CN108389674A

CN108389674A - R-t-b系烧结磁铁

Info

Publication number: CN108389674A
Application number: CN201810104048.5A
Authority: CN
Inventors: 佐藤铁兵; 国吉太; 石井伦太郎
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2018-08-10
Anticipated expiration: 2038-02-01
Also published as: CN108389674B; JP6702215B2; JP2018125445A

Abstract

本发明的课题是提供一种尽可能地不使用Dy等RH(即，尽可能地降低RH的使用量)、且具有高B_r和高H_cJ的R‑T‑B系烧结磁铁。一种R‑T‑B系烧结磁铁，以质量％计，包含：R：27.5％以上、34.0％以下(R为稀土类元素中的至少一种，必须包含Nd和Pr中的至少一个)、B：0.85％以上、0.93％以下、Ga：0.20％以上、0.75％以下、Sn：0.05％以上、0.60％以下、Cu：0.05％以上、0.70％以下、Al：0.05％以上、0.40％以下、和T：61.5％以上(T为Fe和Co，以质量比计，T的90％以上为Fe)，并且满足下述式(1)～(4)，0＜[T]‑72.3×[B] (1)；0.2≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.5 (2)；0.5≤[Ga]/[Sn] (3)；0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80 (4)。

Description

R-T-B系烧结磁铁

技术领域

本发明涉及R-T-B系烧结磁铁。

背景技术

R-T-B系烧结磁铁(R为稀土类元素中的至少一种，必须包含Nd和Pr中的至少一个)已知为永久磁铁中性能最高的磁铁，被用于硬盘驱动器的音圈电机(VCM)、电动车用(EV、HV、PHV等)电机、工业设备用电机等各种电机和家电制品等。

R-T-B系烧结磁铁主要由包含R₂T₁₄B化合物的主相、和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。作为主相的R₂T₁₄B化合物是具有高饱和磁化和各向异性磁场的强磁性材料，成为R-T-B系烧结磁铁的特性的基础。

R-T-B系烧结磁铁在高温下的矫顽力H_cJ(以下，有时也简称为“H_cJ”)降低，因此引起不可逆的热退磁。因此，特别是用于电动车用电机的情况下，要求具有高H_cJ。

已知在R-T-B系烧结磁铁中，将作为主相的R₂T₁₄B化合物中的R所含的轻稀土类元素RL(以下，有时也简称为“RL”)的一部分用重稀土类元素RH(以下，有时也简称为“RH“)置换时H_cJ提高，伴随着RH的置换量的增加，H_cJ提高。

然而，将R₂T₁₄B化合物中的RL用RH置换的话，R-T-B系烧结磁铁的H_cJ提高，而剩余磁通密度B_r(以下，有时也简称为“B_r”)降低。另外，特别是Dy因资源存在量少且产出地受限等理由而存在供给不稳定、价格大幅变动等问题。因此，近年来，要求尽可能地不使用RH(尽可能地减少使用量)来使H_cJ提高。

专利文献1记载了与以往通常使用的R-T-B系合金相比B量限定为相对少的特定范围，并且含有选自Al、Ga和Cu中的1种以上的金属元素M，由此生成R₂T₁₇相，通过充分地确保将该R₂T₁₇相作为原料而生成的过渡金属富集相(R₆T₁₃M)的体积率，从而得到抑制了Dy的含量并且矫顽力高的R-T-B系稀土类烧结磁铁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/008756号

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1所记载那样，在通过使B量比通常的R-T-B系烧结磁铁少(比R₂T₁₄B型化合物的化学计量比的B量少)、添加Ga等而制造的R-T-B系烧结磁铁中，生成了过渡金属富集相(R-T-Ga相)，由此能在某种程度上提高H_cJ。然而，专利文献1所公开的R-T-B系稀土类烧结磁铁虽然能够降低Dy的含量并且在某种程度上发挥高H_cJ，但对于满足近年来在电动车用电机等用途中所要求的充分高的H_cJ而言仍然是不充分的。

