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JP2002060961A - Method for forming chemical film on sintered compact and rare earth metal magnet subjected to chemical film - Google Patents

Method for forming chemical film on sintered compact and rare earth metal magnet subjected to chemical film

Info

Publication number
JP2002060961A
JP2002060961A JP2000241209A JP2000241209A JP2002060961A JP 2002060961 A JP2002060961 A JP 2002060961A JP 2000241209 A JP2000241209 A JP 2000241209A JP 2000241209 A JP2000241209 A JP 2000241209A JP 2002060961 A JP2002060961 A JP 2002060961A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chemical conversion
zinc
phosphorus
rare earth
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000241209A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Hoshi
裕之 星
Setsuo Ando
節夫 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2000241209A priority Critical patent/JP2002060961A/en
Publication of JP2002060961A publication Critical patent/JP2002060961A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/026Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemically treating solution free from chromium harmful for the human body and also having adhesive properties and corrosion resistance equal to those of a chromium film. SOLUTION: In this method for forming a chemical film on a sintered compact by which a chemical film is formed on the surface or the outside surface of a sintered compact, the sintered compact is cleaned or not cleaned with an alkali solution, and then immersed into a chemically treating solution consisting of a zinc compound and an aqueous solution of phosphoric acid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は希土類金属を含む焼
結磁石等の表面処理方法に関する。
The present invention relates to a method for treating a surface of a sintered magnet or the like containing a rare earth metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】希土類金属磁石の中で特にNd−Fe−
B系希土類金属磁石は極めて錆び易いために、従来より
その表面にメッキや化成処理による被膜を形成して錆び
を防いでいる。そして化成処理による被膜形成方法とし
ては特開昭60−63902号公報に記載されているよ
うに、製造コストの面からクロム酸塩処理(クロメート
処理)が最も一般的に使用されている。
2. Description of the Related Art Among rare earth metal magnets, in particular, Nd-Fe-
Since the B-based rare earth metal magnet is extremely rustable, a rust is prevented by forming a coating on its surface by plating or chemical conversion treatment. As a method of forming a film by chemical conversion treatment, as described in JP-A-60-63902, a chromate treatment (chromate treatment) is most commonly used from the viewpoint of production cost.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記クロメート処理
は、処理液中および生成した被膜中に6価クロムを含有
している。この6価クロムは人体に長時間接触すると皮
膚から体内へと侵入し、排出されること無く体内に蓄積
され、クロムアレルギー、クロム潰瘍、更には蒸気を吸
引することによって肺癌を引き起こすとさえ言われてい
る。従って、処理液の廃棄の問題、さらにクロメート処
理された製品の廃棄の問題などが重要視されつつある。
このような背景の中、欧州では2003年からクロムの規制
が行われようとしている。それに先立ってクロムを使わ
ない化成処理に関する研究も多々行われており、既に実
用化されているものさえある。ところが、希土類金属磁
石においては、まだそのような実例が見当たらない。高
性能な磁石の需要が増大する中で、希土類金属磁石の必
要性は今後更に増してゆくであろう。従って本発明の第
一の目的は、人体に有害なクロムを含有せず、且つクロ
ム被膜に匹敵する密着性と耐食性を有する被膜を生成す
る化成処理液を提供することである。また、第二の目的
は、その化成処理液の希土類金属磁石への適用方法を提
供することである。
In the above-mentioned chromate treatment, hexavalent chromium is contained in the treatment solution and the formed film. It is said that this hexavalent chromium penetrates into the body through the skin after prolonged contact with the human body and accumulates in the body without being excreted. ing. Therefore, the problem of disposal of a processing solution and the problem of disposal of a product subjected to chromate treatment are becoming more important.
Against this background, chromium regulations are set to be enforced in Europe from 2003. Prior to that, there have been many studies on chemical conversion treatments that do not use chromium, and some have already been put to practical use. However, such a case has not yet been found in rare earth metal magnets. With the demand for high performance magnets increasing, the need for rare earth metal magnets will further increase in the future. Accordingly, a first object of the present invention is to provide a chemical conversion treatment solution which does not contain chromium which is harmful to the human body and produces a film having adhesion and corrosion resistance comparable to a chromium film. A second object is to provide a method for applying the chemical conversion treatment liquid to a rare earth metal magnet.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、リン酸水溶
液に亜鉛化合物である酸化亜鉛を添加し、反応促進剤と
して微量の硝酸イオンを添加した化成処理液を用いるこ
とにより、上記課題を解決した。以下に、この化成処理
液を使用した理由を述べる。リン酸塩化成処理は、鉄鋼
材に対する非クロム酸化成処理として注目を集めてい
る。なかでも最も良く知られているのがリン酸亜鉛処理
である。この場合は、水に不溶のリン酸亜鉛被膜(ホパ
イト)が析出することによって優れた耐食性を得てい
る。また、素地から溶出した鉄がフォスフォフィライト
として被膜中に取り込まれることによって、被膜の密着
性を向上させている。ネオジウム-鉄-ボロン系磁石をは
じめとする希土類金属磁石も鉄鋼材と同様に成分元素と
して鉄を含有しており、リン酸亜鉛処理を行うことによ
って優れた耐食性と密着性が期待される。また、リン酸
亜鉛処理では、処理液の原料となるリン酸、酸化亜鉛、
硝酸ともに安価であり量産にも適している.以上の理由
から発明者らはリン酸亜鉛化成処理液を希土類金属磁石
に適用するに至った。
In the present invention, the above-mentioned problems are solved by adding zinc oxide, which is a zinc compound, to a phosphoric acid aqueous solution and using a chemical conversion treatment solution to which a trace amount of nitrate ion is added as a reaction accelerator. did. The reason for using this chemical conversion treatment liquid is described below. Phosphate conversion treatment has attracted attention as a non-chromium oxidation conversion treatment for steel materials. The best known of these is zinc phosphate treatment. In this case, excellent corrosion resistance is obtained by depositing a zinc phosphate coating (hopite) insoluble in water. In addition, the iron eluted from the substrate is taken into the coating as phosphophyllite, thereby improving the adhesion of the coating. Rare earth metal magnets such as neodymium-iron-boron magnets also contain iron as a component element like steel materials, and are expected to have excellent corrosion resistance and adhesion by zinc phosphate treatment. In the zinc phosphate treatment, phosphoric acid, zinc oxide,
Nitric acid is both inexpensive and suitable for mass production. For the above reasons, the inventors have applied the zinc phosphate chemical conversion solution to rare earth metal magnets.

【0005】次にその詳細を述べる。本発明は焼結体の
表面あるいは外面に化成被膜を形成する焼結体の化成被
膜形成方法であって、焼結体をアルカリ液による洗浄
後、又は無洗浄で亜鉛化合物及びリン酸水溶液からなる
化成処理液中に浸漬することを特徴とするものであり、
更には化成処理液が0.05〜0.20(モル/l)の
亜鉛を含み、リンと亜鉛のモル比(P/Zn)が2.4
〜9.5であることを特徴とするものであり、更には焼
結体の表面あるいは外面に化成被膜を形成する焼結体の
化成被膜形成方法であって、焼結体を硝酸を除く酸性液
による洗浄後、0.49〜1.22(モル/l)のリン
を含み、リンと亜鉛のモル比(P/Zn)が2.4〜
5.9である化成処理液中に浸漬することを特徴とする
ものである。
Next, the details will be described. The present invention relates to a method for forming a chemical conversion film on a sintered body for forming a chemical conversion film on the surface or the outer surface of the sintered body, comprising washing a sintered body with an alkali solution, or without washing, comprising a zinc compound and a phosphoric acid aqueous solution. Characterized by being immersed in a chemical conversion solution,
Furthermore, the chemical conversion treatment liquid contains 0.05 to 0.20 (mol / l) zinc, and the molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn) is 2.4.
9.5, and a method for forming a chemical conversion coating on a sintered body, wherein the chemical conversion coating is formed on the surface or the outer surface of the sintered body, wherein the sintered body is formed of an acid except nitric acid. After washing with the liquid, the solution contains phosphorus of 0.49 to 1.22 (mol / l), and the molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn) is 2.4 to 1.2.
It is characterized by being immersed in a 5.9 chemical conversion treatment solution.

【0006】また本発明は表面あるいは外面に化成処理
方法によって化成被膜を施した希土類金属磁石であっ
て、アルカリ液による洗浄後、又は無洗浄で亜鉛化合物
及びリン酸水溶液からなる化成処理液中に浸漬して化成
被膜は主要元素としてリン及び亜鉛を含有することを特
徴とするものであり、更には化成処理液が0.15〜
0.2(モル/l)の亜鉛を含み、リンと亜鉛のモル比
(P/Zn)が2.39〜3.18であることを特徴と
するものであり、更には希土類金属磁石はR−T−B系
焼結磁石(RはYを含む希土類元素の少なくとも1種で
あり、TはFe又はFeとCoである)であることを特
徴とするものである。
The present invention also relates to a rare earth metal magnet having a surface or an outer surface coated with a chemical conversion coating by a chemical conversion method, wherein the magnet is washed with an alkali solution or without washing in a chemical conversion solution comprising a zinc compound and an aqueous solution of phosphoric acid. The immersion chemical conversion coating is characterized by containing phosphorus and zinc as main elements.
0.2 (mol / l) of zinc, and the molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn) is 2.39 to 3.18. -T-B based sintered magnet (R is at least one kind of rare earth element including Y, and T is Fe or Fe and Co).

