CN110168680B - 烧结磁体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供具有良好的成品率以及高顽磁力的烧结磁体的制造方法。在针对作为基材的Nd‑Fe‑B系的烧结磁体利用含有稀土类元素R的合金粉末而实施了晶界扩散处理之后,将存在于实施了所述晶界扩散处理的所述烧结磁体的表面的残渣物去除。所述合金粉末由RxAyBz表示,其中,R为包含Sc以及Y在内的稀土类元素中的至少大于或等于1种的元素,A为Ca或者Li,B为不可避免的杂质,2≤x≤99,1≤y<x,0≤z<y。通过将投射材料向所述烧结磁体的表面投射而实施所述残渣物的去除。

Description

烧结磁体的制造方法
技术领域
本发明涉及烧结磁体的制造方法。
背景技术
对于Nd-Fe-B系烧结磁体,为了将剩余磁通密度的降低抑制为最小限度,另一方面,有效地增大顽磁力而应用晶界扩散处理。
在晶界扩散处理中,将含有稀土类元素的合金粉末配置于烧结磁体的表面并对该烧结磁体实施热处理,由此使得稀土类元素在将 Nd2Fe14B主相包围的晶体晶界相不均匀地分布(例如参照专利文献 1。)。
专利文献1:国际公开第06/043348号
发明内容
然而,为了将在实施了晶界扩散处理的烧结磁体的表面上存在的(剩余的)由合金粉末构成的残渣物去除而应用切削加工。
在将残渣物去除时,通过切削加工从烧结磁体的表面对昂贵的烧结磁体基材进行切削,因此具有烧结磁体的成品率下降的问题。另外,在烧结磁体的表面附近存在稀土类元素的高度浓缩区域,因此切削的部分包含稀土类元素的高度浓缩区域。稀土类元素的高度浓缩区域为高顽磁力区域,因此具有顽磁力的增大量减小的问题。
本发明就是为了解决伴随着上述现有技术的问题而提出的,其目的在于提供具有良好的成品率以及高顽磁力的烧结磁体的制造方法。
用于实现上述目的的本发明是一种烧结磁体的制造方法,在针对成为基材的Nd-Fe-B系的烧结磁体利用含有稀土类元素R的合金粉末而实施了晶界扩散处理之后,将存在于实施了所述晶界扩散处理的所述烧结磁体的表面的残渣物去除。所述合金粉末由RxAyBz表示,其中,R为包含Sc以及Y的稀土类元素中的至少大于或等于1种的元素,A为Ca或者Li,B为不可避免的杂质,2≤x≤99,1≤y<x, 0≤z<y。通过将投射材料向所述烧结磁体的表面投射而实施所述残渣物的去除。
发明的效果
在本发明所涉及的烧结磁体的制造方法中,对于投射的投射材料,不对烧结磁体的表面进行切削,仅将残渣物去除,因此烧结磁体的成品率得到提高,另外,存在于烧结磁体的表面附近的稀土类元素的高度浓缩区域(高顽磁力区域)未被去除,因此基于残渣物的去除而针对顽磁力的不良影响得到抑制。因此,能够提供具有良好的成品率以及高顽磁力的烧结磁体的制造方法。
本发明的其他目的、特征以及特性,通过参照下面的说明以及附图中举例示出的优选实施方式而变得明朗。
附图说明
图1是用于对本发明的实施方式所涉及的烧结磁体进行说明的概略图。
图2是用于对烧结磁体的用途的一个例子进行说明的概略图。
图3是用于对烧结磁体的用途的另一个例子进行说明的概略图。
图4是用于对烧结磁体的制造方法进行说明的流程图。
图5是用于对投入至图4所示的晶界扩散处理工序的烧结磁体基材进行说明的斜视图。
图6是用于对应用于晶界扩散处理的热处理炉的一个例子进行说明的剖面图。
图7是安装有烧结磁体、且用于对热处理夹具进行说明的侧视图。
图8是安装有烧结磁体、且用于对热处理夹具进行说明的俯视图。
