(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3％以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金。
【請求項２】
原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo20％以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金。
【請求項３】
原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素、及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法。
【請求項４】
原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3％以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで加工率10%以上の冷間加工を施し、これをさらに200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法。
【請求項５】
原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、鋳造後、又は700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後、1℃／時以上100℃／秒以下の速度で冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法。
【請求項６】
原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo20%以下、Ni, Cu, Mn, Ag, Zr, Hf, Si, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Tiのそれぞれ10%以下、Sn, Ru, Os, Re, Ge, Au, Pd, Rh, Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B, C, Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法。
【請求項７】
原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo20%以下、Ni、 Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで加工率10%以上の冷間加工を施し、これをさらに200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法。
【請求項８】
原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、鋳造後、又は700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後、1℃／時以上100℃／秒以下の速度で冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法。
【請求項９】
原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる医療用具。
【請求項１０】
原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo 20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる医療用具。
【請求項１１】
原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる宝飾用品。
【請求項１２】
原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo 20%以下、Ni, Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる宝飾用品。
【請求項１３】
原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる電磁機器。
【請求項１４】
原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo 20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる電磁機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｆｅ（鉄）及びＰｔ（白金）と，Ｂｅ（ベリリュウム）、Ｍｇ（マグネシュウム）、Ｃａ（カルシュウム）、Ｓｒ（ストロンチュウム）、Ｂａ（バリュウム）のＩＩａ族元素及び当該ＩＩａ族元素のフッ素化合物の１種又は２種以上からなる高耐食性磁石合金、或いはこれを主成分とし、副成分としてＣｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｕ（銅），Ｍｎ（マンガン），Ａｇ（銀），Ｚｒ（ジルコニウム），Ｈｆ（ハフニウム），Ｓｉ（シリコン），Ｖ（バナジウム），Ｎｂ（ニオブ），Ｔａ（タンタル），Ｃｒ（クロム），Ｍｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン），Ａｌ（アルミニウム），Ｔｉ（チタン）、Ｓｎ（錫），Ｒｕ（ルテニウム），Ｏｓ（オスニウム），Ｒｅ（レニウム），Ｇｅ（ゲルマニム），Ａｕ（金），Ｐｄ（パラジウム），Ｒｈ（ロジウム），Ｉｒ（イリジウム）、希土類元素、Ｂ（硼素），Ｃ（炭素），Ｎ（窒素）の１種又は２種以上からなる高耐食性磁石合金及びその製造法並びにこれを用いた医療用具、宝飾用品及び電磁機器等に関するもので、その目的とするところは、残留磁束密度及び保磁力が大きく、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好で、耐食性の優れた磁石合金を得ることにある。
