永磁体用合金及其制造方法以及永磁体及其制造方法技术

本发明专利技术的永磁体用合金含有41原子％以上53原子％以下的Mn、46原子％以上53原子％以下的Al和0.5原子％以上10原子％以下的Cu，具有四方晶结构的稳定相的比率为50％以上。四方晶结构的稳定相的比率为50％以上。四方晶结构的稳定相的比率为50％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】永磁体用合金及其制造方法以及永磁体及其制造方法


[0001]本专利技术涉及永磁体用合金及其制造方法以及永磁体及其制造方法。

技术介绍

[0002]Nd－Fe－B系或Sm－Co系等的稀土系永磁体在汽车用途、铁路用途、家电用途、工业用途等的电动机中使用，有助于它们的小型化/高性能化。然而，稀土系永磁体所使用的稀土元素由于产地受限等的理由，供应并不稳定，预料到永磁体的全球性市场扩大的状况下，稀土元素存在未来的资源风险和价格高涨的风险。因此，需求尽可能不使用稀土元素的永磁体。
[0003]作为不使用稀土元素的永磁体，以往已知Mn－Al系永磁体。Mn－Al系永磁体以具有四方晶结构的铁磁性相τ－MnAl相为主相。τ－MnAl相为亚稳相，在以原子比计Mn﹕Al＝55﹕45附近的组成中，从具有六方晶结构的高温相进行冷却时出现。在专利文献1中，公开了通过添加C来提高τ－MnAl相的稳定性的Mn－Al－C系永磁体。
[0004]在专利文献2中，公开了以重量比计由Cu：0.1～65％、Al：15～50％、总计5％以下的副成分元素、剩余部分的Mn构成的Cu－Al－Mn系磁体合金的利用液体急冷法的制造方法。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特公昭39－012223号公报報
[0008]专利文献2：日本特开昭59－004946号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的技术问题
[0010]Mn－Al系永磁体的主相τ－MnAl相为亚稳相，通过在例如600℃进行10小时热处理，有时会变化成属于稳定相的非铁磁性相γ－Mn5Al8相和β－Mn相，因此，存在磁特性容易降低的问题。专利文献1所公开的Mn－Al－C系永磁体虽然能够通过添加C来提高τ－MnAl相的稳定性，但其仍然是亚稳相，存在通过热处理变化成非铁磁性相的情况，因此，难以得到高的磁特性。
[0011]专利文献2所公开的Cu－Al－Mn系磁体合金的制造方法必需进行急冷，磁特性非常低，因此，作为磁体合金的实用性差。
[0012]本专利技术提供不使用稀土元素且具有稳定性优异的四方晶结构的永磁体用合金及其制造方法以及永磁体及其制造方法。
[0013]用于解决技术问题的技术方案
[0014]在非限定性的例示的实施方式中，本专利技术的永磁体用合金含有Mn：41原子％以上53原子％以下；Al：46原子％以上53原子％以下；Cu：0.5原子％以上10原子％以下，具有四方晶结构的稳定相的比率为50％以上。
[0015]在一种实施方式中，含有：Mn：44原子％以上53原子％以下；Al：46原子％以上51.5原子％以下；Cu：0.5原子％以上7原子％以下。
[0016]在一种实施方式中，含有：Mn：45原子％以上51.5原子％以下、Al：46原子％以上50原子％以下、Cu：0.5原子％以上5原子％以下。
[0017]在一种实施方式中，C少于1原子％(包括0原子％)。
[0018]在一种实施方式中，Mn、Al、Cu和C的合计含量为100原子％(其中，可以含有不可避免的杂质)。
[0019]在非限定性的例示的实施方式中，本专利技术的永磁体用合金的制造方法包括：以形成含有41原子％以上53原子％以下的Mn、46原子％以上53原子％以下的Al和0.5原子％以上10原子％以下的Cu的永磁体用合金的方式准备第一合金的第一工序；和在真空中或不活泼气体中以300℃以上、750℃以下对上述第一合金进行热处理而得到第二合金的第二工序。
[0020]在一种实施方式中，在上述第一工序中，以形成含有44原子％以上53原子％以下的Mn、46原子％以上51.5原子％以下的Al和0.5原子％以上7原子％以下的Cu的永磁体用合金的方式准备上述第一合金。
[0021]在一种实施方式中，在上述第一工序中，以形成含有45原子％以上51.5原子％以下的Mn、46原子％以上50原子％以下的Al和0.5原子％以上5原子％以下的Cu的方式准备永磁体用合金的上述第一合金。
[0022]在一种实施方式中，在上述第一工序中，以形成含有少于1原子％未満(包括0原子％)的C的永磁体用合金的方式准备上述第一合金。
