R-t-b系烧结磁体的制造方法_2

文档序号:9713687阅读:来源:国知局
却速度)通过低于730°C且为550°CW上的溫度域,导致在二粒子 晶界大量生成R-T-Ga相,无法极力抑制R-T-Ga相在二粒子晶界中的生成。
[0059] 因此进行了进一步研究,结果是:通过进行将烧结后的R-T-B系烧结磁体材料加热 至|J730°CW上且1020°CW下的溫度后W20°C/分钟W上冷却到300°CW下(更详细而言,W20 °C/分钟W上冷却到300°C)的高溫热处理工序、W及将高溫热处理工序后的R-T-B系烧结磁 体材料加热到440°CW上且550°CW下的溫度的低溫热处理工序,可获得更高的Br和更高的 出J。运是利用高溫热处理工序,W使烧结后生成的二粒子晶界的R-T-Ga相消失、且消失的R-T-Ga相不会再次生成的速度进行冷却。在高溫热处理工序中,热处理对象物为烧结后的R-T-B系烧结磁体材料,因此无需为了抗氧化而使用金属制的容器,能够控制冷却速度。并且, 通过对R-T-Ga相已消失的高溫热处理工序后的R-T-B系烧结磁体材料进行低溫热处理工 序,从而能够极力抑制R-T-fei相在二粒子晶界中的生成并且使R-fei相及R-Ga-化相生成。
[0060] 专利文献1所述的技术中,关于R量并没有考虑氧量、氮量、碳量,因此难W抑制 R2T17相、R-T-Cia相的生成量。本来,专利文献1所述的技术是通过促进R-T-Cia相的生成而提 高HcJ的技术,并没有抑制R-T-Ga相的生成量的技术思想。因此我们认为,专利文献1未实现 抑制R-T-Ga相的生成量且W能生成R-Ga-Cu相的最适比例含有3、8、6曰、加、41,因此不能获 得高Br和高出J。此外,专利文献2所述的技术中,虽然考虑了氧量、氮量、碳量的值,但是关于 Ga记载了 :抑制R2T17相的生成,生成含Ga的相饿们认为相当于本申请的R-T-Ga相),由此使 HcJ提高;因此与专利文献1同样,没有抑制R-T-Ga相的生成量的技术思想。此外,专利文献1、 2中都没有极力抑制R-T-Ga相在二粒子晶界中的生成且使R-Ga相及R-Ga-Cu相生成的技术 思想。因此我们认为,并没有进行本发明运样的、W使烧结后生成的二粒子晶界的R-T-Ga相 消失、且使消失了的R-T-Ga相不会再次生成的速度进行冷却的特定热处理工序,其结果是 无法获得更高的Br和更高的出J。
[0061] 需要说明的是,本说明书中,将高溫热处理工序前的R-T-B系烧结磁体称为"R-T-B 系烧结磁体材料",将高溫热处理工序后、低溫热处理前的R-T-B系烧结磁体称为"高溫热处 理工序后的R-T-B系烧结磁体材料",将低溫热处理工序后的R-T-B系烧结磁体称为"R-T-B 系烧结磁体"。
[0062] [准备R-T-B系烧结磁体材料的工序]
[0063] 准备R-T-B系烧结磁体材料的工序中,首先按照R-T-B系烧结磁体材料成为W下详 细说明的组成的方式准备各元素的金属或合金,使用带式铸造法等由运些制作片状的原料 合金。然后,由前述片状的原料合金制作合金粉末,对前述合金粉末进行成形、烧结,从而准 备R-T-B系烧结磁体材料。作为一个例子,合金粉末的制作、成形、烧结按照W下方式进行。 对获得的片状的原料合金进行氨粉碎,获得例如1. OmmW下的粗粉碎粉。然后,将粗粉碎粉 利用喷射式粉碎机等进行微粉碎,从而获得例如粒径D50(利用基于气流分散法的激光衍射 法进行测定而获得的体积基准中值粒径)为3~7WI1的微粉碎粉(合金粉末)。合金粉末可W 使用巧巾合金粉末(单一合金粉末),也可W使用通过将巧巾W上的合金粉末混合而获得合金 粉末(混合合金粉末)的所谓2合金法,可W使用公知的方法等按照成为本发明的组成的方 式制作合金粉末。还可W在喷射式粉碎机粉碎前的粗粉碎粉、喷射式粉碎机粉碎中及喷射 式粉碎机粉碎后的合金粉末中使用作为助剂的已知的润滑剂。然后使用获得的合金粉末进 行磁场中成形,获得成形体。磁场中成形可W使用已知的任意的磁场中成形方法,包括:在 模具的模腔内插入干燥的合金粉末并进行成形的干式成形法,在模具的模腔内注入分散有 该合金粉末的浆料并且边排出浆料的分散介质边进行成形的湿式成形法。并且,通过对成 形体进行烧结,从而获得R-T-B系烧结磁体材料。成形体的烧结可W使用已知的方法等。需 要说明的是,为了防止由烧结时的气氛所致的氧化,烧结优选在真空气氛中或气氛气体中 进行。气氛气体优选使用氮、氣等不活泼气体。
