稀土類磁鐵的製造方法

2023-06-05 19:19:26

專利名稱：稀土類磁鐵的製造方法
技術領域：
本發明涉及能夠提高矯頑力的稀土類磁鐵的製造方法，更詳細而言，涉及不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便能提高矯頑力的稀土類磁鐵的製造方法。
背景技術：
作為磁性材料，若大致地分類則存在硬磁性材料和軟磁性材料，在這兩者的對比中，要求硬磁性材料為高矯頑力，軟磁性材料矯頑力小但要求較高的最大磁化。該硬磁性材料中特徵性的矯頑力是與磁鐵的穩定性有關係的特性，矯頑力越高越能在高溫下使用。作為硬磁性材料的磁鐵之一，公知有NdFeB系的磁鐵。已知該NdFeB系的磁鐵可含有微小結晶組織。而且，公知含有該微小結晶組織的高矯頑力的驟冷帶(ribbon)能夠改善溫度特性，可以改善高溫矯頑力。但是，含有微小結晶組織的NdFeB系的磁鐵在塊狀(bulk)化時的燒結以及燒結後的取向控制時會導致矯頑力降低。對於該NdFeB系磁鐵，為了改進矯頑力、殘留磁通密度等特性而提出了各種方案。例如，在專利文獻I中記載了一種永磁鐵,該永磁鐵通過塑性加工使經過熔融物驟冷而製成的R — Fe — B系合金(R是含有Y的稀土類元素)磁性各向異性化而形成，平均結晶顆粒直徑為0.1 μ m以上0.5 μ m以下，結晶顆粒直徑超過0.7 μ m的結晶粒的體積百分率小於20%。而且，塑性加工後的平均結晶顆粒直徑小於0.1 μπι的情況表明結晶粒的各向異性化沒有充分地進行。並且，作為製造方法的具體例，表示了通過對熔融物進行驟冷實現的薄片化、冷軋成形、熱壓接著通過塑性加工使其各向異性化，從而得到稀土類磁鐵的例子。 另外，專利文獻2中記載了一種稀土類永磁鐵的製造方法，在該製造方法中，對由組成:Ra — I\b — Be (R表示從含有Y以及Sc的稀土類元素中選出的I種或者2種以上，T1表示Fe以及Co中的I種或者2種，a、b、c表示原子百分率)構成的燒結體，以在燒結體的表面存在由下述組成=M1Cl - M2e (M1^M2 是從 Al、S1、C、P、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Pb、Bi 中選出的 I 種或者 2 種以上，但 M1 與M2不同。D、e表不原子百分率)構成且含有70體積％以上金屬間化合物相的合金粉末的狀態，並以燒結體的燒結溫度以下的溫度在真空或者惰性氣體中實施熱處理，使粉末中含有的M1以及M2的I種或者2種以上元素擴散到燒結體內部的晶界部和/或燒結體主相粒內的晶界部附近。專利文獻1:日本專利第2693601號公報專利文獻2:日本特開2008 - 235343號公報但是，通過這些公知的技術，也無法得到具有應該滿足的矯頑力的稀土類磁鐵。

發明內容
因此，本發明的目的在於，提供不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便能夠提高矯頑力的各向異性稀土類磁鐵的製造方法。本發明涉及的稀土類磁鐵的製造方法包括使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，所述成型體通過對燒結體施加用於賦予各向異性的熱加工而獲得，上述燒結體的組成是稀土類磁鐵。根據本發明，能夠容易地得到不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便提高了矯頑力的各向異性稀土類磁鐵。


