CN105453196B - R‑t‑b系烧结磁铁以及电动机 - Google Patents

R‑t‑b系烧结磁铁以及电动机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有优异的耐腐蚀性，并且兼具良好的磁特性的R‑T‑B系烧结磁铁。该R‑T‑B系烧结磁铁的特征在于，该R‑T‑B系烧结磁铁具有R2T14B晶粒，在由相邻的2个以上的上述R2T14B晶粒形成的晶界中具有R‑Cu‑M‑C浓缩部，相比上述R2T14B晶粒内，上述R‑Cu‑M‑C浓缩部的R(R为选自Sc、Y和镧系元素中的至少1种)、Cu、M(M为选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的至少1种)、C的浓度都更高。

Description

R-T-B系烧结磁铁以及电动机
技术领域
本发明涉及以1种以上的稀土元素(R)、将Fe或者Fe和Co作为必需元素的至少1种以上的过渡金属元素(T)以及硼(B)作为主要成分的R-T-B系烧结磁铁、以及具备R-T-B系烧结磁铁的电动机。
背景技术
R-T-B系烧结磁铁虽然具有优异的磁特性，但是由于作为主要成分含有容易被氧化的稀土元素，因此倾向于耐腐蚀性低。
一直以来所使用的R-T-B系烧结磁铁由于使用环境中的水蒸气等的水会氧化R-T-B系烧结磁铁中的R而产生氢，晶界中的R富集相吸收该氢，从而R富集相的腐蚀进行，R-T-B系烧结磁铁的磁特性降低。
为了提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性，通常大多在磁铁素体的表面上实施树脂涂布或镀层等的表面处理来使用。另一方面，还进行通过改变磁铁素体的添加元素或内部结构使磁铁素体本身的耐腐蚀性得到提高。使磁铁素体本身的耐腐蚀性提高在提高表面处理后的产品的可靠性方面极其重要，另外，由此，能够实施比树脂涂布或镀层更简易的表面处理，从而还具有能够降低产品的成本的优点。
一直以来，例如，在专利文献1中提出了：通过将永久磁铁合金中的碳含量降低至0.04质量％以下，从而将非磁性R富集相中的稀土元素与碳的金属间化合物R-C抑制到1.0质量％以下，并使磁铁的耐腐蚀性提高的技术。另外，在专利文献2中提出了：通过使R富集相中的Co浓度为5质量％～12质量％，从而改善耐腐蚀性的技术。
然而，如专利文献1中所提出的那样，为了将磁铁合金中的碳含量降低至0.04质量％以下而有必要大幅度地降低在磁场中成型的时候用于提高磁场取向性而添加的润滑剂的添加量。因此，成型体中的磁粉的取向度降低，并且烧结后的剩余磁通密度Br降低，从而不能得到具有充分的磁特性的磁铁。
另外，如专利文献2中提出的那样，为了增加R富集相中的Co浓度而有必要增加原料组成的Co添加量。但是，因为Co是以取代Fe的形式也进入到作为主相的R2T14B相，所以不能仅仅增加R富集相的Co浓度，而需要添加R富集相所需以上的Co。因此，由于增加高价的Co的使用量而使产品成本上升，并且由于必要量以上地以Co取代了主相中的Fe从而磁特性降低了。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4-330702号公报
专利文献2：日本特开平4-6806号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种具有优异的耐腐蚀性，并且兼具良好的磁特性的R-T-B系烧结磁铁、以及具备其的电动机。
解决技术问题的技术手段
为了达成上述目的，本发明者们对R-T-B系烧结磁铁的腐蚀的机理进行了专心研究。其结果可知，R-T-B系烧结磁铁的腐蚀通过由使用环境下的水蒸气等带来的水与R-T-B系烧结磁铁中的R发生的腐蚀反应所产生的氢被吸附于在R-T-B系烧结磁铁中的晶界中存在的R富集相而发展。
如果说明详细情况，则可以认为R-T-B系烧结磁铁的腐蚀以如下所述的过程进行。首先，因为存在于晶界的R富集相容易被氧化，所以存在于晶界中的R富集相的R被使用环境下的水蒸气等带来的水氧化从而R被腐蚀，变为氢氧化物，并在该过程中产生氢。
2R+6H2O→2R(OH)3+3H2 (I)
接着，该产生的氢吸附于没有被腐蚀的R富集相。
2R+xH2→2RHx (II)
然后，通过氢吸附从而R富集相变得更容易被腐蚀，并且通过氢吸附了的R富集相与水发生的腐蚀反应从而而产生了被吸附于R富集相的量以上的氢。
2RHx+6H2O→2R(OH)3+(3+x)H2 (III)
通过上述(I)～(III)的连锁反应从而R-T-B系烧结磁铁的腐蚀向R-T-B系烧结磁铁的内部进展，R富集相变化为R氢氧化物、R氢化物。通过伴随于该变化的体积膨胀而积蓄了应力，以至于构成R-T-B系烧结磁铁的主相的R2T14B晶粒(主相颗粒)发生脱落。于是，通过主相的晶粒的脱落而出现R-T-B系烧结磁铁的新形成的面。新形成的面再次与使用环境下的水蒸气等发生反应，发生上述(I)～(III)的连锁反应，从而再次产生新形成的面。通过该循环从而R-T-B系烧结磁铁的腐蚀进一步向R-T-B系烧结磁铁的内部发展。
因此，本发明者们对抑制晶界的腐蚀的发展的方法进行了专心研究，发现：在由R-T-B系烧结磁铁内的相邻的2个以上的R2T14B晶粒形成的晶界(特别是由相邻的3个以上的R2T14B晶粒形成的三叉晶界)中形成R(R为选自稀土元素中的至少1种)、Cu、M(M为选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的至少1种)以及C的浓度都高于R2T14B晶粒内的R-Cu-M-C浓缩部，从而能够抑制氢吸附于晶界，能够大幅度地提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性，并且能够具有良好的磁特性。本发明就是基于上述发现完成的。
即，本发明所涉及的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，该R-T-B系烧结磁铁具有R2T14B晶粒，在由相邻的2个以上的上述R2T14B晶粒形成的晶界部具有R-Cu-M-C浓缩部，相比上述R2T14B晶粒内上述R-Cu-M-C浓缩部的R(R为选自稀土元素中的至少1种)、Cu、M(M为选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的至少1种)以及C的浓度都更高。
在上述R-T-B系烧结磁铁的截面中，上述R-Cu-M-C浓缩部在上述晶界中所占的面积优选为1％以上。
