[发明专利]以Sm－Fe二元系合金为主成分的磁铁用原料及其制造方法以及磁铁

说明书

本发明涉及含有Sm和Fe的磁铁用原料、通过将磁铁用原料氮化而得到的磁铁以及它们的制造方法。根据本发明的第1的主旨，提供一种磁铁用原料，是以Sm－Fe二元系合金为主成分的磁铁用原料，其中，通过X射线衍射法测定的Sm₂Fe₁₇(024)峰相对于SmFe₇(110)峰的强度比小于0.001。

技术领域

本发明涉及含有Sm和Fe的磁铁用原料及其制造方法以及通过将磁铁用原料氮化而得到的磁铁。

背景技术

稀土类磁铁作为磁通密度高的极强力永久磁铁被用于各种用途。作为代表性的稀土类磁铁，已知以Nd₂Fe₁₄B为主相的钕磁铁。该钕磁铁中，一般为了强化耐热性和矫顽磁力而添加镝。然而，镝为稀少的稀土类元素，而且受产地的限制，价格不稳定，因此在寻求尽量不使用镝的稀土类磁铁。

在这样的状况下，作为不使用镝的稀土类磁铁，使用作为稀土类的Sm的磁铁备受关注。作为这种含有Sm的磁铁，已知Sm－Fe－N系磁铁(专利文献1、2)。

更详细而言，专利文献1中记载了一种磁铁，是含有R(R为稀土类元素的1种以上，R中的Sm比率为50原子％以上)、T(Fe、或Fe和Co)、N和M(Zr、或将Zr的一部分以Ti、V、Cr、Nb、Hf、Ta、Mo、W、Al、C和P中的1种以上进行取代的合金)的R－T－M－N系的磁铁，R量为4～8原子％，N量为10～20原子％，M量为2～10原子％，剩余部分实质上为T。该磁铁包含以R－T－N系合金为主相的硬磁性相和由T(主要是αFe)构成的软磁性相。

更详细而言，引用文献2中公开了一种磁铁材料，其特征在于，实质上由通式R_x(T_{1－u－v－w}Cu_uM1_vM2_w)_1－x－yA_y(式中，R为含有Y的选自稀土类元素中的至少1种元素，T为Fe或Co，M1为Zr、Ti、Nb、Mo、Ta、W、Hf中的至少1种元素，M2为Cr、V、Mn、Ni中的至少1种元素，A为N或B中的至少1种元素，x、y、u、v和w以原子比计分别为0.04≤x≤0.2、0.001≤y≤0.2、0.002≤u≤0.2、0≤v≤0.2、0≤w≤0.2)表示，含有包含20原子％以上的Cu的非磁性相0.2～10体积％和硬磁性主相，且上述硬磁性主相的平均结晶粒径为100nm以下。

专利文献1所记载的磁铁中，稀土类R的含量少到4～8at％，并且含有由αFe构成的软磁性相。此外，专利文献2所记载的具有磁铁特性的材料组织含有相对于材料组织的总量为0.2～10体积％的非磁性相，所述非磁性相包含整体的20at％以上的Cu原子。因此，由专利文献1和2得到的磁铁有可能在使用期间产生保持力的下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10－312918号公报

专利文献2:日本专利第3715573号公报

发明内容

本发明目的在于提供一种通过氮化而可得到具有优异的磁铁特性的磁铁的磁铁用原料及其制造方法以及磁铁。

含有Sm和Fe的磁铁用原料中，Sm和Fe形成二元系的成分(Sm－Fe二元系合金)。该系仅由具有TbCu₇型的结晶结构的SmFe₇相构成的磁铁用原料中，氮化后的饱和磁通密度理论值高达1.7T，此外，居里温度也成为超过Sm₂Fe₁₇N_x化合物的476℃的520℃。本发明的发明人发现，通过将Sm－Fe二元系合金中的SmFe₇相所占的比例非常高的磁铁用原料氮化，可得到具有优异的磁铁特性的磁铁。