[發明專利]磁各向異性磁體原材料及其制造方法

有效

• 申請號: 200910252534.2
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN101770843A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 日置敬子;藪見崇生;橋野早人
• 申請（專利權）人: 大同特殊鋼株式會社
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;C22C38/00;B22F9/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及實施熱塑性加工而獲得的磁各向異性磁體原材 料及其制造方法。

背景技術

近年來，作為發動機、發電機等用途，廣泛使用含有釹、 釤等稀土元素的磁體(稀土類磁體)。使用稀土類磁體是因為其 具有優異的磁特性，并且是比較廉價的。所述磁特性以矯頑磁 力(iHc)和剩余磁通密度(Br)為重要的指標。

矯頑磁力是用于使磁化為零時所需的磁場的大小。通常已 知的是，在該矯頑磁力較大時，具有優異的耐熱性。

剩余磁通密度表示在磁體材料中最大磁通密度的大小(磁 場強弱的程度)。在該剩余磁通密度較大(高)時，由于可以實 現發電機等裝置的小型化以及降低磁體成本，因此是非常有利 的。

因此，作為稀土類磁體，最常使用剩余磁通密度高的 Nd(釹)-Fe(鐵)-B(硼)磁體。

另一方面，以往已知有通過對R(稀土元素)-Fe-B系磁體合 金實施熱塑性加工而獲得的磁體合金(參照專利文獻1)。在該 專利文獻1中主要記載了通過優化R-Fe-B系磁體合金的組成及 其加工條件可以獲得具有優異的磁特性的各向異性磁體。

另外，為了提高矯頑磁力，已知有主要使用Pr(鐠)的磁 體(參照專利文獻2)。在該專利文獻2中記載了基于確保鑄造和 熱軋時的加工性和高矯頑磁力的觀點而將Pr的組成限定在15～ 17原子％范圍內的磁體(參照段落[0014])。另外，已知通過對 Pr-Fe-B系鑄造合金施加適當的熱處理，可以獲得具有高矯頑磁 力的磁體(參照專利文獻3的“作用”)。

然而，在高溫環境下所使用的發動機等用途中，以往的磁 體具有以下問題。

在技術上，以Pr、Nd為主成分的稀土類磁體的磁特性具有 如下權衡(trade-off)關系：在提高剩余磁通密度時矯頑磁力 降低，而在提高矯頑磁力時磁通密度降低，二者很難同時提高。

因此，雖然專利文獻1中所記載的磁體合金尤其通過提高磁 通密度而提高了最大磁能積((BH)_max)，但具有不能獲得充分 的矯頑磁力的問題。另外，專利文獻2和3中所記載的磁體雖然 獲得了高的矯頑磁力，但具有未必獲得充分的剩余磁通密度的 問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-329810號公報

專利文獻2：日本特開平8-273914號公報

專利文獻3：日本特開平2-3210號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明所要解決的問題是：以Pr為主成分的磁各向異性磁 體原材料在不降低剩余磁通密度的情況下提高矯頑磁力。

用于解決問題的方法

為了解決上述問題，本發明的磁各向異性磁體原材料主旨 在于具有以下構成：

(1)前述磁各向異性磁體原材料具有Pr-T-B-Ga系的成分 組成，其含有12.5～15.0原子％的Pr、4.5～6.5原子％的B和0.1～ 0.7原子％的Ga，余量由T和不可避免的雜質構成，

其中，T是Fe或一部分Fe用Co置換的組成；

(2)前述磁各向異性磁體原材料的用剩余磁通密度(Br)/ 飽和磁通密度(Js)定義的磁取向度為0.92以上；

(3)前述磁各向異性磁體原材料的晶體粒徑為1μm以下。

前述磁各向異性磁體原材料可以用Nd置換一部分Pr。其 中，Pr占全部稀土元素的50原子％以上。

另外，前述磁各向異性磁體原材料的一部分前述Pr(以及 根據需要所添加的Nd)可以被選自Dy和Tb中的至少一種置換。

此外，前述磁各向異性磁體原材料可以進一步含有選自Cu 和Al中的至少一種。

本發明的磁各向異性磁體原材料的制造方法具備以下工 序：

熔化、驟冷、粉碎工序，將被配合成能形成本發明磁各向 異性磁體原材料的成分組成的合金熔體驟冷，并將由驟冷獲得 的薄帶粉碎；

冷成型工序，將由粉碎獲得的合金粉末冷成型；

預備加熱工序，將由前述冷成型工序獲得的冷成型體在 500℃以上且850℃以下的溫度下進行預備加熱；