因此，本发明的目的是提供一种尽可能地不使用Dy等RH(即，尽可能地降低RH的使用量)、且具有高B_r和高H_cJ的R-T-B系烧结磁铁。

用于解决问题的手段

本发明的方案1是一种R-T-B系烧结磁铁，其包含：

R：27.5质量％以上、34.0质量％以下(R为稀土类元素中的至少一种，必须包含Nd和Pr中的至少一个)、

B：0.85质量％以上、0.93质量％以下、

Ga：0.20质量％以上、0.75质量％以下、

Sn：0.05质量％以上、0.60质量％以下、

Cu：0.05质量％以上、0.70质量％以下、

Al：0.05质量％以上、0.40质量％以下、和

T：61.5质量％以上(T为Fe和Co，以质量比计，T的90％以上为Fe)，并且满足下述式(1)～(4)。

0＜[T]-72.3×[B] (1)

0.2≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.5 (2)

0.5≤[Ga]/[Sn] (3)

0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80 (4)

([T]是由质量％表示的T的含量，[B]是由质量％表示的B的含量，[Ga]是由质量％表示的Ga的含量，[Cu]是由质量％表示的Cu的含量，[Sn]是由质量％表示的Sn的含量)

本发明的方案2是根据方案1所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，Ga：0.20质量％以上、0.60质量％以下。

本发明的方案3是根据方案1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，Sn：0.05质量％以上、0.38质量％以下。

本发明的方案4是根据方案1～3中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，0.20≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.38。

本发明的方案5是根据方案1～4中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，0.94≤[Ga]/[Sn]。

本发明的方案6是根据方案1～5中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，Ga：0.25质量％以上、0.60质量％以下。

本发明的方案7是根据方案1～6中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，0.43≤[Ga]+[Sn]≤0.80。

发明效果

本发明能够提供一种尽可能地不使用RH(即，尽可能地降低RH的使用量)、且具有高B_r和高H_cJ的R-T-B系烧结磁铁。

具体实施方式

本发明人等着眼于以下内容：在专利文献1所公开的R-T-B系烧结磁铁中，虽然能够通过生成过渡金属富集相(R-T-Ga相)来在某种程度上提高H_cJ，但该R-T-Ga相具有若干的磁性，在R-T-B系烧结磁铁的晶界、特别是被认为主要影响H_cJ的存在于两个主相间的晶界(以下，有时记为“二粒子晶界”)中大量存在R-T-Ga相，因此阻碍H_cJ提高。

本发明人等还着眼于以下内容：在专利文献1所公开的使B量比通常的R-T-B系烧结磁铁少并添加了Ga等的R-T-B系烧结磁铁中，生成了R-T-Ga相，并且在二粒子晶界生成R-Ga-Cu相，通过使该R-Ga-Cu相大量存在于二粒子晶界，能够提高H_cJ。认为这是因为：在制造过程的热处理工序中，在生成的液相中存在Cu，从而能够降低主相与液相的界面能，因此能够在二粒子晶界有效地导入液相，并且由于在二粒子晶界所导入的液相中存在Ga，因此能够将主相表面附近熔化并形成厚的二粒子晶界，因此主相间的磁性结合减弱，能够提高H_cJ。

因此，本发明人等考虑通过增加二粒子晶界中所形成的R-Ga-Cu相的量来提高R-T-B系烧结磁铁的H_cJ。

本发明人等进行了深入研究，结果可知：在通过使B量比通常的R-T-B系烧结磁铁少(比R₂T₁₄B型化合物的化学计量比的B量少)、并添加了Ga等而制造的R-T-B系烧结磁铁中，在二粒子晶界生成过渡金属富集相(R-T-Ga相)时，因R-T-Ga相的生成而Ga被消耗，因此用于形成R-Ga-Cu相的Ga量变少，R-Ga-Cu相的生成被抑制。另外，可知：以二粒子晶界中的R-Ga-Cu相的生成不被抑制的方式来提高所添加的Ga量的情况下，过渡金属富集相(R-T-Ga相)在二粒子晶界大量地生成，阻碍了H_cJ提高。

