提供一种提高了磁特性和热稳定性的稀土‑过渡金属系强磁性合金。提出一种稀土‑过渡金属系强磁性合金，其特征在于，具有下述式(1)所表示的组成。R11‑xR2x(Fe1‑yCoy)w‑zTiz…(1)。式(1)中，R1至少具有Y，可以进一步具有Gd，R2至少具有Sm，可以进一步含有选自由La、Ce、Nd和Pr组成的组中的至少1种稀土元素，x、y、z、w分别为满足0＜x＜1.0、0≦y≦0.4、11≦w≦12.5、1/3≦z≦0.7且x≦6z‑2的数。)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】稀土-过渡金属系强磁性合金
本专利技术涉及稀土-过渡金属系强磁性合金，特别是涉及适合用于永磁体的稀土-过渡金属系强磁性合金。
技术介绍
近年来，需要开发降低了稀土元素含量的磁体。本说明书中，稀土元素是指选自由钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素组成的组中的至少1种元素。这里，镧系元素是从镧至镏这15种元素的总称。作为所含稀土元素的组成比率相对小的强磁性合金，已知具有体心正方晶ThMn12型晶体结构的RT12(R为稀土元素的至少1种，T为Fe、Co或Ni)。虽然RT12具有高磁化，但存在晶体结构热不稳定的问题。专利文献1中公开了下述稀土永磁体：将作为T元素的Fe的一部分由作为结构稳定化元素的Ti部分来置换，转换为高磁化，提高了热稳定性。专利文献2中公开了下述稀土永磁体：将RFe12系化合物的R元素由Zr、Hf等置换元素M1部分来置换，从而减少置换过渡金属元素的Ti等置换元素M2的量，保持饱和磁化，在这种状态下使ThMn12结构稳定。此外，专利文献3中公开了选择Y或Gd作为RFe12的R元素的一部分的R′-Fe-Co系强磁性合金，记载了下面一点：该R′-Fe-Co系强磁性合金具有通过超急冷法生成的ThMn12型晶体结构，从而显示出高的磁特性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭64-76703号公报专利文献2:日本特开平4-322406号公报专利文献3:日本特开2015-156436号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题广泛用作高性能磁体的各向异性烧结磁体中所使用的类单晶的主相粒子，一般是使原料合金的晶粒粗大化，将该原料合金微粉碎后，经过烧结工序而获得的，考虑到该烧结工序时一般的处理温度，主相化合物需要在至少900℃以上、优选在1000℃以上稳定存在。专利文献1记载的稀土永磁体虽然通过用Ti置换Fe元素而提高了热稳定性，但是，用Ti置换Fe的量多，因此其分磁化变小，无法获得充分的磁特性。另一方面，专利文献2记载的稀土永磁体中虽然通过用Ti等置换过渡金属元素而实现了ThMn12结构的稳定化，但其效果并不一定充分。专利文献3记载的R′-Fe-Co系强磁性合金没有将Fe元素由结构稳定化元素M来置换，因此虽然得到了高的磁化、大的磁各向异性以及高的居里温度，但处于非平衡相，因此有时主相化合物在烧结等高温下致密化的过程中会分解。因此，本专利技术的目的在于提供提高了磁特性和热稳定性的稀土-过渡金属系强磁性合金。用于解决课题的技术方案作为本专利技术涉及的稀土-过渡金属系强磁性合金的优选实施方式，其特征在于具有下述式(1)所表示的组成。R11-xR2x(Fe1-yCoy)w-zTiz…(1)式(1)中，R1为Y或者Y和Gd，R2为选自由Sm、La、Ce、Nd和Pr组成的组的1种以上且至少含有Sm的稀土元素，x、y、z、w分别为满足0＜x＜1.0、0≦y≦0.4、11≦w≦12.5、1/3≦z≦0.7且x≦6z-2的值。专利技术的效果根据本专利技术，能够实现提高了磁特性和热稳定性的稀土-过渡金属系强磁性合金。附图说明图1为显示薄带中所含的bcc-(Fe、Co、Ti)相的相比率与热处理温度的关系的图。图2为显示薄带中所含的具有ThMn12型晶体结构的强磁性化合物相的相比率Ω与Sm置换量x的关系的图。图3为表示显示高温稳定相的组成的组成范围分布图的图。图4为显示磁各向异性场与热处理温度的关系的图。图5为显示各Co置换量y时的晶格常数a、晶格常数c、单位晶胞体积和轴比c/a的Sm置换量x依赖性的图。图6为显示各Ti置换量z时的轴比c/a的Sm置换量x依赖性的图。图7为显示Co置换量y与居里温度的关系的图。图8为显示实施例4涉及的强磁性合金室温下的初始磁化曲线的图。图9为实施例5涉及的强磁性合金的截面组织的偏光显微镜图像的图。具体实施方式[稀土过渡金属系强磁性合金的组成]实施方式涉及的稀土-过渡金属系强磁性合金是具有下述式(1)所表示的组成的R1-R2-Fe-Co-Ti系强磁性合金。R11-xR2x(Fe1-yCoy)w-zTiz…(1)上述式(1)中，“R1”至少含有Y，可以进一步含有Gd。