R-t-b系烧结磁铁以及旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及W稀上元素(R)、将Fe或者化和Co作为必需元素的至少1种W上的过渡 金属元素(T) W及棚(B)为主要成分的R-T-B系烧结磁铁、W及具备R-T-B系烧结磁铁的旋转 电机。
【背景技术】
[0002] R-T-B(R为1种W上的稀±元素，T为包含Fe或者包含化和Co的1种W上的过渡金属 元素）系烧结磁铁虽然具有优异的磁特性，但是由于作为主要成分含有容易被氧化的稀± 元素，因此倾向于耐腐蚀性低。
[0003] 因此，为了提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性，通常大多在磁铁素体的表面上实施 树脂涂布或锻层等的表面处理来使用。另一方面，也进行通过改变磁铁素体的添加元素或 内部结构，来使磁铁素体本身的耐腐蚀性提高。提高磁铁素体本身的耐腐蚀性在提高表面 处理后的产品的可靠性方面极其重要，另外，运样能够实施比树脂涂布或锻层更简易的表 面处理，从而还具有能够降低产品的成本的优点。
[0004] -直W来，例如，在专利文献1中提出了 ：通过将永久磁铁合金中的碳含量降低至 0.04质量％ ^下，从而将非磁性R富集相中的稀±元素与碳的金属间化合物R-巧巧制到1.0 质量％ ^下，并使磁铁的耐腐蚀性提高的技术。另外，在专利文献2中提出了：通过使R富集 相中的Co浓度为5质量％~12质量％从而改善耐腐蚀性的技术。
[0005] 然而，一直W来所使用的R-T-B系烧结磁铁由于使用环境中的水蒸气等水会氧化 R-T-B系烧结磁铁中的R而产生氨，晶界中的R富集相吸收该氨，从而R富集相腐蚀，R-T-B系 烧结磁铁的磁特性降低。
[0006] 另外，如专利文献1中所提出的那样，为了将磁铁合金中的碳含量降低至0.04质 量％W下而有必要大幅度地降低在磁场中成型的时候用于提高磁场取向性而添加的润滑 剂的添加量。因此，成型体中的磁粉的取向度降低，并且烧结后的剩余磁通密度化降低，从 而不能得到具有充分的磁特性的磁铁。
[0007] 另外，如专利文献2中提出的那样，为了增加 R富集相中的Co浓度而有必要增加原 料组成的Co添加量。但是，因为Co是W取代Fe的形式也进入到作为主相的R2T14B相，所W不 能仅仅增加 R富集相的Co浓度，而需要添加 R富集相所需W上的Co。因此，由于增加高价的Co 的使用量而使产品成本上升，并且由于必要量W上地WCo取代了主相中的Fe从而磁特性降 低了。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开平4-330702号公报 [0011 ] 专利文献2:日本特开平4-6806号公报
【发明内容】
[0012] 发明所要解决的技术问题
[0013] 本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种具有优异的耐腐蚀性，并且兼具良好 的磁特性的R-T-B系烧结磁铁、W及具有其的旋转电机。
[0014] 解决技术问题的技术手段
[0015] 为了达成上述目的，本发明者们对R-T-B系烧结磁铁的腐蚀的机理进行了专屯、研 究。其结果，首先通过由使用环境下的水蒸气等水与R-T-B系烧结磁铁中的R发生的腐蚀反 应而产生的氨化2)被存在于R-T-B系烧结磁铁中的晶界中的R富集相吸附，从而加速R富集 相变化为氨氧化物。而且，发现构成R-T-B系烧结磁铁的主相的晶粒(主相颗粒）由于伴随于 氨吸附至R富集相W及R富集相变化为氨氧化物的R-T-B系烧结磁铁的体积膨胀而从R-T-B 系烧结磁铁上脱落，R的腐蚀加速度地向R-T-B系烧结磁铁的内部发展。
[0016] 因此，本发明者们对抑制晶界的氨吸附的方法进行了专屯、研究，发现:在R-T-B系 烧结磁铁内由相邻的2个W上的R2T14B晶粒形成的晶界(特别是由相邻的3个W上的R2T14B晶 粒形成的=叉晶界）中形成稀±类(1〇、嫁(Ga)、钻（Co)、铜（Cu) W及氮（N)的浓度都高于 R2T14B晶粒内的R-Ga-Co-化-脚农缩部，从而能够抑制氨吸附于晶界，能够大幅度地提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性，并且能够具有良好的磁特性。本发明就是基于上述发现完成的。
[0017] 目P，本发明所设及的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，具有R2T14B晶粒，在由相邻的2 个W上的上述化TmB晶粒形成的晶界中具有R-Ga-Co-化-脚^缩部，相比上述R2T14B晶粒内上 述R-Ga-Co-Cu-脚农缩部的R、Ga、Co、Cu、N的浓度都更高。
[001引 R-Ga-Co-Cu-脚农缩部是指存在于晶界中的3、6曰、(：0、01、加勺浓度都比1?21'148晶粒内 高的区域，并存在于由相邻的2个W上的晶粒形成的晶界中。
