R－T－B系烧结磁体制造技术

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。一种R－T－B系烧结磁体，其用式uRwBxGayCuzAlqM余量T(R包含RL和RH，RL为Nd和/或Pr，RH为Dy和/或Tb、T为Fe，可以用Co置换10质量％以下的Fe，M为Nb和/或Zr，且包含不可避免的杂质，u、w、x、y、z、q表示质量％)表示，RH为R－T－B系烧结磁体的5质量％以下，0.4≤x≤1.0，0.07≤y≤1.0，0.05≤z≤0.5，0≤q≤0.1，0.100≤y/(x+y)≤0.340，在将氧量(质量％)设为α、将氮量(质量％)设为β、将碳量(质量％)设为γ时，v＝u－(6α+10β+8γ)，v、w满足v≤32.0、0.84≤w≤0.93、－12.5w+38.75≤v≤－62.5w+86.125。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及R－T－B系烧结磁体。
技术介绍
已知以R2T14B型化合物为主相的R－T－B系烧结磁体(R包含轻稀土元素RL和重稀土元素RH，RL为Nd和/或Pr，RH为Dy和/或Tb，T为过渡金属元素中的至少一种，必须含Fe)是永磁体中性能最高的磁体，用于混合动力汽车、电动汽车、家电制品等中使用的各种电动机等。R－T－B系烧结磁体在高温下矫顽力HcJ(以下有时简单记载为“HcJ”)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，要求高温下也维持高HcJ。一直以来，为了提高HcJ，在R－T－B系烧结磁体中添加较多的重稀土元素(主要是Dy)，但存在残留磁通密度Br(以下有时简单记载为“Br”)降低的问题。因此，近年采用了如下方法：使重稀土元素从R－T－B系烧结磁体的表面扩散到内部，使重稀土元素在主相晶粒的外壳部稠化，从而抑制Br的降低并且获得高HcJ。但是，Dy由于本来资源量就少、并且产地有限等理由，具有供给不稳定，价格变动等问题。因此，要求尽量不使用Dy等重稀土元素(尽量减少使用量)地抑制Br的降低并且获得高HcJ。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Al、Ga、Cu中的1种以上的金属元素M，从而生成R2T17相，通过充分确保以该R2T17相为原料生成的过渡金属富集相(R6T13M)的体积率，从而获得抑制Dy的含量且矫顽力高的R－T－B系稀土烧结磁体。此外，专利文献2记载了：规定了有效稀土含量和有效硼含量并且含有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。此外公开了：Ga有助于非磁性化合物的生成，Co有助于残留磁通密度的温度系数的改善，Cu有助于抑制由与Co的添加相伴随的拉夫斯相所引起的磁特性的降低。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2013/008756号专利文献2:日本特表2003－510467号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，专利文献1、2的R－T－B系稀土烧结磁体中，R、B、Ga、Cu的含有比例并非最佳，因此不能获得高Br和高HcJ。本专利技术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。用于解决课题的手段本专利技术的方式1为一种R－T－B系烧结磁体，其特征在于，其用下述式(1)表示，uRwBxGayCuzAlqM(100－u－w－x－y－z－q)T(1)(R包含轻稀土元素RL和重稀土元素RH，RL为Nd和/或Pr，RH为Dy和/或Tb，作为余量的T为Fe，并能够用Co置换10质量％以下的Fe，M为Nb和/或Zr，u、w、x、y、z、q及100－u－w－x－y－z－q表示质量％)前述RH为R－T－B系烧结磁体的5质量％以下，且满足下述式(2)～(6)，0.4≤x≤1.0(2)0.07≤y≤1.0(3)0.05≤z≤0.5(4)0≤q≤0.1(5)0.100≤y/(x+y)≤0.340(6)在将R－T－B系烧结磁体的氧量(质量％)设为α、将氮量(质量％)设为β、将碳量(质量％)设为γ时，v＝u－(6α+10β+8γ)，v、w满足下述式(7)～(9)。v≤32.0(7)0.84≤w≤0.93(8)－12.5w+38.75≤v≤－62.5w+86.125(9)本专利技术的方式2为根据方式1的R－T－B系烧结磁体，其特征在于，满足下述式(10)及(11)。0.4≤x≤0.7(10)0.1≤y≤0.7(11)本专利技术的方式3为根据方式1或方式2的R－T－B系烧结磁体，其特征在于，满足下述式(12)。0.4≤x≤0.6(12)本专利技术的方式4为根据方式1～方式3中任一项的R－T－B系烧结磁体，其特征在于，满足下述式(13)。