【０００２】
【従来の技術】
Ｆｅ−Ｐｔ２元系合金においては、Ｆｅ−Ｐｔ５０原子％合金は規則格子のγ１相から不規則格子のγ相への変態温度が約１３２０℃と高温度であるため、水焼入れによる急冷でも既に規則化が進行している過時効の状態にあり、最大エネルギー積の大きな磁石合金が得られない。そこで、Ｆｅ−Ｐｔ系合金の組成をＦｅ側に移動することによって、変態温度を比較的低い温度に低下させ、比較的容易に不規則格子のγ相が得られ、これを規則格子のγ１相に変態させた規則化の初期の状態またはγの母相の地にγ１相が均質微細分散した状態にすることによって、最大エネルギー積の大きな磁石合金が得られている（特公平３−３５８０１号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
Ｆｅ−Ｐｔ系合金は、規則格子γ１相から不規則格子γ相への変態温度が高温度にあるので、残留磁束密度及び保磁力の大きな永久磁石を得るには、まず均質固溶化した規則格子γ１相の形成を避けるため、変態温度以上の高温度からの急冷の熱処理が必要である。このため、残留磁束密度及び保磁力の大きな磁石合金を再現性よく、大量に生産することは工業的に困難であり、これを改善することが強く望まれている。またＦｅ−Ｐｔ系合金は、溶解時の溶湯の流動性が悪く、巣などのない健全な鋳塊を得ることが困難であり、また加工も困難であるので、これらの改善も強く要望されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｆｅ−Ｐｔ系合金の磁石特性、磁石特性の再現性、溶湯の流動性、加工性及び耐食性等を改善することを目的としている。
即ち、本発明は原子パーセントにてＰｔ３３〜５８％とＢｅ３％以下、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのそれぞれ１％以下のＩＩａ族元素及び当該ＩＩａ族元素のフッ素化合物のそれぞれ０．５％以下の１種又は２種以上の合計０．０００１〜５％及び残部Ｆｅからなる合金、或いは必要ならば、これに副成分として、さらにＣｏ  ２０％以下、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｉ、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ｔｉのそれぞれ１０％以下、Ｓｎ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｇｅ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｉｒ、希土類元素のそれぞれ７％以下、、Ｂ，Ｃ，Ｎのそれぞれ１％以下の１種又は２種以上の合計０．００１〜２０％添加した合金で、真空中又は種々なガス雰囲気、例えばアルゴン、メタン、水素、窒素等のガス中において適当な溶解法、例えば高周波誘導溶解法、タンマン炉法、アーク炉法等によって溶湯となし、適当な鋳型、例えば金型、耐火物からなる鋳型などに鋳込むことにより、鋳込み時の溶湯の流動性が良好で巣のない健全な鋳塊が得られる。
【０００５】
磁石特性の向上を図るためには、これを変態温度以上の温度７００℃以上融点以下の温度で適当時間、例えば１分間以上５００時間以下、望ましくは５分間以上３００時間以下加熱した後１００℃／時以上、望ましくは２００℃／時以上の速度で冷却することによって、均質な固溶化処理を施す。ついで，直ちにか或いは必要に応じて加工率１０％以上、望ましくは２０％以上の冷間加工を施した後変態温度以下の温度２００℃以上１０００℃以下、望ましくは３００℃以上８００℃以下の温度で適当時間、例えば１分間以上１０００時間以下、望ましくは５分間以上７００時間以下加熱し、冷却する。或いは、合金組成によっては、鋳造後又は７００℃以上融点以下の温度において１分間以上５００時間以下加熱し均質固溶化処理した後、１℃／時以上１００℃／秒以下の速度で冷却することにより、残留磁束密度３，０００ガウス以上及び保磁力３００エルステッド以上の高耐食性磁石合金が得られるのである。
【０００６】
これらの磁石合金は、磁石特性に優れ、溶湯の流動性、加工性および耐食性が良好であるので、一般的な医療用具、例えばＭＲＩ、カウマグ、心電計アクチュエーター、中空器官接続用器具、歯科用医療用具、義歯固定用具及び貼付用磁石等に好適であり、また白金の含有量が多く耐食性に優れているので、大気中で用いられる宝飾用品、例えばブライダルリング、ファッションリング、ペンダント、ブレスレッド、ネックレス、ピアス及び腕バンド等にも好適である。特に磁石特性が強いので、電気的機械的エネルギーの変換を利用した電磁部品及び当該電磁部品を使用した電磁機器にも好適である。
【０００７】
本発明の特徴とするところは、次の通りである。
[第1発明] 原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3％以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金に関する。
【０００８】
[第２発明]  原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo20％以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、 Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金に関する。
【０００９】
[第３発明]  原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのぞれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法に関する。
【００１０】
