含稀土的合金铸片、其制造方法和烧结磁体技术

提供了含稀土的合金片和一种由所述含稀土的合金片制得的烧结磁体，所述合金片在烧结磁体的制备中是有用的，在所述烧结磁体中，根据Dy和/或Tb含量，Br和HcJ可为优良的和良好平衡的。所述含稀土的合金片是R‑TM‑A‑M型合金片，所述合金片具有特定的组成和具有Nd2Fe14B主相和边界相的结构，所述边界相中的Fe含量不高于10质量％，所述边界相中Dy和Tb的总含量(b)与所述主相中Dy和Tb的总含量(a)之比高于1.0，并且所述含稀土的合金片作为烧结磁体材料是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含稀土的合金片，所述含稀土的合金片适用于制备具有优良的和良好平衡的剩磁(Br)和矫顽力(HcJ)的烧结磁体，还涉及用于制备该合金片的方法和使用该合金片的烧结磁体。
技术介绍
已知包含Nd2Fe14B作为主相的含稀土的合金烧结磁体是永磁体中具有最高性能的磁体，且用于例如各种电机，诸如硬盘驱动器中的音圈电机和用于混合动力车的电机中，以及用在消费性电器中。通常需要具有耐热性的用于汽车领域的烧结磁体需要具有高矫顽力用于防止高温退磁。通过对主相Nd2Fe14B和存在于主相颗粒之间的晶粒边界中的富R相(边界相)的结构的最佳调整和通过包含约数质量％至10质量％的Dy赋予该类型的磁体这样的高矫顽力，Dy作为自然资源更稀有，并且比Nd和Pr更昂贵。然而，通常剩磁(Br)和矫顽力(HcJ)是折衷的(trade-off)，因此为提高HcJ增加磁体中的Dy含量导致Br的降低。为了抑制Br的降低同时提高HcJ，不是在主相中，而是在边界相中选择性地分布比Nd或Pr具有更高磁各向异性的Dy或Tb是有效的。专利文献1公开了通过在烧结稀土磁体上溅射形成Dy和/或Tb层，然后进行热处理从而将Dy和/或Tb以高浓度分布于稀土磁体表面上的边界相中来获得具有高矫顽力的磁体。专利文献2和3公开了通过将Dy或Tb的氟化物或氢化物附着至烧结稀土磁体的表面，接着进行热处理可实现与专利文献1中公开的效果相类似的效果。专利文献1：JP-2005-175138-A专利文献2：JP-2006-303433-A专利文献1：WO 2008/120784专利技术概述本专利技术要解决的问题然而，用专利文献1至3中公开的这些方法，Dy和Tb仅富集在稀土磁体烧结体的表面附近，难以以高浓度分布于整个边界相。此外，尚未存在已知的未烧结的具有Nd2Fe14B主相的含稀土的合金片，其中在边界相中比在主相中包含更高浓度的Dy和Tb。本专利技术的一个目的是提供在烧结磁体的制备中有用的含稀土的合金片，其中，根据Dy和/或Tb含量，Br和HcJ可为优良的和良好平衡的，以及提供利用该合金片的烧结磁体。本专利技术的另一目的是提供一种用于制备含稀土的合金片的方法，该方法允许容易并方便地制备在边界相中比在主相中包含更高浓度的Dy和Tb的含稀土的合金片。解决问题的方法本专利技术人已进行深入研究，发现可以通过在具有Nd2Fe14B主相的含稀土的合金片的制备中使Dy供应源和Tb供应源中的至少一种与边界相中的Fe含量减少的母合金片接触，接着进行热处理来解决上述问题，从而完成本专利技术。根据本专利技术，提供了具有以下组成的R-TM-A-M型含稀土的合金片：不低于27.0质量％且不高于40.0质量％的R，所述R表示至少两种选自Y、Sc和原子序数57至71的镧系元素的元素，其中Dy和Tb中的至少一种和Nd是必不可少的；不低于0.7质量％且不高于2.0质量％的A，所述A表示B、或者B和C；不低于0质量％且不高于3.0质量％的M，所述M表示至少一种选自Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb和Bi的元素；和余量的TM，所述TM表示Fe、或者Fe和Co；其中，R中的Dy和Tb的含量不低于0.1质量％且不高于10.0质量％，其中，所述合金片具有一种结构，所述结构具有Nd2Fe14B主相和边界相，其中，所述边界相中的Fe含量不高于10质量％，并且其中，所述边界相中的Dy和Tb的总含量(b)与所述主相中的Dy和Tb的总含量(a)之比高于1.0(在下文有时被称为本专利技术的合金片)。根据本专利技术，还提供了一种用于制备本专利技术的合金片的方法，所述方法包括以下步骤：(I)将由R、A、M和TM组成的原料熔化，所述R选自Y、Sc和原子序数57至64和67至71的镧系元素，其中Nd是必不可少的，所述A表示B、或者B和C，所述M表示至少一种选自Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb和Bi的元素，所述TM表示Fe、或者Fe和Co；(II)将所述原料的熔化物冷却和固化，用于制备母合金片的前驱体；(III)对从步骤(II)得到的所述母合金片的前驱体进行热处理，用于得到母合金片；(IV)使Dy供应源和Tb供应源中的至少一种与所述母合金片接触；和(V)在所述步骤(IV)之后热处理，用于将Dy和Tb中的至少一种分散于所述母合金片中。根据本专利技术，进一步提供了一种通过烧结粉碎的本专利技术的合金片的模制产品得到的烧结磁体。