[发明专利]稀土磁铁及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土磁铁及其制造方法。

背景技术

目前，在制造R-Fe-B型稀土烧结磁铁时，为使烧结体的结晶粒径细微化的同时提高磁铁的耐热性，提出向原料合金中添加Nb(铌)。已知，Nb在烧结时可抑制晶粒粗大并可改善磁铁的磁化性能。

特开平7-94311号公报发表了在Nd-Fe-Co-B型烧结磁铁中添加0.1～2.0重量％的Nb，使磁铁性能及耐热性得到改善的技术。

另外，在特公平6-69003号公报中宣布，在用超急冷法制作稀土磁铁合金时，若在原料合金中添加1～10原子％的金属元素(Ti、Zr、Hf、Nb等金属元素)，可改善矫顽磁力等磁铁性能。

在特开平7-94311号公报所记载的现有技术中，由于使用铸锭法制造合金，因此在熔融原料合金冷却时，冷却速度较慢。从而易形成粗大的NbFeB₂等非磁性硼化物。由于生成了这种非磁性硼化物，烧结工序后稀土磁铁硬化，使切断及表面研磨加工等的加工效率大大降低。

另外，在特公平6-69003号公报所记载的现有技术中，由于添加的Nb等金属的量较多，易生成NbFeB₂等非磁性硼化物。导致在烧结工序后，稀土磁铁的剩余磁通密度下降，而且磁铁的加工效率也降低。

本发明是鉴于所述问题而进行的，主要目的是提供一种在永久磁铁性能及加工性两方面均优异的稀土磁铁及其制造方法。

发明内容

本发明的急冷凝固合金的组成式为：(Fe_1－mT_m)_{100-x－y－z}Q_xR_yM_z(式中：T表示选自Co和Ni的1种以上的元素；Q表示选自B和C的1种以上的元素；R表示1种以上的稀土金属元素；M表示选自Nb和Mo的至少1种元素)，组成比x、y、z及m分别满足：2≤x≤28(原子％)，8≤y≤30(原子％)，0.1≤z＜1.0(原子％)，以及0≤m≤0.5。

在对熔融原料合金进行急冷时，冷却速度优选10²K/秒以上10⁴K/秒以下的范围。

在一种优选实施方式中，Nb作为必须含有的元素。

在另一种优选实施方式中，含有短轴尺寸在0.1μm以上100μm以下，长轴尺寸在5μm以上500μm以下的R₂Fe₁₄B型化合物晶粒，并且在所述晶粒的晶界间分散有富R相，厚度在0.03mm以上10mm以下。

本发明的稀土磁铁是由所述任一种急冷凝固合金制成的。

本发明的稀土磁铁是由添加了原子比在0.1％以上1.0％以下的Nb和/或Mo的急冷凝固合金制成的。

本发明的稀土磁铁的制造方法包括：将组成式为：(Fe_1－mT_m)_{100-x－y－z}Q_xR_yM_z(式中：T表示选自Co和Ni的1种以上的元素；Q表示选自B和C的1种以上的元素；R表示1种以上的稀土金属元素；M表示选自Nb和Mo的至少1种元素)、组成比x、y、z及m分别满足：2≤x≤28(原子％)，8≤y≤30(原子％)，0.1≤z＜1.0(原子％)和0≤m≤0.5的合金熔液进行急冷、凝固，制作急冷凝固合金的工序；以及用所述急冷凝固合金制成永久磁铁的工序。

在所述急冷凝固合金制作工序中，冷却速度优选在10²K/秒以上10⁴K/秒以下的范围。

在一种优选实施方式中，在制作所述急冷凝固合金时，用带式铸造法将所述合金熔液急冷。

在另一种优选实施方式中，包括使所述急冷凝固合金吸附氢后再将所述氢排出的脆化工序。

应用本发明，通过将Nb或Mo均匀地分散在急冷合金的微细组织中，达到虽添加量很少(0.1原子％以上1.0原子％以下)，但可抑制烧结时颗粒生长的效果。因此可使稀土烧结磁铁的剩余磁通密度和加工性几乎不降低，而矫顽磁力大幅度增加，并且可使退磁曲线的矩形性良好。

附图说明

图1表示在本发明的实施例和比较例中，矫顽磁力H_cj与Nb添加量(原子％)的依存关系。

图2表示在本发明的实施例和比较例中，剩余磁通密度B_r与Nb添加量(原子％)的依存关系。