圖1是表示本發明的實施方式中的磁鐵以及本發明的範圍外的磁鐵的減磁曲線的圖表。圖2是表示本發明的一個實施方式的工序的示意圖。圖3是表示本發明的一個實施方式的各工序中的燒結體、熱加工後的成型體、接觸工序後的磁鐵的納米結晶組織的不意圖。圖4是對各向異性磁鐵的顆粒直徑貢獻的因素與粒間的分離性貢獻的因素的貢獻示意性進行表示的圖表，其中，該各向異性磁鐵是經本發明的一個實施方式的各工序即原料粉末(薄帶)、燒結體、基於熱加工形成的成型體以及與低熔點合金熔融液的接觸工序所得到的。圖5是對各種磁鐵的矯頑力的溫度依賴性進行比較而表示的圖表。圖6是對各種磁鐵的H。/ Ms與Ha / Ms之間的關係進行比較而表示的圖表。圖7是將在實施例中改變接觸時間而得到的磁鐵的磁特性評價結果與接觸處理前的磁鐵的磁特性評價結果進行比較而表示的圖表。圖8是將在實施例中改變低熔點合金熔融液的種類而得到的稀土類磁鐵的磁特性評價結果與接觸處理前的磁鐵的磁特性評價結果進行比較而表示的圖表。圖9是將在實施例中改變與低熔點合金熔融液接觸的溫度而得到的稀土類磁鐵的磁特性評價結果與接觸處理前的磁鐵的磁特性評價結果進行比較而表示的圖表。
具體實施例方式根據本發明，能夠通過包括下述工序的稀土類磁鐵的製造方法，獲得提高了矯頑力的各向異性稀土類磁鐵，所述工序是指使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，其中，該成型體是對稀土類磁鐵的組成的燒結體施加用於向其賦予各向異性的熱加工而得到的。在本說明書中，低熔點合金是指合金的熔點比Nd2Fe14B相的熔點低的合金。下面，參照圖1 圖4對本發明進行說明。如圖1所示，根據本發明的實施方式可知:使對燒結體施加賦予各向異性的熱加工而得到的成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸處理所獲得的磁鐵與本發明範圍外的由熱加工而獲得的成型體構成的磁鐵、取代接觸處理而改變了熱歷程的磁鐵、對燒結體實施了接觸處理後的磁鐵中任意一個相比，矯頑力都大。在本說明書中，當上述的熱加工的加工度(用壓縮率表示)大時，即壓縮率為10%以上、例如為20%以上時，通常也稱為強熱加工。
另外，如圖2所示，本發明的一個實施方式例如可包括:在加壓下對由賦予稀土類磁鐵的組成的熔融物得到的驟冷薄帶(也稱為驟冷帶)進行燒結來得到燒結體的工序；對燒結體施加用於賦予各向異性的熱加工來獲得成型體的工序；和使得到的成型體與含有稀土類的低熔點合金液接觸的工序。另外，如圖3所示，根據本發明的一個實施方式，對驟冷帶進行燒結而得到的燒結體(A)為各向同性。為了對該燒結體賦予各向異性而進行熱加工所得到的成型體(B)為各向異性、雖然包括結晶性的納米粒子，但結晶粒因加工引起的變形而稍微粗大化，而且因晶界相被除去使得結晶粒彼此直接接觸而產生磁的耦合，並且由於處於殘留形變內在狀態，所以矯頑力降低。使該成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸而得到的磁鐵(C)為各向異性，因為低熔點合金液相進入到磁鐵內部，浸滲於結晶粒間，所以產生減磁時的磁化反轉單位的微細化和內部應力的釋放，矯頑力提高。雖然沒有弄清通過本發明的方法得到的稀土類磁鐵具有良好矯頑力的理論依據，但可以認為通過將使用對燒結體施加用於賦予各向異性的熱加工而得到的成型體的做法、與使其和含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的做法組合，能夠通過與熔融液的接觸來除去因熱加工而產生的殘留形變、以及由於含有稀土類元素的低熔點合金充分浸透到結晶晶界而提高磁分離性的協同效果，從而使得到的稀土類磁鐵的矯頑力提高。如圖4所示，在本發明的一個實施方式中，對將驟冷帶原料燒結後得到的燒結體而言，依賴於通過後述的實施例中詳述的方法求出的磁鐵減磁時發生反轉的單位的大小(主要由顆粒直徑貢獻)的因素即Neff值小，依賴於結晶粒的磁獨立程度即磁分開性(主要由晶界相的厚度貢獻)的因素α小。即，雖然粒子的顆粒直徑小，但粒子間的分開性低。