R-t-b系烧结磁体的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明设及R-T-B系烧结磁体。
【背景技术】
[0002] 已知WR2T14B型化合物为主相的R-T-B系烧结磁体(R包含轻稀±元素化和重稀± 元素 RH，RL为Nd和/或Pr，畑为Dy、Tb、Gd和化中的至少一种，T为过渡金属元素，必须含化）是 永磁体中性能最高的磁体，用于混合动力汽车、电动汽车、家电制品中使用的各种电动机 等。
[0003] R-T-B系烧结磁体在高溫下矫顽力Hej( W下有时简单记载为巧。/'）降低，引起不可 逆热退磁。因此，特别是用于混合动力汽车用电动机、电动汽车用电动机中时，要求高溫下 也维持高Hcj。并且，为了不引起高溫下不可逆热退磁，要求在室溫下获得更高的Hcj。
[0004] 一直W来，为了提高Hcj，在R-T-B系烧结磁体中添加较多的重稀±元素（主要是 Dy),但存在残留磁通密度Br( W下有时简单记载为"Br")降低的问题。因此，近年采用了如下 方法:使重稀±元素从R-T-B系烧结磁体的表面扩散到内部，使重稀±元素在主相晶粒的外 壳部稠化，抑制Br的降低并且获得高HcJ。
[000引但是，Dy由于产地有限等理由，具有供给不稳定或者价格变动等问题。因此，要求 尽量不使用Dy等重稀±元素(尽量减少使用量)地提高R-T-B系烧结磁体的HeJ的技术。
[0006] 专利文献1记载了 ：通过与通常的R-T-B系合金相比降低B量且使其含有选自A1、 GaXu中的1种W上的金属元素 M，而生成化Tn相，通过充分确保W该RsTn相为原料生成的过 渡金属富集相(RsTuM)的体积率，从而获得抑制Dy的含量且矫顽力高的R-T-B系稀±烧结磁 体。此外，作为R-T-B系稀±烧结磁体的制造方法，记载了对烧结后的烧结体W800°C和500 °〇的2阶段的溫度进行热处理并冷却。
[0007] 此外，专利文献2记载了 ：规定了有效稀±含量和有效棚含量并且含有Co、Cu及Ga 的合金与此前的合金相比，具有相同的残留磁化Br和高矫顽力Hcj。此外，作为Nd-Fe-B永磁 体的制造方法，记载了对烧结后的烧结体W400°C~550°C进行热处理。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:国际公开第2013/008756号
[0011] 专利文献2:日本特表2003-510467号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的课题
[001引但是，专利文献1、2的R-T-B系稀上烧结磁体中，R、B、Ga、Cu的含有比例并非最佳， 因此不能获得高Br和高HcJo
[0014]本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种抑制Dy的含量且具有高 Br和高HcJ的R-T-B系烧结磁体的制造方法。
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本发明的方式1为一种R-T-B系烧结磁体，其特征在于，其包括如下工序：
[0017] 准备R-T-B系烧结磁体材料的工序，所述R-T-B系烧结磁体材料用下述式（1)表示，
[0018] uRwBxGayQizAlqM(100-u-w-x-y-z-q)T (1)
[0019] (R包含轻稀±元素化和重稀±元素 RH，化为Nd和/或Pr，畑为Dy、Tb、Gd及化中的至 少一种，T为过渡金属元素，必须包含化，]/[为Nb和/或Z;r，u、w、x、y、z、q及100-u-w-x-y-z-q表 示质量％。）
[0020] 前述I?H为R-T-B系烧结磁体的5质量％ ^下，满足下述式(2)~(5)，
[0021 ] 0.20 <x< 0.70 (2)
[0022] 0.07<y<0.2 (3)
[0023] 0.05<z<0.5 (4)
[0024] 〇<q<〇.l (5)