另外进一步，上述R-Cu-M-C浓缩部中Cu和M原子的合计相对于全部R原子数之比(Cu+M)/R优选为0.2以上且0.6以下。
在本发明中，通过在晶界中存在R-Cu-M-C浓缩部，可以有效地抑制腐蚀反应中产生的氢被吸附于在晶界中存在的R富集相，并且可以大幅度地提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性。进一步，该R-Cu-M-C浓缩部的形成几乎不对磁特性产生影响，可以保持良好的磁特性。另外，R富集相被定义为虽然R比R2T14B晶粒多，但是关于Cu、M、C中的至少C只含与R2T14B晶粒同等以下程度的晶界相。
本发明进一步提供具备上述本发明的R-T-B系烧结磁铁的电动机。本发明的电动机由于具备上述本发明的R-T-B系烧结磁铁，因此，即使在高湿度等严酷的条件下使用，由于由R-T-B系烧结磁铁的锈等的产生造成的腐蚀少，因此，也可以长期发挥优异的性能。
本发明的效果
根据本发明，可以得到具有优异的耐腐蚀性，并且兼具良好的磁特性的R-T-B系烧结磁铁。另外，根据本发明，可以提供一种电动机，其通过具备这样的R-T-B系烧结磁铁，从而即使在高温高湿环境下也能够长期维持优异的性能。
附图说明
图1是示意地表示本发明所涉及的R-T-B系烧结磁铁的由多个R2T14B晶粒形成的晶界附近的图。
图2是表示制造本发明所涉及的R-T-B系烧结磁铁的方法的一个例子的流程图。
图3是简略地表示电动机的一个实施方式的构成的截面图。
图4是表示实施例2的R-T-B系烧结磁铁切断面中Nd的测绘数据的放大图(10μm×10μm)。
图5是表示实施例2的R-T-B系烧结磁铁切断面中Pr的测绘数据的放大图(10μm×10μm)。
图6是表示实施例2的R-T-B系烧结磁铁切断面中Cu的测绘数据的放大图(10μm×10μm)。
图7是表示实施例2的R-T-B系烧结磁铁切断面中Ga的测绘数据的放大图(10μm×10μm)。
图8是表示实施例2的R-T-B系烧结磁铁切断面中C的测绘数据的放大图(10μm×10μm)。
图9是表示实施例2的R-T-B系烧结磁铁切断面中R、Cu、M、C的各元素的浓度分布高于主相的晶粒内的区域(R-Cu-M-C浓缩部)的一个例子的图。
符号说明
2 颗粒(主相)
4 二颗粒晶界
6 三叉晶界
10 SPM电动机
11 壳体
12 转子
13 定子
14 旋转轴
15 转子铁心(铁芯)
16 永久磁铁
17 磁铁插入槽
18 定子铁心
19 节流阀
20 线圈
具体实施方式
以下对本发明的R-T-B系烧结磁铁的实施方式进行说明。
<R-T-B系烧结磁铁>
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁是使用R-T-B(R表示选自稀土元素中的至少1种，T表示包含Fe或者包含Fe和Co的1种以上的过渡金属元素，B表示B或者表示B和C)系合金所形成的烧结体。如图1所示，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁具有由R2T14B晶粒构成的颗粒(主相)2，在由相邻的2个以上的颗粒2形成的晶界中具有R-Cu-M-C浓缩部，相比上述R2T14B晶粒内，该R-Cu-M-C浓缩部的R、Cu、M、C的浓度都更高。晶界包括由2个R2T14B晶粒形成的二颗粒晶界4、由相邻的3个以上的R2T14B晶粒形成的三叉晶界6(多晶体晶界部)。
由上述R2T14B晶粒构成的颗粒(主相)具有由R2T14B型的四方晶构成的结晶结构。另外，R2T14B晶粒的平均粒径通常为1μm～30μm左右。
在上述晶界中包含相比上述R2T14B晶粒内R(R为选自稀土元素中的至少1种)、Cu、M(M为选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的至少1种)以及C的浓度都更高的R-Cu-M-C浓缩部或相比R2T14B晶粒R更多的R富集相。除此以外，也可以含有硼(B)原子的配合比例高的B富集相等其它相。在R-Cu-M-C浓缩部中只要包含R、Cu、M、C作为主要成分，就可以包含这些以外的成分。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的R表示选自稀土元素中的至少1种。稀土元素是指属于长周期型周期表的第3族的Sc、Y和镧系元素。在镧系元素中包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。稀土元素被分类为轻稀土类和重稀土类，重稀土元素(以下也称为RH)是指Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，轻稀土元素(以下也称为RL)是除此以外的稀土元素。在本实施方式中，从制造成本以及磁特性的观点出发，R优选包含RL(至少包含Nd、Pr的任一者或者两者的稀土元素)。进一步从使磁特性提高的观点出发，也可以包含RL(至少包含Nd、Pr的任一者或者两者的稀土元素)和RH(至少包含Dy、Tb的任一者或者两者的稀土元素)两者。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的T表示包含Fe或者包含Fe和Co的1种以上的过渡金属元素。T可以单独为Fe，也可以用Co取代一部分Fe。作为Fe和Co以外的过渡金属元素，可以列举Ti、V、Cu、Cr、Mn、Ni、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另外，T除了过渡金属元素以外也可以进一步包含例如Al、Ga、Si、Bi、Sn等元素中的至少1种的元素。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的B表示硼，可以将一部分B取代为碳(C)。在该情况下，除了使磁铁的制造变得容易以外，还能够实现制造成本的降低。另外，C的取代量为实质上不影响磁特性的量。