【0007】P/Znが2.3より小さくなると、酸化
亜鉛が溶解しきれず溶け残ってしまう。逆に3.2より
大きくなると処理中に発泡現象が観察され、これは素地
が溶出したもの考えられ、磁力の低下を招くので磁石に
適用するには不適切である。リン酸濃度が高いほど被膜
の密着性は向上するが、処理液のPHは、1.0〜2.
0の酸性が好ましい。特に好ましくは1.3〜1.8で
ある。
If P / Zn is less than 2.3, zinc oxide cannot be completely dissolved and remains undissolved. Conversely, if it is larger than 3.2, a foaming phenomenon is observed during the treatment, which is considered to be due to the elution of the base material, which lowers the magnetic force and is unsuitable for application to magnets. The higher the phosphoric acid concentration, the better the adhesion of the coating, but the pH of the treatment liquid is 1.0 to 2.0.
An acidity of 0 is preferred. Particularly preferably, it is 1.3 to 1.8.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の化成処理プロセスについ
て、その一例を以下に述べる。まず、希土類金属磁石の
被処理物をアルカリ脱脂処理もしくは酸処理し、被処理
物表面を清浄化した後、充分に水洗した。酸処理として
は希硫酸又はその塩、希塩酸又はその塩、あるいは希硝
酸又はその塩を単独あるいは複数で組み合わせることが
できる。本発明では希硫酸液のみ、あるいは希硫酸と硝
酸塩の組み合わせで使用した。アルカリ脱脂処理には、
水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを主成分とする水溶
液を使用した。前処理後充分に水洗を行なった後、リン
酸亜鉛化成処理液に浸漬して化成処理被膜を施した。処
理後、充分な水洗を行い室温で乾燥した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One example of the chemical conversion treatment process of the present invention will be described below. First, the object to be treated of the rare earth metal magnet was subjected to an alkali degreasing treatment or an acid treatment to clean the surface of the object to be treated and then sufficiently washed with water. As the acid treatment, dilute sulfuric acid or its salt, dilute hydrochloric acid or its salt, or dilute nitric acid or its salt can be used alone or in combination. In the present invention, dilute sulfuric acid solution alone or a combination of dilute sulfuric acid and nitrate was used. For alkaline degreasing,
An aqueous solution containing sodium hydroxide and sodium carbonate as main components was used. After sufficient water washing after the pretreatment, the coating was immersed in a zinc phosphate chemical conversion treatment solution to form a chemical conversion coating. After the treatment, it was sufficiently washed with water and dried at room temperature.

【0009】表1は主要成分組成が、Nd:26.2、
Pr:5.0、Dy:0.8、B:0.97、Co:
3.0、Al:0.1、Ga:0.1、Cu:0.1、
Fe:bal(いずれもwt%)であるR−T−B系焼
結磁石体に化成処理により被膜を形成したものの耐食性
の試験結果、及び使用した化成処理液の組成、性状、処
理条件等を示したものである。
Table 1 shows that the main component composition is Nd: 26.2,
Pr: 5.0, Dy: 0.8, B: 0.97, Co:
3.0, Al: 0.1, Ga: 0.1, Cu: 0.1,
The results of a test on the corrosion resistance of a coating formed on a R-T-B based sintered magnet body of Fe: bal (all wt%) by chemical conversion treatment, and the composition, properties, treatment conditions, etc. of the chemical conversion treatment solution used are as follows. It is shown.

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】表1に示した各試験の内、A、Bグループ
のものは全て1vol%硫酸水溶液で前処理したもの、
Cグループのものは0.5wt%の硫酸水溶液に硝酸ナ
トリウムを加えたもので前処理したもの、Dグループの
ものは水酸化ナトリウム50gと炭酸ナトリウム50g
を水1000mlに溶解したもので前処理したもの、E
グループのものは前処理を省いたもので、本発明では無
洗浄と称する。但し無洗浄とは称するが、加工後の付着
物を取る程度の水による超音波洗浄等は含むものであ
る。耐食性は恒温恒湿試験(60℃、RH90%、20
0hr)にて評価した。
[0011] Of the tests shown in Table 1, those of groups A and B were all pretreated with a 1 vol% sulfuric acid aqueous solution.
Group C was pretreated with a 0.5 wt% aqueous sulfuric acid solution added with sodium nitrate. Group D was 50 g of sodium hydroxide and 50 g of sodium carbonate.
Pre-treated with a solution of
In the group, the pretreatment is omitted, and in the present invention, it is referred to as no cleaning. However, although it is referred to as no cleaning, it includes ultrasonic cleaning with water to the extent that it removes deposits after processing. The corrosion resistance is constant temperature and humidity test (60 ° C, RH 90%, 20
0 hr).

【0012】表中Aグループは化成処理液中の亜鉛の濃
度を0.2(モル/l)に固定して、リンの濃度を変化
させたときの被膜の耐食性を試験したものである。この
結果では試験No1のものを除いて概ね良好な耐食性を
示したが、試験No2におけるリン濃度が0.49(モ
ル/l)で、Zn/Pのモル比が2.39のときに最も
良い耐食性を示した。Bグループ乃至Eグループは、前
記Aグループで最も良い耐食性を示した試験No2の化
成処理液の組成を含み、化成処理液のリン濃度を0.4
9(モル/l)に固定して、亜鉛濃度を変化させたとき
の被膜の耐食性を試験したものである。Cグループのも
のは耐食性が悪く、全ての組成の化成処理液のものにお
いて赤錆が発生していた。
The group A in the table shows the corrosion resistance of the coating film when the concentration of zinc in the chemical conversion treatment solution was fixed at 0.2 (mol / l) and the concentration of phosphorus was changed. The results showed generally good corrosion resistance except for the test No. 1. However, the test No. 2 was best when the phosphorus concentration was 0.49 (mol / l) and the Zn / P molar ratio was 2.39. It showed corrosion resistance. Group B to Group E include the composition of the chemical conversion treatment solution of Test No. 2 which showed the best corrosion resistance in Group A, and set the phosphorus concentration of the chemical conversion treatment solution to 0.4.
This is a test in which the coating was fixed at 9 (mol / l) and the corrosion resistance of the coating when the zinc concentration was changed was tested. In the case of the group C, the corrosion resistance was poor, and red rust was generated in the case of the chemical conversion treatment solutions having all compositions.

【0013】Dグルーブ、即ちアルカリ液による前処理
を行なったものでは全てにおいて良好な耐食性を示した
が、特に試験No14と15、即ちリン濃度が0.49
(モル/l)で亜鉛濃度が0.15〜0.20(モル/
l)のものが最も良い耐食性を示した。Eグループ、即
ち無洗浄では全てにおいてDグループと同様の良好な耐
食性を示したが、特に試験No18と19、即ちリン濃
度が0.49(モルl/l)で亜鉛濃度が0.15〜
0.20(モル/l)のものが最も良い耐食性を示し
た。
D-grooves, that is, those subjected to a pretreatment with an alkaline solution, exhibited good corrosion resistance in all cases, but especially in Test Nos. 14 and 15, ie, when the phosphorus concentration was 0.49.
(Mol / l) and the zinc concentration is 0.15 to 0.20 (mol / l).
1) showed the best corrosion resistance. In the E group, that is, in the case of no washing, the same good corrosion resistance as in the D group was exhibited in all cases.
The one with 0.20 (mol / l) showed the best corrosion resistance.

【0014】被処理物表面をEDX分析した結果、ネオジ
ウム、鉄などの下地成分に加えて、処理液成分であるリ
ンと亜鉛が検出された。図1は表1のAグループに対応
したもので、亜鉛濃度を固定してリン濃度を変化させた
ときの化成処理被膜表面のリン及び亜鉛のEDX検出量変
化を示している。なお、前処理は1vol%硫酸水溶液を用
い、40℃で10分間の処理を行っている。リン検出量は処
理液中のリン酸濃度が大きくなるほど増加する傾向にあ
る。亜鉛検出量はリン酸濃度が0.98mol/lで最小となっ
ている。亜鉛とリンの検出量の比が一定で無いのは、す
べてのリンが亜鉛と等しく結合しているわけではなく、
フォスフォフィライトが析出したことを示唆している。
従って、リン酸濃度が大きくなるにつれて被膜の密着性
が向上していると考えられる。下地成分の検出量は常に
一定値をとるはずであるが、リン酸濃度が増加するにつ
れて鉄は減少し、ネオジウムは増加している。これは、
ネオジウムよりも鉄の方がリン酸に溶けやすいことを示
している。
As a result of EDX analysis of the surface of the object to be treated, phosphorus and zinc as components of the treatment solution were detected in addition to the base components such as neodymium and iron. FIG. 1 corresponds to the group A in Table 1 and shows the change in the amount of EDX of phosphorus and zinc detected on the surface of the chemical conversion coating when the zinc concentration is fixed and the phosphorus concentration is changed. The pretreatment was performed at 40 ° C. for 10 minutes using a 1 vol% sulfuric acid aqueous solution. The amount of detected phosphorus tends to increase as the concentration of phosphoric acid in the processing solution increases. The detected amount of zinc is minimum when the phosphoric acid concentration is 0.98 mol / l. The inconsistent ratio of zinc and phosphorus detection means that not all phosphorus is bound equally to zinc,
This indicates that phosphophyllite was deposited.
Therefore, it is considered that the adhesion of the film is improved as the phosphoric acid concentration is increased. The detected amount of the background component should always take a constant value, but as the phosphoric acid concentration increases, iron decreases and neodymium increases. this is,
This indicates that iron is more soluble in phosphoric acid than neodymium.

