稀土磁铁的制造方法技术

提供一种稀土磁铁的制造方法，在对烧结体进行包含镦锻加工的热塑性加工来制造稀土磁铁时，能够消除由回弹引起的稀土磁铁的剩余磁化和矫顽力降低的情况。该制造方法包括：第一步骤，将稀土磁铁用的磁性粉末(J)加压成形来制造烧结体(S)；和第二步骤，将烧结体(S)配置于塑性加工模具(M2)内，进行一边对烧结体(S)在规定的方向上加压一边对烧结体(S)给予磁各向异性的包含镦锻加工的热塑性加工来制造稀土磁铁前驱体(C’)，在对稀土磁铁前驱体(C’)在规定的方向上施予了规定的压力的状态下进行冷却来制造稀土磁铁(C)。

The manufacturing method of rare earth magnets

A method for the manufacture of rare earth magnets is provided, which can eliminate the residual magnetization and coercivity of the rare earth magnets caused by springback when the thermally plastic processing of the sintered body is made to make the rare earth magnets. The manufacturing method includes: first step, pressing the magnetic powder (J) of rare earth magnets to make the sintered body (S); and the second step, the sintered body (S) is arranged in the plastic mold (M2), and an upsetting and forging on the sintered body (S) is given to the sintered body (S) on the side of the sintered body (S) in the specified direction. The thermoplastic precursor (C ') is made to make the rare earth magnet precursors (C \) to make the rare earth magnets (C) by cooling the prescribed pressure in the prescribed direction.

