R-T-B系烧结磁体的制造方法技术

技术编号:19193778 阅读:26 留言:0更新日期:2018-10-19 23:45
一种R-T-B系烧结磁体的制造方法,其包括如下工序:1)烧结成形体,准备R-T-B系烧结磁体原材的工序,所述R-T-B系烧结磁体原材含有:27.5质量%以上且34.0质量%以下的R、0.85质量%以上且0.93质量%以下的B、0.20质量%以上且0.70质量%以下的Ga、多于0.2质量%且0.50质量%以下的Cu、0.05质量%以上且0.5质量%以下的Al、和0质量%以上且0.1质量%以下的M,余量是T和不可避免的杂质,并满足式(1)和(2);2)高温热处理工序,其是将R-T-B系烧结磁体原材,加热至730℃以上且1020℃以下的温度后,以5℃/分钟以上冷却至300℃的工序;3)低温热处理工序,其是将高温热处理工序后的R-T-B系烧结磁体原材加热至440℃以上且550℃以下的温度的工序。[T]-72.3[B]>0(1),([T]-72.3[B])/55.85<13[Ga]/69.72(2),(还有,[T]是以质量%表示的T的含量,[B]是以质量%表示的B的含量,[Ga]是以质量%表示的Ga的含量)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】R-T-B系烧结磁体的制造方法
本公开涉及R-T-B系烧结磁体的制造方法。
技术介绍
以Nd2Fe14B型化合物为主相的R-T-B系烧结磁体(R是稀土类元素之中至少一种,必须含有Nd,T是过渡金属元素,必须含有Fe),已知在永久磁体之中为性能最高的磁体,在混合动力汽车用、电动汽车用和家电制品用的各种电动机等之上使用。R-T-B系烧结磁体在高温下矫顽磁力HcJ(以下有仅记述为“HcJ”的情况)降低,发生不可逆热去磁。因此,特别是在较高温度的环境下仍被使用的混合动力汽车用和电动汽车用电动机等所使用的R-T-B系烧结磁体中,要求具有高HcJ。以往,为了提高HcJ,在R-T-B系烧结磁体中大量添加重稀土元素(主要是Dy),但存在剩余磁通密度Br(以下,有仅记述为“Br”的情况)降低这样的问题。因此,近年来采用的方法是,从R-T-B系烧结磁体的表面使重稀土元素扩散到内部,在主相晶粒的外壳部使重稀土元素稠化,一边抑制Br的降低,一边得到高HcJ。Dy存在以下等问题,从产出地被限定等的理由出发,供给不稳定,另外价格变动大。因此,要求尽可能不使用Dy等的重稀土元素而使R-T-B系烧结磁体的HcJ提高的技术。专利文献1公开有:通过使B量比通常的R-T-B系合金有所降低,并且含有从Al、Ga、Cu之中选择的一种以上的金属元素M,从而使R2T17相生成,通过充分确保以该R2T17相为原料而生成的过渡金属富相(R6T13M)的体积率,一边抑制Dy的含量,一边得到矫顽磁力高的R-T-B系稀土类烧结磁体。另外,专利文献2公开有:通过使B量相比通常的R-T-B系合金有所降低,并且使B、Al、Cu、Co、Ga、C、O的量在规定的范围,再使Nd和Pr相对于B的原子比,以及Ga和C相对于B的原子比分别满足特定的关系,从而得到高剩余磁通密度和矫顽磁力。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】国际公开第2013/008756号公报【专利文献2】国际公开第2013/191276号公报但是,对于R-T-B系烧结磁体的强烈希望是,相比专利文献1和2所述的R-T-B系烧结磁体可实现的HcJ而言,其具有更的高的HcJ。为了应对这样的愿望,本专利技术者们的一部分人发现,在2个主相间的晶界(二粒子晶界),抑制专利文献1的过渡金属富相(R-T-Ga相)的生成(使生成量减少),使R-Ga-Cu相生成,由此能够得到具有更高的HcJ的R-T-B系烧结磁体(国际专利申请PCT/JP2014/071229)。