另一方面，燒結磁鐵雖然粒子間的分開性高，但如上述那樣Neff值大、即結晶粒子的顆粒直徑大。對燒結後的燒結體進行強熱加工而得到的成型體與燒結體相比，粒子間的分開性稍高、結晶粒子的顆粒直徑較大。通過使燒結原料粉末之後進行強熱加工而得到的成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸所得到的磁鐵如上述那樣Neff值小、α大，即粒子的顆粒直徑小且粒子間的分開性變大。由於如上述那樣，通過使燒結後進行了強熱加工的成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的處理，提高了磁鐵減磁時發生反轉的單位的再微細化和磁分開性，所以可知矯頑力基於上述的累加效果而提高。需要說明的是，在圖4中，Hf、a、Ha、Ms分別表示下述的意思，在它們中滿足H。=a Ha — NeffMs的關係,對矯頑力H。而言,可理解為α越大則越大，Neff越小則越大。H。:磁鐵的矯頑力Neff:顆粒直徑貢獻的因素α:粒間的分開性貢獻的因素Ha:結晶磁各向異性Ms:飽和磁化作為本發明中的燒結體，只要能夠獲得稀土類磁鐵即可，可舉出任意的燒結體。例如可舉出通過驟冷法從稀土類磁鐵的組成的熔融物製成驟冷薄帶(也稱為驟冷帶)，並對獲得的驟冷薄帶進行加壓燒結而得到的成型體。上述的燒結體例如從對Nd — Fe — Co — B — M組成(其中，M是T1、Zr、Cr、Mn、Nb、V、Mo、W、Ta、S1、Al、Ge、Ga、Cu、Ag 或者 Au，Nd 大於 12 原子％且為 35 原子％ 以下，Nd:B (原子分數比)為1.5:1 3:1的範圍，Co為O 12原子％，M為O 3原子％，其餘為Fe)的熔融物進行驟冷而得到的驟冷帶來獲得。另外，驟冷帶中也可以含有非晶部分。作為取得上述的含有非晶的驟冷帶的方法，可使用磁選法、比重選別法。作為本發明的實施方式中的上述Nd -Fe-Co-B 一 M組成，為了獲得高矯頑力的燒結體，優選採用使Nd以及B量與化學計算區域(Nd2Fe14B)相比Nd或者B較濃的組成。另外，為了展現高矯頑力，優選將Nd量設為14原子％以上。另外，為了展現高矯頑力，優選在Nd量為14原子％以下的情況下，使B較濃。另外，例如也可以將多餘B的一部分用其他元素、例如Ga置換，構成Nd — Fe — Co — B — Ga。在本發明的實施方式中，例如在上述的Nd — Fe — Co — B — M組成中，通過基於熱加工進行加壓燒結，能夠將熱加工前的NdFeB系各向同性磁鐵的結晶構造作為微小結晶組織。另外，在本發明的實施方式中，通過例如以450°C以上小於800°C的溫度、例如550 725°C的溫度對上述的燒結體進行熱加工，能夠維持各向異性化後的單磁區顆粒直徑以下(< 300nm)的微小結晶組織。在本發明的實施方式中，上述的Nd — Fe — Co — B — M的驟冷帶可以使用例如上述的賦予原子數比的比例的Nd、Fe、Co、B以及M的規定量，利用熔解爐、例如電弧熔解爐製成合金鑄塊，將得到的合金鑄塊利用鑄造裝置、例如具備存積合金熔融液的熔融液存積器、供給熔融液的噴嘴、冷卻輥、冷卻輥用馬達、冷卻輥用冷卻裝置等的輥爐而得到所述驟冷帶。在本發明的實施方式中，上述的Nd — Fe — Co — B — M的驟冷帶的燒結例如可舉出使用具備鑄模、溫度傳感器、控制裝置、電源裝置、發熱體、電極、隔熱材料、金屬支承物、真空腔等的通電加熱燒結裝置，對上述的驟冷帶進行通電加熱燒結的方法。上述的燒結例如能夠以10 IOOOMPa的燒結時的面壓、450°C以上650°C以下的溫度、10 —2MPa以下的真空下、I 100分鐘這樣的條件，通過通電加熱燒結來進行。另外，在燒結時，可以只將燒結機的燒結腔與外部空氣隔離而處於非活性的燒結氣氛，或者也可以利用殼體包圍系統整體使其處於非活性氣氛。