[0019] 在本发明中，通过在晶界中具有R-Ga-Co-Cu-脚^缩部，可W有效地抑制腐蚀反应 中产生的氨吸附于晶界，抑制R的腐蚀向内部进行，大幅度地提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐 蚀性，并且可W具有良好的磁特性。另外，R富集相被定义为虽然化kR2Ti4B晶粒多，但是关于 Ga、Co、化、N内的至少N只含与R2T14B晶粒同等W下程度的晶界相。
[0020] 本发明进一步提供具备上述本发明的R-T-B系烧结磁铁的旋转电机。本发明的旋 转电机由于具备上述本发明的R-T-B系烧结磁铁，因此，即使在高湿度等严酷的条件下使 用，由于由R-T-B系烧结磁铁的诱等的产生造成的腐蚀少，因此，也可W长期发挥优异的性 能。
[0021] 本发明的效果
[0022] 根据本发明，可W得到具有优异的耐腐蚀性，并且兼具良好的磁特性的R-T-B系烧 结磁铁。另外，根据本发明，可W提供一种旋转电机，其通过具备运样的R-T-B系烧结磁铁， 即使在高溫高湿环境下也能够长期维持优异的性能。
【附图说明】
[0023] 图1是示意地表示本发明所设及的R-T-B系烧结磁铁的由多个R2T14B晶粒形成的晶 界附近的背散射电子图像的图。
[0024] 图2是表示制造本发明所设及的R-T-B系烧结磁铁的方法的一个例子的流程图。
[0025] 图3是简略地表示旋转电机的一个实施方式的构成的截面图。
[00%]符号的说明
[0027] 2 颗齡主相）
[00巧]4 一颗粒晶界
[0029] 6 S叉晶界
[0030] 10 SPM旋转电机
[0031] 11 壳体
[0032] 12 转子
[0033] 13 定子
[0034] 14旋转轴
[0035] 15转子铁屯、(铁忍）
[0036] 16永久磁铁
[0037] 17磁铁插入槽 [003引 18定子铁屯、
[0039] 19节流阀
[0040] 20 线圈
【具体实施方式】
[0041 ] W下基于附图所示的实施方式来说明本发明。
[0042] <R-T-B系烧结磁铁〉
[0043] 对本发明的实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁的实施方式进行说明。如图1所 示，本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁具有由化TmB晶粒构成的颗粒(主相)2,在由相邻 的2个W上的颗粒2形成的晶界中具有R-Ga-Co-化-脚^缩部，相比上述R2T14B晶粒内，上述R-Ga-Co-Cu-脚农缩部的R、Ga、Co、Cu、N的浓度都更高。
[0044] 晶界包括由2个R2T14B晶粒形成的二颗粒晶界4、由相邻的3个W上的R2T14B晶粒形 成的S叉晶界6。另外，R-Ga-Co-Cu-脚^缩部是存在于由相邻的2个W上的晶粒形成的晶界 中，并且其R、Ga、Co、化、N的各浓度都高于化TmB晶粒内的区域。在R-Ga-Co-化-脚农缩部中只 要包含作为主要成分的R、Ga、Co、化、N，就也可W包含除了运些W外的成分。
[0045] 本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁是使用R-T-B系合金来形成的烧结体。本实 施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁具有包含晶粒的组成为由R2Ti4B(R表示稀±元素的至少1 种，T表示包含Fe或者包含化和Co的1种W上的过渡金属元素，B表示B或者B和C)的组成式所 表示的R2T14B化合物的主相、相比R2T14B化合物包含更多R的晶界。
[0046] R表示稀±元素的至少1种。稀±元素是指属于长周期型周期表的第3族的Sc、Y和 铜系元素。在铜系元素中包括例如1曰、〔6、？1'、炯、5111、611、6(1、化、〇7、化、61'、1'111、￥13、山等。稀± 元素被分类为轻稀上类和重稀上类，重稀上元素（W下也称为畑)是指Gd、Tb、Dy、化、Er、Tm、 化、Lu，轻稀±元素（W下也称为化)是除此W外的稀±元素。在本实施方式中，从制造成本 W及磁特性的观点出发，R优选包含化(至少包含NcUPr的任一者或者两者的稀±元素）。进 一步从使磁特性提高的观点出发，也可W包含化(至少包含NcU Pr的任一者或者两者的稀± 元素)和畑(至少包含Dy、化的任一者或者两者的稀±元素)两者。
[0047] 在本实施方式中，T表示包含Fe或者包含化和Co的1种W上的过渡金属元素。T可W 单独为Fe,也可W用Co取代一部分化。在将一部分Fe取代为Co的情况下，可W不使磁特性降 低而提高溫度特性。
[004引作为化或者Fe和防^外的过渡金属元素，可^列举1'1、￥、化、化、]?11、化、化、抓、]\1〇、 册、化、￥等。另外，1'除了过渡金属元素^外也可^进一步包含例如41、63、51、81、511等元素 中的至少1种的元素。
[0049] 在本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁中，B可W将一部分B取代为碳(C)。在该 情况下，除了使磁铁的制造变得容易W外，还变得能够实现制造成本的降低。另外