为了除去R2T17相,虽然需要使R-T-Ga相生成,但是为了抑制R-T-Ga相的生成,并生成R-Ga-Cu相,而优选进行的是,将具有规定的组成的R-T-B系烧结磁体原材(烧结成形体而得到的烧结体)加热到730℃以上且1020℃以下的温度的热处理。这被认为是由于,R-T-Ga相在550℃以上且低于730℃容易生成(730℃以上难以生成),R-Ga-Cu相在730℃以上且1020℃以下的范围容易生成。一般来说,在烧结工序(例如以1000~1100℃进行烧结)中,为了实现成形体的防氧化和烧结时的均热化,多数情况是将成形体收纳在金属制的容器(烧结容器)而进行烧结。这种情况下,控制烧结后的冷却速度,得到特别快的冷却速度困难。因此,在烧结后的冷却时,会以比较慢的冷却速度通过低于730℃、550℃以上的温度域,所以R-T-Ga相大量生成,R-Ga-Cu相的生成受到限制。于是,本专利技术者们发现,通过进行将烧结后的R-T-B系烧结磁体原材(为了得到R-T-B系烧结磁体,烧结成形体而得到的烧结体),例如加热至730℃以上且1020℃以下的温度(高温),并急冷(例如40℃/分钟以上的冷却速度)的处理(以下有称为“高温急冷处理”的情况),再进行加热至440℃以上且550℃以下的温度的热处理,能够得到高HcJ(国际专利申请PCT/JP2014/072920)。这被认为是由于,将R-T-B系烧结磁体原材在高温急冷处理中,通过加热至高温,能够除去在烧结后的冷却时所生成的R-T-Ga相,通过再进行急冷,则能够抑制R-T-Ga相的生成,而生成R-Ga-Cu相。但是,在R-T-B系烧结磁体的量产中,若以1次高温急冷处理进行处理的处理量变多,则有得不到充分的冷却速度的情况。另外,为了解除这一问题,若使用处理容量大的热处理炉进行R-T-B系烧结磁体原材的高温急冷处理,则由于炉内所载置的位置不同,导致R-T-B系烧结磁体原材的冷却速度出现偏差,其结果是,在所得到的多个R-T-B系烧结磁体之间,存在着HcJ发生大幅偏差的情况。此外,若想得到更大的R-T-B系烧结磁体,则对于大型的R-T-B系烧结磁体原材进行高温急冷处理时,需要以在R-T-B系烧结磁体原材的中心部也能够得到充分的冷却速度这样快的速度进行急冷。其结果是,在高温急冷处理中,存在R-T-B系烧结磁体原材因热应力而发生裂纹的情况。因此就要求一种在热处理中不用进行急冷,即使进行通常的冷却和缓冷(例如,冷却速度25℃/分钟以下),也能够制造具有高HcJ的R-T-B系烧结磁体的方法。
技术实现思路
本专利技术的实施方式,正是应对这样的要求。其目的在于,提供一种在热处理工序中,即使不进行急冷,也能够制造具有高HcJ的R-T-B系烧结磁体的方法。本专利技术的方式1,是一种R-T-B系烧结磁体的制造方法,其包括如下工序:1)烧结成形体,准备R-T-B系烧结磁体原材的工序,所述R-T-B系烧结磁体原材含有:27.5质量%以上且34.0质量%以下的R(R是稀土类元素之中至少一种,必须含有Nd);0.85质量%以上且0.93质量%以下的B;0.20质量%以上且0.70质量%以下的Ga;多于0.2质量%且在0.50质量%以下的Cu;0.05质量%以上且在0.5质量%以下的Al;和0质量%以上且0.1质量%以下的M(M是Nb和Zr双方或任意一方),余量是T(T是Fe和Co,以质量比计T的90%以上是Fe)和不可避免的杂质,并满足下式(1)和(2),[T]-72.3[B]>0(1)([T]-72.3[B])/55.85<13[Ga]/69.72(2)(还有,[T]是以质量%表示的T的含量,[B]是以质量%表示的B的含量,[Ga]是以质量%表示的Ga的含量);2)高温热处理工序,即,将所述R-T-B系烧结磁体原材加热至730℃以上且1020℃以下的加热温度后,以5℃/分钟以上冷却至300℃;3)低温热处理工序,即,将所述高温热处理工序后的所述R-T-B系烧结磁体原材加热至440℃以上且550℃以下的温度。