作為上述的熱加工，可採用作為實現各向異性化的塑性加工而公知的例如壓縮加工、前方擠出、後方擠出、鐓鍛加工等。作為上述熱加工的條件，例如可以在450°C以上小於800°C的溫度、例如550 725°C的溫度，大氣壓中或者真空度10_5 IO-1PaUO-2 100秒這樣的條件下進行。另外，上述的熱加工例如能夠以0.01 100 / s的形變速度進行加工。通過上述的熱加工得到的燒結體的厚度壓縮率[(試樣在壓縮前的厚度一試樣在壓縮後的厚度)XlOO /試樣在壓縮前的厚度](%)優選為10 99%的範圍，特別優選為10 90%的範圍，例如是20 80%的範圍，例如可以是25 80%的範圍。在本發明中，需要包括使通過上述工序獲得的成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序。作為上述的含有稀土類元素的低熔點合金熔融液，例如可舉出由具有小於700°C的熔點，例如475 675°C，尤其是500 650°C的熔點的合金構成的熔融液，例如選自La、Ce,Pr以及Nd的至少I種稀土類元素特別是Nd或者Pr，其中特別是Nd與選自Fe、Co、N1、Zn、Ga、Al、Au、Ag、In以及Cu的至少I種金屬特別是與Al或者Cu的合金,特別是稀土類元素為50原子％以上，例如在是與Cu的合金的情況下，Cu為50原子％以下，在是與Al的合金的情況下，Al為25原子％以下的合金所構成的熔融液。作為上述合金，還優選是PrCu、NdGa、NdZn、NdFe、NdN1、MmCu (Mm:鈰鑭合金)。其中，在本說明書中，表示合金種類的式子是表示兩種元素的組合的式子，不是表示組成比的式子。在與上述熔融液接觸的工序中，優選在與合金熔融液的接觸時間較短的情況下合金熔融液的溫度為較高的溫度，在與合金熔融液的接觸時間比較長的情況下合金熔融液的溫度為較低的溫度，例如能夠以合金熔融液為700°C以下的溫度進行I分鐘以上且小於3小時左右，優選以580 700°C的溫度進行10分鐘以上且小於3小時左右。通過使上述的成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，能夠獲得矯頑力提高了的稀土類磁鐵。通過本發明得到的稀土類磁鐵與通常的磁鐵相比顆粒直徑大致較小，例如平均顆粒直徑小於200nm，例如小於lOOnm，例如為數十nm左右，能夠實現結晶的方向一致。在本發明的方法中，需要將使用對燒結體實施用於賦予各向異性的熱加工而得到的成型體的做法、和使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的做法組合。不包括與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序而僅通過熱加工得到的磁鐵、或者使未對上述燒結體施加用於賦予各向異性的熱加工的燒結體進行接觸處理而得到的磁鐵都無法得到矯頑力提高了的磁鐵。並且，通過未進行上述的接觸處理而只施加了熱歷程的磁鐵也不能得到矯頑力提高了的磁鐵。另外，如果不使用熔融液而採用氣相擴散法，則為了進行擴散而需要長時間暴露於高溫下，在高溫長時間暴露中納米結晶組織會發生結晶的粗大化，導致磁特性大幅劣化，無法得到通過擴散處理實現的特性提高的效果。另外，還存在基於濺射處理實現的擴散，但特性的提高僅限於最表層，無法期待磁鐵整體的效果。另外，使含有稀土類元素的合金向原料粉末擴散並對該原料粉末進行燒結，也無法期待特性的提聞。另外，作為本發明的與低熔點合金接觸的上述成型體，優選以10%以上，例如10 99%的範圍，例如10 90%，例如20 80%的範圍，例如25 80%的範圍的壓縮率進行強化加工。根據本發明的方法，可以獲得不大量添加Dy、Tb等稀有金屬便能提高矯頑力的稀土類磁鐵。