R-t-b系烧结磁铁以及旋转电机的制作方法_3

文档序号:9713683阅读:来源:国知局
由于本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁在晶界,特别是S叉晶界具有R-Ga-Co-Cu-脚^缩部,并且该浓缩部难W吸附氨,因此,能够防止由腐蚀反应所产生的氨被吸 附到内部的R富集相,并且能够抑制由上述过程引起的腐蚀向内部进展。另外,由于R-Ga-Co-化-脚^缩部与R富集相相比难W被氧化,因此,也可W抑制由于腐蚀造成的氨产生本身。 因此,根据本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁,能够大幅度地提高R-T-B系烧结磁铁的 耐腐蚀性。另外,在本实施方式中,在晶界中也可W存在R富集相。即使在晶界中存在R富集 相,通过具有R-Ga-Co-Cu-脚^缩部,从而可W有效地防止氨被吸附于内部的R富集相,因此, 能够充分提高耐腐蚀性。
[0078] 如后所述,本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁可W通过除了主要形成主相的 R-T-B系原料合金(第1合金似外,还添加主要形成晶界相的第2合金,并控制制造过程中的 气氛中的氮浓度等的制造条件来进行制造。或者,也可W根据需要添加成为氮源的原料。
[0079] 本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁的晶界中所形成的R-Ga-Co-Cu-脚^缩部可 W认为按如下方式生成。即,可W认为第2合金中存在的R、Ga、CoXu和氮在粗粉碎工序和/ 或烧结工序等中形成化合物,WR-Ga-Co-化-脚农缩部运样的形态出现在晶界中。
[0080] 本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁通常可W加工成任意的形状来使用。本实 施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁的形状没有特别的限定,例如可W制成长方体、六面体、 平板状、四棱柱等的柱状,R-T-B系烧结磁铁的截面形状为C型的圆筒状等任意的形状。作为 四棱柱,例如可W是底面为长方形的四棱柱、底面为正方形的四棱柱。
[0081] 另外,本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁中包括加工该磁铁并进行了磁化后 的磁铁产品、没有对该磁铁进行磁化的磁铁产品运两者。
[0082] <R-T-B系烧结磁铁的制造方法〉
[0083] 使用附图并就制造具有如上所述结构的本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁的 方法的一个例子进行说明。图2是表示制造本发明的实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁的 方法的一个例子的流程图。如图2所示,制造本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁的方法 具有W下的工序。
[0084] (a)准备第1合金和第2合金的合金准备工序(步骤S11)
[0085] (b)碎粉第1合金和第2合金的粉碎工序(步骤S12)
[0086] (C)混合第1合金粉末和第2合金粉末的混合工序(步骤S13)
[0087] (d)对混合后的混合粉末进行成型的成型工序(步骤S14)
[0088] (e)烧结成型体,得到R-T-B系烧结磁铁的烧结工序(步骤Sl 5)
[0089] (f)对R-T-B系烧结磁铁进行时效处理的时效处理工序(步骤S16)
[0090] (g)冷却R-T-B系烧结磁铁的冷却工序(步骤S17)
[0091] 化)对R-T-B系烧结磁铁进行加工的加工工序(步骤S18)
[0092] (i)使重稀上元素扩散于R-T-B系烧结磁铁的晶界中的晶界扩散工序(步骤S19)
[0093] (j)对R-T-B系烧结磁铁进行表面处理的表面处理工序(步骤S20)
[0094] [合金准备工序:步骤Sll ]
[00M]准备主要构成本实施方式所设及的R-T-B系烧结磁铁的主相的组成的合金(第1合 金)和构成晶界相的组成的合金(第2合金)(合金准备工序(步骤S11))。在合金准备工序(步 骤S11)中,在真空或者Ar气等的惰性气体气氛中烙融对应于本实施方式所设及的R-T-B系 烧结磁铁的组成的原料金属,然后,通过使用其来进行铸造从而制作出具有所希望的组成 的第1合金和第2合金。另外,在本实施方式中,针对混合第1合金和第2合金运巧巾合金来制 作原料粉末的二合金法的情况进行说明,但也可W是不分第1合金和第2合金而使用单独的 合金的单合金法。
[0096] 作为原料金属,例如可W使用稀±类金属或稀±类合金、纯铁、棚铁 (ferroboron)、甚至于运些的合金或化合物等。铸造原料金属的铸造方法,例如铸块铸造 法、薄带连铸法(strip casting method)、书型铸模法(book molding method)或离屯、铸造 法等。在得到的原料合金有凝固偏析的情况下,根据需要实行均质化处理。在实行原料合金 的均质化处理时,在真空或者惰性气体气氛下W700°CW上且1500°CW下的溫度保持1小时 W上来实行。由此,R-T-B系烧结磁铁用合金被烙融均质化。
