R-T-B系稀土类烧结磁铁及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种R-T-B系稀土类烧结磁铁及其制造方法，该R-T-B系稀土类烧结磁铁由作为稀土类元素的R，作为以Fe为主成分的过渡金属的T，包含选自Al、Ga、Cu中的1种以上金属的金属元素M，B和不可避免杂质构成，包含13～15.5原子％的R，包含5.0～6.0原子％的B，包含0.1～2.4原子％的M，T和不可避免杂质为其余部分，作为上述稀土类元素即R，包含大于0原子％且0.01原子％以下的Tb。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及R-T-B系稀土类烧结磁铁及其制造方法。本专利技术基于2015年3月25日在日本提出申请的日本特愿2015-062736号以及2015年12月3日在日本提出申请的日本特愿2015-236770号主张优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
以往，R-T-B系稀土类烧结磁铁(以下有时简写为“R-T-B系磁铁”)用于硬盘驱动器的音圈电机、混合动力汽车或电动汽车的发动机用电机等电机。R-T-B系磁铁通过将以Nd、Fe、B为主成分的R-T-B系合金粉末成型而烧结来得到。通常，在R-T-B系合金中，R是Nd和以Pr、Dy、Tb等其它稀土类元素取代Nd的一部分的元素。T是Fe和以Co、Ni等其它过渡金属取代Fe的一部分的元素。B为硼，能以C或N取代一部分硼。一般的R-T-B系磁铁的组织主要由主相和富R相构成。主相由R2T14B构成。富R相是存在于主相的晶界且Nd浓度高于主相的相。富R相也被称为晶界相。对于R-T-B系合金的组成，通常为了提高R-T-B系磁铁的组织中的主相的比例，Nd与Fe与B的比尽量接近R2T14B(例如，参照非专利文献1)。此外，汽车用电机中使用的R-T-B系磁铁在电机内暴露于高温下，因此要求高的顽磁力(Hcj)。作为提高R-T-B系磁铁的顽磁力的技术，有将R-T-B系合金的R从Nd取代为Dy或Tb的技术。然而，Dy和Tb不仅资源不均，而且产量也受限，因此对其供给产生担心。因此，研究有不增加R-T-B系合金所含的Dy或Tb的含量而使R-T-B系磁铁的顽磁力提高的技术。本专利技术的专利技术人等研究了R-T-B系合金的组成，其结果发现，特定的B浓度低于以往的R-T-B系合金时顽磁力提高。然后，成功地开发了即使Dy或Tb的含量为零或非常少，也可得到高顽磁力的R-T-B系磁铁的R-T-B系合金(例如，参照专利文献1)。使用本专利技术的专利技术人等所开发的R-T-B系合金制造的R-T-B系磁铁具有由R2T14B构成的主相、以及与主相相比更多地含有R的晶界相。在该R-T-B系磁铁中，作为晶界相，除以往认可的稀土类元素浓度高的晶界相(富R相)以外，还包含与以往的晶界相相比稀土类元素浓度低且过渡金属元素浓度高的晶界相(富过渡金属相)。富过渡金属相是能够承担顽磁力的相，富过渡金属相存在于晶界相的R-T-B系磁铁是颠覆以往的常识的划时代的磁铁。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-216965号公报非专利文献非专利文献1：佐川真人，永久磁铁-材料科学与应用-2008年11月30日，第一版第2次印刷发行，256页～261页
技术实现思路
本专利技术的专利技术人等所开发的R-T-B系磁铁在抑制Dy或Tb中的至少一者的含量的同时显示高顽磁力(Hcj)，但要求进一步提高顽磁力。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，本专利技术的专利技术人等的目的是提供一种对开发的上述R-T-B系磁铁进一步施加改良而具有更高的顽磁力(Hcj)的R-T-B系稀土类烧结磁铁及其制造方法。本专利技术为了解决上述课题，采用了以下方法。(1)一种R-T-B系稀土类烧结磁铁，由作为稀土类元素的R、作为以Fe为主成分的过渡金属的T、包含选自Al、Ga、Cu中的1种以上金属的金属元素M、B和不可避免杂质构成，包含13～15.5原子％的R，包含5.0～6.0原子％的B，包含0.1～2.4原子％的M，T和不可避免杂质为其余部分，其特征在于，作为上述稀土类元素即R，包含大于0原子％且0.01原子％以下的Tb。(2)如(1)所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，具有包含Tb的R2T14B结晶结构的粒子。(3)如(1)或(2)所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，满足下述(式1)。0.32≤B/TRE≤0.40··(式1)在(式1)中，B表示硼元素的浓度(原子％)，TRE表示稀土类元素合计的浓度(原子％)。(4)如(1)～(3)中任一项所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，作为上述过渡金属即T，包含0.015～0.10原子％的Zr。(5)如(1)～(4)中任一项所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，至少包含Ga作为上述金属元素M。(6)一种R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，具有烧结工序、第1热处理工序和第2热处理工序；在上述烧结工序中，使用R-T-B系磁铁用合金和添加合金形成烧结体；上述R-T-B系磁铁用合金由作为稀土类元素的R、作为以Fe为主成分的过渡金属的T、包含选自Al、Ga、Cu中的1种以上金属的金属元素M、B和不可避免杂质构成，包含13～15.5原子％的R，包含5.0～6.0原子％的B，包含0.1～2.4原子％的M，T和不可避免杂质为其余部分；上述添加合金由作为必须包含Tb的稀土类元素的R、作为以Fe为主成分的过渡金属的T、包含选自Al、Ga、Cu中的1种以上金属的金属元素M、B和不可避免杂质构成，包含13～15.5原子％的R，包含5.0～6.0原子％的B，包含0.1～2.4原子％的M，T和不可避免杂质为其余部分；在上述第1热处理工序中，将上述烧结体放入热处理炉内，进行在790～920℃保持0.5～10小时的热处理，其后以100℃/分钟以上的冷却速度进行冷却；在上述第2热处理工序中，进行将上述第1热处理后的上述烧结体在480～620℃保持0.05～10小时的热处理，其后以100℃/分钟以上的冷却速度进行冷却。