以上，根據本發明的實施方式對本發明進行了說明，但本發明並不限定於上述實施方式，可在權利要求的範圍所表示的發明範圍中應用。實施例下面，表示本發明的實施例。在以下的各例中，利用振動試樣型磁力計:Vibrating Sample MagnetometerSystem測定了驟冷帶、燒結體、基於熱加工得到的成型體以及通過浸潰工序獲得的磁鐵的磁特性。具體而言，作為裝置，利用Lake Shore公司製造的VSM測定裝置進行了測定。另外，通過脈衝勵磁型磁特性評價裝置測定了減磁曲線。另外，根據SEM像、TEM像測定了驟冷帶、磁鐵中的結晶顆粒直徑。
在以下的實施例中，使用圖2 (A)、圖2 (B)以及圖2 (C)中表示示意圖的單輥爐、SPS裝置，加壓裝置(帶有能夠進行將厚度從15_壓縮為規定厚度的控制的控制裝置)進行了驟冷帶的製成、加壓燒結、熱軋強加工。並且，上述的α以及Neff可以如以下那樣求取。其中，下式中的(T)表示各參數是溫度的函數。如前所述，由於存在H。(T) = aHa (T) 一 NeffMs (T)的關係，所以若對兩邊除以Ms (T)，則成為H。(T) / Ms (T)= aHa (T) / Ms (T) 一 Neff，可以分離成針對溫度的項(H。(T) / Ms (T),Ha (T) / Ms (T))和常量項Nrff。因此，為了求出α以及Nrff，如圖5所示那樣測定矯頑力的溫度依賴性，並且如圖6所示那樣根據飽和磁化(Ms)的溫度依賴性和各向異性磁界(Ha)的溫度依賴性將H。(T) / Ms (T)描繪成相對Ha (T) / Ms (T)的函數。通過最小平方法對得到的H。(T) / Ms (!^對札(T) / Ms (T)的曲線畫出近似直線，可以根據其斜率求出α，根據截距求出Nrff。此外，Ha的數式使用根據下述文獻值在300 440Κ之間對溫度以一次式近似後的以下的數式。Ha = - 0.24Τ + 146.6 (Τ 為絕對溫度)另外，Ms的數式使用根據下述文獻值在300 440之間對溫度以二次式近似後的以下的數式。Ms = - 5.25x1(T6T2 + 1.75xl(T3T + 1.55 (T 為絕對溫度)根據上述數式與實測到的矯頑力(HC)的溫度依賴性來計算α以及Neff。通過本發明的強熱加工與接觸處理的組合，發現了 α提高、Nrff降低的情況。Neff是依賴於磁鐵減磁時發生反 轉的單位的大小(主要由顆粒直徑貢獻)的參數。α是依賴於結晶粒的磁的獨立程度(主要由晶界相的厚度貢獻)的量，如果Nrff變小、α變大，則矯頑力聞。磁各向異性:R.Grossinger et al:J.Mag.Mater58 (1986) 55 — 60飽和磁化:M.Sagawa et al:30th MMM conf.San Diego, Calfornia (1984)實施例11.驟冷帶的製作 以Nd,Fe,Co,B 以及 Ga 的原子數比為 14:76:4:5.5:0.5 的比例，稱量 Nd、Fe、Co、B以及Ga的規定量，利用電弧熔解爐製成合金鑄塊。接著，利用單輥爐以高頻將合金鑄塊熔解，以下述單輥爐使用條件對銅輥噴射，製成了驟冷帶。單輥爐使用條件噴射壓力0.4kg /cm3棍速度2OOOrpm 3OOOrpm熔解溫度 1450°C基於磁選，採取了含有非晶的Nd14Fe76CoA5Gaa5組成的驟冷帶。對得到的納米粒子組織帶進行局部取樣，通過VSM來測定磁特性，確認了是硬磁性。另外，該納米粒子組織帶的結晶顆粒直徑為50 200nm。利用納米粒子組織帶，並使用圖2 (B)所示的加壓裝置:SPS (放電等離子體燒結:Spark Discharge Sintering)以下述的條件進行了燒結。
