[發明專利]合金片制造裝置及使用其的稀土類磁鐵用原料合金片的制造方法

有效

• 申請號: 201280022894.3
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN103547395A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 山本和寬;渡部繁治
• 申請（專利權）人: 中央電氣工業株式會社
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及對合金片實施加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的熱處理的合金片制造裝置、及使用其的稀土類磁鐵原料用合金片的制造方法。更詳細而言，涉及能夠對剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實施歷經長時間的熱處理的合金片制造裝置、及使用其的稀土類磁鐵原料用合金片的制造方法。

背景技術

近年來，作為稀土磁鐵用合金，有磁體特性優異的R-T-B系合金。此處，“R-T-B系合金”中的“R”是指稀土元素，“T”是指以Fe為必需成分的過渡金屬，“B”是指硼。

該R-T-B系合金的合金片可以通過以下的步驟制造。

(a)通過帶坯連鑄法等由R-T-B系合金熔液鑄造厚度為0.01～2mm的薄帶狀的鑄錠。

(b)將鑄造得到的薄帶狀的鑄錠破碎，制成合金片。

(c)對該合金片進行冷卻。

此處，為了防止R-T-B系合金的氧化，上述(a)～(c)的步驟通常在負壓下或非活性氣體氣氛下進行。

另外，利用帶坯連鑄法的鑄造例如可以通過以下的步驟進行。

(A)在坩堝中裝入原料，通過加熱使其熔化，制成R-T-B系合金熔液。

(B)使該熔液經由中間包流到具有供制冷劑在內部流通的結構的銅制輥上。

(C)將流到銅制輥上的熔液驟冷凝固，鑄造薄帶狀的鑄錠。

由該R-T-B系合金形成的合金片具有由R₂T₁₄B相形成的晶相(主相)與濃縮有稀土元素的富R相(R-rich?phase)共存的合金晶體結構。主相為對磁化作用做出貢獻的強磁性相，富R相為不對磁化作用做出貢獻的非磁性相。由主相和富R相形成的合金晶體結構可以使用將合金片在厚度方向上切斷而得到的截面(厚度方向的截面)中的主相的晶體粒徑(以下稱為“主相粒徑”)來進行評價。該主相粒徑在通過將利用帶坯連鑄法鑄造成的鑄錠破碎而得到的合金片中通常為3～5μm。

另一方面，通過對合金片實施在負壓下或非活性氣體氣氛下加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的熱處理，可以使合金片的主相粒徑變粗。具體而言，對于利用上述(a)～(c)的步驟制造的合金片，通過對合金片實施加熱并保持一定時間后進行冷卻的熱處理，能夠使主相粒徑粗化。

另外，通過在利用上述(a)～(c)的步驟的合金片的制造中將(c)的冷卻(驟冷)處理設定為將合金片加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的熱處理，也能夠使合金片的主相粒徑變粗。即，對剛剛將鑄造得到的鑄錠破碎后得到的高溫的合金片實施熱處理而不進行冷卻，能夠使合金片的主相粒徑粗化。將剛剛破碎該鑄錠后得到的高溫的合金片加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的一系列熱處理在下文中也稱為“緩冷處理”。

關于由R-T-B系合金形成的合金片的制造，例如一直以來如專利文獻1和2所示提出了各種方案。專利文獻1中記載的合金片的制造系統由如下各部分構成：熔解鑄造室，通過鑄造得到合金片，將該合金片裝載到輸送體上；熱處理室，一邊輸送被裝載在輸送體上的合金片一邊對其進行加熱；以及，冷卻室，將合金片驟冷并向大氣壓下送出。專利文獻1中記載的合金片的制造系統通過借助隔門連接熔解鑄造室和熱處理室以及冷卻室，從而能夠對裝載在輸送體上的合金片間歇式地進行依次處理而不會與大氣接觸。

另外，專利文獻2中記載的合金片的制造系統為了對通過鑄造得到的合金片實施退火而使該合金片向低速旋轉的皿狀容器掉落。掉落到旋轉的皿狀容器中的合金片由于皿狀容器的表面所按押的多個鏟形刃而被散布于皿狀容器的整面，并且被攪拌。由此，專利文獻2中記載的合金片的制造系統可以對合金片進行均勻的加熱處理。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-198664號公報

專利文獻2：日本特開2005-118850號公報

發明內容

發明要解決的問題

對于由R-T-B系合金形成的合金片，存在想要將通常為3～5μm的主相粒徑制成10μm以上的要求。如前所述，通過對剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實施加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的熱處理(緩冷處理)，可以使合金片的主相粒徑變粗。為了結構控制而實施緩冷處理時，通過邊攪拌邊將合金片均勻加熱，能夠將實施緩冷處理后的合金片的晶體結構(主相粒徑)設為期望的狀態，并設為均質(抑制了主相粒徑的偏差)的狀態。