圧密化
した後、すえ込み加工を行い、圧縮方向に異方性を付与
した異方性磁石を得る方法である。
報に記載されているように、超急冷法により製造された
合金粉を600〜750℃でホットプレスにより圧密化
した後、すえ込み加工を行い、圧縮方向に異方性を付与
した異方性磁石を得る方法である。
この方法により作られた磁石は、同じ保磁力レベルで比
較すると、焼結体に比べて良好な熱安定性を有するとい
う特長がある。
較すると、焼結体に比べて良好な熱安定性を有するとい
う特長がある。
しかしながら、熱安定のより一層の向上という点から保
磁力のより大きな磁石が求められていた。
磁力のより大きな磁石が求められていた。
本発明は、超急冷法と温間加工を利用した異方性磁石の
保磁力を増大させる製造方法を提供する事を目的てする
。
保磁力を増大させる製造方法を提供する事を目的てする
。
〔問題を解決するだめの手段]
本発明では、上記口約達成のため下記のように技術的手
段を用いた。
段を用いた。
すなわち、平均結晶粒径0.01〜0.5μmのR−F
e−B系合金(RはYを含む1種又は2種以上の希土類
元素、又Feの一部をCoで置換したR−Fe−Co−
B系合金を含み、更に添加元素(M)としてSi、
AI!、Nb、Zr、Hf、Mo、Ga、P。
e−B系合金(RはYを含む1種又は2種以上の希土類
元素、又Feの一部をCoで置換したR−Fe−Co−
B系合金を含み、更に添加元素(M)としてSi、
AI!、Nb、Zr、Hf、Mo、Ga、P。
Cの1種又は2種以上の組み合わせを用いたR−Fe−
B−M系合金、R−Fe−Co −B−M系合金を含む
)を温間加工により異方性化した後、熱処理を施すこと
により上記目的を達成した。
B−M系合金、R−Fe−Co −B−M系合金を含む
)を温間加工により異方性化した後、熱処理を施すこと
により上記目的を達成した。
上記合金は、好ましくはR:11〜18atχ、B:4
〜1lat%、Co : 30atX以下、残部Feお
よび不可避不純物からなる組成としたものであり、更に
好ましくはR:11〜18atX、B:4〜11atχ
、co=30atx以下、添加物: 0.001〜3a
tχ (添加物MはSl 、A I! + Nb +
Zr 、Hf+Mo、Ga、P、Cの1種又は2種以上
の組み合せ)残部Feおよび不可避不純物からなる組成
としたものである。
〜1lat%、Co : 30atX以下、残部Feお
よび不可避不純物からなる組成としたものであり、更に
好ましくはR:11〜18atX、B:4〜11atχ
、co=30atx以下、添加物: 0.001〜3a
tχ (添加物MはSl 、A I! + Nb +
Zr 、Hf+Mo、Ga、P、Cの1種又は2種以上
の組み合せ)残部Feおよび不可避不純物からなる組成
としたものである。
上記熱処理は、R−Fe−B系合金を600℃以上90
0℃以下の温度に加熱後、0分以上240分以下保持し
、1℃/sec以上の冷却速度で冷却する過程から成る
ことが好ましい。
0℃以下の温度に加熱後、0分以上240分以下保持し
、1℃/sec以上の冷却速度で冷却する過程から成る
ことが好ましい。
本発明においてR−Fe−B系合金の平均結晶粒径が0
.5μmを超えると、IHcが低下し、160℃におけ
る不可逆減磁率が10%以上となって著しく熱安定性を
低下させるため不都合である。又平均粒径0.01μm
未満であると1.Hcが低く、所定の永久磁石特性を得
る事ができない。よって平均結晶粒径を0.01μm以
上0.5μm以下と限定した。
.5μmを超えると、IHcが低下し、160℃におけ
る不可逆減磁率が10%以上となって著しく熱安定性を
低下させるため不都合である。又平均粒径0.01μm
未満であると1.Hcが低く、所定の永久磁石特性を得
る事ができない。よって平均結晶粒径を0.01μm以
上0.5μm以下と限定した。
平均結晶粒径0.01μm以上0.5μm以下のR−F
e−B系合金は以下プロセスによって作製する。
e−B系合金は以下プロセスによって作製する。
まず所定の組成の合金を高周波溶解アーク溶解等で作成
し、本合金を超急冷法によりフレーク化あるいは粉末化
する。超急冷は単ロール法、双ロール法、超音波ガスア
トマイズ法、高圧水アトマイズ法、高圧油アトマイズ法
等の方法により行なう。これらの方法により作製したR
−Fe−B系合金は通常非晶質あるいは非晶質と結晶質
の混合物、あるいは微結晶集合体であるので、そのまま
あるいは500℃以上800℃以下の温度に加熱する事
により平均結晶粒径を0.01μm以上0.5μm以下
に調整する。一般に等方性R−Fe−B系合金の残留磁
束密度は7.5 k G以下であるので。8kG以上の
残留磁束密度を有するR−Fe−B系合金は異方性化し
ていると言える。
し、本合金を超急冷法によりフレーク化あるいは粉末化
する。超急冷は単ロール法、双ロール法、超音波ガスア
トマイズ法、高圧水アトマイズ法、高圧油アトマイズ法
等の方法により行なう。これらの方法により作製したR
−Fe−B系合金は通常非晶質あるいは非晶質と結晶質