另外，除此之外也可以不可避免地混入O、Ca等。这些也可以以分别为0.5质量％程度以下的量含有。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中的R的含量为25质量％以上且35质量％以下，优选为29.5质量％以上且33质量％以下，进一步优选为29.5质量％以上且32质量％以下。在R的含量小于25质量％的时候，成为R-T-B系烧结磁铁主相的R2T14B化合物的生成不充分。为此，具有软磁性的α-Fe等析出，磁特性有可能降低。另外，如果R的含量超过35质量％，则成为R-T-B系烧结磁铁主相的R2T14B化合物的体积比率减少，磁特性有可能降低，另外，还倾向于耐腐蚀性降低。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中的B的含量为0.5质量％以上且1.5质量％以下，优选为0.7质量％以上且1.2质量％以下，更加优选B的量为0.75质量％以上且0.95质量％以下。如果B的含量小于0.5质量％，则有矫顽力HcJ降低的倾向。另外，如果B的含量超过1.5质量％，则有剩余磁通密度Br降低的倾向。特别是，B的含量在0.75质量％以上且0.95质量％以下的范围内时，变得容易形成R-Cu-M-C浓缩部。
如上所述，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中的T表示包含Fe或者包含Fe和Co的1种以上的过渡金属元素。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中Fe的含量为R-T-B系烧结磁铁的构成要素中的实质上的余量，也可以用Co来取代一部分Fe。Co的含量优选为0.3质量％以上且3.0质量％以下的范围，进一步优选为1.0质量％以上且2.0质量％以下。如果Co的含量超过3.0质量％，则有剩余磁通密度降低的倾向，另外，有原料费变得昂贵的倾向。另外，如果Co的含量小于0.3质量％，则倾向于耐腐蚀性降低。作为Fe或者Fe和Co以外的过渡金属元素，可以列举Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W等。另外，T除了过渡金属元素以外也可以进一步包含例如Al、Ga、Si、Bi、Sn等的元素中的至少1种元素。
本实施方式的R-T-B系烧结磁铁中包含Cu。Cu的含量优选为0.01～1.5质量％，进一步优选为0.05～1.0质量％，更加优选为0.05～0.55质量％。通过含有Cu，得到的磁铁能够高矫顽力化、高耐腐蚀性化、改善温度特性。如果Cu的含量超过1.5质量％，则有剩余磁通密度降低的倾向。另外，如果Cu的含量小于0.01质量％，则难以形成R-Cu-M-C浓缩部，倾向于耐腐蚀性降低。特别地，在Cu的含量在0.05质量％以上且0.55质量％以下的范围时，变得容易形成R-Cu-M-C浓缩部。
在本实施方式的R-T-B系烧结磁铁中包含M(M为选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的1种以上的元素)。M的含量优选为0.01～1.5质量％，进一步优选为0.05～1.0质量％。作为M，特别优选为Ga。通过含有M，得到的磁铁能够高矫顽力化、高耐腐蚀性化、改善温度特性。特别是通过含有的M形成R-Cu-M-C浓缩部，从而可以改善耐腐蚀性。如果M的含量超过1.5质量％，则有剩余磁通密度降低的倾向。另外，如果M的含量小于0.01质量％，则难以形成R-Cu-M-C浓缩部，倾向于耐腐蚀性降低。
本实施方式的R-T-B系烧结磁铁优选含有Al。通过含有Al，得到的磁铁能够高矫顽力化、高耐腐蚀性化、改善温度特性。Al的含量优选为0.03质量％以上且0.6质量％以下，进一步优选为0.05质量％以上且0.25质量％以下。
在本实施方式的R-T-B系烧结磁铁中，根据需要也可以含有Zr。通过含有Zr，可以抑制烧结时的晶粒生长，改善烧结温度幅度。在含有Zr的情况下，Zr的含量优选为0.01质量％以上且1.5质量％以下。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁也可以包含一定量的氧(O)。一定量根据其它参数等发生变化并适当确定，从耐腐蚀性的观点出发，氧量优选为500ppm以上，从磁特性的观点出发，优选为2500ppm以下，进一步优选为2000ppm以下。
另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中也可以包含氮(N)，该氮量根据其它参数等发生变化并适当确定，但是如果氮量增加，则磁特性降低。
另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁包含碳(C)。碳量为100～2000ppm，优选为200～1500ppm，特别优选为500～1500ppm。R-T-B系烧结磁铁中的碳(C)的添加方法没有特别地限定，可以在烧结体的制造过程的途中作为碳或碳化合物添加，也可以在扩散材料中含有碳从烧结体表面导入到晶界中。
R-T-B系烧结磁铁中的氧量、碳量、氮量的测定方法可以使用现有通常已知的方法。氧量可以通过例如惰性气体熔融-非分散型红外线吸收法来进行测定，碳量可以通过例如氧气流中燃烧-红外线吸收法来进行测定，氮量可以通过例如惰性气体熔融-热导法来进行测定。
如上所述，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁在晶界中具有相比R2T14B晶粒内R、Cu、M、C的浓度都更高的R-Cu-M-C浓缩部。由于该浓缩部难以吸附氢，因此，能够防止由腐蚀反应而产生的氢被吸附到内部的R富集相，并且能够抑制腐蚀向内部进展。另外，由于R-Cu-M-C浓缩部与R富集相相比较难以被氧化，因此，也可以抑制由于腐蚀造成的氢产生本身。因此，能够大幅度地提高R-T-B系烧结磁铁的耐腐蚀性。另外，在晶界中R-Cu-M-C浓缩部的形成对磁特性的影响小，从而可以良好地保持R-T-B系烧结磁铁的磁特性。
在本实施方式中，在R-T-B系烧结磁铁的截面中，上述R-Cu-M-C浓缩部在晶界中所占的面积优选为1％以上。面积的求得方法在后面进行说明。如果R-Cu-M-C浓缩部的面积过小，则倾向于耐腐蚀性改善的效果降低。
进一步，在本实施方式中，R-Cu-M-C浓缩部中Cu原子数和M原子数的合计相对于全部R原子数之比(Cu+M)/R优选为0.2以上且0.6以下。即使形成了偏离该范围的R-Cu-M-C浓缩部，也具有耐腐蚀性改善的效果，但是可以认为在R-Cu-M-C浓缩部为了提高耐腐蚀性而存在特别适合的组成，如果为该范围，则效果特别高。
进一步，本实施方式的R-Cu-M-C浓缩部中优选的C的浓度为3～30原子％，进一步优选为9～20原子％。