【0015】図2、図3、図4、図5は表1のB、C、
D、Eグループに対応したもので、処理液中のリンの濃
度を一定とし、亜鉛濃度を変化させたときの化成処理被
膜表面のリン及び亜鉛のEDX分析結果を示している。な
お、処理条件は60℃、3分である。前処理として酸洗し
た場合には、リンと亜鉛の検出量は亜鉛濃度とともに増
加している。しかし、アルカリ脱脂洗浄、前処理なしの
ものではともに亜鉛濃度が0.102mol/lで最大となってい
る。
FIGS. 2, 3, 4 and 5 show B, C,
This corresponds to groups D and E, and shows the results of EDX analysis of phosphorus and zinc on the surface of the chemical conversion coating when the zinc concentration is changed while the concentration of phosphorus in the treatment liquid is kept constant. The processing conditions are 60 ° C. for 3 minutes. When pickling is performed as a pretreatment, the amounts of detected phosphorus and zinc increase with the zinc concentration. However, the zinc concentration was 0.102 mol / l, which was the maximum, in the cases without alkali degreasing and pretreatment.

【0016】図6乃至図10は前記図1乃至図5に順に
対応した化成処理被膜近傍の鉄及びネオジウムのEDX分
析結果を示している。下地である鉄及びネオジウムの検
出量は、リン濃度を増加していった場合と同様に、亜鉛
濃度増加に伴い鉄検出量が低下、ネオジウム検出量が上
昇している。また、同濃度での鉄とネオジウムの検出量
の比を見ると、酸洗した場合のネオジウム検出量の方が
低くなっている。従って、硫酸に対してはネオジウムの
方が溶けやすいことがわかる。
FIGS. 6 to 10 show EDX analysis results of iron and neodymium in the vicinity of the chemical conversion coating corresponding to FIGS. 1 to 5, respectively. As for the detection amounts of the base iron and neodymium, the iron detection amount decreases and the neodymium detection amount increases as the zinc concentration increases, as in the case where the phosphorus concentration increases. Also, looking at the ratio of the detected amount of iron and neodymium at the same concentration, the detected amount of neodymium when pickling was lower. Therefore, it can be seen that neodymium is more soluble in sulfuric acid.

【0017】前記した結果から、被膜の耐食性という観
点からみれば、最も好ましい化成処理液組成は、リン濃
度が0.49(モル/l)、亜鉛濃度が0.154(モ
ル/l)、PHが1.46であり、前処理は硝酸を含む
酸性水溶液以外のもので良いことがわかる。処理温度は
60℃が好ましい。この温度は多少変動しても被膜の性
質に影響は無いが、液温が低いと被膜の生成速度が遅く
なり、それだけ酸化のおそれがある。また、温度が高く
なると液蒸発が激しく液管理が容易でなくなる。処理時
間は、量産に適した時間を考えると、3分程度が最も好
ましい。
From the above results, from the viewpoint of the corrosion resistance of the coating film, the most preferred chemical conversion treatment composition has a phosphorus concentration of 0.49 (mol / l), a zinc concentration of 0.154 (mol / l), Is 1.46, which means that the pretreatment may be other than an acidic aqueous solution containing nitric acid. The processing temperature is preferably 60 ° C. Even if this temperature fluctuates somewhat, the properties of the film are not affected, but if the liquid temperature is low, the film formation rate is slowed, and there is a risk of oxidation. In addition, when the temperature increases, the liquid evaporates violently, making it difficult to manage the liquid. Considering the time suitable for mass production, the processing time is most preferably about 3 minutes.

【0018】表2は表1に示した試験に使用したR−T
−B系希土類磁石の各前処理後における減磁率および熱
減磁率を試験したものを示したものである。表2中の素
材とは前処理や化成処理を行なっていないものを示して
おり、前処理は1vol%の硫酸水溶液、硝酸ナトリウ
ムを含む0.5wt%硫酸水溶液、水酸化ナトリウム5
0gと炭酸ナトリウム50gを1000mlの水に溶解
した水溶液を各々用いて洗浄した。以降便宜上これらを
順に前処理、前処理、前処理とする。表2中の減
磁率とは前処理および化成処理を施していない試料(表
2中の素材に相当)に対する各処理後の試料のフラック
ス低下率を示し、熱減磁率とは前処理直後の試料に対す
る熱処理(85℃、2Hr)後の試料のフラックス低下
率を示している。
Table 2 shows the RTs used in the tests shown in Table 1.
FIG. 2 shows the results of tests of the demagnetization rate and the thermal demagnetization rate after each pretreatment of a -B rare earth magnet. The materials in Table 2 indicate those that have not been subjected to pre-treatment or chemical conversion treatment. The pre-treatment includes a 1 vol% sulfuric acid aqueous solution, a 0.5 wt% sulfuric acid aqueous solution containing sodium nitrate, and sodium hydroxide 5
Washing was performed using an aqueous solution in which 0 g and 50 g of sodium carbonate were dissolved in 1000 ml of water. Hereinafter, these are referred to as pre-processing, pre-processing, and pre-processing in order for convenience. The demagnetization rate in Table 2 indicates the flux reduction rate of the sample after each treatment with respect to the sample not subjected to the pretreatment and the chemical conversion treatment (corresponding to the material in Table 2), and the thermal demagnetization rate indicates the sample immediately after the pretreatment. 3 shows the flux reduction rate of the sample after heat treatment (85 ° C., 2 hours).

【0019】[0019]

【表2】 [Table 2]

【0020】表3は表1に示した試験に使用したR−T
−B系希土類磁石の各化成処理後における減磁率および
熱減磁率を試験したものを示したものである。化成処理
液は表1に示した試験の中のリン濃度を0.49(モル
/l)に固定して、亜鉛濃度を各々0.20、0.1
5、0.05としたものを使用し、これに反応促進剤と
して硝酸を加えたものである。以降これらを便宜上化成
処理I、化成処理II化成処理IIIと称す。化成処理IIに
使用した化成処理液は実際的にはリン酸10ml、酸化
亜鉛3.75g、硝酸3mlを水287mlに溶解した
ものである。
Table 3 shows the RTs used in the tests shown in Table 1.
FIG. 2 shows the results of tests of the demagnetization rate and the thermal demagnetization rate of each of the -B rare earth magnets after each chemical conversion treatment. In the chemical conversion treatment solution, the phosphorus concentration in the test shown in Table 1 was fixed at 0.49 (mol / l), and the zinc concentrations were 0.20 and 0.1, respectively.
5, 0.05 were used, and nitric acid was added as a reaction accelerator. Hereinafter, these are referred to as chemical conversion treatment I and chemical conversion treatment II for convenience. The chemical conversion solution used for the chemical conversion treatment II is actually a solution obtained by dissolving 10 ml of phosphoric acid, 3.75 g of zinc oxide, and 3 ml of nitric acid in 287 ml of water.

【0021】[0021]

【表3】 [Table 3]

【0022】本試験に使用した希土類金属磁石がR−T
−B系焼結磁石体(RはYを含む希土類元素の少なくと
も1種であり、TはFe又はFeとCoである)である
場合の組成限定理由を以下に説明する。以下、単に%と
記してあるのは重量%を意味する。R−T−B系焼結磁
石体は主要成分のRとBとTとの総計を100%として、
R:27〜34%、B:0.5〜2%、残部Tからなり、R
14B型金属間化合物を主相とするものである。又、前
記R−T−B系焼結磁石体の総重量を100%としたと
き、不可避不純物成分として0.6%以下、より好ましく
は0.3%以下、特に好ましくは0.2%未満の酸素の含有が
許容され、0.2%以下、より好ましくは0.1%以下の炭素
の含有が許容され、0.08%以下の窒素の含有が許容さ
れ、0.02%以下の水素の含有が許容され、0.2%以下、
より好ましくは0.05%以下、特に好ましくは0.02%以下
のCaの含有が許容される。Rとして(Nd,Dy)又
はDy又はPr又は(Dy,Pr)又は(Nd,Dy,
Pr)が実用上選択される。R量は27〜34%が好まし
い。Rが27%未満では固有保磁力iHcが大きく低下し、3
4%を超えると残留磁束密度Brが大きく低下する。B量
は0.5〜2%が好ましい。B量が0.5%未満では実用に耐
えるiHcが得られず、2%超ではBrが大きく低下する。
より好ましいB量は0.8〜1.5%である。
The rare earth metal magnet used in this test was RT
The reason for limiting the composition in the case of a -B based sintered magnet body (R is at least one kind of rare earth element including Y and T is Fe or Fe and Co) will be described below. Hereinafter, what is simply described as% means% by weight. R-T-B based sintered magnet body, with the total of R, B and T of the main components as 100%,
R: 27-34%, B: 0.5-2%, and the balance T, R 2 T
The primary phase is a 14B type intermetallic compound. When the total weight of the RTB-based sintered magnet body is 100%, the content of oxygen of 0.6% or less, more preferably 0.3% or less, particularly preferably less than 0.2% as an inevitable impurity component is allowable. Not more than 0.2%, more preferably not more than 0.1% of carbon, not more than 0.08% of nitrogen, not more than 0.02% of hydrogen, not more than 0.2%,
More preferably, Ca content of 0.05% or less, particularly preferably 0.02% or less is allowed. R is (Nd, Dy) or Dy or Pr or (Dy, Pr) or (Nd, Dy,
Pr) is practically selected. The R amount is preferably from 27 to 34%. When R is less than 27%, the intrinsic coercive force iHc is greatly reduced, and 3
If it exceeds 4%, the residual magnetic flux density Br is greatly reduced. B content is preferably 0.5 to 2%. If the B content is less than 0.5%, iHc that can be used practically cannot be obtained, and if it exceeds 2%, Br is greatly reduced.
A more preferred B amount is 0.8 to 1.5%.