[0064] 本发明的1个方式的R-T-B系烧结磁体材料的组成用式:uRwBxGay化zAlqMQOO-u-W-X-厂z-q) T (1) (R包含轻稀±元素化和重稀±元素 RH,RL为Nd和/或Pr,RH为Dy、Tb、Gd及Ho 中的至少一种,T为过渡金属元素,必须包含化,M为Nb和/或化,包含不可避免的杂质,u、w、 X、y、Z、q及 1 OO-u-w-x-y-z-q表示质量 % O)表示,
[0065] 前述Wl为R-T-B系烧结磁体的5质量% ^下
[0066] 0.20 <x< 0.70 (2)
[0067] 0.07<y<0.2 (3)
[006 引 0.05<z<0.5 (4)
[0069] 〇<q<〇.l (5),
[0070] 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),
[0071] 在 0.40<x<0.70时,v、w满足:
[0072] 50w-18.5< v<50w-14 (6)
[007引-12.5w+38.75 < v<-62.5w+86.125 (7),
[0074]在 0.20<x<0.40时,v、w为:
[0075] 50w-18.5< v<50w-15.5 (8)
[0076] -12.5w+39.125 < v<-62.5w+86.125 (9),且
[0077] X满足-(62.5W+V-81.625)/15+0.5 <x<-(62.5w+v-81.625)/15+0.8 (10)。
[007引 或者,
[0079] 用式:uRwBxGayQizAlqM(100-u-w-x-y-z-q)T (I)
[0080] (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,M为Nb和/或化,包含不可避免的杂质,U、w、x、y、Z、q 及100-u-w-x-y-z-q表示质量%。)表示,
[0081 ] 前述I?H为R-T-B系烧结磁体的5质量% ^下 [0082] 0.20 <x< 0.70 (2)
[008引 0.07<y<0.2 (3)
[0084] 0.05<z<0.5 (4)
[008引 0<q<0.l (5),
[0086] 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),
[0087] 在 0.40<x<0.70时,v、w满足:
[0088] 50w-18.5< v<50w-16.25 (11)
[0089] -12.5w+38.75 < v<-62.5w+86.125 (7),
[0090] 在 0.20<x<0.40时,v、w为:
[0091] 50w-18.5< v<50w-17.0 (12)
[0092] -12.5w+39.125 < v < -62.5w+86.125 (9),且
[0093] X满足-(62.5W+V-81.625)/15+0.5 <x<-(62.5w+v-81.625)/15+0.8 (10)。
[0094] 本发明的R-T-B系烧结磁体材料可W包含不可避免的杂质。例如,即使包含钦错混 合物合金(Nd-Pr)、电解铁、棚铁等中通常含有的不可避免的杂质,也能够发挥本发明的效 果。作为不可避免的杂质,有时W微量包含例如La、Ce、化、Mn、Si等。