[0025] 在将R-T-B系烧结磁体的氧量(质量％)设为a、将氮量(质量％)设为0、将碳量(质 量％)设为 丫时，v = u-(6a+lO0+8 丫），
[0026] 在0.40 <x< 0.70时，v、w满足下述式(6)及(7)，
[0027] 50w-18.5< v<50w-14 (6)
[0028] -12.5w+38.75 < v<-62.5w+86.125 (7)
[0029] 在0.20 < x<0.40时，v、w满足下述式(8)及(9)，x满足下述式（10)，
[0030] 50w-18.5< v<50w-15.5 (8)
[0031 ] -12.5w+39.125 < v<-62.5w+86.125 (9)
[0032] -(62.5W+V-81.625)/15+0.5 <x<-(62.5w+v-81.625)/15+0.8( 10)；
[0033] 高溫热处理工序，其将前述R-T-B系烧结磁体材料加热到730°CW上且1020°CW下 的溫度后，W20°C/分钟W上冷却到300°C;
[0034] 低溫热处理工序，将前述高溫热处理工序后的R-T-B系烧结磁体材料加热到440°C W上且550°CW下的溫度。
[0035] 本发明的方式2为根据方式1的R-T-B系烧结磁体的制造方法，其中，前述低溫热处 理工序的溫度为480°C W上且550°C W下。
[0036] 本发明的方式3为根据方式1或2的R-T-B系烧结磁体的制造方法，其中，获得的R-T-B系烧结磁体的氧量为0.15质量％ W下。
[0037] 本发明的方式4为根据方式1所述的R-T-B系烧结磁体的制造方法，其特征在于， [003引在0.40 <x< 0.70时，v、w满足下述式（11)及(7)，
[0039] 50w-18.5< v<50w-16.25 (11)
[0040] -12.5w+38.75 < v < -62.5w+86.125 (7)
[0041 ] 在0.20 < x<0.40时，v、w满足下述式（12)及(9)，x满足下述式（10)。
[0042] 50w-18.5< v<50w-17.0 (12)
[0043] -12.5w+39.125 < v < -62.5w+86.125 (9)
[0044] -(62.5W+V-81.625)/15+0.5 <x<-(62.5w+v-81.625)/15+0.8 (10)
[004引本发明的方式5为根据方式4的R-T-B系烧结磁体的制造方法，其中，前述低溫热处 理工序的溫度为480°C W上且550°C W下。
[0046] 本发明的方式6为根据方式4或方式5的R-T-B系烧结磁体的制造方法，其中，获得 的R-T-B系烧结磁体的氧量为0.15质量％ W下。
[0047] 发明的效果
[0048] 根据本发明的方式，能够提供一种抑制DyJb的含量且具有高Br和高HcJ的R-T-B系 烧结磁体的制造方法。
【附图说明】
[0049 ]图1为表示在本发明的1个方式中V和W的范围的说明图。
[0050] 图2为表示在本发明的另一个方式中V和W的范围的说明图。
[0051] 图3为表示图1所示的范围和图2所示的范围的相对关系的说明图。
[0052] 图4为在图1中标绘了"<实施例1〉"的实施例试样和比较例试样各自的v、w的值的 说明图。
【具体实施方式】
[0053] 本发明人等为了解决上述问题反复进行了深入研究，结果发现，如前述本发明的 方式1或方式4所示那样对组成进行优化，对于优化后的组成的R-T-B系烧结磁体材料进行 特定的热处理，从而可获得具有高Br和高出J的R-T-B系烧结磁体。
[0054] 关于对本发明的方式1或方式4所示的特定组成的R-T-B系烧结磁体材料进行特定 的热处理从而获得具有高Br和高HcJ的R-T-B系烧结磁体的机理，尚有不明了之处。W下，对 本发明人等基于目前已经获得的见解所想到的机理进行说明。想提醒注意的是，W下关于 机理的说明并非意在限制本发明的技术范围。