[第４発明] 原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3％以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで加工率10%以上の冷間加工を施し、これをさらに200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法に関する。
【００１１】
[第５発明]  原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、鋳造後、又は700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後、1℃／時以上100℃／秒以下の速度で冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法に関する。
【００１２】
[第６発明]   原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法に関する。
【００１３】
[第７発明]  原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後100℃／時以上の速度で冷却し、ついで加工率10%以上の冷間加工を施し、これをさらに200℃以上1000℃以下の温度で1分間以上1000時間以下加熱した後冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法に関する。
【００１４】
[第８発明] 原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてのCo20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなる合金を、鋳造後、又は700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理した後、1℃／時以上100℃／秒以下の速度で冷却することにより、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金の製造法に関する。
【００１５】
[第９発明] 原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる医療用具に関する。
【００１６】
[第１０発明] 原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo 20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B, C, Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる医療用具に関する。
【００１７】
[第１１発明]  原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる宝飾用品に関する。
【００１８】
[第１２発明]  原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo 20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる宝飾用品に関する。
【００１９】
[第１３発明] 原子パーセントにて、Pt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルテッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる電磁機器に関する。
【００２０】
[第１４発明] 原子パーセントにて、主成分としてPt33〜58%とBe3%以下、Mg、Ca、Sr、Baのそれぞれ1%以下のIIa族元素及び当該IIa族元素のフッ素化合物のそれぞれ0.5%以下の1種又は2種以上の合計0.0001〜5%、及び副成分としてCo 20%以下、Ni、Cu、Mn、Ag、Zr、Hf、Si、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Tiのそれぞれ10%以下、Sn、Ru、Os、Re、Ge、Au、Pd、Rh、Ir、希土類元素のそれぞれ7%以下、B、C、Nのそれぞれ1%以下の1種又は2種以上の合計0.001〜20%、及び残部Feと不可避的不純物とからなり、残留磁束密度3,000ガウス以上及び保磁力300エルステッド以上を有し、且つ溶湯の流動性及び加工性が良好であることを特徴とする高耐食性磁石合金よりなる電磁機器に関する。
【００２１】
次に、本発明合金の成分組成を上記の範囲に限定した理由は、この組成範囲では残留磁束密度が３，０００ガウス以上で、保磁力が３００エルステッド以上を有し、磁石特性が優れているが、この組成範囲をはずれると磁石特性が劣化するからである。
本発明合金は、等価原子比のＦｅＰｔ合金の組成をＦｅ側に、又はＰｔ側に移動させて磁石特性を向上させたものであるが、Ｐｔが３３〜５８％の範囲においては規則格子の面心正方晶型γ１相が存在し所期の磁石特性が得られるが、Ｐｔが５８％を越えるか又はＰｔが３３％に満たないと磁石特性が得られなくなるので、Ｐｔを３３〜５８％、望ましくは３４〜５６％に限定した。一般に、これにさらにＢｅ３％以下、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの何れか１％以下のＩＩａ族元素及び当該ＩＩａ族元素のフッ素化合物の何れか０．５％以下添加すると、脱酸・脱硫が顕著に作用し、溶湯の流動性及び加工性が改善されると共に、磁石特性も向上する。また副成分のＣｏ  ２０％以下、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｉ、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ｔｉの何れか１０％以下、Ｓｎ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｇｅ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｉｒ、希土類元素の何れか７％以下、Ｂ，Ｃ，Ｎの何れか１％以下を添加すると、特に磁気履歴曲線の角形性が良好となり、残留磁束密度が高くなるとともに、保磁力も大きくなり、結果的に最大エネルギー積の大きな磁石合金が得られるのである。