因此，本发明人等考虑通过抑制过渡金属富集相(R-T-Ga相)的形成所消耗的Ga量，从而能够增加二粒子晶界中所形成的R-Ga-Cu相的量，由此使H_cJ提高。

本发明人等进而反复进行了深入研究，结果发现：通过相对于Ga的添加量以合适的比例添加Sn，能够抑制二粒子晶界中的R-T-Ga相的生成，由此能够充分确保用于形成R-Ga-Cu相的Ga量，在二粒子晶界大量地形成R-Ga-Cu相，能够提高H_cJ。认为这是因为：通过相对于Ga的添加量以合适的比例含有Sn，具体而言，通过满足0.5≤[Ga]/[Sn]且0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80的关系，从而相比于R-T-Ga相能够优先生成R-T-Sn相。因此认为：能够抑制R-T-Ga相的生成，能够降低用于形成R-T-Ga相的Ga量。其结果是，认为：能够充分地确保用于形成R-Ga-Cu相的Ga量，能够在二粒子晶界大量地生成R-Ga-Cu相，能够提高H_cJ。

以下，对本发明的实施方式进行详述。

[R-T-B系烧结磁铁]

对本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁进行说明。

对于本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁，在将R-T-B系烧结磁铁整体设为100质量％时，包含：

B：0.85质量％以上、0.93质量％以下、

Ga：0.20质量％以上、0.75质量％以下、

Sn：0.05质量％以上、0.60质量％以下、

Cu：0.05质量％以上、0.70质量％以下、

Al：0.05质量％以上、0.40质量％以下、和

T：61.5质量％以上(T为Fe和Co，以质量比计，T的90％以上为Fe)，满足下述式(1)～(4)。

0＜[T]-72.3×[B] (1)

0.2≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.5 (2)

0.5≤[Ga]/[Sn] (3)

0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80 (4)

另外，在本发明的其他优选实施方式之一中，对于R-T-B系烧结磁铁的组成，在将R-T-B系烧结磁铁整体设为100质量％时，包含：

B：0.85质量％以上、0.93质量％以下、

Ga：0.20质量％以上、0.75质量％以下、

Sn：0.05质量％以上、0.60质量％以下、

Cu：0.05质量％以上、0.70质量％以下、和

Al：0.05质量％以上、0.40质量％以下，

余量为T(T为Fe和Co，以质量比计，T的90％以上为Fe)和不可避免的杂质，满足下述式(1)～(4)。

0＜[T]-72.3×[B] (1)

0.2≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.5 (2)

0.5≤[Ga]/[Sn] (3)

0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80 (4)

接下来，对各元素的详细情况进行说明。

(1)稀土类元素(R)

本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁中的R是稀土类元素中的至少一种，必须包含Nd和Pr中的至少一个。本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁即使不含有重稀土类元素(RH)也能够获得高B_r和高H_cJ，因此即使在要求更高H_cJ的情况下也能够削减RH的添加量，典型来说，可以将RH的含量设为5质量％以下。然而，这并不意味着将本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁的RH含量限定为5质量％以下。

R的含量为27.5质量％以上、34.0质量％以下。

R含量小于27.5质量％时，会有在烧结过程中液相未充分地生成、难以使R-T-B系烧结体充分地致密化的风险，若大于34.0质量％，则会有主相比率降低、无法得到高B_r的风险。为了得到更高的B_r，R优选为31.0质量％以下。

(2)硼(B)

B的含量为0.85质量％以上、0.93质量％以下。

B的含量小于0.85质量％时，R₂T₁₇相析出而无法得到高H_cJ。此外，会有主相比率降低、无法获得高B_r的风险。另一方面，若B的含量大于0.93质量％，则R-T-Ga相的生成量过少，无法得到高H_cJ。