(7)如(6)所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，上述添加合金具有包含Tb的R2T14B结晶相。(8)如(6)或(7)所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，满足下述(式1)。0.32≤B/TRE≤0.40··(式1)在(式1)中，B表示硼元素的浓度(原子％)，TRE表示稀土类元素合计的浓度(原子％)。(9)如(6)～(8)中任一项所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，上述R-T-B系磁铁用合金不含Tb。(10)如(6)～(9)中任一项所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，将上述R-T-B系磁铁用合金和上述添加合金在上述烧结工序之前进行混合。(11)如(10)所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，将上述R-T-B系磁铁用合金和上述添加合金的混合物的Tb的含量设为大于0原子％且0.01原子％以下。根据本专利技术的R-T-B系稀土类烧结磁铁，可以提供一种抑制Dy或Tb中的至少一者的含量的同时具有高顽磁力的R-T-B系稀土类烧结磁铁。根据本专利技术的R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，可以提供一种抑制Dy或Tb中的至少一者的含量的同时具有高顽磁力的R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法。附图说明图1是表示合金的制造装置的一个例子的正面示意图。图2是用于说明制造本专利技术的R-T-B系稀土类烧结磁铁的方法的一个例子的图。图3是表示关于未添加Dy的R-T-B系磁铁的实施例2、3和比较例3、4的Tb的含量与顽磁力的关系的图。图4是表示实施例1和比较例4的R-T-B系磁铁的利用FE-EPMA的观察结果的图，(a)为Tb图像，(b)为Nd图像，(c)为Fe图像，(d)为B图像，(e)为组成图像。符号说明1…制造装置，2…铸造装置，3…加热装置，4…贮藏容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种R‑T‑B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，由作为稀土类元素的R、作为以Fe为主成分的过渡金属的T、包含选自Al、Ga、Cu中的1种以上金属的金属元素M、B和不可避免杂质构成，包含13～15.5原子％的R，包含5.0～6.0原子％的B，包含0.1～2.4原子％的M，T和不可避免杂质为其余部分，作为所述稀土类元素即R，包含大于0原子％且0.01原子％以下的Tb。

【技术特征摘要】
2015.03.25 JP 2015-062736;2015.12.03 JP 2015-236771.一种R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，由作为稀土类元素的R、作为以Fe为主成分的过渡金属的T、包含选自Al、Ga、Cu中的1种以上金属的金属元素M、B和不可避免杂质构成，包含13～15.5原子％的R，包含5.0～6.0原子％的B，包含0.1～2.4原子％的M，T和不可避免杂质为其余部分，作为所述稀土类元素即R，包含大于0原子％且0.01原子％以下的Tb。2.如权利要求1所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，具有包含Tb的R2T14B结晶结构的粒子。3.如权利要求1或2所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，满足下述式1：0.32≤B/TRE≤0.40··式1在式1中，B表示硼元素的浓度，TRE表示稀土类元素合计的浓度，所述浓度以原子％为单位。4.如权利要求1～3中任一项所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，作为所述过渡金属即T，包含0.015～0.10原子％的Zr。5.如权利要求1～4中任一项所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，至少包含Ga作为所述金属元素M。6.如权利要求1～5中任一项所述的R-T-B系稀土类烧结磁铁，其特征在于，包含0.002～0.008原子％的Tb。7.一种R-T-B系稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，具有烧结工序、第1热处理工序和第2热处理工序，所述烧结工序中，使用R-T-B系磁铁用合金和添加合金形成烧结体，所述R-T-B系磁铁用合金由作为稀土类元素的R、作为以Fe为主成分的过渡金属的T、包含选自Al、Ga、Cu中的1种以上金属的金属元素M、B和不可避免杂质构成，包含13～15.5原子％的R，包含5.0～6.0原子％的B，包含0.1～2.4原子％的M，T和不可避免杂质为其余部分，所述添加合金由作为必...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀北雅挥，中岛健一朗，村冈亮史，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP