烧结磁体的制作方法以及烧结磁体用合金技术

本发明专利技术提供一种即使是低Ｒ组成也可以得到充分的烧结密度的烧结磁体的制造方法。它是一种以Ｒ（Ｒ是稀土类元素的１种、２种或以上）、Ｔ（Ｔ是以Ｆｅ或Ｆｅ和Ｃｏ为必须成分的１种、２种或以上的过渡金属元素）以及Ｂ（硼）为主要成分的烧结磁体的制造方法，该方法的特征在于：将由带坯连铸法制作的其表面的异色附着物１的面积比率在１．５％或以下的原料合金粉碎至预定的粒度制作微细粉末，将微细粉末在磁场中加压成形制作成形体并对该成形体进行烧结。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土类磁体特别是R-T-B系烧结磁体制造所使用的原料合金，其中所述R-T-B系烧结磁体是以稀土类元素(R)、Fe或Fe和Co为必须成分的至少1种或以上的过渡金属元素(T)以及硼(B)为主要成分的。
技术介绍
R-T-B系烧结磁体除了磁特性优良以外，还具有作为主要成分的Nd资源丰富且比较廉价的特征。R-T-B系烧结磁体由粉末冶金法制造，经过以下的主要工序。即按照规定的组成进行熔化制造原料合金，将该原料合金粉碎至规定的粒度，将粉碎得到的合金粉末在磁场中成形，经烧结以及热处理而被制造出来。原料合金多采用在旋转的辊表面急冷的带坯连铸法制造。特开平11-50110号公报提出在将带坯连铸法制作的原料合金进行氢化粉碎的场合，由于制造批次的不同，包括活化处理在内的吸氢时间、粉碎时间以及氢粉碎性能产生很大波动。根据特开平11-50110号公报，该波动的原因在于R-T-B系合金主要由与氧的亲和力非常强的R2Fe14B主相和晶界相(R-富集相)形成，因此用带坯连铸法例如即使在Ar气保护气氛中熔化并凝固R-T-B系合金时，在与辊的接触面仍能生成氧化膜，该氧化膜妨碍氢分子向合金基体的吸附。于是，特开平11-50110号公报提出为了大幅度提高由带坯连铸法制作的原料合金(以下有时称为SC合金)对氢的吸收效率而通过酸洗去除原料合金表面的氧化膜。
技术实现思路
但是，关于R-T-B系烧结磁体要求提高磁特性，为此将稀土类元素的含量进行低一些的设定。然而，在稀土类元素的含量为较低组成(以下有时称为低R组成)的场合，不能进行充分的烧结，在少数场合下不能得到意料之中的烧结密度。已经知道因低R组成而使烧结性降低，不过该烧结密度的降低程度超过预想的范围。本专利技术者发现烧结性降低的原因在于后面将要详细叙述的异色附着物。该异色附着物采用特开平11-50110号公报提出的酸洗进行去除是困难的。本专利技术是基于这样的技术课题而完成的，其目的在于提供能够抑制烧结性退化的烧结磁体的制造方法。本专利技术者观察了SC合金的表面状态，结果确认在SC合金的表面附着与SC合金本身颜色不同的物质。在本专利说明书中称该附着物为异色附着物。图1是表示SC合金外观的照片。图1中1为异色附着物。该异色附着物1的成因可理解为在进行带坯连铸时于熔融金属表面生成了氧化膜。异色附着物1的厚度平均为0.1μm左右，最大为0.4μm左右，通过酸洗去除并非易事。异色附着物1附着于SC合金的自由面，而所谓自由面指的是不与为了急冷的辊相接触的一侧的表面。SC合金不可避免地产生异色附着物1。然而，通过控制异色附着物1的量与不控制异色附着物1的场合相比，本专利技术者确认能够提高烧结性。该效果在低R组成的场合尤为显著。基于以上见解的本专利技术的烧结磁体的制造方法，是以R(R是稀土类元素的1种、2种或以上)、T(T是以Fe或Fe和Co为必须成分的1种、2种或以上的过渡金属元素)以及B(硼)为主要成分的烧结磁体的制造方法，其特征在于将由带坯连铸法制作的其表面的异色附着物的面积比率在1.5％或以下的原料合金粉碎成规定的粒度制作微细粉末，将微细粉末在磁场中加压成形制作成形体并对成形体进行烧结。异色附着物的面积比率优选为1.0％或以下，更优选为0.5％或以下。在本专利技术的烧结磁体的制造方法中，原料合金优选在控制氧气分压的气氛中使金属保持熔融状态并借助于带坯连铸法进行制造，因为这样可以减少异色附着物的产生。而且异色附着物存在于与带坯连铸法使用的冷却辊的非接触面(自由面)上，它与特开平11-50110号公报所说到的氧化膜不同。氧分压例如可以设定在0.50Pa或以下。原料合金例如其平均晶粒直径优选为1～50μm、其厚度优选为0.02～3mm。根据本专利技术，例如能够得到具有R27.0～40.0wt％、B0.5～4.5wt％、T剩余部分的组成的烧结磁体。但是，烧结性的降低在低R组成的场合变得明显，因此本专利技术对于烧结磁体中含有的R在27.0～31.0wt％范围的低R组成的烧结磁体尤其有效。根据本专利技术，即使是低R组成也能够得到充分的烧结密度。附图说明图1表示SC合金的外观。图2是表示实施例1测定的异色附着物的面积比率、烧结体密度、烧结体氧含量的图表。