[0097] [粉碎工序:步骤Sl 2]
[0098] 在制作了第I合金W及第2合金之后,粉碎第I合金W及第2合金(粉碎工序(步骤 S12))。在粉碎工序(步骤S12)中,在制作了第1合金W及第2合金之后,分别粉碎运些第1合 金W及第2合金,制成粉末。另外,也可W将第1合金和第2合金一起进行粉碎。
[0099] 粉碎工序(步骤S12)有粉碎至粒径成为数百Mi~数mm的程度的粗粉碎工序(步骤 Sl2-1)和微粉碎至粒径成为数WIi程度的微粉碎工序(步骤Sl2-2)。
[0100] (粗粉碎工序:步骤Sl 2-1)
[0101] 将第1合金和第2合金粗粉碎至各自的粒径成为数百皿~数mm的程度(粗粉碎工序 (步骤S12-1))。由此,得到第1合金W及第2合金的粗粉碎粉末。粗粉碎可W通过在使氨吸附 于第1合金和第2合金之后基于不同相之间的氨吸附量的差异使氨放出并进脱氨从而发生 自崩溃性粉碎(氨吸附粉碎)来进行。
[0102] 形成R-Ga-Co-Cu-脚^缩部所需的氮的添加量可W通过在第2合金的氨吸附粉碎中 调节脱氨处理时的气氛的氮气浓度来控制。最适宜的氮气浓度根据原料合金的组成等而变 化,优选为15化pmW上,进一步优选为20化pm W上,特别优选为30化pmW上。另外,在第1合 金的氨吸附粉碎中,氮气浓度优选低于150ppm,进一步优选为IOOppmW下,特别优选为 50卵mW下。
[0103] 另外,粗粉碎工序(步骤S12-1),除了如上所述的使用氨吸附粉碎W外,也可W在 惰性气体气氛中使用捣磨机(stamp mill)、飄式破碎机(jaw crusher)、布朗粉碎机(Braun mill)等粗粉碎机来实行。
[0104] 另外,为了得到高的磁特性,从粉碎工序(步骤S12)到烧结工序(步骤S15)的各个 工序的气氛优选为低氧浓度。氧浓度通过各个制造工序中的气氛的控制等来进行调节。如 果各制造工序的氧浓度高,则第1合金W及第2合金的粉末中的稀±元素发生氧化并生成R 氧化物,在烧结中没有被还原WR氧化物的形式直接析出于晶界,从而得到的R-T-B系烧结 磁铁的化降低。因此,例如,优选使各个工序的氧的浓度为I(K)PPmW下。
[01化](微粉碎工序:步骤Sl 2-2)
[0106] 在对第1合金和第2合金进行粗粉碎之后,将得到的第1合金W及第2合金的粗粉碎 粉末微粉碎至平均粒径成为数皿程度(微粉碎工序(步骤S12-2))。由此,得到第1合金和第2 合金的微粉碎粉末。通过进一步将经过粗粉碎的粉末微粉碎,从而能够得到具有优选为1皿 W上且lOwnW下,进一步优选为3wiiW上且如mW下的颗粒的微粉碎粉末。
[0107] 另外,在本实施方式中W分别粉碎第1合金和第2合金来得到微粉碎粉末的方式进 行,但是也可W在微粉碎工序(步骤S12-2)中W混合第1合金W及第2合金的粗粉碎粉末从 而获得微粉碎粉末的方式进行。
[0108] 微粉碎可W通过一边适当调节粉碎时间等条件,一边使用气流磨、球磨机、振动 磨、湿式磨碎机等微粉碎机对经过粗粉碎的粉末进行进一步的粉碎来实施。气流磨是通过 狭小的喷嘴来释放高压惰性气体(例如,化气)产生高速气流,由该高速气流加速第1合金W 及第2合金的粗粉碎粉末并使第1合金W及第2合金的粗粉碎粉末彼此发生碰撞或者使其与 目标物或容器壁发生碰撞来进行粉碎的方法。
[0109] 在微粉碎第1合金W及第2合金的粗粉碎粉末的时候,通过添加硬脂酸锋、油酸酷 胺等粉碎助剂,从而能够得到在成型时取向性高的微粉碎粉末。
[0110] [混合工序:步骤Sl 3]
[0111] 在将第I合金和第2合金进行微粉碎之后,在低氧气氛中混合各个微粉碎粉末(混 合工序(步骤S13))。由此,可W得到混合粉末。低氧气氛例如作为化气、Ar气气氛等惰性气 体气氛来形成。第1合金粉末和第2合金粉末的配合比率W质量比计优选为80比20W上且97 比3W下,更优选W质量比计为90比IOW上且97比3W下。
[0112] 另外,在粉碎工序(步骤S12)中,将第1合金和第2合金一起进行粉碎的情况下的配 合比率也与将第1合金和第2合金分别进行粉碎的情况相同,第1合金粉末和第2合金粉末的 配合比率W质量比计优选为80比20W上且97比3W下,更优选W质量比计为90比IOW上且 97比3W下。
[0113] 在本实施方式中,第1合金和第2合金优选互相的合金组成不同。例如,相比于第1 合金,第2合金较多地包含Ga、化、Co。
[0114] 第2合金中所含的Ga的质量%优选为0.2%~20%,进一步优选为0.5%~10%。第 1合金可W包含Ga,也可W不包含Ga,在第1合金中包含Ga的情况下,第1合金中所含的Ga的 质量%优选为0.3% W下。第2合金中所含的Co的质量%优选为1 %~80%,进一步优选为 3%~60%。第1合金可W包含Co,也可W不包含Co,在第1合金中包含Co的情况下,第1合金 中所含的Co的质量%优选为2 下。第2合金中所含的化的质量%优选为0.2 %~20 %,进 一步优选为0.5%~10%。
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