[发明专利]合金片制造装置及使用其的稀土类磁铁用原料合金片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对合金片实施加热到规定温度并保持规定时间后进行冷却的热处理的合金片制造装置、及使用其的稀土类磁铁原料用合金片的制造方法。更详细而言，涉及能够对刚刚破碎铸锭后得到的合金片实施历经长时间的热处理的合金片制造装置、及使用其的稀土类磁铁原料用合金片的制造方法。

背景技术

近年来，作为稀土磁铁用合金，有磁体特性优异的R-T-B系合金。此处，“R-T-B系合金”中的“R”是指稀土元素，“T”是指以Fe为必需成分的过渡金属，“B”是指硼。

该R-T-B系合金的合金片可以通过以下的步骤制造。

(a)通过带坯连铸法等由R-T-B系合金熔液铸造厚度为0.01～2mm的薄带状的铸锭。

(b)将铸造得到的薄带状的铸锭破碎，制成合金片。

(c)对该合金片进行冷却。

此处，为了防止R-T-B系合金的氧化，上述(a)～(c)的步骤通常在负压下或非活性气体气氛下进行。

另外，利用带坯连铸法的铸造例如可以通过以下的步骤进行。

(A)在坩埚中装入原料，通过加热使其熔化，制成R-T-B系合金熔液。

(B)使该熔液经由中间包流到具有供制冷剂在内部流通的结构的铜制辊上。

(C)将流到铜制辊上的熔液骤冷凝固，铸造薄带状的铸锭。

由该R-T-B系合金形成的合金片具有由R₂T₁₄B相形成的晶相(主相)与浓缩有稀土元素的富R相(R-rich phase)共存的合金晶体结构。主相为对磁化作用做出贡献的强磁性相，富R相为不对磁化作用做出贡献的非磁性相。由主相和富R相形成的合金晶体结构可以使用将合金片在厚度方向上切断而得到的截面(厚度方向的截面)中的主相的晶体粒径(以下称为“主相粒径”)来进行评价。该主相粒径在通过将利用带坯连铸法铸造成的铸锭破碎而得到的合金片中通常为3～5μm。

另一方面，通过对合金片实施在负压下或非活性气体气氛下加热到规定温度并保持规定时间后进行冷却的热处理，可以使合金片的主相粒径变粗。具体而言，对于利用上述(a)～(c)的步骤制造的合金片，通过对合金片实施加热并保持一定时间后进行冷却的热处理，能够使主相粒径粗化。

另外，通过在利用上述(a)～(c)的步骤的合金片的制造中将(c)的冷却(骤冷)处理设定为将合金片加热到规定温度并保持规定时间后进行冷却的热处理，也能够使合金片的主相粒径变粗。即，对刚刚将铸造得到的铸锭破碎后得到的高温的合金片实施热处理而不进行冷却，能够使合金片的主相粒径粗化。将刚刚破碎该铸锭后得到的高温的合金片加热到规定温度并保持规定时间后进行冷却的一系列热处理在下文中也称为“缓冷处理”。

关于由R-T-B系合金形成的合金片的制造，例如一直以来如专利文献1和2所示提出了各种方案。专利文献1中记载的合金片的制造系统由如下各部分构成：熔解铸造室，通过铸造得到合金片，将该合金片装载到输送体上；热处理室，一边输送被装载在输送体上的合金片一边对其进行加热；以及，冷却室，将合金片骤冷并向大气压下送出。专利文献1中记载的合金片的制造系统通过借助隔门连接熔解铸造室和热处理室以及冷却室，从而能够对装载在输送体上的合金片间歇式地进行依次处理而不会与大气接触。

另外，专利文献2中记载的合金片的制造系统为了对通过铸造得到的合金片实施退火而使该合金片向低速旋转的皿状容器掉落。掉落到旋转的皿状容器中的合金片由于皿状容器的表面所按押的多个铲形刃而被散布于皿状容器的整面，并且被搅拌。由此，专利文献2中记载的合金片的制造系统可以对合金片进行均匀的加热处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-198664号公报

专利文献2：日本特开2005-118850号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于由R-T-B系合金形成的合金片，存在想要将通常为3～5μm的主相粒径制成10μm以上的要求。如前所述，通过对刚刚破碎铸锭后得到的合金片实施加热到规定温度并保持规定时间后进行冷却的热处理(缓冷处理)，可以使合金片的主相粒径变粗。为了结构控制而实施缓冷处理时，通过边搅拌边将合金片均匀加热，能够将实施缓冷处理后的合金片的晶体结构(主相粒径)设为期望的状态，并设为均质(抑制了主相粒径的偏差)的状态。