一种稀土磁体制造方法包括：第一步骤：通过对烧结体S进行赋予各向异性的热塑性加工而产生压制品C，所述烧结体S由具有纳米晶结构的RE-Fe-B主相MP(其中RE是钕和镨中的至少一种)以及位于所述主相周围的RE-X合金(其中X是金属元素)的晶界相BP形成；以及第二步骤：通过将提高所述压制品C的矫顽力的RE-Y-Z合金(其中Y是过渡金属元素，并且Z是重稀土元素)与所述晶界相BP熔融在一起并且使所述RE-Y-Z合金的熔体从所述压制品C的表面液相渗透，产生稀土磁体RM。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种包括：第一步骤：通过对烧结体S进行赋予各向异性的热塑性加工而产生压制品C，所述烧结体S由具有纳米晶结构的RE-Fe-B主相MP(其中RE是钕和镨中的至少一种)以及位于所述主相周围的RE-X合金(其中X是金属元素)的晶界相BP形成；以及第二步骤：通过将提高所述压制品C的矫顽力的RE-Y-Z合金(其中Y是过渡金属元素，并且Z是重稀土元素)与所述晶界相BP熔融在一起并且使所述RE-Y-Z合金的熔体从所述压制品C的表面液相渗透，产生稀土磁体RM。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
使用诸如镧系元素的稀土元素的稀土磁体也被称作永磁体。应用包括硬盘驱动器和磁共振成像(MRI)扫描器中的电动机以及混合动力车辆和电动汽车中的驱动电动机。剩余磁化强度(剩余磁通量密度)和矫顽力可以被列举作为这些稀土磁体的性能的指标。与电动机的小型化和向着更高电流密度的趋势相关联的发热的增加，也已经唤起对所使用的稀土磁体的热阻的更大期望。因此，如何在高温使用下保持磁体的矫顽强度是该
中当今研究的主要课题。在Nd-Fe-B基磁体(例如，其为通常用于车辆的驱动电动机的一种类型的稀土磁体)的情况下，正在努力通过例如减小晶粒尺寸、使用具有高钕含量的合金、以及添加具有高矫顽力性能的诸如镝和铽的重稀土元素来增加Nd-Fe-B基磁体的矫顽力。稀土磁体包括普通烧结磁体和纳米晶磁体，在普通烧结磁体中构成微结构的晶粒(主相)的尺度为约3 μ m到5 μ m,在纳米晶磁体中晶粒尺寸已经减小到约50nm到300nm的纳米级水平。其中当前尤其值得注意的是这样的纳米晶磁体:在所述纳米晶磁体中，在努力减小晶粒尺寸的同时也减少(或消除)了高成本重稀土元素的量。这里讨论重稀土元素中的被大量使用的镝。由于镝储备主要在中国并且因为中国已经限制镝以及其它稀有金属的生产和出口，镝的商品价格在2011财年快速上涨。因此，一个关键挑战是开发在减少镝量的同时确保矫顽力性能的低镝磁体、以及在不使用任何镝的情况下确保矫顽力性能的无镝磁体。这是已经增加对纳米晶磁体的关注度的一个主要因素。制造纳米晶磁体的方法被总结。Nd-Fe-B基金属熔体例如被快速固化，并且所得到的纳米尺寸的精细粉末被压制烧结，由此产生烧结体。对所述烧结体进行热塑性加工以赋予磁各向异性，产生压制品(compact)。通过使用各种技术制造由纳米晶磁体构成的稀土磁体以在这种压制品中包含具有高矫顽力性能的重稀土元素。例子包括在日本专利申请公开N0.2011-035001(JP-2011-035001A)和日本专利申请公开N0.2010-114200 (JP-2010-114200A)中公开的制造方法。首先，JP-2011-035001A公开了一种制造方法，该制造方法将包含镝和铽中的至少一种的蒸镀材料蒸发到热塑性加工的压制品上，由此引起从所述压制品的表面的晶界扩散。该制造方法的必要条件是在蒸镀材料蒸发步骤中在约850°C到1050°C下的高温处理。规定该温度范围，以便增强剩余矫顽力密度并且抑制过快的晶粒生长。然而，当在高达约850°C到1050°C的温度范围内进行热处理时，发生晶粒的粗大化(coarsening)，其结果是，矫顽力有更大的可能性会减小。即，即使镝和铽被晶界扩散，也变得不可能充分增加矫顽力。另一方面，JP-2010-114200A公开了一种制造方法，其中使镝(Dy)、铽(Tb)和钦(Ho)中的至少一种元素，或者铜(Cu)、铝(Al)、镓(Ga)、锗(Ge)、锡(Sn)、铟(In)、硅(Si)、磷(P)和钴(Co)中的至少一种元素的合金，与稀土磁体的表面接触，并且受到热处理，以便以晶粒尺寸不超过I μ m的方式实现晶界扩散。