图9是用于对应用于图4所示的喷丸处理工序以及空气喷射工序的残渣物去除设备的一个例子进行说明的概略图。
图10是用于对图9所示的喷丸处理装置进行说明的斜视图。
图11是用于对图10所示的喷嘴驱动装置进行说明的俯视图。
图12是表示通过喷丸处理将残渣物去除后的尺寸变化的表。
图13是表示实施例以及对比例1~5的剩余磁通密度以及顽磁力的表。
图14是表示实施例以及对比例1~5的顽磁力和切削深度的关系的图表。
图15是用于对本发明的实施方式的变形例1进行说明的流程图。
图16是用于对本发明的实施方式的变形例1进行说明的概略图。
图17是用于对本发明的实施方式的变形例2进行说明的流程图。
图18是用于对本发明的实施方式的变形例2进行说明的概略图。
图19是表示晶界扩散处理后的烧结磁体的表面状态的照片。
图20是用于对本发明的实施方式的变形例3进行说明的流程图。
图21是用于对本发明的实施方式的变形例3进行说明的概略图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,为了便于说明有时采用夸张手法而使得附图的尺寸比率与实际的比率不同。另外,表示范围的“X~Y”表示“大于或等于X而小于或等于Y”。并且,只要未特别记载,则在室温(20℃~25℃)且相对湿度为40% RH~50%RH的条件下进行操作以及物性等的测定。
图1是用于对本发明的实施方式所涉及的烧结磁体进行说明的概略图。
图1所示的烧结磁体10是通过后述的本发明的实施方式所涉及的烧结磁体的制造方法而制造的Nd-Fe-B系烧结磁体,对烧结磁体 10的表面12实施晶界扩散(晶界改性)处理。
烧结磁体10的内部形成为晶界相将大小约3微米~10微米的主相的周围包围的构造。主相例如为Nd2Fe14B。晶界相具有约10纳米~100纳米的厚度,主要由Nd、Fe、O构成,称为Nd富相。晶体晶界容易变为反向磁畴的发生源,但通过晶界扩散处理而使得稀土类元素沿晶体晶界扩散,由此能够提高晶体晶界部分的晶体磁各向异性而增大顽磁力。
下面,对烧结磁体10的用途进行说明。
图2及图3是用于对本发明的实施方式所涉及的烧结磁体的用途的一个例子进行说明的概略图。
烧结磁体10例如应用于图2所示的表面烧结磁体型同步电机 (SMP(SPMSM))30、图3所示的填埋烧结磁体型同步电机(IMP (IPMSM))40。
直接将烧结磁体10安装(粘贴)于同步电机用转子32的表面34而构成表面烧结磁体型同步电机30。烧结磁体10成型为与转子 32的表面形状对应,或者切削加工成与转子32的表面形状对应。将烧结磁体10压入(插入)至在同步电机用转子42形成的填埋槽44 并实施固定化,由此构成填埋烧结磁体型同步电机40。例如以与填埋槽44相同的形状及厚度将烧结磁体10切断。
烧结磁体10的用途并不限定于上述的特定电机,可以应用于广泛的领域,烧结磁体10的形状根据用途而适当地变更。例如,烧结磁体10可以应用于民生用电子仪器领域、OA仪器领域、精密仪器领域、医疗用领域、FA领域、汽车电气装备领域。烧结磁体10具有高顽磁力,因此在能够使得上述领域的系统实现轻量化以及小型化这一点上表现优异。
具体而言,民生用电子仪器领域为扬声器、耳机、照相机的卷取用电机、聚焦用致动器、摄像机仪器等的旋转头驱动电机、变焦用电机、聚焦用电机、绞盘电机、光拾取器(例如CD、DVD、蓝光)、空调用压缩机、室外机风扇电机、电动剃须刀用电机等领域。