如后所述，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁能够通过除了主要形成主相的R-T-B系原料合金(第1合金)以外，还添加主要形成晶界相的第2合金，并且控制制造过程中的热处理条件等的制造条件来进行制造。用于形成R-Cu-M-C浓缩部的元素群可以在合金制作、粉碎的任一阶段添加。另外，也可以使用晶界扩散法从烧结体表面导入到晶界中。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的晶界中所形成的R-Cu-M-C浓缩部可以认为第2合金中存在的R、Cu、M(M为选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的至少1种)和碳在烧结或时效等的热处理工序中形成化合物，以R-Cu-M-C浓缩部的形式出现在晶界中。即使在第2合金中不含有Cu、M、碳，也可以在烧结工序之后用晶界扩散等方法将这些元素导入到晶界中。此时，可以认为适当地进行扩散热处理或扩散热处理后的热处理对于R-Cu-M-C浓缩部的形成是重要的。
本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁通常可以加工成任意的形状来使用。对本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的形状没有特别地限定，例如可以制成长方体、六面体、平板状、四棱柱等柱状，R-T-B系烧结磁铁的截面形状为C型的圆筒状等任意的形状。作为四棱柱，例如可以是底面为长方形的四棱柱、底面为正方形的四棱柱。
另外，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中包括加工该磁铁并进行了磁化的磁铁产品、没有对该磁铁进行磁化的磁铁产品两者。
<R-T-B系烧结磁铁的制造方法>
使用附图并就具有如上所述结构的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的制造方法的一个例子进行说明。图2是表示制造本发明的实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的方法的一个例子的流程图。如图2所示，制造本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的方法具有以下的工序。
(a)准备第1合金和第2合金的合金准备工序(步骤S11)
(b)碎粉第1合金和第2合金的粉碎工序(步骤S12)
(c)混合第1合金粉末和第2合金粉末的混合工序(步骤S13)
(d)对混合后的混合粉末进行成型的成型工序(步骤S14)
(e)烧结成型体，得到R-T-B系烧结磁铁的烧结工序(步骤S15)
(f)对R-T-B系烧结磁铁进行时效处理的时效处理工序(步骤S16)
(g)冷却R-T-B系烧结磁铁的冷却工序(步骤S17)
(h)对R-T-B系烧结磁铁进行加工的加工工序(步骤S18)
(i)使稀土元素等扩散于R-T-B系烧结磁铁的晶界中的晶界扩散工序(步骤S19)
(j)对R-T-B系烧结磁铁进行表面处理的表面处理工序(步骤S20)
[合金准备工序：步骤S11]
准备本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁中主要构成主相的组成的合金(第1合金)和构成晶界的组成的合金(第2合金)(合金准备工序(步骤S11))。在合金准备工序(步骤S11)中，在真空或者Ar气等惰性气体的惰性气体气氛中熔融对应于本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁的组成的原料金属，然后，通过使用其来进行铸造从而制作出具有所希望的组成的第1合金和第2合金。另外，在本实施方式中，针对混合第1合金和第2合金这2种合金来制作原料粉末的二合金法的情况进行说明，但也可以是不分第1合金和第2合金而使用单独的合金的单合金法。
作为原料金属，例如可以使用稀土金属或稀土类合金、纯铁、硼铁(ferroboron)、甚至于这些的合金或化合物等。铸造原料金属的铸造方法，例如铸块铸造法、薄带连铸法(strip casting method)、书型铸模法(book molding method)或离心铸造法等。在得到的原料合金有凝固偏析的情况下，根据需要实行均质化处理。在实行原料合金的均质化处理的时候，在真空或者惰性气体气氛下以700℃以上且1500℃以下的温度保持1小时以上来实行。由此，R-T-B系烧结磁铁用合金被熔融均质化。
[粉碎工序：步骤S12]
在制作了第1合金以及第2合金之后，粉碎第1合金以及第2合金(粉碎工序(步骤S12))。在粉碎工序(步骤S12)中，在制作了第1合金以及第2合金之后，分别粉碎这些第1合金以及第2合金，制成粉末。另外，也可以将第1合金和第2合金一起进行粉碎，从控制组成偏离的观点等出发，更优选分别进行粉碎。
粉碎工序(步骤S12)有粉碎至粒径成为数百μm～数mm程度的粗粉碎工序(步骤S12-1)和微粉碎至粒径成为数μm程度的微粉碎工序(步骤S12-2)。
(粗粉碎工序：步骤S12-1)
将第1合金和第2合金粗粉碎至各自的粒径成为数百μm～数mm的程度(粗粉碎工序(步骤S12-1))。由此，得到第1合金以及第2合金的粗粉碎粉末。粗粉碎可以通过在使氢吸附于第1合金和第2合金之后基于不同相之间的氢吸附量的差异使氢释放并进行脱氢从而发生自崩溃性粉碎(氢吸附粉碎)来进行。另外，为了促进形成R-Cu-M-C浓缩部，也可以在粗粉碎粉中混合C，在500～900℃的温度区域下进行热处理。
另外，粗粉碎工序(步骤S12-1)，除了如上所述的使用氢吸附粉碎以外，也可以在惰性气体气氛中使用捣磨机(stamp mill)、颚式破碎机(jaw crusher)、布朗粉碎机(Braunmill)等粗粉碎机来进行。
另外，为了得到高的磁特性，从粉碎工序(步骤S12)到烧结工序(步骤S15)的各工序的气氛优选做成低氧浓度。氧浓度通过各个制造工序中的气氛的控制等来进行调节。如果各个制造工序的氧浓度高，则第1合金以及第2合金的粉末中的稀土元素发生氧化并生成R氧化物，在烧结中以没有被还原的R氧化物的形式直接析出于晶界，并且得到的R-T-B系烧结磁铁的Br降低。因此，例如，优选使各个工序的氧的浓度为100ppm以下。
(微粉碎工序：步骤S12-2)
在对第1合金和第2合金进行粗粉碎之后，将得到的第1合金以及第2合金的粗粉碎粉末微粉碎至平均粒径成为数μm程度(微粉碎工序(步骤S12-2))。由此，得到第1合金和第2合金的微粉碎粉末。通过将经过粗粉碎的粉末进一步微粉碎，从而能够得到具有优选为1μm以上且10μm以下，进一步优选为3μm以上且5μm以下的颗粒的微粉碎粉末。