【0023】磁気特性を改善するために、Nb,Al,
Co,Ga及びCuの少なくとも1種を適量含有するこ
とが好ましい。Nbの含有量は0.1〜2%とされる。N
bの添加により焼結過程でNbのホウ化物が生成し、結
晶粒の異常粒成長が抑制される。Nb含有量が0.1%未
満では添加効果を得られず、2%超ではNbのホウ化物
の生成量が多くなりBrが大きく低下する。Alの含有量
は0.02〜2%とされる。Al含有量が0.02%未満では添
加効果を得られず、2%超ではBrが急激に低下する。C
o含有量は0.3〜5%とされる。Co含有量が0.3%未満
ではキュリー点及び耐食性を向上する効果を得られず、
5%超ではBr及びiHcが大きく低下する。Ga含有量は
0.01〜0.5%とされる。Ga含有量が0.01%未満ではiHc
の向上効果を得られず、0.5%超ではBrの低下が顕著に
なる。Cu含有量は0.01〜1%とされる。Cuの微量添
加はiHcの向上をもたらすが、Cu含有量が1%を超え
ると添加効果は飽和し、Cu含有量が0.01%未満では添
加効果を得られない。また本試験の試料として縦5mm
×横5mm×厚み1mm(磁化方向)の直方体形状のR
−T−B系焼結磁石体を使用した。
In order to improve magnetic characteristics, Nb, Al,
It is preferable to contain an appropriate amount of at least one of Co, Ga and Cu. The content of Nb is set to 0.1 to 2%. N
By the addition of b, a boride of Nb is generated during the sintering process, and abnormal grain growth of crystal grains is suppressed. If the Nb content is less than 0.1%, the effect of addition cannot be obtained. If the Nb content is more than 2%, the amount of Nb boride produced increases and Br is greatly reduced. The content of Al is set to 0.02 to 2%. If the Al content is less than 0.02%, the effect of addition cannot be obtained, and if it exceeds 2%, the Br sharply decreases. C
The o content is 0.3 to 5%. If the Co content is less than 0.3%, the effect of improving the Curie point and corrosion resistance cannot be obtained,
If it exceeds 5%, Br and iHc are greatly reduced. Ga content is
It is 0.01 to 0.5%. If the Ga content is less than 0.01%, iHc
Cannot be obtained, and if it exceeds 0.5%, the reduction of Br becomes remarkable. The Cu content is 0.01 to 1%. Addition of a small amount of Cu improves iHc, but the addition effect is saturated when the Cu content exceeds 1%, and the addition effect cannot be obtained when the Cu content is less than 0.01%. In addition, as a sample of this test, length 5mm
× R of 5 mm width × 1 mm thickness (magnetization direction)
-A T-B based sintered magnet body was used.

【0024】表2において、前処理後における減磁率は
試験No2のPHの高い前処理で大きく、試験No3
のPHの低い前処理ではそれより小さい値を示しお
り、試験No4のアルカリ液である前処理では0%と
良好な値を示している。従って減磁率の大小の最大要因
は前処理における素地の溶出であると考えられる。磁石
の表面処理においては素地の溶出は重要な問題であり、
これを抑制することが望ましい。この観点からいえば酸
による前処理は好ましくない。
In Table 2, the demagnetization rate after the pre-treatment was large in the pre-treatment with a high PH of test No.
In the pretreatment with a low PH, the value is smaller than that, and in the pretreatment with the alkali liquid of Test No. 4, the value is as good as 0%. Therefore, it is considered that the largest factor of the magnitude of the demagnetization rate is the elution of the base material in the pretreatment. Elution of the substrate is an important issue in the surface treatment of magnets,
It is desirable to suppress this. From this viewpoint, pretreatment with an acid is not preferable.

【0025】表3において、試験No1、No2、No
3の化成処理I、化成処理IIものは減磁率が約1%であ
り、熱減磁率は表2の試験No1の素材に比して小さい
から、被膜としての機能は充分にははたしているもので
あり、従来より実施されているクロメート処理にも匹敵
するものである。しかし試験No4の化成処理IIIのよ
うに、表1に示した化成処理液の発泡現象が見られるも
のでは、熱減磁率が素材に比して劣るようになり、磁石
体に施すには適当でない。
In Table 3, tests No. 1, No. 2, No.
The chemical conversion treatment I and the chemical conversion treatment II of No. 3 have a demagnetization rate of about 1% and a thermal demagnetization rate that is smaller than that of the material of Test No. 1 in Table 2, so that the function as a coating is sufficiently fulfilled. This is comparable to the chromate treatment conventionally performed. However, when the chemical conversion treatment liquid shown in Table 1 shows a foaming phenomenon, as in Test No. 4 chemical conversion treatment III, the thermal demagnetization rate becomes inferior to that of the material, which is not suitable for application to a magnet body. .

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明のリン酸亜鉛化成処理液を希土類
磁石に用いれば、人体や環境に有害なクロムを使わず
に、ある程度耐食性のよい化成処理被膜を得ることがで
きる。
When the zinc phosphate chemical conversion treatment solution of the present invention is used for a rare earth magnet, a chemical conversion coating film having a certain level of corrosion resistance can be obtained without using chromium which is harmful to the human body and the environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の焼結体の化成被膜形成方法におけるリ
ンの濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 1 is a diagram showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of phosphorus in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図2】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 2 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図3】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 3 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図4】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 4 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図5】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 5 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図6】本発明の焼結体の化成被膜形成方法におけるリ
ンの濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 6 is a graph showing changes in iron and neodymium in the formed film with respect to the concentration of phosphorus in the method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図7】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing changes in iron and neodymium in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図8】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing changes in iron and neodymium in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図9】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 9 is a graph showing changes in iron and neodymium in the formed film with respect to the concentration of zinc in the method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図10】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における
亜鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウ
ムの変化を示す線図である。
FIG. 10 is a graph showing changes in iron and neodymium in the formed film with respect to the concentration of zinc in the method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年10月5日(2001.10.
5)
[Submission date] October 5, 2001 (2001.10.
5)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【書類名】 明細書[Document Name] Statement

【発明の名称】 焼結体の化成被膜形成方法及び化成被
膜を施した希土類金属磁石
Patent application title: Method for forming a chemical conversion coating on a sintered body and rare earth metal magnet provided with a chemical conversion coating

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項】 表面に化成処理方法によって化成被膜を
施した希土類金属磁石であって、前記化成被膜は主要元
素としてリン及び亜鉛を含有することを特徴とする化成
被膜を施した希土類金属磁石。
5. A rare-earth metal magnet having a surface provided with a chemical conversion coating by a chemical conversion treatment method, wherein the chemical conversion coating contains phosphorus and zinc as main elements.

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は希土類金属を含む焼
結磁石等の化成皮膜形成方法および化成被膜を施した希
土類金属磁石に関する。
The present invention relates to a method for forming a chemical conversion film such as a sintered magnet containing a rare earth metal and a rare earth metal magnet provided with a chemical conversion film.

【0002】[0002]