OA仪器领域为音圈电机、主轴电机、步进电机、绘图仪、打印机用致动器、点式打印机用打印头、复印机用旋转传感器等领域。
精密仪器领域为钟表用步进电机、各种仪表、呼叫器、手机用 (包含便携式信息终端)振动电机、记录笔驱动用电机、加速器、放射光用波荡器、偏光烧结磁体、离子源、半导体制造仪器的各种等离子源、电子偏光用、磁探伤偏置器用等领域。
医疗用领域为永久烧结磁体型MRI(核磁共振图像法)、心电图计、脑电图仪、牙科用钻电机、牙齿固定用磁体、磁力项链等领域。
FA领域为AC伺服电机、同步电机、制动器、离合器、扭矩耦合器、输送用线性电机、舌簧开关等领域。
汽车电气装备领域为延迟器、点火线圈变压器、ABS(防抱死制动器系统)传感器、旋转、位置检测传感器、悬架控制用传感器、门锁致动器、ISCV(空转速度控制阀)致动器、电动汽车驱动用电机、混合动力汽车驱动用电机、燃料电池汽车驱动用电机、无刷DC 电机、AC伺服电机、AC感应电机、动力转向器、车用空调、车辆导航的光拾取器等领域。
下面,对烧结磁体10的制造方法进行说明。
图4是用于对烧结磁体的制造方法进行说明的流程图,图5是用于对投入至图4所示的晶界扩散处理工序的烧结磁体基材进行说明的斜视图。
本发明的实施方式所涉及的烧结磁体的制造方法大致具有晶界扩散处理工序、喷丸处理工序以及空气喷射工序。
在晶界扩散处理工序中,针对图5所示的成为基材的烧结磁体 10实施热处理(晶界扩散处理)。烧结磁体10具有涂敷层14,该涂敷层14具有含有稀土类元素R的合金粉末,通过实施热处理而使得稀土类元素在将Nd2Fe14B主相包围的晶体晶界相不均匀分布。含有稀土类元素R的合金粉末由RxAyBz(下面称为式1。)表示。
涂敷层14根据需要而配置于烧结磁体10的整个表面或者表面的局部。另外,优选在实施热处理之前例如以20℃~80℃的温度对涂敷层14实施1分钟~60分钟的干燥。
在喷丸处理工序中,通过投射喷丸材料(投射材料)而将在实施了晶界扩散处理的烧结磁体10的表面存在的残渣物去除。喷丸材料的投射条件设定为不对实施了晶界扩散处理的烧结磁体的表面进行切削而仅将残渣物去除。投射条件例如为投射压力。
在空气喷射工序中,将附着于烧结磁体10的喷丸材料去除。由此,能够削减喷丸材料的污染物。
对于去除了喷丸材料的烧结磁体10,根据需要裁断为规定的形状尺寸而获得图1所示的烧结磁体10。裁断方法并未特别限定,例如可以应用基于单个圆盘状切割刃的裁断、基于具有多个刀刃的切断机(多刃锯)的裁断。
在本制造方法中,对于投射的喷丸材料,不对烧结磁体10的表面进行切削而仅将残渣物去除,因此烧结磁体10的成品率得到提高,另外,未将在烧结磁体10的表面附近存在的稀土类元素的高度浓缩区域(高顽磁力区域)去除,因此基于残渣物的去除而对于顽磁力的不良影响得到抑制。因此,能够制造具有良好的成品率以及高顽磁力的烧结磁体10。
下面,对作为晶界扩散处理工序中投入的基材的Nd-Fe-B系烧结磁体进行详细叙述。
实施晶界扩散的Nd-Fe-B系烧结磁体并未特别限定,例如优选具有如下组成的烧结磁体,即,作为稀土类元素,以Nd元素为必需元素而含有10~20原子%、以B元素为必需元素而含有1~12原子%、且剩余部分为Fe元素以及不可避免的杂质。对于Nd-Fe-B系烧结磁体而言,根据需要,还可以具有如下组成,即,含有镨(Pr)、镝(Dy)、铽(Tb)等稀土类元素,还含有Co、Ni、Mn、Al、Cu、Nb、Zr、 Ti、W、Mo、V、Ga、Zn、Si等其他元素。使用单独的1种上述元素、或者同时使用大于或等于2种的上述元素,例如通过与磁体相的相构造的一部分置换或者插入而导入至磁体。
