[發明專利]R-T-B系磁體用原料合金及其制造方法

有效

• 申請號: 201480019491.2
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN105121682B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 清水隆之
• 申請（專利權）人: 株式會社三德
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B22F9/08;C22C33/02;H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02
• 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

本發明涉及稀土磁體的原料中使用的R-T-B系磁體用原料合金及其制造方法。詳細而言，涉及即使降低重稀土的添加量時在R-T-B系燒結磁體中也能夠確保優異矯頑力的R-T-B系磁體用原料合金及其制造方法。

背景技術

近年來，作為稀土磁體的原料中使用的合金，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”表示稀土元素、“T”表示以Fe作為必須的過渡金屬、“B”表示硼。包含該R-T-B系合金且成為稀土磁體的原料的合金可以由利用薄帶連鑄法鑄造的合金帶來制造。

圖1是表示利用薄帶連鑄法鑄造合金帶時使用的鑄造裝置的模式圖。該圖所示的鑄造裝置具備腔室5、坩堝1、中間包2和冷卻輥3。通過將腔室5的內部維持為減壓狀態或不活性氣體氣氛，從而防止合金熔液和所鑄造的合金帶被氧化。

使用這種鑄造裝置并利用薄帶連鑄法鑄造由R-T-B系合金形成的合金帶時，例如可以利用以下步驟來進行。

(A)將原料裝入坩堝1內，使用感應加熱裝置(未圖示)將該原料加熱。由此，將原料熔解而形成合金熔液。

(B)借助中間包2將該合金熔液供給至冷卻輥3的外周面。冷卻輥3的內部具有使制冷劑流通的結構，因此合金熔液在冷卻輥3的外周面驟冷而凝固。

(C)這樣操作來鑄造厚度為0.1～1.0mm的薄帶狀合金帶4。冷卻輥3沿著該圖的施加有影線的箭頭所示方向旋轉，因此合金帶4隨著該旋轉從冷卻輥3上剝離。

利用薄帶連鑄法鑄造的薄帶狀合金帶通過破碎而制成合金片后，按照規定條件進行冷卻。為了防止合金片的氧化，合金帶的破碎和合金片的冷卻通常在減壓下或不活性氣體氣氛下進行。

所得R-T-B系磁體用原料合金(以下也簡稱為“磁體用原料合金”)具有由R₂T₁₄B相形成的結晶相(主相)和濃縮有稀土元素的富R相共存的晶體組織。主相是有助于磁化作用的強磁性相，富R相是無助于磁化作用的非磁性相。

R-T-B系磁體用原料合金中，R的主成分為Nd、T的主成分為Fe，因此也被稱為Nd-Fe-B系合金磁體用原料合金。另外，磁體用原料合金大多被用于R-T-B系燒結磁體、R-T-B系粘結磁體的原料，其中的R-T-B系燒結磁體也被稱為釹燒結磁體。

R-T-B系燒結磁體例如可以通過以下的制造工藝而得到。

(1)在粉碎工序中，將R-T-B系磁體用原料合金進行氫解碎(粗粉碎)后，利用噴射式粉碎機等進行微粉碎。由此得到微粉。

(2)在成型工序中，將所得微粉在磁場中進行加壓成型，從而制成壓粉體。

(3)在燒結工序中，使加壓成型了的壓粉體在真空中進行燒結后，對燒結體實施熱處理(回火)。由此得到R-T-B系燒結磁體。

釹燒結磁體可應對環境保護(實現低碳社會)、節能化、下一代汽車、高性能電子儀器等，因此世界范圍的需求逐漸提高。但是，釹燒結磁體存在高溫下的矯頑力低這一問題。

為了解決該問題而開發了如下的釹燒結磁體并將其投入實用，該釹燒結磁體在磁體用原料合金中添加重稀土(例如Dy、Tb)來代替一部分Nd，并使用了該磁體用原料合金。重稀土的添加量以其總和計例如為1～5原子％左右。

然而，重稀土從其礦藏量有限、資源不均勻存在的觀點出發在穩定供給方面存在問題。因此尋求如下的磁體用原料合金，其即使在降低磁體用原料合金中的重稀土添加量的情況下、具體而言即使將重稀土的添加量以其總和計設為例如0～3原子％左右時，在釹燒結磁體中也能夠確保優異的矯頑力。

關于R-T-B系磁體用原料合金，例如如專利文獻1所示那樣，一直以來提出了各種提案。專利文獻1中提出的磁體用原料合金中，包含短軸方向的平均粒徑為3μm以下的R₂T₁₇相的區域的體積率為0.5～10％。通過將該磁體用原料合金用作燒結磁體的原料，所得燒結磁體的矯頑力穩定增加，能夠獲得優異的磁特性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第4832856號

發明內容

發明要解決的問題

如上所述，尋求即使在降低重稀土添加量的情況下也能夠確保燒結磁體的優異矯頑力的R-T-B系磁體用原料合金。