本专利技术的方式2,是根据方式1所述的R-T-B系烧结磁体的制造方法,在所述工序2)中,将所述R-T-B系烧结磁体原材,以5℃/分钟以上且25℃/分钟以下,从所述加热温度冷却至300℃。本专利技术的方式3,是根据方式1所述的R-T-B系烧结磁体的制造方法,在所述工序2)中,将所述R-T-B系烧结磁体原材,以10℃/分钟以上且25℃/分钟以下,从所述加热温度冷却至300℃。本专利技术的方式4,是根据方式1至3中任意一项所述的R-T-B系烧结磁体的制造方法,在所述工序3)中,将所述高温热处理工序后的所述R-T-B系烧结磁体原材加热至450℃以上且490℃以下的温度。本专利技术的方式5,是根据方式本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种R‑T‑B系烧结磁体的制造方法,其中,包括如下工序:1)烧结成形体,准备R‑T‑B系烧结磁体原材的工序,该R‑T‑B系烧结磁体原材含有:27.5质量%以上且31.0质量%以下的R,其中,R是稀土类元素之中至少一种,且必须含有Nd;0.85质量%以上且0.93质量%以下的B;0.20质量%以上且0.70质量%以下的Ga;多于0.2质量%且0.50质量%以下的Cu;0.05质量%以上且0.5质量%以下的Al;和0质量%以上且0.1质量%以下的M,其中,M是Nb和Zr双方或任意一方;余量是T和不可避免的杂质,其中,T为Fe和Co,以质量比计T的90%以上是Fe,并满足下式(1)和(2),[T]‑72.3[B]>0    (1)([T]‑72.3[B])/55.85<13[Ga]/69.72    (2)上式中,[T]是以质量%表示的T的含量,[B]是以质量%表示的B的含量,[Ga]是以质量%表示的Ga的含量,2)高温热处理工序,将所述R‑T‑B系烧结磁体原材加热至730℃以上且1020℃以下的加热温度后,以5℃/分钟以上冷却至300℃,3)低温热处理工序,将所述高温热处理工序后的所述R‑T‑B系烧结磁体原材加热至440℃以上且550℃以下的温度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 JP 2014-1888361.一种R-T-B系烧结磁体的制造方法,其中,包括如下工序:1)烧结成形体,准备R-T-B系烧结磁体原材的工序,该R-T-B系烧结磁体原材含有:27.5质量%以上且31.0质量%以下的R,其中,R是稀土类元素之中至少一种,且必须含有Nd;0.85质量%以上且0.93质量%以下的B;0.20质量%以上且0.70质量%以下的Ga;多于0.2质量%且0.50质量%以下的Cu;0.05质量%以上且0.5质量%以下的Al;和0质量%以上且0.1质量%以下的M,其中,M是Nb和Zr双方或任意一方;余量是T和不可避免的杂质,其中,T为Fe和Co,以质量比计T的90%以上是Fe,并满足下式(1)和(2),[T]-72.3[B]>0(1)([T]-72.3[B])/55.85<13[Ga]/69.72(2)上式中,[T]是以质量%表示的T的含量,[...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤铁兵国吉太石井伦太郎山方亮一
申请(专利权)人:日立金属株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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