さらに、副成分のＣｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの添加は、規則格子γ１相の生成速度を緩和し、磁石特性の向上及び再現性を改善するのに特に効果があり、Ｍｎ，Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ，Ａｌ，Ｇｅ、希土類元素、Ｂの添加は、溶湯の流動性を高め健全な鋳塊が得るのに特に効果があり、Ｃｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｉｒ，Ａｇ、Ａｕ，Ｐｄの添加は、特に耐食性を向上する効果が大きい。
【００２２】
次に本発明における均質固溶化処理条件の限定理由について説明する。まず均質固溶化処理温度について説明すると、本発明の組成になる合金の規則−不規則変態点は組成によって異なり、７００〜１３２０℃であり、また融点は約１５５０℃である。このため均質固溶化処理温度が７００℃以上でないと規則格子のγ１相が混在し、その結果不規則格子のγ単相が得られないので、７００℃以上融点以下に限定した。また均質固溶化処理時間が１分に満たないと組成が充分に均質にならないので、また長時間では経済的に好ましくないので、１分間以上５００時間以下に限定した。
均質固溶化処理後の冷却速度は速いほど良いが、１００℃／時に満たないと微細分散析出した規則格子のγ１相の結晶が成長し、大きなγ１相の結晶が粗大化し過ぎ、磁石特性を向上するのに阻害となるので、冷却速度は１００℃／時以上に限定した。
【００２３】
次に、急冷後に再加熱する焼戻処理条件の限定理由について説明する。焼戻処理温度が２００℃に満たないと、焼戻時間が１０００時間以上もの長時間を要し経済的に好ましくないだけでなく、磁石特性の向上も望めない。一方１０００℃を越えると規則化の進行が早まって磁石特性が低下する傾向にあるので焼戻温度は２００〜１０００℃に限定した。なお好適範囲は３００〜８００℃である。また焼戻処理時間が１分に満たないと１０００℃の焼戻温度でも焼戻処理による磁石特性の向上がなく、一方１０００時間を越えると規則化の進行がし過ぎて、磁石特性が低下するので焼戻処理時間は１分以上１０００時間以下に限定した。
【００２４】
次に焼戻処理に先立って、１０％以上の線引又は圧延等の冷間加工処理をする場合に冷間加工が１０％に満たないと、冷間加工によって生じた内部歪が磁石特性を向上させるのに充分でないので、冷間加工率は１０％以上に限定した。なお焼戻後の冷却は急冷でも徐冷でも良いが、速く冷却させることが望ましい。
【００２５】
【作用】
本発明でいう組成的に、また熱処理によって不完全となっているγ１単相とは、Ｆｅ−Ｐｔ２元合金では原子比にてＦｅ：Ｐｔ＝５０：５０の場合に完全規則格子になるところを、本発明では組成をＦｅ側又はＰｔ側に移動させることによってγ１相を不完全な規則格子にしているものであり、また急冷又は急冷後再加熱することによって、γ相から規則格子のγ１相に変態する初期の状態が得られ、不完全なγ１相となっているものである。これにＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａのＩＩａ族元素の添加は、γ相の母相中にこれらの元素の金属間化合物が微細分散析出することにより、さらには当該ＩＩａ族元素のフッ素化合物、例えばＢｅＦ２、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２の添加は、これら元素のフッ素化合物が結晶粒界に偏析することによって、磁壁移動を阻止するピンニング効果を高め、その結果保磁力を大きくすると共に、磁気履歴曲線の角形性を向上して、残留磁束密度を大きくするのであり、またＩＩａ族元素及び当該ＩＩａ族元素のフッ素化合物の添加は、溶湯の脱酸・脱硫の効果が顕著であるので、溶湯の流動性を高め、加工性を改善するのである。その結果、本発明で所期した残留磁束密度３，０００ガウス以上及び保磁力３００エルステッド以上で、溶湯の流動性及び加工性の良好な高耐食性磁石合金が再現性良く得られる。
【００２６】
次に本発明を行程順に詳細に説明する。
（１）本発明合金を造るには、目的の組成に秤量した金属を適当な溶解炉を用いて溶解した後充分に撹拌して組成的に均質な溶融合金を造り、これを適当な形状の鋳型に入れ鋳塊となすか、又は所定の形状に、鍛造、線引き、圧延して成形する。これを７００℃以上融点以下の温度に１分間以上５００時間以下加熱し均質固溶化処理した後、１００℃／時間以上の冷却速度で急冷する。この工程は急冷することによって、不規則格子の面心立方晶型γ相から規則格子の面心正方晶型γ１相に変態する初期の状態、又はγ相の不規則格子相の地にγ１相の規則格子相の微細結晶が均質分散した状態を、常温に得て固定しようとする工程である。
【００２７】
（２）（１）の急冷後２００〜１０００℃の温度で少なくとも１分間以上１０００時間以下再加熱すると、高温において生じた不規則なγ相固溶体が規則格子のγ１相に変態する初期の状態に局所歪が生じ、磁壁の移動が阻止されることによって、大きな保磁力及び残留磁束密度を有する磁石合金が得られるのである。
【００２８】
（３）（１）の急冷をした後加工率10%以上の線引き又は圧延等の冷間加工をする。