具体而言,实施晶界扩散的Nd-Fe-B系烧结磁体为Nd2Fe14B、 Nd2(Fe1-xCox)14B(0≤x≤0.5)、Nd15Fe77B5、Nd11.77Fe82.35B5.88、Nd1.1Fe4B4、Nd7Fe3B10、(Nd1-xDyx)15Fe77B8(0≤x≤0.4)、(Nd1-xTbx) 15Fe77B8(0≤x≤0.4)、(Nd0.75Zr0.25)(Fe0.7Co0.3)Nx(1≤x≤6)、 Nd15(Fe0.80Co0.20)77-xB8Alx(0≤x≤5)、(Nd0.95Dy0.05)15Fe77.5B7Al0.5、 (Nd0.95Tb0.05)15Fe77.5B7Al0.5、(Nd0.95Dy0.05)15(Fe0.95Co0.05) 77.5B6.5Al0.5Cu0.2、(Nd0.95Tb0.05)15(Fe0.95Co0.05)77.5B6.5Al0.5Cu0.2、 Nd4Fe80B20、Nd4.5Fe73Co3GaB18.5、Nd5.5Fe66Cr5Co5B18.5、 Nd10Fe74Co10SiB5、Nd3.5Fe78B18.5、Nd4Fe76.5B18.5、Nd4Fe77.5B18.5、 Nd4.5Fe77B18.5、Nd3.5DyFe73Co3GaB18.5、Nd3.5TbFe73Co3GaB18.5、 Nd4.5Fe72Cr2Co3B18.5、Nd4.5Fe73V3SiB18.5、Nd4.5Fe71Cr3Co3B18.5、Nd5.5Fe66Cr5Co5B18.5等。其中,根据能量积(BH)max较高、以及容易获得性的观点,优选Nd2Fe14B。
下面,对作为晶界扩散处理工序中投入的基材的Nd-Fe-B系烧结磁体的涂敷层14进行详细叙述。
涂敷层14所具有的合金粉末应用了单独的1种或者混合应用了大于或等于2种,由式1(RxAyBz)表示。
R为包含钪(Sc)以及钇(Y)的稀土类元素中的至少大于或等于1种的元素。具体而言,R为从钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、以及镥(Lu)构成的组中选择的大于或等于1种的元素。
根据容易处理性以及扩散性的观点,R优选为从镨(Pr)、镝 (Dy)、铽(Tb)以及钬(Ho)构成的组中选择的大于或等于1种的元素,更优选铽(Tb)和/或镝(Dy)。根据顽磁力的观点,特别优选铽(Tb)。
A为Ca或者Li。Ca或者Li的氧化物的标准生成自由能量较低,因此作为氧吸气剂而起作用,稀土类元素的氧化受到抑制。根据更有效地抑制稀土类元素的氧化的观点,A优选为Ca。
B为不可避免的杂质。不可避免的杂质表示在合金中存在于原料中、或者在制造工序中不可避免地混入的物质。不可避免的杂质原本并不需要,但为不会妨碍其效果的程度的微量,不会对合金的特性造成影响,因此允许其存在。例如,不可避免的杂质为Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Hf、 Ta、W、Pb、Bi。
关于式1(RxAyBz)中的x、y以及z的范围,2≤x≤99,1≤y <x,0≤z<y。在作为R而含有多种稀土类元素的情况下,x的值表示多种稀土类元素的合计量,在作为A而含有Ca以及Li的情况下, y的值表示Ca和Li的合计量。