此处在JP-2010-114200A中提及，当热处理过程中的温度在500°C到800°C范围内时，在Dy等到晶界相的扩散效果与热处理的晶粒粗大化抑制效果之间实现极好的平衡，使得更易于获得具有高矫顽力的稀土磁体。此外，在其各种实例中，提及了使用Dy-Cu合金和500°C到900°C下的热处理。然而，即使在所描述的各种实例中，由于典型的85Dy-15Cu合金的熔点为约1100°C，因此需要在约1000°C或更高的温度下的高温处理，以便使这种金属熔体扩散且渗透到稀土磁体中。结果，不可能抑制晶粒的粗大化。因此，由于在JP-2010-114200A中在500°C到800°C的范围内的热处理中合金是固相的并且Dy-Cu合金等通过固相扩散在稀土磁体内扩散，因此可以容易地理解，这种扩散很耗时。考虑到当将包含高度熔化的重稀土元素的改性(modified)合金扩散到晶界相中时在高温气氛中发生晶粒的粗大化的事实以及这种改性合金的固相扩散耗时的事实，构想出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制造方法，该制造方法与常规的相比，能够引起在低温下增加矫顽力(尤其是高温气氛中的矫顽力)的改性合金渗透稀土磁体压制品，并且由此可以制造具有高矫顽力并且也具有相对较高磁化强度的稀土磁体。根据本专利技术的包括:第一步骤:通过对烧结体进行赋予各向异性的热塑性加工而产生压制品，所述烧结体由具有纳米晶结构的RE-Fe-B主相(其中RE是钕和镨中的至少一种)以及位于所述主相周围的RE-X合金(其中X是金属元素)的晶界相形成；以及第二步骤:通过将提高所述压制品的矫顽力的RE-Y-Z合金(其中Y是过渡金属元素，并且Z是重稀土元素)与所述晶界相熔融在一起并且使所述RE-Y-Z合金的熔体从所述压制品的表面液相渗透，产生稀土磁体。在本专利技术的制造方法中，使用具有远低于常规改性合金的熔点的改性合金，并且将晶界相与该改性合金熔融在一起，由此在晶界相处于熔融状态时使改性合金的熔体液相渗透到晶界相中。因此，这是一种制造纳米晶磁体的方法，该纳米晶磁体特别地在高温气氛(例如150°C到200°C )中具有高矫顽力并且也具有相对较高的磁化强度。首先，使构成稀土磁体的成分的熔体液体淬火，产生由精细晶粒构成的快速冷却带(ribbon)。然后所述带被装入模具中并且在利用冲头(punch)施加压力的情况下被烧结并且由此被压实，得到各向同性烧结体，该烧结体由具有纳米晶结构的RE-Fe-B主相(其中RE是钕(Nd)和镨(Pr)中的至少一种，并且更具体地，是NcUPr和Nd-Pr中的一种、两种或更多种)以及位于所述主相周围的由RE-X合金(其中X是金属元素)构成的晶界相构成。接下来，对所述烧结体进行热塑性加工以便赋予各向异性，由此得到压制品。在这种热塑性加工中，除了加工温度和加工时间，塑性变形(strain)速率的调整也是重要的参数。构成该压制品的晶界相的RE-X合金也根据主相的成分而不同。例如，在RE是Nd的情况下，RE-X合金可以是钴(Co)、铁(Fe)和镓(Ga)中的至少一种与Nd的合金，例如Nd-Co、Nd-Fe、Nd-Ga、Nd-Co-Fe和Nd-Co-Fe-Ga中的任何一种，或者其中两种或更多种的混合物，并且RE-X合金处于富Nd状态。在RE是Pr的情况下，RE-X合金可以处于富Pr状态，与RE是Nd的情况类似。专利技术人已经确定Nd-Co、Nd-Fe、Nd-Ga、Nd-Co-Fe和Nd-Co-Fe-Ga的熔点以及晶界相的熔点在它本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种稀土磁体制造方法，所述方法包括：第一步骤：通过对烧结体进行赋予各向异性的热塑性加工而产生压制品，所述烧结体由具有纳米晶结构的RE‑Fe‑B主相(其中RE是钕和镨中的至少一种)以及位于所述主相周围的RE‑X合金(其中X是金属元素)的晶界相形成；以及第二步骤：通过将提高所述压制品的矫顽力的RE‑Y‑Z合金(其中Y是过渡金属元素，并且Z是重稀土元素)与所述晶界相熔融在一起并且使所述RE‑Y‑Z合金的熔体从所述压制品的表面液相渗透，产生稀土磁体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄司哲也，大村真也，平冈基记，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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