(3)镓(Ga)

Ga的含量为0.20质量％以上、0.75质量％以下。

若Ga的含量小于0.20质量％，则R-T-Ga相的生成量过少，无法使R₂T₁₇相消失，无法得到高H_cJ。另一方面，若Ga的含量大于0.75质量％，则存在不需要的Ga，会有主相比率降低、B_r降低的风险。

Ga含量优选为0.20质量％以上、0.60质量％以下，进一步优选为0.25质量％以上、0.60质量％以下。

(4)锡(Sn)

Sn的含量为0.05质量％以上、0.60质量％以下。

若Sn的含量小于0.05质量％，则R-T-Sn相的生成量变少，无法抑制R-T-Ga相的生成，H_cJ降低。

另一方面，若Sn的含量大于0.60质量％，则存在不需要的Sn，会有主相比率降低、B_r降低的风险。Sn含量优选为0.05质量％以上、0.55质量％以下，进一步优选为0.05质量％以上、0.38质量％以下。

(5)铜(Cu)

Cu的含量为0.05质量％以上、0.70质量％以下。

若Cu的含量小于0.05质量％，则R-Ga-Cu相的生成量过少，无法得到高H_cJ。另外，若Cu的含量大于0.70质量％，则会有B_r降低的风险。

(6)铝(Al)

Al的含量为0.05质量％以上、0.40质量％以下。通过含有Al，能够提高H_cJ。Al可以作为不可避免的杂质含有，也可以通过积极添加而含有。以作为不可避免的杂质含有的量和积极添加的量的总和计，含有0.05质量％以上且0.40质量％以下。

(7)过渡金属元素(T)

T为Fe和Co，以质量比计，T的90％以上为Fe。

T小于61.5质量％时，会有B_r大幅降低的风险。因此T的含量为61.5质量％以上。T中的Fe的比例以质量比计小于90％的情况下，会有B_r降低的风险。因此，T含量中的Co含量的比例优选为T含量整体的10％以下，更优选为2.5％以下。

(8)式(1)～(4)

本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁在满足上述成分组成范围的基础上，还满足以下的式(1)～(4)。

0＜[T]-72.3×[B] (1)

0.2≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.5 (2)

0.5≤[Ga]/[Sn] (3)

0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80 (4)

以下，对式(1)～(4)进行详细说明。

(0＜[T]-72.3×[B])

对于本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁的组成，通过满足式(1)，B含量比通常的R-T-B系烧结磁铁更低。对于通常的R-T-B系烧结磁铁，以作为主相的R₂T₁₄B相以外，作为软磁相的R₂T₁₇相不析出的方式，成为[Fe]/55.847(Fe的原子量)比[B]/10.811(B的原子量)×14少的组成([]意味着其内部记载的元素的由质量％表示的含量。例如，[Fe]意味着由质量％表示的Fe含量)。对于本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁，与通常的R-T-B系烧结磁铁不同，以[Fe]/55.847(Fe的原子量)比[B]/10.811(B的原子量)×14多的方式，成为满足式(1)的组成。需要说明的是，虽然T为Fe和Co，但本发明的实施方式中的T以Fe为主成分(质量比90％以上)，因此使用的是Fe的原子量。由此，能够尽可能地不使用Dy等重稀土类元素来获得高H_cJ。

(0.2≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.5)

本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁以[Cu]/([Ga]+[Cu])成为0.2以上、0.5以下的方式控制Cu含量和Ga含量。通过使[Cu]/([Ga]+[Cu])成为该范围，能够增大二粒子晶界的厚度，能够获得高H_cJ和高B_r。[Cu]/([Ga]+[Cu])优选为0.20以上、0.38以下。

