一种低b的稀土磁铁的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磁铁的制造技术领域，特别是涉及一种低B的稀土磁铁。
【背景技术】
[0002] 对于各种高性能电机、发电机中使用的（BH)max超过40MG0e的高性能磁铁而言， 为得到高磁化的磁铁，减少非磁性元素B的使用量的"低B组份磁铁"的开发就变得非常有 必要。
[0003] 现在，"低B组份磁铁"的开发采用了各种各样的方式，然而，截止目前，还未能开发 出市场化的产品。"低B组份磁铁"的最大的缺点在于退磁曲线的方形度（亦称为Hk、或者 SQ)比较差，其形成原因比较复杂，主要是由于R2Fe17相的出现和富B相（RJ4B4相）的缺乏 导致晶界处出现局部B不足。
[0004] 日本专利特开2013-70062中公开了一种低B的稀土磁铁，其包括R(R为包含Y的 稀土元素中选择的至少一种的元素，Nd为必有组分）、B、Al、Cu、Zr、C〇、0、C及Fe作为主成 分的组成，各元素的含量为R:25~34重量％，B:0. 87~0. 94重量％、A1 :0. 03~0. 3重 量％、(：11:0? 03~0? 11重量％、Zr:0? 03~0? 25重量％、Co:3重量％以下（且不包含0)、 0:0. 03~0. 1重量％、C:0. 03~0. 15重量％、以及残余为Fe。该发明通过降低B的含量， 使得富B相的含量降低，进而使得主相含有的体积比例增加，并最终获得高Br的磁铁。通 常情况下，B的含量减少的情况下，会形成软磁性的R2T17相（一般为R2Fe17相），极易使得矫 顽力（Hej)降低，而本发明通过添加微量的Cu，使得R2U@的析出被抑制，更形成了使Hej 和Br提高的R2T14C相（一般为R2Fe14C相）。
[0005] 然而，上述的发明依然没有办法克服低B磁铁固有的方形度（Hk/Hcj，又称S?不 高的问题，从本发明的实施例可以看到，本发明仅有极少量实施例Hk/Hcj超过95%，大部 分在90%左右，更没有任何一个实施例能够达到98%以上，单就Hk/Hcj而言，往往难以满 足客户要求。
[0006] 展开来阐述的话，方形度（S?比较差的话，即使磁铁矫顽力很高，耐热性也会有 比较差的情形。
[0007] 磁铁在电机的高负荷旋转中热减磁，电机会变得不能旋转，进而电机停止转动。因 此，通过"低B组份磁铁"开发出高矫顽力的磁铁的报道是很多的，但是，上述磁铁全部是方 形度差的磁铁，在实际用在电机中进行耐热试验时，没能改善热减磁的问题。
[0008] 综上，还没有"低B组份磁铁"实际形成被市场接受产品的先例。
[0009] 另一方面，Sm-Co系磁铁的最大磁能积大约在30MG0e以下，因此，最大磁能积达到 35~40MG0e的NdFeB系烧结磁体作为电机、发电机用烧结磁体在市场上占有极大的份额。 特别是最近减少C02排放和石油枯竭危机等的前提之下，越来越追求电机、发电机的高效率 化、更省电化的性能，对最大磁能积的要求也越来越高。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种低B的稀土磁铁，该稀土磁铁 通过复合添加〇. 3~0. 8at%的Cu和适量的Co,使得晶界中形成3种富Cu相，这种在晶界 中存在的3种富Cu相的磁性效果和对晶界中B不足问题的修复，可显著改善磁铁的方形度 和耐热性能。
[0011] 本发明提供一种技术方式如下：
[0012] 一种低B的稀土磁铁，所述稀土磁铁含有R2T14B主相，其包括如下的原料成分：
[0013] R: 13. 5at% ~14. 5at%、
[0014] B:5. 2at% ~5. 8at%、
[0015] 和余量为T，
[0016] 所述的R为包括Nd的至少一种包含钇元素在内的稀土元素，所述T为包括Cu: 0? 3at%~0? 8at%、Co:0? 3at%~3at%和余量Fe的过渡金属兀素。
[0017] 本发明中所述的at%为原子百分比。
[0018] 在推荐的实施方式中，将稀土磁铁成分熔融液制备成稀土磁铁用合金的工序；将 稀土磁铁用合金粗粉碎后再通过微粉碎制成细粉的工序；用磁场成形法获得成形体，并在 真空或惰性气体中以900°C~1100°C的温度对所述成形体进行烧结，在晶界中形成高Cu相 结晶、中Cu相结晶和低Cu相结晶的工序。
[0019] 通过上述的方式，在晶界中形成高Cu相结晶、中Cu相结晶和低Cu相结晶的工序， 使方形度超过95%，提高磁铁的耐温性能。
[0020] 需要说明的是，本发明需要在低氧环境中完成磁铁的全部制造工序，才能获得本 发明所声称的效果，由于磁铁的低氧制造工序已是现有技术，且本发明的实施例1至实施 例7全部采用低氧制造方式，在此不再予以详细描述。
[0021] 在推荐的实施方式中，所述的稀土磁铁为Nd-Fe-B系磁铁。
[0022] 在推荐的实施方式中，所述高Cu相结晶和所述中Cu相结晶的总含量占晶界组成 的65体积％以上。
[0023] 在推荐的实施方式中，T还包括X，X为选自Al、Si、Ga、Sn、Ge、Ag、Au、Bi、Mn、Cr、 P或S中的至少3种元素，以上元素的总组成为0. 3at%~1.Oat%。
[0024] 在推荐的实施方式中，所述高Cu相结晶的分子组成为RT2系相，所述中Cu相结晶 的分子组成为R6T13X系相，所述低Cu相结晶的分子组成为RT5系相。
[0025] 另外，在制造过程中，不可避免有少量0、C、N及其他杂质的混入，因此，本发明中 提及的所述稀土磁铁的氧含量最好在lat%以下，更优选在0. 6at%以下，C含量同样最好 控制在lat%以下，更优选在0. 4at%以下，N含量则控制在0. 5at%以下。
[0026] 在推荐的实施方式中，所述稀土磁铁用合金是将原料合金熔融液用带材铸件法， 以102°C/秒以上、104°C/秒以下的冷却速度冷却得到的。
[0027] 在推荐的实施方式中，所述粗粉碎为稀土磁铁用合金吸氢破碎、得到粗粉的工序， 所述微粉碎为粗粉气流粉碎的工序，还包括从微粉碎后的粉末中除去粒径1. 〇Um以下的 至少一部分、由此使粒径1. 〇Um以下的粉末体积减少至全体粉末体积的10%以下的工序。
[0028] 本发明还提供另一种低B的稀土磁铁。
[0029] -种低B的稀土磁铁，所述稀土磁铁含有R2T14B主相，其特征在于：包括如下的原 料成分：
[0030]R: 13. 5at% ~14. 5at%、
[0031]B:5. 2at% ~5. 8at%、
[0032] 和余量为T，
[0033] 所述的R为包括Nd的至少一种包含钇元素在内的稀土元素，
[0034] 所述T为包括Cu :0? 3at%~0? 8at%、Co:0? 3at%~3at%和余量Fe的过渡金属 元素；
[0035] 并由如下的步骤制得：将所述稀土磁铁原料成分熔融液制备成稀土磁铁用合金的 工序；将稀土磁铁用合金粗粉碎后再通过微粉碎制成细粉的工序；用磁场成形法