【技术实现步骤摘要】
稀土磁铁的制造方法
本专利技术涉及对烧结体实施热塑性加工来制造稀土磁铁的稀土磁铁的制造方法。
技术介绍
使用了镧系元素等稀土元素的稀土磁铁也被称为永久磁铁，其用途除了用于构成硬盘、MRI的电动机之外，还用于混合动力车和电动汽车等的驱动用电动机等。作为该稀土磁铁的磁铁性能的指标，可列举剩余磁化(剩余磁通密度)和矫顽力，但相对于由电动机的小型化、高电流密度化引起的发热量的增大，所使用的稀土磁铁对耐热性的要求也更加提高，在高温使用下如何能够保持磁铁的磁特性成为本
中的重要的研究课题之一。概述稀土磁铁的制造方法的一例，一般应用以下方法：一边对将例如Nd-Fe-B系的金属熔液急冷凝固而得到的微粉末进行加压成形，一边制造烧结体，为了对该烧结体给予磁各向异性而实施热塑性加工来制造稀土磁铁(取向磁铁)。再者，专利文献1公开了：对烧结体实施热塑性加工来使晶粒取向，制造剩余磁化和矫顽力高的稀土磁铁的方法。在上述的热塑性加工中，一般应用镦锻加工(热镦锻加工)，即，使用由侧面模和在侧面模内滑动自如的上模及下模(也称为冲头)构成的塑性加工模具，在塑性加工模具内配置烧结体，一边加热一边用上模和下模按压，直到变为规定的加工率为止。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平4－134804号公报
技术实现思路
进行热塑性加工而制造出的稀土磁铁，会在保持了热塑性加工时的温度的状态下向塑性加工模具外取出，并进行运送处理，但是，此时，由于由在稀土磁铁内少许残留的稀土磁铁的弹性引起的回弹力，往往产生回弹。特别是在采用镦锻加工来进行热塑性加工的情况下，烧结体通过热塑性加工而塑性变形，在刚形成稀土磁铁后压力就被释放，因此该回弹变得显著。当稀土磁铁产生回弹时，会在通过热塑性加工而形成的取向组织、晶界相组织中留下损伤，稀土磁铁的剩余磁化和矫顽力降低成为问题。本专利技术是鉴于上述的问题而完成的，其目的是提供一种稀土磁铁的制造方法，其中，在对烧结体进行包含镦锻加工的热塑性加工来制造稀土磁铁时，能够消除由回弹引起的稀土磁铁的剩余磁化和矫顽力降低的问题。为了达到上述目的，本专利技术的稀土磁铁的制造方法，包括：第一步骤，将稀土磁铁用的磁性粉末加压成形来制造烧结体；和第二步骤，将所述烧结体配置于塑性加工模具内，进行一边对该烧结体在规定的方向上加压一边对该烧结体给予磁各向异性的包含镦锻加工的热塑性加工来制造稀土磁铁前驱体，在对该稀土磁铁前驱体在所述规定的方向上施予了规定的压力的状态下进行冷却来制造稀土磁铁。本专利技术的稀土磁铁的制造方法，通过代替在进行包含镦锻加工的热塑性加工之后从塑性加工模具快速地取出稀土磁铁前驱体的步骤，在对稀土磁铁前驱体在与热塑性加工时的加压方向相同的方向(规定的方向)上施予了规定的压力的状态下进行冷却来制造稀土磁铁，能够抑制回弹的发生，能够抑制稀土磁铁的剩余磁化和矫顽力的降低。在此，优选：第二步骤中的“规定的压力”被设定为小于热塑性加工时的加压负荷、且在由于稀土磁铁前驱体的膨胀而作用于塑性加工模具的阻力负荷以上。通过规定的压力被设定为由稀土磁铁前驱体的膨胀产生的阻力负荷以上，能够抑制在热塑性加工后构成热塑性加工模具的上模或者下模发生位移，由此能够抑制回弹的发生。此时，通过在与热塑性加工时的加压方向相同的方向上施予规定的压力，能有效地抑制向与该加压方向相反的方向的回弹的发生。在通过抑制回弹的发生从而保持了刚热塑性加工后的稀土磁铁前驱体的形状和尺寸的状态下进行冷却，最终得到的稀土磁铁保持着刚刚该热塑性加工后的稀土磁铁前驱体的形状及尺寸，因此通过热塑性加工形成的取向度得到保持。进而，优选：在第二步骤中的“冷却”中，保持所述规定的压力，直到变为稀土磁铁前驱体的液相成分固化的温度以下。通过保持规定的压力直到变为稀土磁铁前驱体的液相成分固化的温度以下，能够将稀土磁铁的形状及尺寸保持为刚热塑性加工后的稀土磁铁前驱体的形状及尺寸。如由以上的说明能够理解的那样，根据本专利技术的稀土磁铁的制造方法，通过在进行了包含镦锻加工的热塑性加工之后，在对稀土磁铁前驱体在与热塑性加工时的加压方向相同的方向(规定的方向)上施予了规定的压力的状态下进行冷却来制造稀土磁铁，能够抑制回弹的发生，抑制稀土磁铁的剩余磁化和矫顽力的降低。附图说明图1是说明在本专利技术的稀土磁铁的制造方法的第一步骤中使用的磁性粉末的制造方法的示意图。图2是说明制造方法的第一步骤的图。图3是说明在第一步骤中制造出的烧结体的微观结构的图。图4是说明制造方法的第二步骤的图。图5是说明所制造出的稀土磁铁的微观结构的图。图6是实施例的制造方法中的塑性加工模具的位移、温度、和负荷控制曲线图。图7是表示关于采用实施例和比较例的各制造方法得到的试件的高度的实验结果的图。图8是表示关于采用实施例和比较例的各制造方法得到的试件的矫顽力和剩余磁化的实验结果的图。附图标记说明R…铜辊；B…急冷薄带(急冷带)；J…磁性粉末；K1、K4…上模；K2、K5…下模；K3…侧面模；M1…成形模具；M2…塑性加工模具；S…烧结体；C’…稀土磁铁前驱体；C…稀土磁铁(取向磁铁)；MP…主相(纳米晶粒、晶粒、晶体)；BP…晶界相。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的稀土磁铁的制造方法的实施方式。再者，图示的制造方法是用于说明作为制造对象的稀土磁铁由纳米晶体磁铁(粒径为300nm程度或其以下)构成的情况的方法，但就本专利技术的制造方法而言，作为对象的稀土磁铁并不限于纳米晶体磁铁，包含粒径为300nm以上的磁铁、粒径为1μm以上的烧结磁铁等。(稀土磁铁的制造方法的实施方式)图1是说明在本专利技术的稀土磁铁的制造方法的第一步骤中使用的磁性粉末的制造方法的示意图，图2是说明制造方法的第一步骤的图，图4是说明制造方法的第二步骤的图。如图1所示，在减压到例如50kPa以下的氩气气氛的未图示的炉中，采用使用单辊的熔融纺丝法，高频熔化合金锭，将提供稀土磁铁的组成的熔液向铜辊R喷射来制作急冷薄带B(急冷带)。接着，如图2所示，向由侧面模K3、在侧面模K3内滑动自如的上模K1及下模K2、和高频线圈Co构成的成形模具M1的腔室内填充磁性粉末J，所述磁性粉末J是将急冷薄带B粗粉碎成为例如200μm程度或其以下的尺寸而成的。然后，通过一边用高频线圈Co进行加热，一边用上模K1和下模K2进行压制(X方向)，来制造出包含纳米结晶组织的Nd-Fe-B系的主相(50nm～200nm程度的晶体粒径)、和位于主相的周围的Nd-X合金(X为金属元素)的晶界相的烧结体S(第一步骤)。在此，构成晶界相的Nd-X合金，由Nd与Co、Fe、Ga等之中的至少一种元素的合金构成，是例如Nd-Co、Nd-Fe、Nd-Ga、Nd-Co-Fe、Nd-Co-Fe-Ga之中的任一种或者混合有它们之中的两种以上的合金，成为富Nd的状态。如图3所示，烧结体S呈现出在纳米晶粒MP(主相)间充满晶界相BP的各向同性的结晶组织。接着，如图4所示，在由内置有加热器H的上模K4和下模K5构成的塑性加工模具M2的上模K4与下模K5之间，载置烧结体S。通过进行使用使加热器H工作来加热了的状态的上模K4和下模K5对烧结体S在垂直方向(X方向)上加压并且对烧结体S给予磁各向异性的包含镦锻加工的热塑性加工，来制造出稀土磁铁前驱体C’。接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土磁铁的制造方法，包括：第一步骤，将稀土磁铁用的磁性粉末加压成形来制造烧结体；和第二步骤，将所述烧结体配置于塑性加工模具内，进行一边对该烧结体在规定的方向上加压一边对该烧结体给予磁各向异性的包含镦锻加工的热塑性加工来制造稀土磁铁前驱体，在对该稀土磁铁前驱体在所述规定的方向上施予了规定的压力的状态下进行冷却来制造稀土磁铁。

【技术特征摘要】
2016.12.27 JP 2016-2536971.一种稀土磁铁的制造方法，包括：第一步骤，将稀土磁铁用的磁性粉末加压成形来制造烧结体；和第二步骤，将所述烧结体配置于塑性加工模具内，进行一边对该烧结体在规定的方向上加压一边对该烧结体给予磁各向异性的包含镦锻加工的热塑性加工来制造稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：一期崎大辅，山本武士，
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