此外，上述式(1)中，“R2”至少具有Sm，可以进一步含有选自由La、Ce、Nd和Pr组成的组的至少1种稀土元素。此外，上述式(1)中，表示R2相对于R1和R2的合计的原子数比率的x(R2置换量x)、表示Co相对于Fe和Co的合计的原子数比率y(Co置换量y)、表示Ti的含量相对于Fe、Co以及Ti的总量的原子数比率的z(Ti含量z)、表示Fe、Co、Ti的总量相对于R1和R2的总量的原子数比率的w分别为满足0＜x＜1.0、0≦y≦0.4、11≦w≦12.5、1/3≦z≦0.7且x≦6z-2的数。本专利技术人等进行了深入研究，结果发现了下面一点，得到了上述稀土-过渡金属系强磁性合金(以下简单地称为强磁性合金)。即，发现了下面一点：通过在上述式(1)中，至少采用Y作为R1、根据需要使用Gd，即使不使用Zr、Hf等置换元素，也能够使作为用于确保主相的高温稳定性的结构稳定化元素的Ti的量z减少至z＝1/3左右。进一步还发现，即使将构成ThMn12型晶体结构的稀土元素R1的一部分用Sm等R2置换，以少的Ti添加量，ThMn12型晶体结构也会形成高温平衡相。由此，能够抑制Ti的添加导致的磁特性的降低而维持高热稳定性。因此，提高例如通过烧结法制作块状磁体(バルク磁石)时主相的热稳定性。此外还发现了下面一点：通过在上述式(1)中至少采用Sm作为R2、进一步根据需要使用选自由La、Ce、Nd和Pr组成的组的至少1种稀土元素，能够提高对于强磁性合金的高保磁力化重要的磁各向异性。如上述那样，Ti是作为用于置换Fe或Co的一部分而提高热稳定性的稳定化元素而添加的。发现，主相在高温下稳定的Ti的量z与R2的量x的上限之间存在此消彼长(Trade-off)的关系，通过使R2的量x与Ti的量z满足规定的关系，能够制成主相在高温下稳定的强磁性合金。具体地，通过R2的量x和Ti的量z满足x≦6z-2的关系，能够制成主相可以在高温下稳定存在的磁体。为了制成主相能够在高温下稳定存在的磁体，规定Ti的量z的下限值为1/3，进一步按x的关系规定为x≦6z-2。在将Nd-Fe-B系磁体、Sm-Fe-N系磁体等现有的稀土磁体作为键磁体(ボンド磁石)来使用的情况下，磁体粉末的充填率大概为80％或其以下。即，与烧结磁体的情况相比，每单位体积的稀土元素的含量减少。此时的残留磁束密度(Br)最大为1.2T左右。即便在本实施方式涉及的使稀土-过渡金属系充分致密化而得的烧结磁体那样的状态下进行制作时，如果残留磁束密度(Br)的值只得到低于以往的键磁体的值，则在兼顾磁特性和稀土减少的观点上，优势会减小。因此，利用使用减少了稀土量的强磁性化合物的合金得到的烧结磁体得到1.2T以上的残留磁束密度(Br)是优选的。残留磁束密度(Br)主要是由主相化合物的饱和磁化(Js)以及体积比率和取向度决定的。因此，为了提高残留磁束密度(Br)，使由类单晶主相粒子形成的粉末在磁场中取向并进行烧结作为一个方法是有效的，但考虑到实际得到的取向度、主相比率，需要提高主相化合物的饱和磁化(Js)。具体地，为了得到1.2T以上的残留磁束密度(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种稀土‑过渡金属系强磁性合金，其特征在于，具有下述式(1)所表示的组成，R11‑xR2x(Fe1‑yCoy)w‑zTiz…(1)式(1)中，R1含有Y或者Y和Gd，R2为选自由Sm、La、Ce、Nd和Pr组成的组中的1种以上，至少含有Sm，x、y、z、w分别为满足0＜x＜1.0、0≦y≦0.4、11≦w≦12.5、1/3≦z≦0.7且x≦6z‑2的值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.26 JP 2016-2512181.一种稀土-过渡金属系强磁性合金，其特征在于，具有下述式(1)所表示的组成，R11-xR2x(Fe1-yCoy)w-zTiz…(1)式(1)中，R1含有Y或者Y和Gd，R2为选自由Sm、La、Ce、Nd和Pr组成的组中的1种以上，至少含有Sm，x、y、z、w分别为满足0＜x＜1.0、0≦y≦0.4、11≦w≦12.5、1/3≦z≦0.7且x≦6z-2的值。2.根据权利要求1所述的稀土-过渡金属系强磁性合金，其特征在于，所述式(1)中，z为满足1/3≦z≦0.6的值。3.根据权利要求1所述的稀土-过渡金属系强磁性合金，其特征在于，所述式(1)中，z为满足1/3≦z＜0.5的值。4.根据权利要求1所述的稀土-过渡金属系强磁性合金，其特征在于，所述式(1)中，y为满足0.1≦y≦0.3的值。5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木启幸，西内武司，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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