【従来の技術】希土類金属磁石の中で特にNd−Fe−
B系希土類金属磁石は極めて錆び易いために、従来より
その表面にメッキや化成処理による被膜を形成して錆び
を防いでいる。そして化成処理による被膜形成方法とし
ては特開昭60−63902号公報に記載されているよ
うに、製造コストの面からクロム酸塩処理(クロメート
処理)が最も一般的に使用されている。
2. Description of the Related Art Among rare earth metal magnets, in particular, Nd-Fe-
Since the B-based rare earth metal magnet is extremely rustable, a rust is prevented by forming a coating on its surface by plating or chemical conversion treatment. As a method of forming a film by chemical conversion treatment, as described in JP-A-60-63902, a chromate treatment (chromate treatment) is most commonly used from the viewpoint of production cost.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記クロメート処理
は、処理液中および生成した被膜中に6価クロムを含有
している。この6価クロムは人体に長時間接触すると皮
膚から体内へと侵入し、排出されること無く体内に蓄積
され、クロムアレルギー、クロム潰瘍、更には蒸気を吸
引することによって肺癌を引き起こすとさえ言われてい
る。従って、処理液の廃棄の問題、さらにクロメート処
理された製品の廃棄の問題などが重要視されつつある。
このような背景の中、欧州では2003年からクロムの規制
が行われようとしている。それに先立ってクロムを使わ
ない化成処理に関する研究も多々行われており、既に実
用化されているものさえある。ところが、希土類金属磁
石においては、まだそのような実例が見当たらない。高
性能な磁石の需要が増大する中で、希土類金属磁石の必
要性は今後更に増してゆくであろう。従って本発明の第
一の目的は、人体に有害なクロムを含有せず、且つ焼結
体に対しクロム被膜に匹敵する密着性と耐食性を有する
化成被膜の形成方法を提供することである。また、第二
の目的は、その化成処理液の希土類金属磁石への適用方
法を提供することである。
In the above-mentioned chromate treatment, hexavalent chromium is contained in the treatment solution and the formed film. It is said that this hexavalent chromium penetrates into the body through the skin after prolonged contact with the human body and accumulates in the body without being excreted. ing. Therefore, the problem of disposal of a processing solution and the problem of disposal of a product subjected to chromate treatment are becoming more important.
Against this background, chromium regulations are set to be enforced in Europe from 2003. Prior to that, there have been many studies on chemical conversion treatments that do not use chromium, and some have already been put to practical use. However, such a case has not yet been found in rare earth metal magnets. With the demand for high performance magnets increasing, the need for rare earth metal magnets will further increase in the future. Accordingly, a first object of the present invention is to provide a method for forming a chemical conversion coating which does not contain chromium which is harmful to the human body and has an adhesion and corrosion resistance comparable to a chromium coating on a sintered body. A second object is to provide a method for applying the chemical conversion treatment liquid to a rare earth metal magnet.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、リン酸水溶
液に亜鉛化合物である酸化亜鉛を添加し、反応促進剤と
して微量の硝酸イオンを添加した化成処理液を用いるこ
とにより、上記課題を解決した。以下に、この化成処理
液を使用した理由を述べる。リン酸塩化成処理は、鉄鋼
材に対する非クロム酸化成処理として注目を集めてい
る。なかでも最も良く知られているのがリン酸亜鉛処理
である。この場合は、水に不溶のリン酸亜鉛被膜(ホパ
イト)が析出することによって優れた耐食性を得てい
る。また、素地から溶出した鉄がフォスフォフィライト
として被膜中に取り込まれることによって、被膜の密着
性を向上させている。ネオジウム-鉄-ボロン系磁石をは
じめとする希土類金属磁石も鉄鋼材と同様に成分元素と
して鉄を含有しており、リン酸亜鉛処理を行うことによ
って優れた耐食性と密着性が期待される。また、リン酸
亜鉛処理では、処理液の原料となるリン酸、酸化亜鉛、
硝酸ともに安価であり量産にも適している.以上の理由
から発明者らはリン酸亜鉛化成処理液を希土類金属磁石
に適用するに至った。
In the present invention, the above-mentioned problems are solved by adding zinc oxide, which is a zinc compound, to a phosphoric acid aqueous solution and using a chemical conversion treatment solution to which a trace amount of nitrate ion is added as a reaction accelerator. did. The reason for using this chemical conversion treatment liquid is described below. Phosphate conversion treatment has attracted attention as a non-chromium oxidation conversion treatment for steel materials. The best known of these is zinc phosphate treatment. In this case, excellent corrosion resistance is obtained by depositing a zinc phosphate coating (hopite) insoluble in water. In addition, the iron eluted from the substrate is taken into the coating as phosphophyllite, thereby improving the adhesion of the coating. Rare earth metal magnets such as neodymium-iron-boron magnets also contain iron as a component element like steel materials, and are expected to have excellent corrosion resistance and adhesion by zinc phosphate treatment. In the zinc phosphate treatment, phosphoric acid, zinc oxide,
Nitric acid is both inexpensive and suitable for mass production. For the above reasons, the inventors have applied the zinc phosphate chemical conversion solution to rare earth metal magnets.

【0005】次にその詳細を述べる。本発明は焼結体の
表面あるいは外面に化成被膜を形成する焼結体の化成被
膜形成方法であって、焼結体をアルカリ液による洗浄
後、又は無洗浄で亜鉛化合物及びリン酸水溶液からなる
化成処理液中に浸漬することを特徴とするものであり、
更には化成処理液が0.05〜0.20(モル/l)の
亜鉛を含み、リンと亜鉛のモル比(P/Zn)が2.3
〜9.55であることを特徴とするものである。また、
焼結体を硝酸を除く酸性液によって洗浄する場合、0.
24超〜1.22(モル/l)のリンを含み、リンと亜
鉛のモル比(P/Zn)が2.4〜5.9である化成処
理液中に浸漬することが好ましい。
Next, the details will be described. The present invention relates to a method for forming a chemical conversion film on a sintered body for forming a chemical conversion film on the surface or the outer surface of the sintered body, comprising washing a sintered body with an alkali solution, or without washing, comprising a zinc compound and a phosphoric acid aqueous solution. Characterized by being immersed in a chemical conversion solution,
Further, the chemical conversion treatment solution contains 0.05 to 0.20 (mol / l) of zinc, and the molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn) is 2.3.
99.55. Also,
In the case where the sintered body is washed with an acidic liquid except for nitric acid, the cleaning is performed in a range of 0.
It is preferable to be immersed in a chemical conversion treatment liquid containing more than 24 to 1.22 (mol / l) of phosphorus and having a molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn) of 2.4 to 5.9.

【0006】また本発明は表面に化成処理方法によって
化成被膜を施した希土類金属磁石であって、アルカリ液
による洗浄後、又は無洗浄で亜鉛化合物及びリン酸水溶
液からなる化成処理液中に浸漬しており、焼結体として
化成被膜の主要元素がリン及び亜鉛を含有することを特
徴とするものである。更には化成処理液が0.15〜
0.2(モル/l)の亜鉛を含み、リンと亜鉛のモル比
(P/Zn)が2.39〜3.18であることが好まし
い。また、希土類金属磁石はR−T−B系焼結磁石(R
はYを含む希土類元素の少なくとも1種であり、TはF
e又はFeとCoである)であることが好ましい。
The present invention also relates to a rare-earth metal magnet having a surface provided with a chemical conversion coating by a chemical conversion treatment method, which is immersed in a chemical conversion treatment solution comprising a zinc compound and a phosphoric acid aqueous solution after washing with an alkali solution or without washing. And the main element of the chemical conversion coating as a sintered body contains phosphorus and zinc. Furthermore, the chemical conversion treatment solution is 0.15 to
It preferably contains 0.2 (mol / l) zinc, and the molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn) is preferably 2.39 to 3.18. The rare earth metal magnet is an RTB based sintered magnet (R
Is at least one kind of rare earth element including Y, and T is F
e or Fe and Co).

【0007】P/Znが2.3より小さくなると、酸化
亜鉛が溶解しきれず溶け残ってしまう。逆に9.55よ
り大きくなると処理中に発泡現象が観察されることがあ
り、このとき素地成分が溶出していると考えられ、磁力
の低下を招くので磁石に適用するには不適切である。
3.2以下であれば微発泡の発生も極力低減でき好まし
い。リン酸濃度が高いほど被膜の密着性は向上するが、
処理液のPHは、1.0〜2.0の酸性が好ましい。特
に好ましくは1.3〜1.8である。
If P / Zn is less than 2.3, zinc oxide cannot be completely dissolved and remains undissolved. Conversely, if it is larger than 9.55, a foaming phenomenon may be observed during the treatment, and at this time, it is considered that the base component is eluted and the magnetic force is reduced, so that it is not suitable for application to a magnet. .
When it is 3.2 or less, the occurrence of fine foaming can be reduced as much as possible, which is preferable. The higher the phosphoric acid concentration, the better the adhesion of the coating,
The pH of the treatment liquid is preferably 1.0 to 2.0 acidic. Particularly preferably, it is 1.3 to 1.8.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の化成皮膜形成方法プロセ
スについて、その一例を以下に述べる。まず、希土類金
属磁石の被処理物をアルカリ脱脂処理もしくは酸処理
し、被処理物表面を清浄化した後、充分に水洗した。酸
処理としては希硫酸又はその塩、希塩酸又はその塩を単
独あるいは複数で組み合わせることができる。本実施例
では希硫酸液のみを使用し、比較例においては希硫酸と
硝酸塩の組み合わせで使用した。また、別の実施例では
アルカリ脱脂処理を用いたものとして、水酸化ナトリウ
ムと炭酸ナトリウムを主成分とする水溶液を使用した。
また、別の実施例では無洗浄のものを使用した。前処理
後充分に水洗を行なった後、リン酸亜鉛化成処理液に浸
漬して化成処理被膜を施した。処理後、充分な水洗を行
い室温で乾燥した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of the process for forming a chemical conversion film of the present invention will be described below. First, the object to be treated of the rare earth metal magnet was subjected to an alkali degreasing treatment or an acid treatment to clean the surface of the object to be treated and then sufficiently washed with water. As the acid treatment, dilute sulfuric acid or a salt thereof, dilute hydrochloric acid or a salt thereof can be used alone or in combination. In this example, only a dilute sulfuric acid solution was used, and in a comparative example, a combination of dilute sulfuric acid and nitrate was used. In another example, an aqueous solution containing sodium hydroxide and sodium carbonate as main components was used as the one using the alkali degreasing treatment.
In another example, a non-washed one was used. After sufficient water washing after the pretreatment, the coating was immersed in a zinc phosphate chemical conversion treatment solution to form a chemical conversion coating. After the treatment, it was sufficiently washed with water and dried at room temperature.

【0009】表1は主要成分組成が、Nd:26.2、
Pr:5.0、Dy:0.8、B:0.97、Co:
3.0、Al:0.1、Ga:0.1、Cu:0.1、
Fe:bal(いずれもwt%)であるR−T−B系焼
結磁石体に下記各条件の化成処理により化成被膜を形成
したものの耐食性の試験結果、及び使用した化成処理液
の組成、性状、処理条件等を示したものである。
Table 1 shows that the main component composition is Nd: 26.2,
Pr: 5.0, Dy: 0.8, B: 0.97, Co:
3.0, Al: 0.1, Ga: 0.1, Cu: 0.1,
A test result of corrosion resistance of a chemical conversion film formed by a chemical conversion treatment under the following conditions on an RTB-based sintered magnet body of Fe: bal (all wt%), and the composition and properties of the chemical conversion treatment solution used , Processing conditions and the like.

