稀土类各向异性磁铁粉末制造技术

本发明专利技术提供了一种具有出色抗氧化性和卓越磁性能的稀土类各向异性磁铁粉末。该稀土类各向异性磁铁粉末的原材料组成及制造方法如下：将具有（Ｒ↓［１－ｘ］Ｌａ↓［ｘ］）↓［１２－１４］Ｆｅ↓［ｂａｌ］．Ｂ↓［９－１０］组成比的合金保持在氢分压为１０～１００ｋＰａ的Ｐ１和温度为９５３～１１３３Ｋ范围内的Ｔ１构成的处理环境中进行处理的高温氢化工序；将实施高温氢化工序处理后的ＲＬａＦｅＢ系合金置于氢分压为１０ｋＰａ以上的Ｐ２和温度为１０３３～１２１３Ｋ范围内的Ｔ２构成的处理环境中，并且在满足Ｔ２＞Ｔ１或者Ｐ２＞Ｐ１条件下进行处理的组织稳定化工序；经过组织稳定化工序处理后的ＲＬａＦｅＢ系合金保持在氢分压为０．１～１０ｋＰａ中的Ｐ３和温度为１０３３～１２１３Ｋ范围内的Ｔ３所构成的处理环境中进行处理的控制排气工序；从经过控制排气工序处理后的ＲＬａＦｅＢ系合金中除去残留的氢（Ｈ）的强制排气工序。通过实施上述的各制造工序，使本发明专利技术的稀土类各向异性磁铁粉末具有出色抗氧化性和卓越的磁性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出了一种关于具有出色抗氧化性和高顽磁力的稀土类各向异性磁铁粉末。
技术介绍
磁铁被广泛用于各种电动机等我们周围的许许多多的机器制品之中。最近，由于对机器产品轻薄短小化和高效率化等的要求越来越高，要求其使用的永久磁铁具有更强更稳定的磁特性。根据上述要求，长期以来，对于由稀土类元素(R)和硼(B)、以及铁(Fe)组成的RFeB系磁铁(稀土类磁铁)的开发进行了广泛的研究。作为稀土类磁铁的制造方法，有下述专利文献1、2中所记载了的作为一种速冻凝固法的熔融离心铸造法。此外，还有下述专利文献3、4中所记载了的，以氢化工序和脱氢工序的两工序为基本构成、产生氢化·不均化反应的HDDR法(hydrogenation-disproportion-decomposition-recombination)。但是，上述的这些以前制造方法，都只能得到磁特性较低的磁铁粉末。并且，上述的这些以前的各向异性磁铁粉末的制造方法，都是难以实现稳定高质量地批量生产各向异性磁铁粉末的制造方法。与上述的以前各制造方法不一样，本专利技术者已经开发出了能够获得具有非常出色的磁特性的各向异性磁铁粉末的制造方法。利用该制造方法制造得到的磁铁粉末的特性是异质的，并且与上述HDDR法的工序内容等有很大的不同，在此为了区别于上述HDDR法而称为d-HDDR法。上述d-HDDR法的特点是，复数设置了具有不同处理温度和氢压力的工序，可以缓慢地控制RFeB系合金和氢的反应速度，从而可以制造得到均质、而且磁特性非常出色的各向异性磁铁粉末。具体地说，上述d-HDDR法主要是由在室温状态下使RFeB系合金充分吸收氢的低温氢化工序、在低氢压力下使之产生氢化·不均化反应的高温氢化工序、以及在尽可能高的氢压力下使之缓慢地分解氢的第1排气工序和由此后的从材料中除去氢的第2排气工序的4工序所组成。各工序的详细内容，记载公示于下述专利文献5、6和非专利文献1等文献资料中。专利文献1美国专利4851058号公报专利文献2美国专利5411608号公报 专利文献3美国专利4402770号公报专利文献4特平方2-4901号公报专利文献5特平方11-31610号公报专利文献6专利3250551号公报专利文献7特开2002-93610号公报非专利文献1日本应用磁学会杂志，24(2000)，p.407另一方面，很早以来，各种各样的磁铁被广泛应用于汽车中的各种电动机、驱动激励器等部品中。从汽车的用途来讲，由于其高温环境等的影响，对抗氧化性的要求非常高。并且，近年来，从车辆的轻量化的需要出发，要求电动机等部品在不断提高其性能的同时，还要实现小型轻量化。