[0095] 本发明的1个方式的R-T-B系烧结磁体材料中的R包含轻稀±元素化和重稀±元素 畑,化为Nd和/或Pr,畑为Dy、Tb、Gd及化中的至少一种,畑为R-T-B系烧结磁体的5质量% W 下。本发明即使不使用重稀±元素也能够获得高Br和高HcJ,因此即使在要求更高的出J的情 况下也能够消减畑的添加量。T为过渡金属元素,必须含化。作为FeW外的过渡金属元素,可 W例示出Co。但是,Co的置換量优选2.5质量%^下,若Co的置換量超过10质量%则私降低, 因此不优选。进而,可W含有少量的¥、吐、111、1〇、册、化、胖等。8为棚。需要说明的是,在想要 获得特定的稀上元素时,在精炼等的过程中,会W杂质形式包含不希望作为杂质的其它种 类的稀±元素,运是众所周知的。因此,上述"本发明的1个方式的R-T-B系烧结磁体中的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及化中的至少一种,畑为 R-T-B系烧结磁体的5质量%^下"并非完全排除R为炯、?'、〇7、化、6(1及化^外的稀±元素 的情况,而是意味着可W W杂质水平的量含有除了 Nd、Pr、Dy及化W外的稀±元素。
[0096] Ga为0.20质量% W上且0.70质量% ^下。但是,Ga为0.40质量% W上且0.70质 量% W下时、与为0.20质量% ^上且小于0.40质量时,v、w的范围等不同。W下详细进行说 明。
[0097] 本发明的I个方式中,在Ga量为0.40质量% W上且0.70质量% W下的情况下,V和W 满足W下的式(6)和(7)的关系。
[009引 50w-18.5< v<50w-14 (6)
[0099] -12.5w+38.75 < v<-62.5w+86.125 (7)
[0100] 图I示出满足上述式(6)及(7)的V和W的本发明的范围。图I中的V是在将氧量(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〇0+8 丫而 得的值,W为B量的值。式(6)、即50W-18.5 < V ^ 50W-14是图1的包含点A和点B的直线链接点 A和点B的直线)与包含点C和点D的直线(连接点C和点D的直线)所夹的范围,式(7)、即-12.5W+38.75 < V < -62.5W+86.125是包含点D和点F、点B、点G的直线与包含点C和点E、点A、 点G的直线所夹的范围。并且,满足运两者的区域1和2(点A、点B、点D和点C围成的区域)是本 发明的1个方式的范围。通过将V和W设为区域1和2的范围内,能够获得高Br和高HcJ。我们认 为,偏离区域1和2的范围内的区域10(在图中从包含点D、点F、点B和点G的直线向下的区域) 中,V相对于W过少,因此R-T-Ga相的生成量变少,不能使R2T17相消失或者使R-Ga相及R-Ga-Cu相的生成量变少。从而不能获得高Hcj。我们认为,相反地,偏离区域1和2的范围内的区域 20 (在图中从包含点C、点E、点A和点G的直线向上的区域)中,V相对于W过多,因此Fe量相对 不足。当Fe量不足时,R及B剩余,其结果是不生成R-T-Ga相,容易生成RiFe4B4相。从而,R-Ga 相及R-Ga-Cu相的生成量也变少,不能获得高出J。进而,偏离区域1和2的范围内的区域30(图 中从包含点C和点D的直线向上的区域)中,V过多且W过少,因此虽然生成R-T-Ga相、R-Ga相 及R-Ga-Cu相,但主相的存在比率变低,不能获得高Br。进而,偏离区域1和2的范围内的区域 40(从点C和点D和点G围成的区域中除去区域1和2而得的区域)中,R少且B过多,因此主相的 存在比率虽高,但几乎不生成R-T-Ga化R-Ga相及R-Ga-Cu相的生成量也减少,因此不能获 侍局Hc J。
[0101] 在Ga量(X)为0.20质量% ^上且小于0.40质量%的情况下,本发明的1个方式中, 根据V、w将X设为W下的式(10)的范围。
[0102] -(62.5W+V-81.625)/15+0.5 <x<
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1