[Cu]/([Ga]+[Cu])小于0.2的情况下，Cu量相对于Ga量过少，因此在热处理时无法充分地向二粒子晶界导入液相，无法合适地形成R-Ga-Cu相。另外，由于Ga向二粒子晶界的导入变少，因此在三个以上的主相间存在的第二晶界中存在的包含Ga的液相的量变多。由此，包含Ga的液相所致的第二晶界附近的主相熔化被促进，不仅导致H_cJ无法充分提高，而且导致B_r降低。

另一方面，[Cu]/([Ga]+[Cu])的质量比大于0.5的情况下，液相中的Ga的存在比过小，无法充分地引起导入至二粒子晶界的液相所致的主相熔化。因此，二粒子晶界无法充分地变厚，无法得到高H_cJ。

(0.5≤[Ga]/[Sn])

本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁以[Ga]/[Sn]成为0.5以上的方式控制Ga含量和Sn含量。通过将[Ga]/[Sn]设定为该范围，能够获得高H_cJ。若[Ga]/[Sn]小于0.5，则Sn的添加量相对于Ga过多，因此除了R-T-Sn相之外还生成R-Sn相，由于在R-Sn相的生成中消耗R，因此R-Ga-Cu相的生成量变少，无法得到高H_cJ。[Ga]/[Sn]优选为0.94以上。

(0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80)

本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁以[Ga]+[Sn](Ga含量和Sn含量的合计)成为0.25质量％以上、0.80质量％以下的方式控制Ga含量和Sn含量。通过将[Ga]+[Sn]设定为该范围，由于Ga的作用，主相的表面附近发生熔化，熔化时形成的液相与Sn发生反应，生成了R-T-Sn相，由此R-T-Ga相的生成被抑制，能够在二粒子晶界大量地形成R-Ga-Cu相，因此能够具有高H_cJ。

若Ga和Sn的合计含量小于0.25质量％，则Ga和Sn中的至少一个的含量过少，因此R-T-Sn相的生成量和R-Ga-Cu相的至少一个的生成量变少，无法得到高H_cJ。

另一方面，若Ga和Sn的合计含量大于0.80质量％，则会有Ga和Sn中的至少一个在晶界过量地存在，主相的体积比率降低，B_r降低的风险。

[Ga]+[Sn]优选为0.30质量％以上、0.80质量％以下，更优选为0.43质量％以上、0.80质量％以下。

(9)余量

本发明的实施方式涉及的R-T-B系烧结磁铁的组成不限于上述元素。除上述元素之外还可以含有Ag、Zn、In、Zr、Nb、Ti、Ni、Hf、Ta、W、Ge、Mo、V、Y、La、Ce、Sm、Ca、Mg、Cr、H、F、P、S、Cl、O、N、C等。含量优选为：Ni、Ag、Zn、In、Zr、Nb和Ti分别为0.5质量％以下，Hf、Ta、W、Ge、Mo、V、Y、La、Ce、Sm、Ca、Mg、Cr分别为0.2质量％以下，H、F、P、S、Cl为500ppm以下，O为6000ppm以下，N为1000ppm以下，C为1500ppm以下。这些元素的合计含量优选为R-T-B系烧结磁铁整体的5质量％以下。若这些元素的合计含量大于R-T-B系烧结磁铁整体的5质量％，则会有无法获得高B_r和高H_cJ的可能。

另外，如上所述，在优选的1个实施方式中，余量可以为T和不可避免的杂质。例如，即使含有由钕镨合金(Nd-Pr)、电解铁和硼铁等熔化原料中通常不可避免地含有的杂质等引起的不可避免的杂质，也能够充分地实现本发明的实施方式的效果。这样的不可避免的杂质例如为La、Ce、Cr、Mn、Si、Sm、Ca和Mg。此外，作为制造工序中的不可避免的杂质，可例示O(氧)、N(氮)、C(碳)等。

[R-T-B系烧结磁铁的制造方法]