专利技术效果本专利技术的合金片具有特定的合金组成和上文讨论的结构，以及调整的Dy和/或Tb在边界相和主相中的含量，其在烧结磁体的制备中是有用的，所述烧结磁体根据Dy和/或Tb的含量具有优良的和良好平衡的Br和HcJ。根据本专利技术的制备方法包括产生边界相中具有降低的Fe含量的母合金的步骤(III)和在步骤(IV)之后的热处理的步骤(V)，其允许方便并容易地制备本专利技术的合金片，其中在边界相中比在主相中包含更高浓度的Dy和Tb。附图简述图1是显示了Fe如何存在于实施例1中制备的本专利技术的合金片中的映射图像的影印件。图2是显示了Fe如何存在于对比例1中制备的烧结磁体中的映射图像的影印件。专利技术的实施方式现在将对本专利技术进行详细解释。根据本专利技术的R-TM-A-M型含稀土的合金片的特征在于特定的组成、具有四方Nd2Fe14B主相和具有比主相更高的稀土元素含量的边界相的结构、和边界相中比主相中更高的Dy或Tb含量。顺便提及，本专利技术的合金片未经烧结，并且，例如，当用作烧结磁体的原料时，需要在磁体的制备中被烧结。因此，本专利技术的合金片清楚地区别于专利文献1至3中所公开的使Dy和/或Tb与其表面接触的未经热处理的磁体烧结体。在所述R-TM-A-M型本专利技术的合金片中，R是至少两种选自Y、Sc和原子序数57至71的镧系元素的元素，并且必不可少地包括Dy和Tb中的至少一种和Nd。原子序数57至71的镧系元素是La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。在本专利技术的合金中，R的含量不低于27.0质量％且不高于40.0质量％，并且最小含量优选28.0质量％，最大含量优选35.0质量％，更优选33.0质量％。在低于27.0质量％下，合金片中α-Fe含量可能高。在高于40.0质量％下，由所述合金片制得的烧结磁体的Br可能低。在R中，其中至少一种是必要元素的Dy和Tb的总含量优选不低于0.1质量％且不高于10质量％，更优选不低于0.3质量％且不高于8.0质量％，最优选不低于0.3质量％且不高于7.0质量％。如将在后面讨论的，优选的是，将尽可能多的Dy和Tb离析在边界相中，但是在高于10质量％下，Dy和Tb还可引入主相中，以使由这些合金片制得的烧结磁体的磁体性能劣化。在低于0.1质量％下，可能不能实现改善磁体性能的效果。在R中是必要元素的Nd的含量优选不低于9.0质量％且不高于39.9质量％，更优选不低于9.0质量％且不高于39.7质量％。在本专利技术的合金片中，A是B、或者B和C。当A包括C时，C原子的数量优选小于B原子的数量。在本专利技术的合金片中，A的含量不低于0.7质量％且不高于2.0质量％，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有以下组成的R‑TM‑A‑M型含稀土的合金片：不低于27.0质量％且不高于40.0质量％的R，所述R表示至少两种选自Y、Sc和原子序数57至71的镧系元素的元素，其中Dy和Tb中的至少一种和Nd是必不可少的；不低于0.7质量％且不高于2.0质量％的A，所述A表示B、或者B和C；不低于0质量％且不高于3.0质量％的M，所述M表示至少一种选自Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb和Bi的元素；和余量的TM，所述TM表示Fe、或者Fe和Co；其中，R中Dy和Tb的含量不低于0.1质量％且不高于10.0质量％，其中，所述合金片具有一种结构，该结构具有Nd2Fe14B主相和边界相，其中，所述边界相中的Fe含量不高于10质量％，和其中，所述边界相中的Dy和Tb的总含量(b)与所述主相中的Dy和Tb的总含量(a)之比高于1.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.14 JP 2014-026337;2014.06.10 JP 2014-119391.一种具有以下组成的R-TM-A-M型含稀土的合金片：不低于27.0质量％且不高于40.0质量％的R，所述R表示至少两种选自Y、Sc和原子序数57至71的镧系元素的元素，其中Dy和Tb中的至少一种和Nd是必不可少的；不低于0.7质量％且不高于2.0质量％的A，所述A表示B、或者B和C；不低于0质量％且不高于3.0质量％的M，所述M表示至少一种选自Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pb和Bi的元素；和余量的TM，所述TM表示Fe、或者Fe和Co；其中，R中Dy和Tb的含量不低于0.1质量％且不高于10.0质量％，其中，所述合金片具有一种结构，该结构具有Nd2Fe14B主相和边界相，其中，所述边界相中的Fe含量不高于10质量％，和其中，所述边界相中的Dy和Tb的总含量(b)与所述主相中的Dy和Tb的总含量(a)之比高于1.0。2.根据权利要求1所述的合金片，其具有不薄于0.01mm且不厚于5.0mm的平均厚度。3.一种用于制备权利要求1所述的含稀土的合金片的方法，所述方法包括以下步骤：(I)将由R、A、M和TM组成的原料熔化，所述R选自Y、Sc和原...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本恭知，
申请(专利权)人：株式会社三德，
类型：发明
国别省市：日本;JP