另外，在本实施方式中以分别粉碎第1合金和第2合金来得到微粉碎粉末的方式进行，但是也可以在微粉碎工序(步骤S12-2)中以混合第1合金以及第2合金的粗粉碎粉末从而获得微粉碎粉末的方式进行。
微粉碎可以通过一边适当调节粉碎时间等条件，一边使用气流磨、球磨机、振动磨、湿式磨碎机等微粉碎机对经过粗粉碎的粉末进行进一步的粉碎来实施。气流磨是通过狭小的喷嘴来释放高压惰性气体(例如，N2气或Ar气等)产生高速气流，由该高速气流加速第1合金以及第2合金的粗粉碎粉末并使第1合金以及第2合金的粗粉碎粉末彼此发生碰撞或者使其与目标物或容器壁发生碰撞来进行粉碎的方法。
在微粉碎第1合金以及第2合金的粗粉碎粉末的时候，通过添加硬脂酸锌、油酸酰胺等粉碎助剂，从而能够得到在成型时取向性高的微粉碎粉末。另外，为了形成R-Cu-M-C浓缩部，可以使用这些的粉碎助剂作为碳源，也可以使用其它碳源。或者，也可以在该工序中不添加用于形成R-Cu-M-C浓缩部的碳成分而在后述的晶界扩散工序中在R-T-B系磁铁烧结体内导入碳。
[混合工序：步骤S13]
在微粉碎第1合金和第2合金之后，在低氧气氛中混合各微粉碎粉末(混合工序(步骤S13))。由此，可以得到混合粉末。低氧气氛例如形成为N2气、Ar气气氛等惰性气体气氛。第1合金粉末和第2合金粉末的配合比率优选为以质量比计为80比20以上且97比3以下，更优选以质量比计为90比10以上且97比3以下。
另外，在粉碎工序(步骤S12)中，将第1合金和第2合金一起进行粉碎的情况下的配合比率也与将第1合金和第2合金分别进行粉碎的情况相同，第1合金粉末和第2合金粉末的配合比率以质量比计优选为80比20以上且97比3以下，更优选以质量比计为90比10以上且97比3以下。
在本实施方式中，第1合金和第2合金优选互相的合金组成不同。例如，相比于第1合金，第2合金较多地包含M、Cu。
第2合金中所含的选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的1种以上的M的合计的质量％优选为0.2％～20％，进一步优选为0.5％～10％。第1合金可以包含M，也可以不包含M，在第1合金中包含M的情况下，第1合金中所含的M的合计的质量％优选为0.2％以下。第2合金中所含的Cu的质量％优选为0.2％～20％，进一步优选为0.5％～10％。第1合金可以包含Cu，也可以不包含Cu，在第1合金中包含Cu的情况下，第1合金中所含的Cu的质量％优选为0.2％以下。
[成型工序：步骤S14]
在混合第1合金粉末和第2合金粉末之后，将混合粉末成型为目标形状(成型工序(步骤S14))。在成型工序(步骤S14)中，通过将第1合金粉末以及第2合金粉末的混合粉末充填于被电磁铁包裹的模具内并进行加压，从而将混合粉末成型为任意的形状。此时，一边施加磁场一边进行成型，通过施加磁场从而使原料粉末产生规定的取向，以使结晶轴取向的状态在磁场中成型。由此可以得到成型体。由于得到的成型体在规定方向取向，所以能够得到具有磁性更强的各向异性的R-T-B系烧结磁铁。
成型时的加压优选在30MPa～300MPa下进行。施加的磁场优选为950kA/m～1600kA/m。施加的磁场不限定于静磁场，也可以为脉冲状磁场。另外，也可以并用静磁场和脉冲状磁场。
另外，作为成型方法除了如上所述将混合粉末直接成型的干式成型以外，也可以适用对将使原料粉末分散于油等溶剂中所得到的浆料进行成型的湿式成型。
将混合粉末成型而得到的成型体的形状没有特别地限定，例如可以为长方体、平板状、柱状、环状等根据所希望的R-T-B系烧结磁铁的形状而制成任意的形状。
[烧结工序：步骤S15]
在磁场中成型，在真空或者惰性气体气氛中烧结成型为目标形状而得到的成型体，得到R-T-B系烧结磁铁(烧结工序(步骤S15))。烧结温度需要根据组成、粉碎方法、粒度和粒度分布的不同等诸项条件来进行调整，但是对于成型体例如通过在真空中或者在惰性气体存在下以1000℃以上且1200℃以下进行加热1小时以上且48小时以下的处理来进行烧结。由此，混合粉末发生液相烧结，得到主相的体积比率提高了的R-T-B系烧结磁铁(R-T-B系磁铁的烧结体)。在烧结了成型体之后，从使生产效率提高的观点出发，优选对烧结体进行急冷。另外，在烧结工序之前导入碳源的情况下，通过在烧结的升温过程中在500～700℃的温度区域中设置稳定部，或者缓慢地升温，从而生成包含稀土类、Cu以及Ga等的M的液相而与导入的碳反应，并形成了R-Cu-M-C浓缩部。特别地，在粗粉碎工序中进行氢吸附粉碎的情况下，通过进行这样的热处理会引起脱氢反应，因此，进一步促进了R-Cu-M-C浓缩部的形成。
[时效处理工序：步骤S16]
在烧结了成型体之后，对R-T-B系烧结磁铁进行时效处理(时效处理工序(步骤S16))。烧成后，通过在低于烧结时的温度的条件下保持所得到的R-T-B系烧结磁铁等来对R-T-B系烧结磁铁实施时效处理。时效处理例如在700℃以上且900℃以下的温度下加热10分钟到6小时并进一步在500℃至700℃的温度下加热10分钟到6小时的2阶段加热、在600℃附近的温度下加热10分钟到6小时的1阶段加热等，根据实施时效处理的次数来调节适宜的处理条件。通过这样的时效处理，能够提高R-T-B系烧结磁铁的磁特性。另外，时效处理工序(步骤S16)也可以在加工工序(步骤S18)或晶界扩散工序(步骤S19)之后进行。
[冷却工序：步骤S17]
在对R-T-B系烧结磁铁实施过时效处理之后，在Ar气气氛中对R-T-B系烧结磁铁进行急冷(冷却工序(步骤S17))。由此，能够得到本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁。冷却速度没有特别地限定，优选设为30℃/min以上。
[加工工序：步骤S18]
得到的R-T-B系烧结磁铁也可以根据需要加工成所希望的形状(加工工序：步骤S18)。加工方法例如可以列举切断、研磨等形状加工，滚筒研磨等倒角加工等。
[晶界扩散工序：步骤S19]
也可以具有对加工后的R-T-B系烧结磁铁的晶界，通过晶界扩散导入用于形成R-Cu-M-C浓缩部的R、Cu、M、C的工序(晶界扩散工序：步骤S19)。晶界扩散可以通过制作含有例如R、Cu、M的合金粉末使之附着于R-T-B系烧结磁铁，并进行热处理来实施。或者，可以通过蒸镀等使各元素附着于R-T-B系烧结磁铁的表面并进行热处理来实施。另外，例如，由于如果作为扩散成分的合金粉末的成分含有碳，则可以同时向晶界中导入R、Cu、M以及C，因此，对于形成R-Cu-M-C浓缩部来说是有效的。进一步，为了进一步提高R-T-B系烧结磁铁的矫顽力，也可以在扩散元素的R的一部分或全部中含有Dy、Tb等重稀土元素。在晶界扩散热处理之后，也可以适当追加用于形成R-Cu-M-C浓缩部的热处理。在晶界扩散工序的最后，为了得到良好的磁特性，也可以在500～600℃附近进行0.5～5小时左右的时效热处理。
