[发明专利]R-T-B系稀土烧结磁铁用合金及其制造方法和R-T-B系稀土烧结磁铁的制造方法

说明书

本发明的R‑T‑B系稀土烧结磁铁用合金，其特征在于，包含稀土元素R、以Fe为主成分的过渡金属T、含有选自Al、Ga、Cu之中的一种以上的金属的金属元素M、和B以及不可避免的杂质，包含13～16原子％的R、4.5～6.2原子％的B、和0.1～2.4原子％的M，剩余部分为T，全部稀土元素中的Dy的比例为0～65原子％，满足下述(式1)，并且，具备包含R₂Fe₁₄B的主相和与主相相比较多地含有R的合金晶界相，所述合金晶界相的间隔为3μm以上11μm以下。0.30≤B/TRE≤0.37··(式1)。

技术领域

本发明涉及R-T-B系稀土烧结磁铁用合金及其制造方法、和R-T-B系稀土烧结磁铁的制造方法。

本申请基于在2015年12月3日在日本提出的专利申请2015-236924要求优先权，将其内容援引于此。

背景技术

一直以来，R-T-B系稀土烧结磁铁(以下有时简称为“R-T-B系磁铁”)被使用于硬盘驱动器的音圈电机、混合动力汽车和电动汽车的发动机用电机等电机。

R-T-B系磁铁可通过将以Nd、Fe、B为主成分的R-T-B系合金粉末成形并烧结而得到。通常，在R-T-B系合金中，R是Nd和将一部分Nd置换了的Pr、Dy、Tb等其它稀土元素。T是Fe和将一部分Fe置换了的Co、Ni等其它过渡金属。B是硼，其一部分可以用C或N置换。

一般的R-T-B系磁铁的组织主要包含由R₂T₁₄B构成的主相、和存在于主相的晶界且与主相相比Nd浓度高的富R相。富R相也被称为晶界相。

另外，关于R-T-B系合金的组成，通常使Nd、Fe、B之比尽可能地接近于R₂T₁₄B(例如参照非专利文献1)。这是为了提高R-T-B系磁铁的组织中的主相的比例。

另外，R-T-B系合金有时包含R₂T₁₇相。已知R₂T₁₇相是使R-T-B系磁铁的矫顽力、矩形度降低的原因(例如参照专利文献1)。因此，以往，在R-T-B系合金中存在R₂T₁₇相的情况下，在用于制造R-T-B系磁铁的烧结过程中消除该R₂T₁₇相。

另外，汽车用电机所使用的R-T-B系磁铁在电机内会暴露于高温中，因此要求高的矫顽力(Hcj)。

作为提高R-T-B系磁铁的矫顽力的技术，有将R-T-B系合金的R从Nd置换为Dy的技术。但是，Dy资源分布不均，而且产出量也有限，因此其供给不稳定。因此，正在研究不使R-T-B系合金中所含有的Dy的含量较多而提高R-T-B系磁铁的矫顽力的技术。

有为了提高R-T-B系磁铁的矫顽力(Hcj)而添加Al、Si、Ga、Sn等金属元素的技术(例如参照专利文献2)。另外，已知如专利文献2所记载的那样Al、Si会作为不可避免的杂质混入到R-T-B系磁铁中。另外，已知当在R-T-B系合金中作为杂质而含有的Si的含量超过5％时，R-T-B系磁铁的矫顽力降低(例如参照专利文献3)。

在以往的技术中，即使向R-T-B系合金中添加了Al、Si、Ga、Sn等金属元素，有时也无法得到矫顽力(Hcj)充分高的R-T-B系磁铁。其结果，即使添加上述金属元素也需要提高Dy浓度。

本发明人对R-T-B系合金的组成进行了研究，结果发现在特定的B浓度时矫顽力提高。而且，以所得到的结果为基础，成功开发出一种即使R-T-B系合金中所含有的Dy的含量为零或非常少也能得到高矫顽力的R-T-B系磁铁的、与以往完全不同的类型的R-T-B系合金(参照专利文献4、5)。该合金的B浓度比以往的R-T-B系合金的B浓度低。