根据抑制剩余磁通密度降低的观点,x的范围优选为2≤x≤20,更优选为2≤x≤15,进一步优选为2≤x≤10。根据增大顽磁力的观点,x的范围特别优选为2≤x≤5。z的范围优选为0≤z≤0.1y,进一步优选为0≤z≤0.01y。此外,关于范围的组合,例如优选为“2 ≤x≤20、1≤y<x、0≤z≤0.01y”、“2≤x≤15、1≤y<x、0≤z≤ 0.01y”、“2≤x≤10、1≤y<x、0≤z≤0.01y”。
B为不可避免的杂质,因此z越小越好,实质上优选不含有B。“实质上不含有”B是指B的含量相对于合金整体小于或等于0.1重量%的情况。B的含量更优选相对于合金整体而小于或等于0.01重量%。在实质上不含有B的情况下,含有稀土类元素R的合金粉末可以由RxAy表示。
具体而言,式1(RxAyBz)的合金为Tb20Ca1、Tb15Ca1、Tb10Ca1、 Tb5Ca1、Tb3Ca1、Tb2Ca1、Tb3Ca2、Tb20Li1、Tb10Li1、Tb3Li1、Tb3Li2、 Dy20Ca1、Dy10Ca1、Dy3Ca1、Dy3Ca2、Dy20Li1、Dy10Li1、Dy3Li1、 Dy3Li2、Pr20Ca1、Pr10Ca1、Pr3Ca1、Pr3Ca2、Pr20Li1、Pr10Li1、Pr3Li1、 Pr3Li2、Ho20Ca1、Ho10Ca1、Ho3Ca1、Ho3Ca2、Ho20Li1、Ho10Li1、Ho3Li1、 Ho3Li2、(Tb20-aDya)20Ca1(其中,0.1≤a≤19.9)、(Tb10-aDya)10Ca1 (其中,0.1≤a≤9.9)、(Tb3-aDya)3Ca1(其中,0.1≤a≤2.9)、 (Tb3- aDya)3Ca2(其中,0.1≤a≤2.9)、(Tb20-aDya)20Li1(其中, 0.1≤a≤19.9)、(Tb10-aDya)10Li1(其中,0.1≤a≤9.9)、(Tb3-aDya) 3Li1(其中,0.1≤a≤2.9)、(Tb3-aDya)3Li2(其中,0.1≤a≤2.9)、 (Tb20-aPra)20Ca1(其中,0.1≤a≤19.9)、(Tb10-aPra)10Ca1(其中, 0.1≤a≤9.9)、(Tb3-aPra)3Ca1(其中,0.1≤a≤2.9)、(Tb3-aPra) 3Ca2(其中,0.1≤a≤2.9)、(Tb20-aHoa)20Ca1(其中,0.1≤a≤19.9)、 (Tb10-aHoa)10Ca1(其中,0.1≤a≤9.9)、(Tb3-aHoa)3Ca1(其中, 0.1≤a≤2.9)、(Tb3-aHoa)3Ca2(其中,0.1≤a≤2.9)等。对于上述合金,只要未妨碍目标效果,也可以含有不可避免的杂质。
使用合金化方法而制造式1(RxAyBz)的合金。合金化方法例如为机械合金化法、电弧熔解法、铸造法、气体雾化法、液体骤冷法、离子束溅射法、真空蒸镀法、电镀法、气相化学反应法。
利用适当组合后的粗粉碎机以及微粉碎机而使得式1(RxAyBz) 的合金实现粉末化。粗粉碎机例如为颚式破碎机、布朗磨机、捣碎机。微粉碎机例如为喷射式磨机、球磨机、振动磨机、湿式搅拌球磨机。
根据针对作为实施晶界扩散处理的基材的烧结磁体10的应用性的观点,合金粉末的粒径(直径)小于或等于500μm,优选小于或等于200μm,更优选小于或等于100μm。合金粉末的粒径的下限大于或等于0.01μm。合金粉末的中值粒径(直径)为0.1μm~200μ m,优选为1μm~50μm,更优选为1μm~22μm,进一步优选为1 μm~13μm,特别优选为1μm~10μm。
下面,对合金粉末RxAyBz的涂敷层14进行详细叙述。