燒結條件以600°C / IOOMPa保持5分鐘(成型密度:近似100% )利用得到的燒結體，並使用圖2 (C)所示的加壓裝置以下述的條件進行強熱加工，實現各向異性化而得到了成型體。強熱加工條件在650 750°C下以1.0 / s的形變速度壓縮加工60% (塑性加工率:60%)使得到的成型體在580 V的NdCu液相中接觸I小時，進行了接觸處理(NdCu合金的熔點:520°C, Nd:70 原子％，Cu:30 原子％)。將針對得到的稀土類磁鐵測定出的減磁曲線的結果與其他結果一同表示在圖1中。圖1表示了實施例1的磁鐵的矯頑力與只進行強化加工而未實施接觸處理的曲線I的比較例2相比，Dy白白增加了 8k0e。另外，圖4表示了針對納米粒子組織帶(原料粉末)、燒結體、熱加工成型體以及浸潰處理磁鐵求出的a、Neff。實施例2除了使用燒結體，並利用圖2 (C)所示的加壓裝置以下述的條件進行強熱加工之夕卜，與實施例1同樣地進行各向異性化而得到成型體，除了使用該成型體之外，與實施例1同樣地在580°C的NdCu液相中進行了 I小時的接觸處理。強熱加工條件在650 750°C下以1.0 / s的形變速度壓縮加工20% (塑性加工率:20%)將針對得到的稀土類磁鐵測定出的減磁曲線的結果與其他結果一同表示在圖1中。實施例3除了使用燒結體，並以下述條件進行強熱加工之外，與實施例1同樣地進行各向異性化而得到成型體，除了使用該成型體之外，與實施例1同樣地在580°C的NdCu液相中進行了 I小時的接觸處理。強熱加工條件在650 750°C中以1.0 / s的形變速度壓縮加工40% (塑性加工率:40%)將針對得到的稀土類磁鐵測定出的減磁曲線的結果與其他結果一同表示在圖1中。比較例I除了取代在580°C的NdCu液相中接觸I小時的處理而以580°C施加了 I小時的熱履歷之外，與實施例1同樣地實施，得到了磁鐵。將針對得到的磁鐵測定出的減磁曲線的結果與其他結果一同表示在圖1中。比較例2除了不進行接觸處理以外，與實施例1同樣地進行驟冷帶的製成、磁選、燒結、60%強熱加工，得到了成型體。將針對得到的成型體測定出的減磁曲線的結果與其他結果一同表示在圖1中。比較例3使用與實施例1同樣地燒結而得到的燒結體，不進行強熱加工地與實施例1同樣地進行了接觸處理。將針對得到的磁鐵測定出的減磁曲線的結果與其他結果一同表示在圖1中。根據圖1可知，通過實施例1 3得到的稀土類磁鐵與由基於熱加工的成型體構成的磁鐵(比較例2)、不進行接觸處理而只施加了熱履歷的磁鐵(比較例I)、對燒結體進行了接觸處理的磁鐵(比較例3)中的任意一個磁鐵相比，矯頑力都大。另外，根據實施例1與實施例2以及實施例3的比較可知，對60%強熱加工後的成型體進行了接觸處理得到的磁鐵與對20%或者40%強熱加工後的成型體進行了接觸處理得到的磁鐵相比，矯頑力大，通過接觸在合金擴散處理中對取向控制時賦予的加工度(壓縮率)與矯頑力提高的程度存在正向的相關性。實施例4 7除了使用與實施例1同樣得到的燒結體，並利用圖2 (C)所示的加壓裝置以下述條件進行了強熱加工之外，與實施例1同樣地進行各向異性化而得到了成型體。熱軋強加工條件在700°C下以1.0 / s的形變速度壓縮加工80% (塑性加工率:80%)將得到的成型體在650°C的NdAl液相中浸潰5分鐘(實施例4)、10分鐘(實施例5)、30分鐘(實施例6)或者60分鐘(實施例7)，進行了接觸處理(NdAl合金的熔點:640°C，Nd:85 原子％，Al:15 原子％)。將針對得到的稀土類磁鐵測定出的減磁曲線的結果與比較例4的結果一同表示在圖7中。比較例4除了不進行接觸處理以外，與實施例4同樣地進行驟冷帶的製成、磁選、燒結、80%壓縮加工而得到了基底磁鐵的成型體。將針對得到的成型體(基底磁鐵)測定出的減磁曲線的結果與其他結果一同表示在圖7中。圖7表示了通過與NdAl合金熔融液接觸，和低熔點合金熔融液的接觸處理結束所需要的時間為30分鐘，比使用NdCu合金熔融液的情況縮短。