因此，对于用于上述电动机等部品的磁铁来说，要求其具有更高的抗氧化性和更卓越的磁特性。对应于上述需求，虽然有作为高性能磁铁的稀土类烧结磁铁，但是由于成本太高，尺寸精度低，不能完全发挥其潜在的出色磁铁性能。为了改善上述缺点，近几年陆续登场了使用前述的d-HDDR法制造的RFeB系稀土类各向异性磁铁粉末制成的稀土类各向异性粘结磁铁。稀土类各向异性粘结磁铁降低了生产成本，并且具有160KJm-3以上的最大磁能源积，呈现出了良好的磁特性和尺寸精度，开始逐渐使用于家用电器等产品之中。除上述之外，为了提高由于d-HDDR法制造得到的RFeB系稀土类各向异性磁铁粉末的耐热性，采用了在组合SmFeN细微粉末等方法，使由d-HDDR法制造得到的磁铁粉末具有可以防止成形时所产生的破碎和破裂的特有功能。在此基础上，开发成功了磁铁耐热性得到飞跃性提高的复合稀土类各向异性粘结磁铁。该复合稀土类各向异性粘结磁铁可以得到184KJm-3以上的最大磁能源积，呈现出了出色的磁特性和耐热性高、以及卓越的尺寸精度。现正在进行上述复合稀土类各向异性粘结磁铁应用于汽车领域的大量研究。然而，就汽车的使用环境来说，在严酷条件下要求其电机等部品具有更加稳定可靠的性能，因此，对于其中使用的磁铁，不但要求具有出色的抗氧化性，而且还要求卓越的磁特性。特别是对于使用于薄壁环状粘结磁铁的磁铁粉末来说，要求0.8MAm-1以上的顽磁力。此外，还就其最大磁能源积来说，要求达到240kJm-3以上。在此以前，为了达到上述所需的性能，考虑了下述方法。即是，在作为原料的RFeB系合金中添加具有耐氧化特性的元素La，再根据d-HDDR法制造RFeB系稀土类各向异性磁铁粉末，其结果，虽然增加了磁粉的抗氧化性，但是其顽磁力下降了0.8MAm-1以下，没有实际使用性。除上述之外，在此以前，还考虑了在采用d-HDDR法生产制造RFeB系稀土类各向异性磁铁粉末的过程中应用扩散La技术的方法。但是，由于增加了工序数，增加了生产成本。并且，在上述方法的使用过程中，La相对优先地扩散到表面、结晶粒界面和粒界相，而扩散到承担磁特性的磁性相的La相对地少。如果使用这样的磁铁粉末来成形加工粘结磁铁，在成形时有产生少量的裂纹的可能性，换句话说，有导致抗氧化性下降的的可能性。特别是对在有燃料泵、水泵等存在的非常恶劣的环境条件中使用的磁铁来说，要求其具有更高的抗氧化性。
技术实现思路
本专利技术的专利技术者，充分利用了上述La的耐氧化特性，在研究掌握了由于La所带来的导致顽磁力的降低特性的基础上，提出了在d-HDDR法的高温氢化工序后，有意提高处理温度或者压力，从而促进氢化反应的彻底完全进行；其后，通过实施控制排气工序、强制排气工序，使La元素的抗氧化性能得到最大限度地发挥的同时，有效地抑制由于La所带来的导致顽磁力下降的新见解。本专利技术就是基于上述新见解而得到的新专利技术。本专利技术的稀土类各向异性磁铁粉末具有出色抗氧化性和卓越磁特性的特点，是通过下述工序制造所得到的。即是，将具有(R1-XLaX)12-14Febal.B9-10(R是没有含有镧(La)而含有钇(Y)的稀土类元素，X＝0.05-0.08，Febal由特别指定了的组成Fe和不可避免的不纯物所组成)组成比的合金(以下简称为RLaFeB)保持在氢分压为10～100kPa的第1处理压力(以下，简称为“P1”)和温度为953～1133K第1处理温度(以下，简称为“T1”)的环境状态中实施处理的高温氢化工序；将经过高温氢化工序处理后的RLaFeB系合金，置于氢分压为10kPa的第2处理压力(以下，简称为“P2”)和温度为1033～1213K的第2处理温度(以下，简称为“T2”)的环境状态中，并且在满足T2＞T1或者P2＞P1的条件下进行处理的组织稳定化工序；将经过组织稳定化工序处理后的RLaFeB系合金，保持在氢分压为0.1～10kPa的第3处理压力(以下，简称为“P3”)和温度为1033～1213K的第3处理温度(以下，简称为“T3”)的环境状态中进行处理的控制排气工序；从经过控制排气工序处理后的RLaFeB系合金余中除去残留了的氢(H)的强制排气工序。