[0055] R-T-B系烧结磁体可W通过提高作为主相的R2T14B型化合物的存在比率从而提高 Br。为了提高R2T14B型化合物的存在比率，可W使R量、T量、B量与R2T14B型化合物的化学计量 比越接近越好，但是当用于形成R2T14B型化合物的B量低于化学计量比时，晶界中析出软磁 性的R2T17相，出J急剧降低。但是通常认为，当磁体组成中含有Ga时，替代R2T17相而生成R-T-Ga相，能够防止HcJ的降低。
[0056] 但是，获知= R-T-Ga相也具有若干的磁性，当R-T-B系烧结磁体中的存在于两个主 相间的第一晶界（W下有时记载为"二粒子晶界"）和存在于3个W上的主相间的第二晶界 (W下有时记载为重点晶界"）中、特别是认为主要影响出J的二粒子晶界中，存在较多R-T-Ga相时，变得妨碍出J的提高。此外，在进行研究的过程中获知，随着R-T-Ga相的生成，在二 粒子晶界有时生成认为比R-T-Ga的磁性弱的R-Ga相及R-Ga-Cu相。因此想到：通过使R-T-B 系烧结磁体的二粒子晶界存在R-Ga相及R-Ga-Cu相，由此来提高出J。此外想到：为了生成R-Ga相及R-Ga-Cu相、W及为了使化Tl?相消失，需要生成R-T-fei相，但是为了获得高出J，需要将 其生成量抑制为低。并且想到:特别是，若能在二粒子晶界中生成R-Ga相及R-Ga-Cu相并且 尽量抑制R-T-Ga相的生成，则能够进一步提高出J。
[0057] 为了在R-T-B系烧结磁体中将R-T-Ga相的生成量抑制为较低，有必要通过将R量和 B量设为合适的范围从而降低化Tl?相的析出量、且使R量和Ga量在与R2T17相的析出量相应的 最适佳范围。但是，R的一部分在R-T-B系烧结磁体的制造过程中与氧、氮、碳结合而被消耗， 因此用于R2T17相、R-T-Ga相的实际的R量在制造过程会发生变化。因此获知，为了使R-T-Ga 相生成并且将其生成量抑制为低，如果不考虑与氧、氮、碳结合而被消耗的R量则难W抑制 R2T17相、R-T-Ga相的生成量。并且，反复研究的结果是:通过如前述方式1或方式4所述那样 调整值(V)和B量、(?量，能够调整R2T17相、R-T-fei相的生成量，所述值(V)为:在将R-T-B系烧 结磁体中的氧量(质量％ )设为a、将氮量(质量％ )设为0、将碳量(质量％ )设为丫时，从R量 (U)减去6a+l〇e+8 丫而得的值。即，考虑到：W本发明的方式1及4的（式1)所示的比例含有Ga 量(X)、化量(y)及Al量(Z) W及根据需要的M量(q)，并且对于从R量(U)减去6a+l〇0+8 丫而得 的值(V) W及B量(W)，在Ga量为0.40质量％ W上且0.70质量％ ^下时设为本发明的方式1的 式（6)及（7)、或本发明的方式4的式（11)及（7)，在Ga量为0.20质量％ ^上且小于0.40质 量％时，在将Ga量设为与V和W相符的特定的值式（10)的基础上，W本发明的方式1的式(8) 及(9)或本发明的方式4的式（12)及(9)的比例含有Ga量，从而能够使R-T-Ga相生成且将其 生成量抑制为较低。
[0058] 进而，本发明人等研究的结果是:包含前述特定组成的R-T-B系烧结磁体材料中， R-T-Ga相是在440°CW上且小于730°C的范围内生成的，在440°CW上且550°CW下时，R-T-Ga相的生成量受到抑制，当超过550°C时，R-T-fei相容易过度生成。此外，认为在小于440°C 及730°CW上时不生成R-T-Ga相。因此，在二粒子晶界中，为了极力抑制R-T-Ga相的生成且 使R-Ga相及R-Ga-化相生成，有必要进行将包含前述特定组成的R-T-B系烧结磁体材料加热 至|J440°CW上且550°CW下的溫度的热处理。但是，通常在烧结工序中为了谋求成形体的抗 氧化、烧结时的均热化，多数情况下将成形体收纳到金属制的容器（烧结箱（Sintered pack))中进行烧结，运种情况下，烧结后的冷却速度是难W控制的。获知：由于在烧结后进 行冷却时比较缓慢低冷