另外，在NdCu合金熔融液的情況下，與壓縮體相比矯頑力的提高量為8k0e，但在NdAl合金熔融液的情況下，矯頑力進一步提高至10k0e。另外，通過選擇Al作為液相形成用的合金用金屬元素，可期待耐腐蝕性的提高。並且，若在成本面上將Cu與Al進行比較，則存在Al的成本優勢較高這一優點。實施例8 13除了取代NdCu合金而使用MmCu (Mm:鈰鑭合金)(實施例8)、PrCu (實施例9)、NdNi (實施例10),NdGa (實施例ll)、NdZn (實施例12)或者NdFe (實施例13)之外，與實施例2同樣地浸潰60分鐘，進行了接觸處理。將針對得到的稀土類磁鐵測定出的減磁曲線的結果與比較例5的結果一同表示在圖8中。將實施例8 13中使用的合金的熔點與實施例1 3中使用的NdCu合金、實施例4 7中使用的NdAl合金的值一同表示在以下的表I中。[表I]
權利要求
1.一種稀土類磁鐵的製造方法，其中， 包括使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，所述成型體通過對燒結體施加用於賦予各向異性的熱加工而獲得，上述燒結體的組成是稀土類磁鐵。
2.根據權利要求1所述的製造方法，其中， 上述含有稀土類元素的低熔點合金熔融液由具有小於700°C的熔點的合金形成。
3.根據權利要求1或者2所述的製造方法，其中， 上述含有稀土類元素的低熔點合金熔融液由選自La、Ce、Pr以及Nd中的至少I種稀土類元素與選自Fe、Co、N1、Zn、Ga、Al、Au、Ag、In以及Cu中的至少I種金屬的合金構成。
4.根據權利要求3所述的製造方法，其中， 上述低熔點合金熔融液中含有的稀土類元素是Nd或者Pr。
5.根據權利要求4所述的製造方法，其中， 上述低熔點合金熔融液中含有的稀土類元素是Nd。
6.根據權利要求5所述的製造方法，其中， 上述含有稀土類元素的低熔點合金是NdAl。
7.根據權利要求5所述的製造方法，其中， 上述含有稀土類元素的低熔點合金是NdCu。
8.根據權利要求1或2所述的製造方法，其中， 上述燒結體是利用加壓燒結使驟冷體成型而成的，上述驟冷體是對熔融物實施驟冷法而得到的。
9.根據權利要求8所述的製造方法，其中， 上述驟冷體具有納米結晶組織。
10.根據權利要求8或9所述的製造方法，其中， 上述驟冷體由非晶粒子構成。
11.根據權利要求1或2所述的製造方法，其中， 上述用於賦予各向異性的熱加工包括以450°C以上小於800°C的溫度將燒結體向I個方向壓縮的工序。
12.根據權利要求1或2所述的製造方法，其中， 上述接觸的工序以700°C以下的溫度進行I分鐘以上且小於3小時。
13.根據權利要求1或者2所述的製造方法，其中， 上述接觸的工序以580 700°C的溫度進行10分鐘以上且小於3小時。
14.根據權利要求1或2所述的製造方法，其中， 上述燒結體的組成為 Nd — Fe — Co — B — M，其中，M 是 T1、Zr、Cr、Mn、Nb、V、Mo、W、Ta、S1、Al、Ge、Ga、Cu、Ag或者Au，Nd多於12原子％且為35原子％以下，Nd:B即原子分數比為1.5:1 3:1的範圍，Co為O 12原子％，M為O 3原子％，其餘為Fe。
全文摘要
提供一種不大量地添加Dy、Tb等稀有金屬便能提高矯頑力的各向異性稀土類磁鐵的製造方法。該稀土類磁鐵的製造方法包括使成型體與含有稀土類元素的低熔點合金熔融液接觸的工序，所述成型體通過對稀土類磁鐵的組成的燒結體施加用於賦予各向異性的熱加工而獲得。
文檔編號C22C38/00GK103098155SQ20118002648
公開日2013年5月8日 申請日期2011年9月13日 優先權日2010年9月15日
發明者庄司哲也, 宮本典孝, 大村真也, 一期崎大輔, 山本武士 申請人:豐田自動車株式會社