对R-T-B系烧结磁铁的制造方法的一例进行说明。R-T-B系烧结磁铁的制造方法具有得到合金粉末的工序、成形工序、烧结工序、热处理工序。以下，对各工序进行说明。

(1)得到合金粉末的工序

以成为上述组成的方式准备各元素的金属或合金，使用带铸法等将所述物质制造为片状的合金。将所得的片状的合金进行氢粉碎，使粗粉碎粉末的尺寸为例如1.0mm以下。接下来，通过喷磨机等将粗粉碎粉末进行微粉碎，由此获得例如粒径D₅₀(以基于气流分散法的激光衍射法得到的值(中值直径))为3～7μm的微粉碎粉末(合金粉末)。需要说明的是，在喷磨机粉碎前的粗粉碎粉末、喷磨机粉碎中和喷磨机粉碎后的合金粉末中可以使用公知的润滑剂作为助剂。

(2)成形工序

对所得的合金粉末进行磁场中成形，得到成形体。磁场中成形可以使用包括以下方法的已知的任意的磁场中成形方法：在模具的腔室内插入经干燥的合金粉末，一边施加磁场一边进行成形的干式成形法；在模具的腔室内注入使该合金粉末分散而得的浆料，一边将浆料的分散介质排出一边进行成形的湿式成形法。成形中施加的磁场的方向可以为与加压方向正交的方向(所谓的直角磁场成形法)，也可以为与加压方向平行的方向(所谓的平行磁场成形法)。

(3)烧结工序

通过对成形体进行烧结来获得烧结体(烧结磁铁)。成形体的烧结可以使用已知的方法。需要说明的是，为了防止因烧结时的气氛导致的氧化，烧结优选在真空气氛中或气氛气体中进行。气氛气体优选使用氦、氩等不活泼气体。

(4)热处理工序

优选对于所得的烧结磁铁进行出于提高磁特性的目的的热处理。热处理温度、热处理时间等可以使用已知的条件。例如，可以进行仅在较低的温度(400℃以上且600℃以下)下的热处理(一段热处理)，或者也可以在较高的温度(700℃以上且烧结温度以下(例如1050℃以下))下进行热处理后以较低的温度(400℃以上且600℃以下)进行热处理(二段热处理)。优选的条件可举出：在750℃以上且850℃以下实施5分钟至500分钟左右的热处理，冷却后(冷却至室温后、或冷却至440℃以上且550℃以下后)进而在440℃以上且550℃以下进行5分钟至500分钟左右的热处理。热处理气氛优选是在真空气氛或不活泼气体(氦、氩等)中进行。

为了对所得的烧结磁铁调节磁铁尺寸，也可以实施研磨等机械加工。这种情况下，热处理可以在机械加工前也可以在机械加工后。进而，可以对所得的烧结磁铁实施表面处理。表面处理可以为公知的表面处理，例如可以进行Al蒸镀、电镀Ni或树脂涂装等表面处理。

实施例

通过实验例对本发明涉及的R-T-B系烧结磁铁进行更详细的说明，但本发明不限于此。

(1)实验例1

以使R-T-B系烧结磁铁大致成为表1的No.1～16所示的组成的方式，秤量各元素并用带铸法进行铸造，得到片状的合金。需要说明的是，表1的“TRE”意指稀土类元素的合计含量(Total amount of Rear Earth)、即Nd、Pr和Dy的合计含量。将所得的合金进行氢粉碎后，实施在真空中加热至550℃随后冷却的脱氢处理，得到粗粉碎粉末。接下来，在所得的粗粉碎粉末中添加相对于粗粉碎粉末100质量％为0.04质量％的作为润滑剂的硬脂酸锌并进行混合，然后使用气流式粉碎机(喷磨机装置)，在氮气流中进行干式粉碎，得到粒径D₅₀为4μm的微粉碎粉末(合金粉末)。需要说明的是，粒径D₅₀是以基于气流分散法的激光衍射法得到的体积中心值(体积基准中值直径)。