（４）（３）の冷間加工をした後（２）の焼戻処理を加える。この工程は（３）の工程で生じた内部歪がγ１相の変態に当って適当な局所歪と結晶の集合組織を生成させ、その結果磁気履歴曲線における角形性の向上を助長し、優秀な磁石特性が得られるものである。勿論、加工率10％以上においても、その効果は十分ではないが認められる。尚、合金組成によっては、鋳造後合金組成に適応した１℃/時以上100℃/秒以下の適当な速度で冷却する。あるいは700℃以上融点以下の温度において1分間以上500時間以下加熱し均質固溶化処理して不規則格子のγ相固溶体となした後、合金組成に適応した1℃/時以上100℃秒以下の適当な速度で冷却すると、冷却中にγ相固溶体の母相中に適当量の規則格子のγ１相が変態することにより、残留磁束密度が3,000ガウス以上及び保磁力が300エルステッド以上の磁石特性が得られるのである。
【００２９】
【実施例】
つぎに本発明の実施例につき説明する。
実施例１  合金番号４６（組成Ｐｔ＝３７％、Ｂｅ＝１％、ＳｒＦ２＝０．１％，Ｖ＝３％、Ｒｈ＝１％、Ｆｅ＝残部）の合金の製造及び評価
原料として９９．９％純度の電解鉄、白金及びロジュウムと９９．８％純度のベリリュウム、ストロンチュウムフッ素化合物（ＳｒＦ２）及びバナジュウムを用いた。
全重量５０ｇの原料をアルミナ坩堝に入れ、真空中で高周波誘導溶解炉によって溶かした後、よく撹拌して均質な溶融合金とした。ついで、これを直径５ｍｍの孔をもつ金型に注入し、得られた丸棒から３０ｍｍの長さを切り取り、表１に示すような熱処理および冷間加工を施し、磁石特性を測定した。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
さらに図１は、各温度で加熱し、焼戻した場合のＨｃ、Ｂｒおよび（ＢＨ）ｍａｘと焼戻時間との関係を示したものである。焼戻温度が高い程、規則格子相の成長が速く、また局所歪の緩和が促進されるので、高い焼戻温度程短い焼戻時間で極大が現れている。したがって、各温度において、最適な焼戻時間が存在することがわかる。また図２は、白金量だけを変えた４種の合金について、１２５０℃で２時間加熱処理後５０℃／秒の速度で冷却した後各温度で１５時間加熱した場合の保磁力Ｈｃ、残留磁束密度Ｂｒおよび最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘと焼戻温度との関係を示したものである。急冷して均質固溶化処理を施した状態では、γ相の不規則格子相の地にγ１相の規則格子相の微細結晶が均質に分散しているが、残留磁束密度が３，０００ガウス以上及び保磁力が３００エルステッド以上の値を示している。これを各温度で加熱し、焼戻すと規則格子相が成長し、これとともにＨｃ、Ｂｒおよび（ＢＨ）ｍａｘは増大するが、焼戻温度が高くなり過ぎ、規則格子相が大きく成長し過ぎると、磁壁の移動を阻止する局所歪みが緩和されて、Ｈｃ、Ｂｒおよび（ＢＨ）ｍａｘが減少する。
さらに図２は、各温度で加熱し、焼戻した場合のＨｃ、Ｂｒおよび（ＢＨ）ｍａｘと焼戻時間との関係を示したものである。焼戻温度が高い程、規則格子相の成長が速く、また局所歪の緩和が促進されるので、高い焼戻温度程短い焼戻時間で極大が現れている。したがって、各温度において、最適な焼戻時間が存在することがわかる。
【００３２】
実施例２  合金番号８０（組成Ｐｔ＝３８％，Ｂａ＝０．２％、ＭｇＦ２＝０．１％、Ｃｏ＝５％，Ｍｏ＝２％，Ｆｅ＝残部）の合金製造及び評価
原料として実施例１の電解鉄、白金及びモリブデンと、９９．８％純度のバリュウム、コバルトおよびマグネシュウムフッ素化合物（ＭｇＦ２）を用いた。また溶解法および鋳型は、実施例１と同様であった。得られた丸棒に表２に示してあるような熱処理および冷間加工を施して、磁石特性を測定した。
【００３３】
【表２】
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【表２】
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【００３４】
なお、代表的な合金の特性は表３および表４に示す通りであり、いずれも優れた磁石特性を有している。
【００３５】
【表３】
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【００３６】
【表４】
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【表４】
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【００３７】
つぎに、図３には、一例として合金番号６４及び７４と比較合金ＳＵＳ−４４７Ｊ１について、耐食試験の結果を示した。０．９％生理食塩水中におけるアノード分極特性から、これらの合金の自然電極電位は０．２ＶｖｓＮＨＥ以上の正で高い値が得られ、孔食電位も１．３ＶｖｓＮＨＥの良好な値であり、耐食性が優れていることが明らかである。
なお、希土類元素はＳｃ，Ｙおよびランタン系元素からなるものであるが、その効果は均等である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明合金は、残留磁束密度３，０００ガウス以上及び保磁力３００エルステッド以上の値を有する磁石特性の優れた磁石合金で、且つ溶湯の流動性、加工性および耐食性が良好であるので、一般の医療用具、宝飾用品及び電気的機械的エネルギーの変換を利用した電磁部品並びに当該電磁部品を用いた電磁機器等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、合金番号４６（Ｆｅ−３７％Ｐｔ合金−１％Ｂｅ−０．１％ＳｒＦ２−３％Ｖ−１％Ｒｈ）について、各焼戻温度における焼戻時間と磁石特性との関係を示す特性図である。
【図２】図２は、Ｆｅ−３６〜３９％Ｐｔ−１％Ｂｅ−０．１％ＳｒＦ２−３％Ｖ−１％Ｒｈ系４種の合金について、焼戻温度温度と磁石特性との関係を示す特性図である。
【図３】図３は、合金番号６４及び７４のアノード分極曲線であり、比較のためＳＵＳ４４７Ｊ１についても示した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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