本专利技术的由上述制造方法制造得到的稀土类各向异性磁铁粉末，与以前含La的稀土类各向异性磁铁粉末的不同之处是，虽然其组成结构和过去的专利文献3中明确记载了的内容一样，但是由于制造工序的完全不同，得到的磁特性明显优于以前的各向异性磁铁粉末。专利文献3所记载的具有同样组成的稀土类各向异性磁铁粉末的磁特性，其最大顽磁力为0.72MAm-1、最大磁能源积本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有出色抗氧化性和卓越磁特性的稀土类各向异性磁铁粉末，该稀土类各向异性磁铁粉末是由下述工序所构成制造方法所制造得到：将具有（Ｒ↓［１－ｘ］Ｌａ↓［ｘ］）↓［１２－１４］Ｆｅ↓［ｂａｌ］．Ｂ↓［９－１０］组成比的ＲＬａＦｅＢ系合金保持 在氢分压为１０～１００ｋＰａ的第１处理压力Ｐ１和温度为９５３～１１３３Ｋ的第１处理温度Ｔ１的环境状态中实施处理的高温氢化工序，其中Ｒ是没有含有镧Ｌａ而含有钇Ｙ的稀土类元素，Ｘ为稀土类元素Ｒ与Ｌａ的组成比，Ｘ＝０．０５－０．０８，Ｆｅ↓［ｂａｌ］由特别指定了的组成Ｆｅ和不可避免的不纯物所组成；将经过高温氢化工序处理后的ＲＬａＦｅＢ系合金，置于氢分压为１０ｋＰａ的第２处理压力Ｐ２和温度为１０３３～１２１３Ｋ的第２处理温度Ｔ２的环境状态中，并且在满足Ｔ２＞Ｔ１或者Ｐ２＞Ｐ１ 的条件下进行处理的组织稳定化工序；将经过组织稳定化工序处理后的ＲＬａＦｅＢ系合金，保持在氢分压为０．１～１０ｋＰａ的第３处理压力Ｐ３和温度为１０３３～１２１３Ｋ的第３处理温度Ｔ３的环境状态中进行处理的控制排气工序；从经过控制 排气工序处理后的ＲＬａＦｅＢ系合金余中除去残留了的氢Ｈ的强制排气工序。...

【技术特征摘要】
JP 2004-7-16 2004-2107631.具有出色抗氧化性和卓越磁特性的稀土类各向异性磁铁粉末，该稀土类各向异性磁铁粉末是由下述工序所构成制造方法所制造得到将具有(R1-XLaX)12-14Febal.B9-10组成比的RLaFeB系合金保持在氢分压为10～100kPa的第1处理压力P1和温度为953～1133K的第1处理温度T1的环境状态中实施处理的高温氢化工序，其中R是没有含有镧La而含有钇Y的稀土类元素，X为稀土类元素R与La的组成比，X＝0.05-0.08，Febal由特别指定了的组成Fe和不可避免的不纯物所组成；将经过高温氢化工序处理后的RLaFeB系合金，置于氢分压为10kPa的第2处理压力P2和温度为1033～1213K的第2处理温度T2的环境状态中，并且在满足T2＞T1或者P2＞P1的条件下进行处理的组织稳定化工序；将经过组织稳定化工序处理后的RLaFeB系合金，保持在氢分压为0.1～10kPa的第3处理压力P3和温度为1033～1213K的第3处理温度T3的环境状态中进行处理的控制排气工序；从经过控制排气工序处理后的RLaFeB系合金余中除去残留了的氢H的强制排气工序。2.具有出色抗氧化性和卓越磁特性的稀土类各向异性磁铁粉末，该稀土类各向异性磁铁粉末是由下述工序所构成制造方法所制造得到将具有(R1-XLaX)12-14Febal.Co0-3Mn0-2(B1-YTY)9-10组成比的RLaFeCoMnBT系合金保持在氢分压为10～100kPa的第1处理压力P...

【专利技术属性】
技术研发人员：本藏义信，滨田曲彦，三嵨千里，
申请(专利权)人：爱知制钢株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]