在上述微粉碎粉末中添加相对于微粉碎粉末100质量％为0.05质量％的作为润滑剂的硬脂酸锌并进行混合后，在磁场中成形并得到成形体。需要说明的是，成形装置使用的是磁场施加方向与加压方向正交的所谓的直角磁场成形装置(横向磁场成形装置)。

将所得的成形体在真空中在1000℃以上且1050℃以下(对每个样品选定经烧结充分引起致密化的温度)进行4小时烧结后进行急冷，得到烧结体。所得的烧结体的密度为7.5Mg/m³以上。对所得的烧结体，实施在真空中在800℃保持2小时后冷却至室温，接着在真空中在430℃保持2小时后冷却至室温的热处理，得到R-T-B系烧结磁铁(No.1～16)。所得的R-T-B系烧结磁铁的成分示于表1。需要说明的是，表1中的各成分(除O、N和C以外)使用高频电感耦合等离子体发射分析法(ICP-OES)来测定。另外，O(氧)含量使用基于气体熔化-红外吸收法的气体分析装置来测定，N(氮)含量使用基于气体熔化-导热法的气体分析装置来测定，C(碳)含量使用基于燃烧-红外吸收法的气体分析装置来测定。对热处理后的R-T-B系烧结磁铁(试样No.1～16)分别实施机械加工，制作纵7mm、横7mm、厚7mm的试样，根据B-H描绘器测定各试样的磁特性。测定结果示于表2。需要说明的是，H_k/H_cJ(矩形比)中，H_k是在I(磁化的大小)-H(磁场的强度)曲线的第2象限中I成为0.9×J_r(J_r为残留磁化，J_r＝B_r)的值的位置处的H的值。

[表1]

[表2]

如表2所示，在本发明范围内的本发明例均获得B_r：1.174T以上、且H_cJ：2323kA/m以上的高B_r和高H_cJ。相对于此，Sn的含量在本发明范围外的No.1、B的含量和式(1)在本发明范围外的No.7、B的含量在本发明范围外的No.8、Ga的含量在本发明范围外的No.9、Ga的含量和式(4)在本发明范围外的No.12、式(2)在本发明范围外的No.13和14、式(3)在本发明范围外的No.15、Sn和式(4)在本发明范围外的No.6、式(4)在本发明范围外的No.16均未获得B_r：1.174T以上、且H_cJ：2323kA/m以上的高B_r和高H_cJ。

Claims

1.一种R-T-B系烧结磁铁，其包含：

R：27.5质量％以上、34.0质量％以下、

B：0.85质量％以上、0.93质量％以下、

Ga：0.20质量％以上、0.75质量％以下、

Sn：0.05质量％以上、0.60质量％以下、

Cu：0.05质量％以上、0.70质量％以下、

Al：0.05质量％以上、0.40质量％以下、和

T：61.5质量％以上，

其中，R为稀土类元素中的至少一种，必须包含Nd和Pr中的至少一个，

T为Fe和Co，以质量比计，T的90％以上为Fe，

并且满足下述式(1)～(4)，

0＜[T]-72.3×[B] (1)

0.2≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.5 (2)

0.5≤[Ga]/[Sn] (3)

0.25≤[Ga]+[Sn]≤0.80 (4)

[T]是由质量％表示的T的含量，[B]是由质量％表示的B的含量，[Ga]是由质量％表示的Ga的含量，[Cu]是由质量％表示的Cu的含量，[Sn]是由质量％表示的Sn的含量。

2.根据权利要求1所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，Ga为0.20质量％以上、0.60质量％以下。

3.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，Sn为0.05质量％以上、0.38质量％以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，0.20≤[Cu]/([Ga]+[Cu])≤0.38。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，0.94≤[Ga]/[Sn]。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，Ga为0.25质量％以上、0.60质量％以下。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，0.43≤[Ga]+[Sn]≤0.80。