の混合物、あるいは微結晶集合体であるので、そのまま
あるいは500℃以上800℃以下の温度に加熱する事
により平均結晶粒径を0.01μm以上0.5μm以下
に調整する。一般に等方性R−Fe−B系合金の残留磁
束密度は7.5 k G以下であるので。8kG以上の
残留磁束密度を有するR−Fe−B系合金は異方性化し
ていると言える。
本発明において用いる異方性化のための温間加工の方法
としては、ホットプレス、すえ込み、圧延、押し出し等
がある。これらの加工において、加工温度600〜75
0℃であり、歪速変が1O−4〜10°であれば異方性
化が可能である。
としては、ホットプレス、すえ込み、圧延、押し出し等
がある。これらの加工において、加工温度600〜75
0℃であり、歪速変が1O−4〜10°であれば異方性
化が可能である。
塑性加工により、異方性化したR−Fe−B系合金の結
晶粒はC軸方向につぶれた形をしている。
晶粒はC軸方向につぶれた形をしている。
結晶粒のC軸に垂直方向の平均径(c)とC軸方向の平
均径(a)の比c / aの平均値が2以上であれば、
残留磁束密度が8kG以上得られるため望ましい。
均径(a)の比c / aの平均値が2以上であれば、
残留磁束密度が8kG以上得られるため望ましい。
塑性変形の手段が温間すえ込みの場合時に高い磁気特性
が得られる。
が得られる。
R−Fe−B系合金は主相としてRzFe+ 4Bある
いはRz(Fe、Co) +4Bを有する合金を意味す
る。永久磁石として望ましい成分範囲を定めた理由は以
下の通りである。
いはRz(Fe、Co) +4Bを有する合金を意味す
る。永久磁石として望ましい成分範囲を定めた理由は以
下の通りである。
R(Yを希土類元素の1種又は2種以上の組み合せ)が
1latχ未満の場合は充分な、Hcが得られず、18
atχを超えるとBrの低下が生ずる。
1latχ未満の場合は充分な、Hcが得られず、18
atχを超えるとBrの低下が生ずる。
よってR量は11〜18atχとした。
B量が4atχ未満の場合は本系磁石の主相であるRz
Fe+aB相の形成が充分でなく、Br 、 1Hcと
もに低い。又、B量が1latχを越える場合は、磁気
特性的に好ましくない相の出現によりBrが低下する。
Fe+aB相の形成が充分でなく、Br 、 1Hcと
もに低い。又、B量が1latχを越える場合は、磁気
特性的に好ましくない相の出現によりBrが低下する。
よって、B量は4〜1latχとした。
Colが30atχを越えるとキューリー点は向上する
が主相の異方性定数が低下し、高、Hcが得られない。
が主相の異方性定数が低下し、高、Hcが得られない。
よって、co量は30at%以下とした。
また、添加元素として、加えても良い元素を定めた理由
は以下の通りである。
は以下の通りである。
Siはキューリー点を上昇させ、A6. Nb 、 G
a 。
a 。
Pは保磁力を上昇させる効果がある。
Cは希土類元素の電解において混入しやすい元素である
が、少量であれば、磁気特性に悪影■5を与えない。N
b 、Zr + Hf + Nb 、Moは耐食性を向
上させる。
が、少量であれば、磁気特性に悪影■5を与えない。N
b 、Zr + Hf + Nb 、Moは耐食性を向
上させる。
これら元素の添加量が、O,0O1atZ未満の場合は
、添加物の効果が不充分であり、3at%を越えるとB
rの低下が大きく好ましくない。従って、添加物量は0
.001〜3atχとした。
、添加物の効果が不充分であり、3at%を越えるとB
rの低下が大きく好ましくない。従って、添加物量は0
.001〜3atχとした。
なお、本発明の合金中にはフェロボロンに含まれる不純
物、Ndや他の希土類元素の還元の際に混入する還元材
、不純物が存在してもよい。
物、Ndや他の希土類元素の還元の際に混入する還元材
、不純物が存在してもよい。
温間加工により異方性化したR−Fe−B系磁石に対し
て熱処理を加える事により、iff石の保磁力を増加さ
せる事ができる。
て熱処理を加える事により、iff石の保磁力を増加さ
せる事ができる。
熱処理温度は600 ℃以上、900 ℃以下が望まし
い。その理由は、熱処理温度が600℃未満では、保磁
力の増加が見られず、900℃より高い場合には、熱処
理前よりも保磁力が低下するためである。
い。その理由は、熱処理温度が600℃未満では、保磁
力の増加が見られず、900℃より高い場合には、熱処
理前よりも保磁力が低下するためである。
保持時間は、試料の温度が均一になる時間でよい。従っ
て工業的生産性を考慮し240分以下とした。
て工業的生産性を考慮し240分以下とした。
冷却速度はl ℃/sec以上必要である。冷却速度が
1℃/sec未満では、熱処理前よりも保磁力が低下す
る。なお、ここで冷却速度は、熱処理風るまでの平均冷
却速度を意味するものである。
1℃/sec未満では、熱処理前よりも保磁力が低下す
る。なお、ここで冷却速度は、熱処理風るまでの平均冷
却速度を意味するものである。
以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例I