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】表1に示した各試験の内、A、Bグループ
のものは全て1.8wt%硫酸水溶液で前処理したも
の、Cグループのものは0.5wt%の硫酸水溶液に硝
酸ナトリウムを加えたもので前処理したもの、Dグルー
プのものは水酸化ナトリウム50gと炭酸ナトリウム5
0gを水1000mlに溶解したもので前処理したも
の、Eグループのものは前処理を省いたもので、本発明
では無洗浄と称する。但し無洗浄とは称するが、加工後
の付着物を取る程度の水による超音波洗浄等は含むもの
である。耐食性は恒温恒湿試験(60℃、RH90%、
200hr)にて評価した。表中の○/×は焼結体表面
に赤錆の発生の有無を示す。また○の右肩に付けた
「+」は液発泡の頻度を相対的に示すものである。
[0011] Of the tests shown in Table 1, the samples in groups A and B were all pretreated with a 1.8 wt% aqueous sulfuric acid solution, and those in group C were prepared by adding sodium nitrate to a 0.5 wt% aqueous sulfuric acid solution. Pre-treated with the mixture, those of group D were 50 g of sodium hydroxide and 5 g of sodium carbonate.
0 g was dissolved in 1000 ml of water and pre-treated, and those of Group E were those without the pre-treatment, and are referred to as no washing in the present invention. However, although it is referred to as no cleaning, it includes ultrasonic cleaning with water to the extent that it removes deposits after processing. Corrosion resistance is constant temperature and humidity test (60 ° C, RH90%,
200 hr). // × in the table indicates whether or not red rust was generated on the surface of the sintered body. In addition, “+” attached to the right shoulder of ○ indicates the frequency of liquid foaming relatively.

【0012】表中Aグループは化成処理液中の亜鉛の濃
度を0.2(モル/l)に固定して、リンの濃度を変化
させたときの被膜の耐食性を試験したものである。この
結果では試験No1のものを除いて概ね良好な耐食性を
示したが、試験No2におけるリン濃度が0.49(モ
ル/l)で、Zn/Pのモル比が2.39のときに最も
良い耐食性を示した。Bグループ乃至Eグループは、前
記Aグループで最も良い耐食性を示した試験No2の化
成処理液の組成を含み、化成処理液のリン濃度を0.4
9(モル/l)に固定して、亜鉛濃度を変化させたとき
の被膜の耐食性を試験したものである。Cグループの硝
酸ナトリウムを施したものは耐食性が悪く、全ての組成
の化成処理液のものにおいて赤錆が発生していた。
The group A in the table shows the corrosion resistance of the coating film when the concentration of zinc in the chemical conversion treatment solution was fixed at 0.2 (mol / l) and the concentration of phosphorus was changed. The results showed generally good corrosion resistance except for the test No. 1. However, the test No. 2 was best when the phosphorus concentration was 0.49 (mol / l) and the Zn / P molar ratio was 2.39. It showed corrosion resistance. Group B to Group E include the composition of the chemical conversion treatment solution of Test No. 2 which showed the best corrosion resistance in Group A, and set the phosphorus concentration of the chemical conversion treatment solution to 0.4.
This is a test in which the coating was fixed at 9 (mol / l) and the corrosion resistance of the coating when the zinc concentration was changed was tested. Those treated with sodium nitrate of Group C had poor corrosion resistance, and red rust was generated in the chemical conversion treatment liquids of all compositions.

【0013】Dグルーブ、即ちアルカリ液による前処理
を行なったものでは全てにおいて良好な耐食性を示した
が、特に試験No14と15、即ちリン濃度が0.49
(モル/l)で亜鉛濃度が0.15〜0.20(モル/
l)のものが最も良い耐食性を示した。Eグループ、即
ち無洗浄では全てにおいてDグループと同様の良好な耐
食性を示したが、特に試験No18と19、即ちリン濃
度が0.49(モルl/l)で亜鉛濃度が0.15〜
0.20(モル/l)のものが最も良い耐食性を示し
た。
D-grooves, that is, those subjected to a pretreatment with an alkaline solution, exhibited good corrosion resistance in all cases, but especially in Test Nos. 14 and 15, ie, when the phosphorus concentration was 0.49.
(Mol / l) and the zinc concentration is 0.15 to 0.20 (mol / l).
1) showed the best corrosion resistance. In the E group, that is, in the case of no washing, the same good corrosion resistance as in the D group was exhibited in all cases.
The one with 0.20 (mol / l) showed the best corrosion resistance.

【0014】被処理物表面をEDX分析した結果、ネオジ
ウム、鉄などの下地成分に加えて、処理液成分であるリ
ンと亜鉛が検出された。図1は表1のAグループに対応
したもので、亜鉛濃度を固定してリン濃度を変化させた
ときの化成処理被膜表面のリン及び亜鉛のEDX検出量変
化を示している。なお、前処理は1.8wt%硫酸水溶
液を用い、40℃で10分間の処理を行っている。リン検出
量は処理液中のリン酸濃度が大きくなるほど増加する傾
向にある。亜鉛検出量はリン酸濃度が0.98mol/lで最小
となっている。亜鉛とリンの検出量の比が一定で無いの
は、すべてのリンが亜鉛と等しく結合しているわけでは
なく、フォスフォフィライトが析出したことを示唆して
いる。従って、リン酸濃度が大きくなるにつれて被膜の
密着性が向上していると考えられる。下地成分の検出量
は常に一定値をとるはずであるが、リン酸濃度が増加す
るにつれて鉄は減少し、ネオジウムは増加している。こ
れは、ネオジウムよりも鉄の方がリン酸に溶けやすいこ
とを示している。
As a result of EDX analysis of the surface of the object to be treated, phosphorus and zinc as components of the treatment solution were detected in addition to the base components such as neodymium and iron. FIG. 1 corresponds to the group A in Table 1 and shows the change in the amount of EDX of phosphorus and zinc detected on the surface of the chemical conversion coating when the zinc concentration is fixed and the phosphorus concentration is changed. The pretreatment is performed at 40 ° C. for 10 minutes using a 1.8 wt% sulfuric acid aqueous solution. The amount of detected phosphorus tends to increase as the concentration of phosphoric acid in the processing solution increases. The detected amount of zinc is minimum when the phosphoric acid concentration is 0.98 mol / l. The non-constant ratio of zinc and phosphorus detection suggests that not all phosphorus is bound equally to zinc and that phosphophyllite has precipitated. Therefore, it is considered that the adhesion of the film is improved as the phosphoric acid concentration is increased. The detected amount of the background component should always take a constant value, but as the phosphoric acid concentration increases, iron decreases and neodymium increases. This indicates that iron is more soluble in phosphoric acid than neodymium.

【0015】図2、図3、図4、図5は表1のB、C、
D、Eグループに対応したもので、処理液中のリンの濃
度を一定とし、亜鉛濃度を変化させたときの化成処理被
膜表面のリン及び亜鉛のEDX分析結果を示している。な
お、処理条件は60℃、3分である。
FIGS. 2, 3, 4 and 5 show B, C,
This corresponds to groups D and E, and shows the results of EDX analysis of phosphorus and zinc on the surface of the chemical conversion coating when the zinc concentration is changed while the concentration of phosphorus in the treatment liquid is kept constant. The processing conditions are 60 ° C. for 3 minutes.

【0016】図6乃至図10は前記図1乃至図5に順に対
応した化成処理被膜近傍の鉄及びネオジウムのEDX分析
結果を示している。下地である鉄及びネオジウムの検出
量は、リン濃度を増加していった場合と同様に、亜鉛濃
度増加に伴い鉄検出量が低下、ネオジウム検出量が上昇
している。また、同濃度での鉄とネオジウムの検出量の
比を見ると、酸洗した場合のネオジウム検出量の方が低
くなっている。従って、硫酸に対してはネオジウムの方
が溶けやすいことがわかる。
FIGS. 6 to 10 show EDX analysis results of iron and neodymium in the vicinity of the chemical conversion coating corresponding to FIGS. 1 to 5, respectively. As for the detection amounts of the base iron and neodymium, the iron detection amount decreases and the neodymium detection amount increases as the zinc concentration increases, as in the case where the phosphorus concentration increases. Also, looking at the ratio of the detected amount of iron and neodymium at the same concentration, the detected amount of neodymium when pickling was lower. Therefore, it can be seen that neodymium is more soluble in sulfuric acid.

