[发明专利]制造稀土磁体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过热加工制造稀土磁体的方法，也就是取向磁体。

背景技术

使用诸如镧系元素的稀土元素的稀土磁体也被称为永磁铁。除硬盘和构成MRI的电机之外，已经将稀土磁体用于混合动力车或电动车辆的驱动电机。

根据稀土磁体的磁性能的指数，将例证剩余磁化(剩余磁通密度)以及矫顽力。随着由于电机的尺寸的减少或电机的电流密度的增加而加热生成的量的增加，进一步增加对使用的稀土磁体的耐热性的需求。因此，当在高温下使用磁体时，维持磁体的磁性能是重要的。

此处，将参考附图8A和8B以及图9A和9B示意性示出在相关技术中的制造稀土磁体的方法的实例。此外，图8A和8B为示出在相关技术中的热加工的图。此处，图8A为在热加工(热塑性加工)之前烧结体的示意性透视图，而图8B为在热加工之后稀土磁体的示意性透视图。图9A和9B为在相关技术中的热加工的说明图。图9A为示出在烧结体上起作用的摩擦力与在热加工期间塑性流动之间的关系的纵向截面图，而图9B为示出在图8B中示出的相关技术中的稀土磁体的纵向截面CS中的稀土磁体的应变分布的图。

首先，例如，通过Nd-Fe-B-基的熔融金属快速凝固获得的细粉末经受压力成形以制造在图8A中示出的烧结体Z。然后，使烧结体Z经受热加工以制造在图8B中示出的稀土磁体X。在相关技术中制造稀土磁体X的方法中，在热加工烧结体Z以在挤压方向的上-下方向上压缩烧结体Z期间，将压力施加到上表面Z3和下表面Z4，从而引起在垂直于挤压方向的水平方向上的塑性流动。作为结果，塑性变形发生。

此时，当烧结体Z的右侧和左侧表面Z2、Z1处于非约束状态，而烧结体Z的前侧和后侧表面Z5、Z6处于约束状态时，在烧结体Z中从在右-左方向上的中心处引起塑性流动，从而将右侧和左侧表面Z2、Z1变形。此时，烧结体Z的上表面Z3和下表面Z4通过冲床施加压力于其而被约束。由于通过如上文描述的冲床施加的压力，烧结体Z的上表面Z3和下表面Z4被设定在约束状态下，当烧结体Z在右-左方向上开始变形时，摩擦力在约束的上表面Z3和下表面Z4上起作用。

如在图9A中所示，摩擦力F在烧结体Z的上表面Z3和下表面Z4上起作用，该摩擦力F在烧结体Z变形的右-左方向上的中心部分CP处为最大，并且摩擦力F朝向烧结体Z的右侧和左侧表面Z2、Z1减少。摩擦力F起作用以阻碍在右-左方向上烧结体Z的塑性流动PF。因此，从烧结体Z的右侧和左侧表面Z2、Z1朝向中心部分CP不太可能发生塑性流动(即，减少塑性流动PF发生)。

此外，在挤压方向上朝向烧结体Z的内部的中心(也就是，从烧结体Z的约束的上表面Z3和下表面Z4朝向在上表面Z3与下表面Z4之间的中间部分)减少在塑性流动PF上的摩擦力F的影响。因此，从烧结体Z的约束的上下表面Z3、Z4在挤压方向上朝向烧结体Z的内部的中心更有可能发生塑性流动PF(即，增加塑性流动PF发生)。

因此，如在图8A和8B中所示，当将压力施加到烧结体Z的上表面Z3和下表面Z4以在上-下方向上进行压缩，同时烧结体Z的右侧和左侧表面Z2、Z1处于非约束状态，在平行于右-左方向且平行于挤压方向的截面CS中引起塑性流动的差异。作为结果，如在图9B中所示，在稀土磁体X的截面CS中产出的应变变得不均匀。不均匀应变分布为用于劣化制造的稀土磁体X的磁性能的因素。因此，有必要阻止在通过热加工的稀土磁体的制造期间不均匀应变分布的发生。

作为制造稀土磁体的过程中的热加工的实例，日本专利申请公开号4-134804(JP 4-134804 A)公开在胶囊(capsule)中放置磁体的铸造合金，并且在等于或高于500℃和等于或低于1100℃温度下进行冲模锻造以使合金为磁各向异性的技术。在JP 4-134804A中，当使用锻造机器进行热加工用于胶囊时，通过放置胶囊在两种或多种的冲模中进行多阶段锻造。因此，即使在薄的胶囊中，有可能施加如静水压力的压力到锻造的合金的内部，同时引起如在自由锻造中的铸造合金中的塑性变形。因此，有可能阻止磁体被破坏。

在如在JP 4-134804 A中的没有通过冲模约束的烧结体的侧表面的情况下，摩擦力在上下表面中的中心部分处为最大。此外，相比于烧结体的上下表面的附近，在烧结体的上下表面之间的中心部分处摩擦力的影响小，因此，相比于烧结体的上下表面的附近，在烧结体的上下表面之间的中心部分处相对自由的塑性流动发生。