通过将含有合金粉末和溶剂(分散介质)的浆料涂敷于作为基材的烧结磁体10而形成涂敷层14。浆料根据需要还可以含有用于防止合金粉末粒子的凝聚的分散剂等。
浆料中的合金粉末的含量优选为1重量%~99重量%,更优选为 5重量%~80重量%,进一步优选为5重量%~75重量%,特别优选为 20重量%~60重量%。
涂敷层14中存在的合金粉末的量相对于烧结磁体10和合金粉末的合计重量优选为0.05重量%~10重量%,更优选为0.1重量%~5 重量%,进一步优选为0.2重量%~3重量%。此外,在使用多种合金粉末的情况下,使用多种合金粉末的合计量作为合金粉末的重量。
浆料的涂敷方法并未特别限定,例如可以应用使得烧结磁体10 浸渍于浆料的方法、在浆料中对烧结磁体10和规定的介质进行搅拌保持的方法、使得浆料滴落至烧结磁体10的方法。此外,将合金粉末配置于烧结磁体10的方法并未限定于上述方式,例如还可以应用合金粉末的直接喷射。
优选用于浆料的溶剂使得合金粉末均匀地分散。在该情况下,合金粉末均匀地配置于烧结磁体10,后续工序的晶界扩散处理的扩散变得良好。另外,根据防止稀土类元素、氧吸气剂的氧化劣化的观点,优选用于浆料的溶剂不含有水。
具体而言,用于浆料的溶剂为醇、醛、酮等。酮例如为丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮、环己酮、二丙酮醇。用于浆料的溶剂,可以单独使用1种,也可以混合使用大于或等于2种。
此外,合金粉末RxAyBz含有氧吸气剂(Ca和/或Li),因此根据防止氧化劣化的观点,从用于获得合金粉末的合金化处理至用于晶界扩散处理工序为止的操作,优选在低氧气氛下实施。低氧气氛例如为小于或等于100ppm的氧浓度气氛,利用氮、氩等非活性气体而形成。
作为防止合金粉末的氧化的稳定剂可以利用蜡类、聚氨酯树脂。因此,将选自蜡类以及聚氨酯树脂构成的组的大于或等于1种的稳定剂添加至用于浆料的溶剂,由此能够在大气中等高浓度氧气氛下实施从浆料的调整直至用于晶界扩散处理工序为止的操作。浆料中的稳定剂的含量例如为1重量%~99重量%,优选为5重量%~60重量%。
蜡类是指蜡酯以及脂肪族烃。具体而言,蜡类为石蜡、液体石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、费托蜡、褐煤蜡、纯地蜡、地蜡、凡士林、蜂蜡、鲸蜡、木蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡、虫胶蜡等。根据良好的防氧化效果的观点,优选从石蜡、液体石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、费托蜡、纯地蜡、地蜡以及凡士林构成的组中选择的烃,更优选液体石蜡。可以单独使用1种蜡类或者混合使用大于或等于2种的蜡类。
对于聚氨酯树脂,如果是通过多元醇和聚异氰酸酯的聚合而获得的化合物,则未特别限制,可以单独使用1种或者混合使用大于或等于2种。
下面,按顺序对晶界扩散处理工序、喷丸处理工序以及空气喷射工序进行详细叙述。
图6是用于对应用于晶界扩散处理的热处理炉的一个例子进行说明的剖面图。
例如图6所示,应用于晶界扩散处理的热处理炉100具有腔室 110、真空装置120以及控制装置130。
腔室110具有基座部112以及加热器114。夹具140配置于基座部112。为了对作为未实施晶界扩散处理的基材的烧结磁体10进行保持而使用夹具140。烧结磁体10的表面12具有涂敷层14,该涂敷层14具有含有稀土类元素的合金粉末(参照图5)。