[0023]在一种实施方式中，在上述第一工序中，以形成Mn、Al、Cu和C的合计含量为100原子％(其中，可以含有不可避免的杂质)的永磁体用合金的方式准备上述第一合金。
[0024]在非限定性的例示的实施方式中，本专利技术的永磁体含有：Mn：41原子％以上53原子％以下；Al：46原子％以上53原子％以下；Cu：0.5原子％以上10原子％以下，具有四方晶结构的稳定相的比率为50％以上。
[0025]在一种实施方式中，永磁体含有：Mn：44原子％以上53原子％以下、Al：46原子％以上51.5原子％以下、Cu：0.5原子％以上7原子％以下。
[0026]在一种实施方式中，永磁体含有：Mn：45原子％以上51.5原子％以下、Al：46原子％以上50原子％以下、Cu：0.5原子％以上5原子％以下。
[0027]在非限定性的例示的实施方式中，本专利技术的永磁体的制造方法包括：通过上述的任一种永磁体用合金的制造方法准备永磁体用合金的合金准备工序；和使上述永磁体用合金的粉末致密化的致密化工序。
[0028]专利技术的效果
[0029]通过本专利技术，能够提供不使用稀土元素且具有稳定性优异的四方晶结构的永磁体用合金及其制造方法以及永磁体及其制造方法。
附图说明
[0030]图1是表示对实施例1的第二合金的结晶结构通过X射线衍射装置进行测定的结果的图。
具体实施方式
[0031]本专利技术的专利技术人发现，通过将Mn、Al、Cu各元素限定为适当的组成范围，且进行适当的热处理，能够将作为永磁体用合金优选的作为稳定相的、饱和磁化大的四方晶结构以50％以上的高比率获得。其中，所谓本专利技术中的稳定相是指：具有四方晶结构，且在500℃以上750℃以下的热处理温度的范围内等温保持24小时以上后也存在的四方晶相。
[0032]＜永磁体用合金＞
[0033]以下，对永磁体用合金的组成等的限定理由进行说明。
[0034]Mn的含量为41原子％以上53原子％以下。Mn的含量低于41原子％或超过53原子％时，饱和磁化小的异相(γ－Mn5Al8相、β－Mn相)的比率变大，具有四方晶结构的稳定相的比率达不到50％以上，无法获得作为永磁体充分的磁化。为了获得更高的磁化，Mn的含量优选为44原子％以上53原子％以下，更优选为45原子％以上51.5原子％以下。
[0035]Al的含量为46原子％以上53原子％以下。Al的含量低于46原子％或超过53原子％时，饱和磁化小的异相的比率变大，具有四方晶结构的稳定相的比率达不到50％以上，无法获得作为永磁体充分的磁化。为了获得更高的磁化，Al的含量优选为46原子％以上51.5原子％以下，更优选为46原子％以上50原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种永磁体用合金，其特征在于，含有：Mn：41原子％以上53原子％以下；Al：46原子％以上53原子％以下；Cu：0.5原子％以上10原子％以下，具有四方晶结构的稳定相的比率为50％以上。2.如权利要求1所述的永磁体用合金，其特征在于，含有：Mn：44原子％以上53原子％以下；Al：46原子％以上51.5原子％以下；Cu：0.5原子％以上7原子％以下。3.如权利要求1或2所述的永磁体用合金，其特征在于，含有：Mn：45原子％以上51.5原子％以下；Al：46原子％以上50原子％以下；Cu：0.5原子％以上5原子％以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的永磁体用合金，其特征在于：C少于1原子％，其中，包括0原子％的情况。5.如权利要求4所述的永磁体用合金，其特征在于：Mn、Al、Cu和C的合计含量为100原子％，其中，可以含有不可避免的杂质。6.一种永磁体用合金的制造方法，其特征在于，包括：以形成含有41原子％以上53原子％以下的Mn、46原子％以上53原子％以下的Al和0.5原子％以上10原子％以下的Cu的永磁体用合金的方式准备第一合金的第一工序；和在真空中或不活泼气体中以300℃以上、750℃以下对所述第一合金进行热处理而得到第二合金的第二工序。7.如权利要求6所述的永磁体用合金的制造方法，其特征在于：在所述第一工序中，以形成含有44原子％以上53原子％以下的Mn、46原子％以上51.5原子％以下的Al和0.5原子％以上7原子％以下的Cu的永磁体用合金的方式准备所述第一合金。8.如权利要求6或7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝沼亮介，大森俊洋，许皛，桥本直树，槙智仁，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：