[表面处理工序：步骤S20]
由以上的工序得到的R-T-B系烧结磁铁也可以实施镀层或树脂覆膜、氧化处理、钝化处理等的表面处理(表面处理工序(步骤S20))。由此，能够进一步提高耐腐蚀性。
另外，在本实施方式中，实行加工工序(步骤S18)、晶界扩散工序(步骤S19)、表面处理工序(步骤S20)，但这些各工序不一定有必要实行。
这样制得本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁，结束处理。另外，通过使之磁化从而可以得到磁铁产品。
由此得到的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁由于在晶界中具有R-Cu-M-C浓缩部，因此，具有优异的耐腐蚀性，并且具有良好的磁特性。
这样得到的本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁在用于电动机等旋转机用的磁铁的情况下，因为耐腐蚀性高所以能够长期使用，并且能够得到可靠性高的R-T-B系烧结磁铁。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁例如能够适宜地用作在转子表面安装有磁铁的表面式永磁型(Surface Permanent Magnet：SPM)电动机、如内转子型的无刷电动机那样的内置式永磁型(Interior Permanent Magnet：IPM)电动机、PRM(永磁磁阻电动机，Permanent magnet Reluctance Motor)等磁铁。具体来说，本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁可以适宜地用作硬盘驱动器的硬盘旋转驱动用主轴电动机或音圈电动机、电动车或混合动力汽车用电动机、汽车的电动动力转向用电动机、工作机械的伺服电动机(servomotor)、手机的振动器用电动机、印刷机用电动机、发电机用电动机等用途。
<电动机>
接着，对将本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁用于电动机的优选的实施方式进行说明。在此，针对将本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁适用于SPM电动机的一个例子进行说明。图3是简略地表示SPM电动机的一个实施方式的构成的截面图，如图3所示，SPM电动机10在壳体11内具有圆柱状的转子12、圆筒状的定子13和旋转轴14。旋转轴14贯通转子12的横截面的中心。
转子12具有由铁材料等构成的圆柱状的转子铁心(铁芯)15、以规定间隔设置于该转子铁心15的外周面的多个永久磁铁16、容纳永久磁铁16的多个磁铁插入槽17。本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁被用于永久磁铁16。以沿着转子12的圆周方向在各个磁铁插入槽17内N极和S极交替排列的方式设置多个该永久磁铁16。由此，沿着圆周方向相邻的永久磁铁16沿着转子12的直径方向产生相互反方向的磁力线。
定子13在其筒壁(周边壁)的内部的周围方向上具有沿着转子12的外周面以规定间隔设置的多个定子铁心18和节流阀19。该多个定子铁心18以向着定子13的中心并且与转子12相对的方式设置。另外，在各个节流阀19内缠绕有线圈20。永久磁铁16和定子铁心18以相互相对的方式设置。
转子12与旋转轴14一起以能够旋转的方式被设置在定子13内的空间内。定子13通过电磁作用给转子12赋予扭矩，从而转子12在圆周方向上旋转。
SPM电动机10使用本实施方式所涉及的R-T-B系烧结磁铁作为永久磁铁16。由于永久磁铁16具有耐腐蚀性且具有高的磁特性，所以SPM电动机10能够提高电动机的扭矩特性等电动机的性能，并且能够长期具有高输出功率，并且可靠性优异。
另外，本发明不限定于上述的实施方式，可以在本发明的范围内进行各种改变。
实施例
以下，列举实施例来进一步具体地说明本发明，但是本发明不限定于以下的实施例。
首先，以得到具有表1和表2所示的磁铁组成I和II的烧结磁铁的方式通过薄带连铸法来准备原料合金。作为原料合金，制作准备了主要形成磁铁的主相的第1合金A和B、主要形成晶界的第2合金a和b共计4种。另外，在表1和表2(后述的表3也同样)中bal.表示将各合金的整体组成作为100质量％的情况下的余量，(T.RE)表示稀土类的合计质量％。
[表1]
[表2]
接下来，分别在室温下使氢吸附于合金之后，在600℃下在Ar气氛下实施进行1小时的脱氢的氢粉碎处理(粗粉碎)。
另外，在本实施例中，在氧浓度小于50ppm的Ar气氛下进行从该氢粉碎处理至烧结的各个工序(微粉碎以及成型)(以下的实施例以及比较例中相同)。
接着，对于各合金，在氢粉碎后进行微粉碎之前，在粗粉碎粉末中添加0.1质量％的硬脂酸锌作为粉碎助剂，使用诺塔混合机(Nauta mixer)进行混合。在此，仅在磁铁组成II的第2合金b中除了硬脂酸锌以外还添加0.1质量％的碳黑。之后，使用气流磨来实行微粉碎，制成平均粒径为4.0μm程度的微粉碎粉末。
之后，使用诺塔混合机将第1合金的微粉碎粉末和第2合金的微粉碎粉末以95:5的重量比例混合，调制出作为R-T-B系烧结磁铁的原料粉末的混合粉末。
将得到的混合粉末填充于配置在电磁铁中的模具内，进行一边施加1200kA/m的磁场一边施加120MPa的压力的磁场中成型，得到成型体。
之后，将得到的成型体在真空中在1060℃下保持4小时来实施烧结，然后，进行急冷，得到具有表1所示的磁铁组成I的烧结体(R-T-B系烧结磁铁)。然后，将得到的磁铁加工成13.2mm×8.2mm×4.2mm的长方体。使R2T14B晶粒的c轴的取向方向成为4.2mm的厚度方向。
(比较例1)
对用上述的方法制得的磁铁组成I的烧结体实施850℃下1小时、接着540℃下2小时(都在Ar气氛下)的2阶段的时效处理。其后，用加工机将烧结体的各面磨削各0.1mm，得到13mm×8mm×4mm的R-T-B系烧结磁铁。将其作为比较例1。
(实施例1)