【0017】前記した結果から、被膜の耐食性という観
点からみれば、最も好ましい化成処理液組成は、リン濃
度が0.49(モル/l)、亜鉛濃度が0.15(モル
/l)、PHが1.46であり、前処理は硝酸を含む酸
性水溶液以外のもので良いことがわかる。処理温度は6
0℃が好ましい。この温度は多少変動しても被膜の性質
に影響は無いが、液温が低いと被膜の生成速度が遅くな
り、それだけ酸化のおそれがある。また、温度が高くな
ると液蒸発が激しく液管理が容易でなくなる。処理時間
は、量産に適した時間を考えると、3分程度が最も好ま
しい。
From the above results, from the viewpoint of the corrosion resistance of the coating film, the most preferred chemical conversion treatment composition has a phosphorus concentration of 0.49 (mol / l), a zinc concentration of 0.15 (mol / l), Is 1.46, which means that the pretreatment may be other than an acidic aqueous solution containing nitric acid. Processing temperature is 6
0 ° C. is preferred. Even if this temperature fluctuates somewhat, the properties of the film are not affected, but if the liquid temperature is low, the film formation rate is slowed, and there is a risk of oxidation. In addition, when the temperature increases, the liquid evaporates violently, making it difficult to manage the liquid. Considering the time suitable for mass production, the processing time is most preferably about 3 minutes.

【0018】表2は表1に示した試験に使用したR−T
−B系希土類磁石の各前処理後における減磁率および熱
減磁率を試験したものを示したものである。表2中の素
材とは前処理や化成処理を行なっていないものを示して
おり、前処理は1.8wt%の硫酸水溶液、硝酸ナトリ
ウムを含む0.5wt%硫酸水溶液、水酸化ナトリウム
50gと炭酸ナトリウム50gを1000mlの水に溶
解した水溶液を各々用いて洗浄した。以降便宜上これら
を順に前処理(実施例)、前処理(比較例)、前処
理(実施例)とする。表2中の減磁率とは化成処理前
(前処理を施す場合には前処理前)の各R−T−B系希
土類磁石の総磁束量Φ11に対する処理後の各R−T−
B系希土類磁石素材の総磁束量Φ12の低下率を示し、
下記式により求めた。 減磁率=[(Φ11−Φ12)/Φ11]×100
(%) また熱減磁率とは、得られた化成皮膜被覆R−T−B系
希土類磁石の熱履歴による減磁率を示し、化成皮膜被覆
R−T−B系希土類磁石を室温において飽和条件で着磁
したときの総磁束量Φ21と、化成皮膜被覆R−T−B
系希土類磁石を大気中で85℃で2時間加熱後、室温ま
で冷却した後に飽和条件で着磁したときの総磁束量Φ
22とから、下記式により求めた。 熱減磁率=[(Φ21−Φ22)/Φ21]×100
(%)
Table 2 shows the RTs used in the tests shown in Table 1.
FIG. 2 shows the results of tests of the demagnetization rate and the thermal demagnetization rate after each pretreatment of a -B rare earth magnet. The materials in Table 2 indicate those that have not been subjected to pre-treatment or chemical conversion treatment. The pre-treatment includes a 1.8 wt% sulfuric acid aqueous solution, a 0.5 wt% sulfuric acid aqueous solution containing sodium nitrate, 50 g of sodium hydroxide and carbonic acid. Washing was performed using an aqueous solution in which 50 g of sodium was dissolved in 1000 ml of water. Hereinafter, for convenience, these are referred to as preprocessing (example), preprocessing (comparative example), and preprocessing (example), respectively. Table 2 during pre-chemical treatment and the demagnetizing factor of the post-processing for the total magnetic flux amount [Phi 11 of the R-T-B rare earth magnet (pre-treatment prior before when processing performed) R-T-
B system shows the total magnetic flux amount [Phi 12 reduction ratio of the rare earth magnet material,
It was determined by the following equation. Demagnetization rate = [(Φ 11 −Φ 12 ) / Φ 11 ] × 100
(%) The thermal demagnetization rate indicates the demagnetization rate due to the thermal history of the obtained chemical conversion film-coated RTB-based rare earth magnet. The total amount of magnetic flux Φ 21 when magnetized and the conversion coating RTB
The total amount of magnetic flux Φ when the rare earth magnet is heated at 85 ° C. in the air for 2 hours, cooled to room temperature, and then magnetized under the saturation condition.
22 and was determined by the following equation. Thermal demagnetization rate = [(Φ 21 −Φ 22 ) / Φ 21 ] × 100
(%)

【0019】[0019]

【表2】 [Table 2]

【0020】表3は表1に示した試験に使用したR−T
−B系希土類磁石の各化成処理後における減磁率および
熱減磁率を試験したものを示したものである。化成処理
液は表1に示した試験の中のリン濃度を0.49(モル
/l)に固定して、亜鉛濃度を各々0.20、0.1
5、0.05としたものを使用し、これに反応促進剤と
して硝酸を加えたものである。以降これらを便宜上化成
処理I、化成処理II化成処理IIIと称す。化成処理IIに
使用した化成処理液は実際的にはリン酸10ml、酸化
亜鉛3.75g、硝酸3mlを水287mlに溶解した
ものである。
Table 3 shows the RTs used in the tests shown in Table 1.
FIG. 2 shows the results of tests of the demagnetization rate and the thermal demagnetization rate of each of the -B rare earth magnets after each chemical conversion treatment. In the chemical conversion treatment solution, the phosphorus concentration in the test shown in Table 1 was fixed at 0.49 (mol / l), and the zinc concentrations were 0.20 and 0.1, respectively.
5, 0.05 were used, and nitric acid was added as a reaction accelerator. Hereinafter, these are referred to as chemical conversion treatment I and chemical conversion treatment II for convenience. The chemical conversion solution used for the chemical conversion treatment II is actually a solution obtained by dissolving 10 ml of phosphoric acid, 3.75 g of zinc oxide, and 3 ml of nitric acid in 287 ml of water.

【0021】[0021]

【表3】 [Table 3]

【0022】本試験に使用した希土類金属磁石がR−T
−B系焼結磁石体(RはYを含む希土類元素の少なくと
も1種であり、TはFe又はFeとCoである)である
場合の組成限定理由を以下に説明する。以下、単に%と
記してあるのは重量%を意味する。R−T−B系焼結磁
石体は主要成分のRとBとTとの総重量を100%とし
て、R:27〜34%、B:0.5〜2%、残部Tからなり、R
14B型金属間化合物を主相とするものである。
又、前記R−T−B系焼結磁石体の総重量を100%とし
たとき、不可避不純物成分として0.6%以下、より好ま
しくは0.3%以下、特に好ましくは0.2%未満の酸素の含
有が許容され、0.2%以下、より好ましくは0.1%以下の
炭素の含有が許容され、0.08%以下の窒素の含有が許容
され、0.02%以下の水素の含有が許容され、0.2%以
下、より好ましくは0.05%以下、特に好ましくは0.02%
以下のCaの含有が許容される。Rとして(Nd,D
y)又はDy又はPr又は(Dy,Pr)又は(Nd,
Dy,Pr)が実用上選択される。R量は27〜34%が好
ましい。Rが27%未満では固有保磁力iHcが大きく低下
し、34%を超えると残留磁束密度Brが大きく低下する。
B量は0.5〜2%が好ましい。B量が0.5%未満では実用
に耐えるiHcが得られず、2%超ではBrが大きく低下す
る。より好ましいB量は0.8〜1.5%である。
The rare earth metal magnet used in this test was RT
The reason for limiting the composition in the case of a -B based sintered magnet body (R is at least one kind of rare earth element including Y and T is Fe or Fe and Co) will be described below. Hereinafter, what is simply described as% means% by weight. The RTB-based sintered magnet body is composed of R: 27 to 34%, B: 0.5 to 2%, and the balance T, with the total weight of the main components R, B, and T being 100%.
The main phase is a 2 T 14 B type intermetallic compound.
When the total weight of the RTB-based sintered magnet body is 100%, the content of oxygen of 0.6% or less, more preferably 0.3% or less, particularly preferably less than 0.2% as an inevitable impurity component is allowable. A content of carbon of 0.2% or less, more preferably 0.1% or less, a nitrogen content of 0.08% or less is allowed, a hydrogen content of 0.02% or less is allowed, and 0.2% or less, more preferably 0.05% or less. % Or less, particularly preferably 0.02%
The following Ca is allowed to be contained. As R, (Nd, D
y) or Dy or Pr or (Dy, Pr) or (Nd,
Dy, Pr) is practically selected. The R amount is preferably from 27 to 34%. If R is less than 27%, the intrinsic coercive force iHc greatly decreases, and if it exceeds 34%, the residual magnetic flux density Br greatly decreases.
B content is preferably 0.5 to 2%. If the B content is less than 0.5%, iHc that can be used practically cannot be obtained, and if it exceeds 2%, Br is greatly reduced. A more preferred B amount is 0.8 to 1.5%.