Nd+7Fe+sBe合金をアーク溶解により作製し、
本合金をAr雰囲気中で単ロール法によりフレーク状薄
片を作製した。ロール周速は30m/secで得られた
薄片は約30μmの厚さをもった不定形でありX線回折
の結果、非晶質と結晶質の混合物であることが解った。
本合金をAr雰囲気中で単ロール法によりフレーク状薄
片を作製した。ロール周速は30m/secで得られた
薄片は約30μmの厚さをもった不定形でありX線回折
の結果、非晶質と結晶質の混合物であることが解った。
この薄片を32メツシユ以下となるように粗粉砕し、金
型成型により成形体を作製した。成形圧は5 ton
/ caであり、磁場印加は行っていない。成形体の密
度は5−8g/ccである。得られた成形体を700℃
でホットプレスした。ホットプレスの温度は700“C
で圧力は2ton/cI11である。ホットプレスによ
って得られた密度は7.30 g /ccで、ホントプ
レスによって高密度化が充分はかれた。高密度化された
バルク体を更に700℃ですえ込み加工した。試料の高
さはすえ込み加工の前後で圧縮比率が3になるように調
整した。(すえ込み前の高さをhoとし、すえ込み後の
高さをhとするとh o / h = 3 )すえ込み
加工された試料をAr雰囲気中で750℃に加熱し、6
0分保持した後、水冷した。この時の冷却速度は7℃/
secであった。
型成型により成形体を作製した。成形圧は5 ton
/ caであり、磁場印加は行っていない。成形体の密
度は5−8g/ccである。得られた成形体を700℃
でホットプレスした。ホットプレスの温度は700“C
で圧力は2ton/cI11である。ホットプレスによ
って得られた密度は7.30 g /ccで、ホントプ
レスによって高密度化が充分はかれた。高密度化された
バルク体を更に700℃ですえ込み加工した。試料の高
さはすえ込み加工の前後で圧縮比率が3になるように調
整した。(すえ込み前の高さをhoとし、すえ込み後の
高さをhとするとh o / h = 3 )すえ込み
加工された試料をAr雰囲気中で750℃に加熱し、6
0分保持した後、水冷した。この時の冷却速度は7℃/
secであった。
熱処理前後の6P1気特性を第1表に示す。熱処理によ
り保磁力が向上する事が分かる。
り保磁力が向上する事が分かる。
第 1 表
実施例2
圧縮比以外は実施例1と同じ方法によりR−Fe−B系
永久磁石を作製した。結果を第2表に示す。
永久磁石を作製した。結果を第2表に示す。
圧縮比にかかわらず、熱処理後の保磁力が上昇している
事がわかる。
事がわかる。
第 2 表
実施例3
熱処理における保持時間以外は、実施例1と同じ方法に
よりR−Fe−B系永久磁石を作製した。
よりR−Fe−B系永久磁石を作製した。
結果を第3表に示す。
第 3 表
実施例4
熱処理温度を変え保持時間を10分にした以外は実施例
1と同し方法によりR−Fe−B系永久磁石を作製した
。結果を第4表に示す。
1と同し方法によりR−Fe−B系永久磁石を作製した
。結果を第4表に示す。
第4表
実施例5
保持時間を10分にし、冷却方法を変えた以外は実施例
1と同じ方法によりR−Fe−B系永久Eu石を作製し
た。結果を第5表に示す。
1と同じ方法によりR−Fe−B系永久Eu石を作製し
た。結果を第5表に示す。
第 5 表
実施例6
組成を変えた以外は実施例1と同じ方法によりR−Fe
−B系永久磁石を作製した。結果を第0表に示す。
−B系永久磁石を作製した。結果を第0表に示す。
第 6 表
実施例7
すえ込み温度を変える事により、結晶粒径を変化させた
以外は実施例1と同様の方法により、異方性ボンド磁石
を作成した。結果を第7表に示す。
以外は実施例1と同様の方法により、異方性ボンド磁石
を作成した。結果を第7表に示す。
平均結晶粒径0.001μm以上0.5μm以下では良
好な磁気特性を有する事が分かる。
好な磁気特性を有する事が分かる。
第7表
〔効果〕
以上のように、本発明によるR−Fe−B系永久磁石は
従来のものよりも保磁力が大きく、熱安定性の改良に大
きな効果を有する。
従来のものよりも保磁力が大きく、熱安定性の改良に大
きな効果を有する。
Claims (4)
- (1)平均結晶粒径が0.01〜0.5μmであるR−
Fe−B系合金(RはYを含む1種又は2種以上の希土
類元素、又Feの一部をCoで置換したR−Fe−Co
−B系合金を含み、更に添加元素(M)としてSi、A
l、Nb、Zr、Hf、Mo、Ga、P、Cの1種又は
2種以上の組合せを用いたR−Fe−B−M系合金、R
−Fe−Co−B−M系合金を含む)を温間加工により
異方性化した後、熱処理を施すことを特徴とするR−F
e−B系永久磁石の製造方法。 - (2)温間加工により異方性化したR−Fe−B系合金
を600℃以上900℃以下の温度に加熱後、0分以上
240分以下保持し、1℃/sec以上の冷却速度で冷
却する過程から成る事を特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のR−Fe−B系永久磁石の製造方法。 - (3)R−Fe−B系合金がR:11〜18at%、B
