[发明专利]磁各向异性磁体原材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及实施热塑性加工而获得的磁各向异性磁体原材 料及其制造方法。

背景技术

近年来，作为发动机、发电机等用途，广泛使用含有钕、 钐等稀土元素的磁体(稀土类磁体)。使用稀土类磁体是因为其 具有优异的磁特性，并且是比较廉价的。所述磁特性以矫顽磁 力(iHc)和剩余磁通密度(Br)为重要的指标。

矫顽磁力是用于使磁化为零时所需的磁场的大小。通常已 知的是，在该矫顽磁力较大时，具有优异的耐热性。

剩余磁通密度表示在磁体材料中最大磁通密度的大小(磁 场强弱的程度)。在该剩余磁通密度较大(高)时，由于可以实 现发电机等装置的小型化以及降低磁体成本，因此是非常有利 的。

因此，作为稀土类磁体，最常使用剩余磁通密度高的 Nd(钕)-Fe(铁)-B(硼)磁体。

另一方面，以往已知有通过对R(稀土元素)-Fe-B系磁体合 金实施热塑性加工而获得的磁体合金(参照专利文献1)。在该 专利文献1中主要记载了通过优化R-Fe-B系磁体合金的组成及 其加工条件可以获得具有优异的磁特性的各向异性磁体。

另外，为了提高矫顽磁力，已知有主要使用Pr(镨)的磁 体(参照专利文献2)。在该专利文献2中记载了基于确保铸造和 热轧时的加工性和高矫顽磁力的观点而将Pr的组成限定在15～ 17原子％范围内的磁体(参照段落[0014])。另外，已知通过对 Pr-Fe-B系铸造合金施加适当的热处理，可以获得具有高矫顽磁 力的磁体(参照专利文献3的“作用”)。

然而，在高温环境下所使用的发动机等用途中，以往的磁 体具有以下问题。

在技术上，以Pr、Nd为主成分的稀土类磁体的磁特性具有 如下权衡(trade-off)关系：在提高剩余磁通密度时矫顽磁力 降低，而在提高矫顽磁力时磁通密度降低，二者很难同时提高。

因此，虽然专利文献1中所记载的磁体合金尤其通过提高磁 通密度而提高了最大磁能积((BH)_max)，但具有不能获得充分 的矫顽磁力的问题。另外，专利文献2和3中所记载的磁体虽然 获得了高的矫顽磁力，但具有未必获得充分的剩余磁通密度的 问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-329810号公报

专利文献2：日本特开平8-273914号公报

专利文献3：日本特开平2-3210号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明所要解决的问题是：以Pr为主成分的磁各向异性磁 体原材料在不降低剩余磁通密度的情况下提高矫顽磁力。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明的磁各向异性磁体原材料主旨 在于具有以下构成：

(1)前述磁各向异性磁体原材料具有Pr-T-B-Ga系的成分 组成，其含有12.5～15.0原子％的Pr、4.5～6.5原子％的B和0.1～ 0.7原子％的Ga，余量由T和不可避免的杂质构成，

其中，T是Fe或一部分Fe用Co置换的组成；

(2)前述磁各向异性磁体原材料的用剩余磁通密度(Br)/ 饱和磁通密度(Js)定义的磁取向度为0.92以上；

(3)前述磁各向异性磁体原材料的晶体粒径为1μm以下。

前述磁各向异性磁体原材料可以用Nd置换一部分Pr。其 中，Pr占全部稀土元素的50原子％以上。

另外，前述磁各向异性磁体原材料的一部分前述Pr(以及 根据需要所添加的Nd)可以被选自Dy和Tb中的至少一种置换。

此外，前述磁各向异性磁体原材料可以进一步含有选自Cu 和Al中的至少一种。

本发明的磁各向异性磁体原材料的制造方法具备以下工 序：

熔化、骤冷、粉碎工序，将被配合成能形成本发明磁各向 异性磁体原材料的成分组成的合金熔体骤冷，并将由骤冷获得 的薄带粉碎；

冷成型工序，将由粉碎获得的合金粉末冷成型；

预备加热工序，将由前述冷成型工序获得的冷成型体在 500℃以上且850℃以下的温度下进行预备加热；