v≤28.5(13)本专利技术的方式5为根据方式1～方式4中任一项的R－T－B系烧结磁体，其特征在于，满足下述式(14)。0.90≤w≤0.93(14)专利技术的效果根据本专利技术的方式，能够提供一种抑制Dy、Tb的含量并且具有高Br和高HcJ的R－T－B系烧结磁体。附图说明图1为示出在本专利技术的1个实施方式中v和w的范围的说明图。图2的(a)、(b)为说明第一晶界的厚度的测定方法的示意图。图3为在本专利技术的1个实施方式中对R－T－B系烧结磁体的剖面照射高加速电压的电子束时释放的SE像的照片。具体实施方式本专利技术人等为了解决上述问题反复进行了深入研究，结果发现，例如像前述本专利技术的方式1所示那样，对R、B、Ga、Cu、Al、及根据需要的M的含量进行优化，进而以特定比例含有Ga和Cu，从而可获得具有高Br和高HcJ的R－T－B系烧结磁体。并且，对获得的R－T－B系烧结磁体进行分析，结果发现，存在于两个主相间的第一晶界(以下有时记载为“二粒子晶界”)中，存在R为70质量％以上且与磁体整体的组成相比Ga、Cu稠化了的相(以下有时记载为R－Ga－Cu相)，进而，进行了详细分析，结果发现包含不存在R为65质量％以下且包含T、Ga的相(以下有时记载为R－T－Ga相)的二粒子晶界。关于在二粒子晶界中存在R－Ga－Cu相、及包含不存在R－T－Ga相的二粒子晶界从而获得高Br和高HcJ的机理，尚有不明了之处。以下，对本专利技术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，以下关于机理的说明并非意在限制本专利技术的技术范围。R－T－B系烧结磁体可以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，可以使R量、T量、B量接近R2T14B型化合物的化学计量比，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，HcJ急剧降低。但是通常认为，当磁体组成中含有Ga时，作为R2T17相的替代而生成R－T－Ga相，能够抑制HcJ的降低。最初，通过生成R－T－Ga相从而使HcJ的降低受到抑制的原因被设想为：导致HcJ急剧降低的R2T17相消失，并且生成的R－T－Ga相不具有磁性或磁性极弱。但是获知，有时R－T－Ga相也具有磁性，当在晶界、特别是负责HcJ的二粒子晶界中存在较多R－T－Ga相时，会妨碍HcJ的提高。因此，本专利技术人等深入研究的结果是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种R－T－B系烧结磁体，其特征在于，其用下述式(1)表示，uRwBxGayCuzAlqM(100－u－w－x－y－z－q)T   (1)R包含轻稀土元素RL和重稀土元素RH，RL为Nd和/或Pr，RH为Dy和/或Tb，作为余量的T为Fe，并能够用Co置换10质量％以下的Fe，M为Nb和/或Zr，u、w、x、y、z、q及100－u－w－x－y－z－q表示质量％，所述RH为R－T－B系烧结磁体的5质量％以下，且满足下述式(2)～(6)，0.4≤x≤1.0   (2)0.07≤y≤1.0   (3)0.05≤z≤0.5   (4)0≤q≤0.1   (5)0.100≤y/(x+y)≤0.340   (6)在将R－T－B系烧结磁体的氧量以质量％计设为α、将氮量以质量％计设为β、将碳量以质量％计设为γ时，v＝u－(6α+10β+8γ)，v、w满足下述式(7)～(9)，v≤32.0   (7)0.84≤w≤0.93   (8)－12.5w+38.75≤v≤－62.5w+86.125   (9)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.12 JP 2013-1673321.一种R－T－B系烧结磁体，其特征在于，其用下述式(1)表示，
uRwBxGayCuzAlqM(100－u－w－x－y－z－q)T(1)
R包含轻稀土元素RL和重稀土元素RH，RL为Nd和/或Pr，RH为
Dy和/或Tb，作为余量的T为Fe，并能够用Co置换10质量％以下的Fe，
M为Nb和/或Zr，u、w、x、y、z、q及100－u－w－x－y－z－q表示质
量％，
所述RH为R－T－B系烧结磁体的5质量％以下，且满足下述式(2)～
(6)，
0.4≤x≤1.0(2)
0.07≤y≤1.0(3)
0.05≤z≤0.5(4)
0≤q≤0.1(5)
0.100≤y/(x+y)≤0.340(6)
在将R－T－B系烧结磁体的氧量以质量％计设为α、将氮量以质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：西内武司，神田乔之，石井伦太郎，国吉太，佐藤铁兵，
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