:4〜11at%、Co:30at%以下、残部Fe及
び不可避不純物からなる事を特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のR−Fe−B系永久磁石の製造方法。 - (4)前記添加元素の添加量が0.001〜3at%で
ある事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のR−F
e−B系永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61172988A JPS6329908A (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | R−Fe−B系希土類磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61172988A JPS6329908A (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | R−Fe−B系希土類磁石の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6329908A true JPS6329908A (ja) | 1988-02-08 |
Family
ID=15952092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61172988A Pending JPS6329908A (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | R−Fe−B系希土類磁石の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6329908A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6399502A (ja) * | 1986-06-12 | 1988-04-30 | Toshiba Corp | 永久磁石及びその製造方法 |
JPH03260018A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-20 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 異方性希土類永久磁石の製造方法 |
JPH03261104A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-21 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 異方性希土類永久磁石の製造方法 |
JPWO2002103719A1 (ja) * | 2001-06-19 | 2004-10-07 | 三菱電機株式会社 | 希土類永久磁石材料 |
JP2016029679A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-03 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石の製造方法 |
-
1986
- 1986-07-23 JP JP61172988A patent/JPS6329908A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6399502A (ja) * | 1986-06-12 | 1988-04-30 | Toshiba Corp | 永久磁石及びその製造方法 |
JPH03260018A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-20 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 異方性希土類永久磁石の製造方法 |
JPH03261104A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-21 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 異方性希土類永久磁石の製造方法 |
JPWO2002103719A1 (ja) * | 2001-06-19 | 2004-10-07 | 三菱電機株式会社 | 希土類永久磁石材料 |
JP2016029679A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-03 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石の製造方法 |
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