【0023】磁気特性を改善するために、Nb,Al,
Co,Ga及びCuの少なくとも1種を適量含有するこ
とが好ましい。Nbの含有量は0.1〜2%とされる。N
bの添加により焼結過程でNbのホウ化物が生成し、結
晶粒の異常粒成長が抑制される。Nb含有量が0.1%未
満では添加効果を得られず、2%超ではNbのホウ化物
の生成量が多くなりBrが大きく低下する。Alの含有量
は0.02〜2%とされる。Al含有量が0.02%未満では添
加効果を得られず、2%超ではBrが急激に低下する。C
o含有量は0.3〜5%とされる。Co含有量が0.3%未満
ではキュリー点及び耐食性を向上する効果を得られず、
5%超ではBr及びiHcが大きく低下する。Ga含有量は
0.01〜0.5%とされる。Ga含有量が0.01%未満ではiHc
の向上効果を得られず、0.5%超ではBrの低下が顕著に
なる。Cu含有量は0.01〜1%とされる。Cuの微量添
加はiHcの向上をもたらすが、Cu含有量が1%を超え
ると添加効果は飽和し、Cu含有量が0.01%未満では添
加効果を得られない。また本試験の試料として縦5mm
×横5mm×厚み1mm(磁化方向)の直方体形状のR
−T−B系焼結磁石体を使用した。
In order to improve magnetic characteristics, Nb, Al,
It is preferable to contain an appropriate amount of at least one of Co, Ga and Cu. The content of Nb is set to 0.1 to 2%. N
By the addition of b, a boride of Nb is generated during the sintering process, and abnormal grain growth of crystal grains is suppressed. If the Nb content is less than 0.1%, the effect of addition cannot be obtained. If the Nb content is more than 2%, the amount of Nb boride produced increases and Br is greatly reduced. The content of Al is set to 0.02 to 2%. If the Al content is less than 0.02%, the effect of addition cannot be obtained, and if it exceeds 2%, the Br sharply decreases. C
The o content is 0.3 to 5%. If the Co content is less than 0.3%, the effect of improving the Curie point and corrosion resistance cannot be obtained,
If it exceeds 5%, Br and iHc are greatly reduced. Ga content is
It is 0.01 to 0.5%. If the Ga content is less than 0.01%, iHc
Cannot be obtained, and if it exceeds 0.5%, the reduction of Br becomes remarkable. The Cu content is 0.01 to 1%. Addition of a small amount of Cu improves iHc, but the addition effect is saturated when the Cu content exceeds 1%, and the addition effect cannot be obtained when the Cu content is less than 0.01%. In addition, as a sample of this test, length 5mm
× R of 5 mm width × 1 mm thickness (magnetization direction)
-A T-B based sintered magnet body was used.

【0024】表2において、前処理後における減磁率は
試験No2のPHの高い前処理で大きく、試験No3
のPHの低い前処理ではそれより小さい値を示しお
り、試験No4のアルカリ液である前処理では0%と
良好な値を示している。従って減磁率の大小の最大要因
は前処理における素地の溶出であると考えられる。磁石
の表面処理においては素地の溶出は重要な問題であり、
これを抑制することが望ましい。この観点からいえば酸
よりもアルカリ液による前処理の方が好ましい。
In Table 2, the demagnetization rate after the pre-treatment was large in the pre-treatment with a high PH of test No.
In the pretreatment with a low PH, the value is smaller than that, and in the pretreatment with the alkali liquid of Test No. 4, the value is as good as 0%. Therefore, it is considered that the largest factor of the magnitude of the demagnetization rate is the elution of the base material in the pretreatment. Elution of the substrate is an important issue in the surface treatment of magnets,
It is desirable to suppress this. From this viewpoint, pretreatment with an alkali solution is more preferable than acid.

【0025】表3において、試験No1、No2、No
3の化成処理I、化成処理IIものは減磁率が約1%であ
り、熱減磁率は表2の試験No1の素材に比して小さい
から、被膜としての機能は充分にははたしているもので
あり、従来より実施されているクロメート処理にも匹敵
するものである。しかし試験No4の化成処理IIIのよ
うに、表1に示した化成処理液の発泡現象が見られるよ
うになるので、熱減磁率が素材に比して劣ることにな
る。よってZn量は1.0超が好ましい。
In Table 3, tests No. 1, No. 2, No.
The chemical conversion treatment I and the chemical conversion treatment II of No. 3 have a demagnetization rate of about 1% and a thermal demagnetization rate that is smaller than that of the material of Test No. 1 in Table 2, so that the function as a coating is sufficiently fulfilled. This is comparable to the chromate treatment conventionally performed. However, since the foaming phenomenon of the chemical conversion treatment liquid shown in Table 1 is observed as in the chemical conversion treatment III of Test No. 4, the thermal demagnetization rate is inferior to that of the material. Therefore, the Zn content is preferably more than 1.0.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明のリン酸亜鉛化成処理液を希土類
磁石に用いれば、人体や環境に有害なクロムを使わず
に、ある程度耐食性のよい化成処理被膜を得ることがで
きる。
When the zinc phosphate chemical conversion treatment solution of the present invention is used for a rare earth magnet, a chemical conversion coating film having a certain level of corrosion resistance can be obtained without using chromium which is harmful to the human body and the environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の焼結体の化成被膜形成方法におけるリ
ンの濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 1 is a diagram showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of phosphorus in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図2】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 2 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図3】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 3 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図4】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 4 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図5】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の亜鉛及びリンの変
化を示す線図である。
FIG. 5 is a graph showing changes in zinc and phosphorus in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図6】本発明の焼結体の化成被膜形成方法におけるリ
ンの濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 6 is a graph showing changes in iron and neodymium in the formed film with respect to the concentration of phosphorus in the method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図7】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing changes in iron and neodymium in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図8】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing changes in iron and neodymium in a formed film with respect to a concentration of zinc in a method for forming a chemical conversion film on a sintered body according to the present invention.

【図9】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における亜
鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウム
の変化を示す線図である。
FIG. 9 is a graph showing changes in iron and neodymium in the formed film with respect to the concentration of zinc in the method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

【図10】本発明の焼結体の化成被膜形成方法における
亜鉛の濃度に対して形成された被膜中の鉄及びネオジウ
ムの変化を示す線図である。
FIG. 10 is a graph showing changes in iron and neodymium in the formed film with respect to the concentration of zinc in the method for forming a chemical conversion film on a sintered body of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 1/08 H01F 1/04 H ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01F 1/08 H01F 1/04 H

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 焼結体の表面あるいは外面に化成被膜を
形成する焼結体の化成被膜形成方法であって、焼結体を
アルカリ液による洗浄後、又は無洗浄で亜鉛化合物及び
リン酸水溶液からなる化成処理液中に浸漬することを特
徴とする焼結体の化成被膜形成方法。
1. A method for forming a chemical conversion coating on a sintered body, wherein the chemical conversion coating is formed on the surface or outer surface of the sintered body, wherein the zinc oxide and a phosphoric acid aqueous solution are washed with an alkali solution or without washing. A method of forming a chemical conversion coating on a sintered body, characterized by immersing the film in a chemical conversion treatment solution comprising:
【請求項2】 化成処理液が0.05〜0.20(モル
/l)の亜鉛を含み、リンと亜鉛のモル比(P/Zn)
が2.4〜9.5であることを特徴とする請求項1に記
載の焼結体の化成被膜形成方法。
2. The chemical conversion treatment solution contains 0.05 to 0.20 (mol / l) of zinc, and has a molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn).
Is from 2.4 to 9.5, the method for forming a chemical conversion coating on a sintered body according to claim 1, wherein
【請求項3】 焼結体の表面あるいは外面に化成被膜を
形成する焼結体の化成被膜形成方法であって、焼結体を
硝酸を除く酸性液による洗浄後、0.49〜1.22
(モル/l)のリンを含み、リンと亜鉛のモル比(P/
Zn)が2.4〜5.9である化成処理液中に浸漬する
ことを特徴とする焼結体の化成被膜形成方法。
3. A method for forming a chemical conversion coating on a sintered body, wherein the chemical conversion coating is formed on a surface or an outer surface of the sintered body, wherein the sintered body is washed with an acidic solution excluding nitric acid, and then subjected to 0.49 to 1.22.
(Mol / l) of phosphorus and the molar ratio of phosphorus to zinc (P /
A method for forming a chemical conversion coating on a sintered body, characterized by immersing the composition in a chemical conversion treatment solution having a Zn content of 2.4 to 5.9.
【請求項4】 表面あるいは外面に化成処理方法によっ
て化成被膜を施した希土類金属磁石であって、アルカリ
液による洗浄後、又は無洗浄で亜鉛化合物及びリン酸水
溶液からなる化成処理液中に浸漬して化成被膜は主要元
素としてリン及び亜鉛を含有することを特徴とする化成
被膜を施した希土類金属磁石。
4. A rare earth metal magnet having a surface or an outer surface provided with a chemical conversion coating by a chemical conversion treatment method, which is immersed in a chemical conversion treatment solution comprising a zinc compound and a phosphoric acid aqueous solution after washing with an alkali solution or without washing. A rare earth metal magnet provided with a chemical conversion coating, wherein the conversion coating contains phosphorus and zinc as main elements.
【請求項5】化成処理液が0.15〜0.2(モル/
l)の亜鉛を含み、リンと亜鉛のモル比(P/Zn)が
2.39〜3.18であることを特徴とする請求項4に
記載の化成被膜を施した希土類金属磁石。
5. A chemical conversion treatment solution containing 0.15 to 0.2 (mol / mol).
The rare-earth metal magnet provided with a chemical conversion coating according to claim 4, wherein 1) zinc is contained, and the molar ratio of phosphorus to zinc (P / Zn) is 2.39 to 3.18.
【請求項6】 希土類金属磁石はR−T−B系焼結磁石
(RはYを含む希土類元素の少なくとも1種であり、T
はFe又はFeとCoである)であることを特徴とする
請求項4又は5に記載の化成被膜を施した希土類金属磁
石。
6. The rare earth metal magnet is an RTB based sintered magnet (R is at least one kind of rare earth element including Y;
The rare earth metal magnet provided with the chemical conversion coating according to claim 4, wherein the magnet is Fe or Fe and Co).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006310830A (en) * 2005-03-31 2006-11-09 Tdk Corp Bond magnet
JP2008251648A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Hitachi Metals Ltd MANUFACTURING METHOD OF R-Fe-B-BASED PERMANENT MAGNET

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