对用上述的方法制得的磁铁组成II的烧结体实施850℃下1小时、接着540℃下2小时(都在Ar气氛下)的2阶段的时效处理。其后，用加工机将烧结体的各面磨削各0.1mm，得到13mm×8mm×4mm的R-T-B系烧结磁铁。将其作为实施例1。
(实施例2～6)
实施例2～6是尝试对磁铁组成I的R-T-B系烧结磁铁用晶界扩散法将Cu、Ga、Si、Ge、Bi、C导入到晶界中，形成R-Cu-M-C浓缩部的例子。表3是制作的扩散源的称重组成。以表3所示的组成称取金属单质，用电弧熔融炉重复进行3次熔融·铸造来制作合金。通过高频感应加热将得到的合金熔融，通过对熔融金属辊轧急冷从而制成急冷薄带。将得到的急冷薄带在Ar气氛的手套箱中进行粗粉碎，与钢铁制介质一起在Ar气氛中投入到密闭容器中。其后，在密闭容器内进行粉碎，得到平均粒径为10～20μm的粉末。在得到的扩散材料粉末中添加粘结剂树脂，将醇作为溶剂制作扩散材料的涂料。对于混合比率，在将扩散材料粉末的重量作为100的情况下，将作为粘结剂树脂的丁缩醛微粉末为2，醇为100。在Ar气氛中在树脂制的圆筒形带盖子的容器中加入上述混合物盖上盖子，置于球磨机基座上在120rpm下使之旋转24小时，进行涂料化。在得到的涂料中浸渍磁铁组成I的烧结体加工品，取出进行干燥。重复该过程，涂布烧结体加工品重量的2.5％的量。其后，在Ar气氛中实施900℃下6小时、接着540℃下2小时的热处理。热处理之后，用砂纸将烧结体表面的扩散材料的残渣轻轻削落，然后，用加工机将各面磨削各0.1mm，得到R-T-B系烧结磁铁。使用表3所示的各组成的扩散材料通过上述的方法制作样品，得到实施例2～6。
[表3]
(实施例7～8)
实施例7～8是对磁铁组成I的R-T-B系烧结磁铁用晶界扩散法将Ga导入到晶界中，尝试形成R-Cu-Ga-C浓缩部的例子。在表3的含有Ga的扩散材料的上述涂料中浸渍磁铁组成I的烧结体加工品，取出进行干燥。通过重复该过程，从而使涂布量为：在实施例7中为烧结体重量的1.6％、在实施例8中为烧结体重量的0.6％。其后，在Ar气氛中实施900℃下6小时、接着540℃下2小时的热处理。热处理之后，用砂纸将烧结体表面的扩散材料的残渣轻轻削落，然后，用加工机将各面磨削各0.1mm，得到13mm×8mm×4mm的实施例7和8。
<评价>
[组成分析]
对于实施例1～8以及比较例1中得到的R-T-B系烧结磁铁，通过荧光X射线分析法以及电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS法)进行组成分析。将结果示于表4中。
[表4]
[组织]
(元素分布的观察)
在用离子刻蚀削去实施例1～8以及比较例1的R-T-B系烧结磁铁的断面的表面除去最表面的氧化等的影响之后，用EPMA(电子探针显微分析仪：Electron Probe MicroAnalyzer)对R-T-B系烧结磁铁的截面观察元素分布，并进行分析。对于50μm见方的区域，用EPMA观察实施例4的R-T-B系烧结磁铁的组织，并通过EPMA进行元素测绘(elementmapping)(256点×256点)。将实施例1的R-T-B系烧结磁铁切断面的Nd、Cu、M、C的各元素的通过EPMA得到的观察结果示于图4～8中。另外，将实施例1的R-T-B系烧结磁铁切断面的R(Nd、Pr)、Cu、M(Ga)、C的各元素的浓度分布高于主相的晶粒内的区域(R-Cu-M-C浓缩部)示于图9中。
(晶界中R-Cu-M-C浓缩部所占的面积比率的计算)
用实施例1～8以及比较例1的R-T-B系烧结磁铁的测绘数据按照如下所述的顺序计算出晶界中R-Cu-M-C浓缩部所占的面积比率(A/B)。(1)以规定的水平对背散射电子像的图像实行二值化，规定主相晶粒部分和晶界部分，计算出晶界部分的面积(B)。另外，二值化是以背散射电子像的信号强度为基准进行的。已知原子序号大的元素的含量越多则背散射电子像的信号强度变得越强。在晶界部分中存在相比主相部分更多的原子序号大的稀土元素，以规定水平进行二值化来特定主相晶粒部分和晶界部分是通常进行的方法。另外，即使测定时进行二值化产生了二颗粒晶界部分没有被特定的部分，该没有被特定的二颗粒晶界部分也是晶界部分整体的误差范围内，在计算晶界部分的面积(B)时不对数值范围产生影响。
(2)从由EPMA得到的R、Cu、M、C的特性X射线强度的测绘数据，计算出由上述(1)特定的主相晶粒部分中的R、Cu、M、C的各元素的特性X射线强度的平均值和标准偏差。
(3)根据由EPMA得到的R、Cu、M、C的特性X射线强度的测绘数据，对各个元素特定特性X射线强度的值大于由上述(2)求得的主相晶粒部分中的特性X射线强度的(平均值+3×标准偏差)的值的部分，将该部分定义为该元素的浓度高于主相晶粒内分布的部分(浓缩部)。
(4)上述(3)特定的各元素的浓缩部中R元素的浓缩部为各R元素(实施例2中为Nd和Pr)的任一种高浓度地分布的部分。Cu元素的浓缩部为Cu高浓度分布的部分。对于M的浓缩部，在M有多种的情况下，为各M的任一种高浓度地分布的部分。C元素的浓缩部为C高浓度地分布的部分。
(5)将由上述(1)特定的晶界与由上述(4)特定的R、Cu、M、C分别以浓度高于主相晶粒内分布的部分全部重叠的部分特定为晶界中的R-Cu-M-C浓缩部，并计算出该部分的面积(A)。
(6)通过将由上述(5)计算出的R-Cu-M-C浓缩部的面积(A)除以由上述(1)计算出的晶界的面积(B)，从而计算出晶界中R-Cu-M-C浓缩部所占的面积比率(A/B)。
将由此求得的实施例1～8以及比较例1的各R-T-B系烧结磁铁的晶界中R-Cu-M-C浓缩部所占的面积比率(A/B)示于表5中。
[表5]
(Cu和M原子相对于R原子的比率(Cu+M)/R的计算)
接着，对R-Cu-M-C浓缩部的组成实行定量分析。对用EPMA测绘特定的R-Cu-M-C浓缩部，使用EPMA来进行各元素的定量分析，根据求得的各元素的浓度计算出Cu和M原子相对于全部R原子数的比率(Cu+M)/R。对1个样品测定10处，求得各处的(Cu+M)/R的值。将各个样品中(Cu+M)/R的最大值、最小值示于表5中。另外，作为R-Cu-M-C浓缩部的组成例，将实施例2的R-T-B系烧结磁铁的分析结果以及(Cu+M)/R的值示于表6中。
[表6]
[磁特性]
将各实施例、比较例的样品(13mm×8mm×4.0mm)分别重叠3片进行3T的脉冲磁化之后，使用磁特性记录装置(B-H tracer)测定退磁曲线。将根据退磁曲线求得的剩余磁通密度Br、矫顽力HcJ示于表5中。
[耐腐蚀性]