图3是表示实施例2测定的异色附着物的面积比率、烧结体密度、烧结体氧含量的图表。符号说明1…异色附着物 2…微小突起具体实施方式以下就本专利技术的实施形态加以说明。本专利技术的稀土类磁体用原料合金可由带坯连铸法获得。带坯连铸法使原料金属在Ar气保护气氛等的非氧化气氛中熔化得到的熔融金属喷射在旋转的辊的表面。由辊急冷的熔融金属经急冷凝固成薄板或薄片(鳞片)形，该急冷凝固的合金具有平均晶粒直径为1～50μm的均匀组织。另外，急冷凝固的合金为了使其后的粉碎粉末的粒度分布较窄、并提高磁特性，优选厚度为0.05～3mm、R富集相成为在5μm或以下的微细弥散的金属组织。本专利技术作为课题的异色附着物可以理解为是在合金熔融的阶段发生的。尽管熔融合金在非氧化性气氛下保持在中间包中，但是在工业生产中难于实现完全的非氧化性气氛，并且熔融金属含有活性的稀土类元素，因此熔融金属表面形成氧化皮膜。本专利技术者认为该氧化皮膜因一边被卷入熔融金属内一边在辊表面冷却而成为异色附着物。因为原因在于熔融合金的表面形成的氧化皮膜，所以如果控制该氧化皮膜的生成，则异色附着物的生成量能够得到控制。因此，通过降低保持熔融合金的环境的氧分压，就有可能抑制氧化皮膜的生成，进而降低异色附着物的生成量。该氧分压确定在0.50Pa或以下，优选为0.28Pa或以下，更优选为0.14Pa或以下。正如后述的实施例所示的那样，通过将异色附着物的面积比率控制在1.5％或以下，能够抑制烧结密度的降低。优选的异色附着物的面积比率为1％或以下，更优选的异色附着物的面积比率为0.5％或以下。在SC合金的自由面除了异色附着物以外，还形成图1所示的微小突起2。推测该微小突起2在其内部含有氧化物，所以成为使其烧结性降低的要因，因此也希望抑制该微小突起2的生成。根据本专利技术者的研究，为抑制异色附着物1的发生而降低保持熔融合金的环境的氧分压，由此也能够使该微小突起2的发生减少。为了降低异色附着物1的面积比率，除了降低上述熔融合金保持气氛中的氧分压的方法以外，在事后也可以用机械方法去除异色附着物1。另外，也可以去除生成异色附着物1的部分后制作原料合金。通常SC合金根据运输上的安排被粉碎成数mm至数cm，可以从中筛选存在异色附着物1的SC合金。这一筛选可以通过肉眼观察进行，也可以以厚度为基准进行筛选。本专利技术的稀土类磁体用原料合金使用R-T-B系烧结磁体，因而具有与R-T-B系烧结磁体实质上相同的化学组成。具体的组成根据目的加以选择，通常具有R27.0～40.0wt％、B0.5～4.5wt％、T剩余部分的组成。在此，本专利技术中的R具有含有Y的概念，是La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Lu以及Y等的1种、2种或以上。在R的量不足27.0wt％时，成为稀土类永磁体的主相R2Fe14B相的生成不充分，析出具有软磁性的α-Fe等，导致矫顽力显著降低。另一方面，在R超过40.0wt％时，主相R2Fe14B相的体积比率降低、剩余磁通密度降低。而且R与氧反应，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结磁体的制造方法，该烧结磁体以１种、２种或以上的稀土类元素Ｒ、以Ｆｅ或Ｆｅ和Ｃｏ为必须成分的１种、２种或以上的过渡金属元素Ｔ以及硼Ｂ为主要成分，所述制造方法的特征在于：将由带坯连铸法制作的其表面的异色附着物的面积比率在１．５％或以下的原料合金粉碎成预定的粒度制作微细粉末，将所述微细粉末在磁场中加压成形制作成形体，并对所述成形体进行烧结。

【技术特征摘要】
JP 2003-11-18 387672/20031.一种烧结磁体的制造方法，该烧结磁体以1种、2种或以上的稀土类元素R、以Fe或Fe和Co为必须成分的1种、2种或以上的过渡金属元素T以及硼B为主要成分，所述制造方法的特征在于将由带坯连铸法制作的其表面的异色附着物的面积比率在1.5％或以下的原料合金粉碎成预定的粒度制作微细粉末，将所述微细粉末在磁场中加压成形制作成形体，并对所述成形体进行烧结。2.根据权利要求1所述的烧结磁体的制造方法，其特征在于所述原料合金是在控制氧分压的气氛中使金属保持熔融状态的同时借助于带坯连铸法制作的。3.根据权利要求2所述的烧结磁体的制造方法，其特征在于所述氧分压在0.50Pa或以下。4.根据权利要求1所述的烧结磁体的制造方法，其特征在于所述原料合金的平均晶粒直径为1～50μm。5.根据权利要求1所述的烧结磁体的制造方法，其特征在于所述原料合金的厚度为0.05～3mm。6.根据权利要求1所述的烧结磁体的制造方法，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：日高徹也，石坂力，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]