将比较例1以及实施例1～8的R-T-B系烧结磁铁放入PCT(高压锅测试)槽中，放置于120℃、2个大气压、相对湿度为100％的饱和水蒸气气氛中200小时，评价由腐蚀造成的重量减少量。将结果表示于表5中。
针对各样品的微细结构、耐腐蚀性、磁特性的比较结果进行说明。如表5所示，在比较例1的样品中不能确认有R-Cu-M-C浓缩部的存在。另一方面，在比较例1～8的各样品中确认有R-Cu-M-C浓缩部的存在。进一步，通过R-Cu-M-C浓缩部在晶界中所占的面积增大，作为耐腐蚀性的指标的PCT200小时后的重量减少变小，从而改善了耐腐蚀性。
R-Cu-M-C浓缩部在晶界中所占的面积越增加，越有耐腐蚀性改善的倾向，如果R-Cu-M-C浓缩部在晶界中所占的面积为1％以上，则效果特别高。另外进一步，在得到特别良好的结果的实施例2、3、4中，得到了2％以上的面积。
进一步，可知如果着眼于由R-Cu-M-C浓缩部的组成得到的(Cu+M)/R的值，则在显示特别良好的耐腐蚀性的实施例2、3、4中，(Cu+M)/R的值为0.2～0.6的范围。在其它的实施例中，最小值小于0.2或最大值超过0.6或者为这两者。即，可以认为为了提高耐腐蚀性，有特别优选的R-Cu-M-C浓缩部的组成范围，可以认为在上述范围内可以有效地抑制由晶界的氢吸附而造成的腐蚀循环的进展。
如果着眼于磁特性，则在实施例中相对于比较例剩余磁通密度Br的降低小，矫顽力HcJ稍有提高。即，可以说在实施例中保持磁特性良好，还大幅度地改善了耐腐蚀性。
表6是R-Cu-M-C浓缩部的组成的例子，在显示了特别良好的耐腐蚀性的实施例2中得到了确认。
(实施例9～12)
制作表7～10所示的磁铁组成II～VI的R-T-B系烧结磁铁，直至成型工序的过程都用与实施例1相同的方法进行，在任一的第2合金的微粉碎中除了0.1质量％的硬脂酸锌以外都添加了0.1质量％的碳黑。得到的第1合金、第2合金的混合、成型与比较例1同样地进行。烧结工序在表11所示的温度下进行4小时的温度保持之后，进行急冷。其后，实施在850℃下1小时、接着在540℃下2小时(都在Ar气氛下)的2阶段的时效处理。其后，用加工机对烧结体的各面磨削各0.1mm，得到13mm×8mm×4mm的R-T-B系烧结磁铁。4mm的厚度方向为R2T14B晶粒的c轴的取向方向。
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
(实施例13～17)
实施例13～17以与实施例9～12分别相同的组成制作，但是用于形成R-Cu-M-C浓缩部的碳的添加方法不同。在实施例13～17中，在第2合金的粗粉碎粉末中添加0.1质量％的碳黑，用诺塔混合机进行混合之后，在Ar气氛中进行600℃1h的热处理。其后的微粉碎工序、成型工序与比较例1相同。在烧结工序中，为了促进R-Cu-M-C浓缩部的形成，在升温途中的700℃下保持温度24小时。升温之后，在表11所示的温度下保持温度4小时，然后，进行急冷。之后，实施在850℃下1小时、接着在540℃下2小时(都在Ar气氛下)的2阶段的时效处理。其后，用加工机对烧结体的各面磨削各0.1mm，得到13mm×8mm×4mm的R-T-B系烧结磁铁。4mm的厚度方向为R2T14B晶粒的c轴的取向方向。
如表11所示，在实施例1以及实施例9～17中，确认了R-Cu-M-C浓缩部的存在以及耐腐蚀性的改善。特别是在实施例13～17中R-Cu-M-C浓缩部的比率高，(M+Cu)/R为0.2～0.6的范围，显示良好的耐腐蚀性。
根据以上确认了在实施例的R-T-B系烧结磁铁中，在晶界中具有R-Cu-M-C浓缩部，从而保持了良好的磁特性，并且大幅度地改善了耐腐蚀性。

Claims (8)

1.一种R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，
所述R-T-B系烧结磁铁具有R2T14B晶粒，
在由相邻的2个以上的所述R2T14B晶粒形成的晶界中具有R-Cu-M-C浓缩部，相比所述R2T14B晶粒内，所述R-Cu-M-C浓缩部的R、Cu、M、C的浓度都更高，其中，所述R为选自稀土元素中的至少1种，M为选自Ga、Si、Sn、Ge、Bi中的至少1种，T表示包含Fe或者包含Fe和Co的1种以上的过渡金属元素，
作为所述R-Cu-M-C浓缩部中Cu和M原子的合计相对于全部R原子数之比，(Cu+M)/R为0.2以上且0.6以下。
2.如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，
在所述R-T-B系烧结磁铁的截面中，所述R-Cu-M-C浓缩部在所述晶界中所占的面积为1％以上。
3.如权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，
所述R-T-B系烧结磁铁中，含有Cu、M、Al，
所述R-T-B系烧结磁铁的各元素的含量为：
R：29.5～33质量％；
B：0.75～0.95质量％；
M：0.05～1.0质量％；
Cu：0.05～0.55质量％；
Co：0.3～3.0质量％；
Al：0.03～0.6质量％；
Fe：实质上的余量。
4.如权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，
所述R-T-B系烧结磁铁中，含有Cu、M、Al，
所述R-T-B系烧结磁铁的各元素的含量为：
R：29.5～32.0质量％；
B：0.75～0.95质量％；
M：0.05～1.0质量％；
Cu：0.05～0.55质量％；
Co：1.0～2.0质量％；
Al：0.05～0.25质量％；
Fe：实质上的余量。
5.如权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，
所述R-T-B系烧结磁铁中含有Zr，Zr的含量为0.01质量％以上且1.5质量％以下。
6.如权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，
所述R-T-B系烧结磁铁中含有O，O的含量为2000ppm以下。
7.如权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其特征在于，
所述R-T-B系烧结磁铁中含有C，C的含量为500-1500ppm。
8.一种电动机，其中，
使用了权利要求1～7中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁。
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