加热器114例如具有钼电阻体等电阻发热体,为了使腔室110 的内部升温而使用。
真空装置120由具有用于对腔室110内部的空气进行吸引的配管系统122的真空泵构成,为了防止烧结磁体10的涂敷层14中含有的稀土类元素的氧化,为了使腔室110内部处于低氧环境而使用。低氧环境例如为氧浓度小于或等于10ppm的环境。
控制装置130具有由根据程序而实施各部分的控制、各种运算处理的微处理器等构成的控制电路,对于热处理炉100的各功能,控制装置130执行与其对应的程序而得到发挥。例如,控制装置130 连接有加热器114以及真空装置120,对加热器114以及真空装置120进行控制,能够将腔室110内部维持为规定的真空度以及温度。
图7及图8是安装有烧结磁体、且用于对热处理夹具进行说明的侧视图以及俯视图。
夹具140由碳形成,具有基部142、侧壁部144以及上部板146。
上部板146具有与烧结磁体10的形状对应的开口部147。开口部147与烧结磁体10的外形形状对应,使得烧结磁体10可自由拆装地嵌合。侧壁部144具有台阶部145。台阶部145对上部板146的端部进行支撑。基部142对从开口部147凸出的烧结磁体10的下表面进行支撑。因此,烧结磁体10的侧面方向由开口部147的内周进行固定,烧结磁体10的上下方向基于烧结磁体10的自重而固定。
上部板146基于自重而支撑于台阶部145、且未固定。因此,在烧结磁体10的形状变化的情况下,仅对上部板146进行变更而能够容易地应对。
根据缩短循环时间的观点,优选保持(固定)于夹具140的烧结磁体10为多个。
下面,对应用热处理炉100的晶界扩散处理进行详细叙述。
首先,如果安装有具有涂敷层14的烧结磁体10的夹具140配置于腔室110的基座部112,则腔室110被密闭。根据需要,在实施热处理之前,例如以20℃~80℃的温度对涂敷层14实施1分钟~60 分钟的干燥。
真空装置120对腔室110内部进行减压而形成低氧气氛。腔室 110的内压例如小于或等于5.0×10-2Pa,优选小于或等于1.0×10-2Pa,更优选小于或等于1.0×10-3Pa。
加热器114使得腔室110内部的温度升高至用于晶界扩散处理的热处理温度。
热处理温度为700℃~1000℃,优选为800℃~1000℃,更优选大于或等于900℃且小于1000℃。热处理时间为1分钟~30小时,优选为1小时~10小时。作为热处理温度以及热处理时间的组合,例如大于或等于200℃小于或等于1050℃且1分钟~30小时,优选为700℃~1000℃且1小时~10小时。根据防止稀土类元素引入烧结磁体10的主相晶体的观点,热处理温度优选为小于或等于烧结磁体10的烧结温度。
稀土类金属扩散的深度相对于烧结磁体10表面为20μm~1000 μm数量级。晶界相的厚度为10nm~200nm数量级。
在晶界扩散处理之后,对烧结磁体10实施时效处理,还能够促进晶界的Nd富相的均匀的生长。由此,烧结磁体10的顽磁力进一步提高。
根据操作的简化的观点,时效处理优选利用热处理炉100而实施,也可以另外准备时效处理用的设备。时效处理温度为200℃~700 ℃,优选为500℃~650℃。时效处理时间为10分钟~3小时,优选为 30分钟~2小时。时效处理也可以在真空或者非活性气体中实施。
此外,在氢化钙存在于烧结磁体10的表面的状态下实施晶界扩散处理(热处理)的情况下,顽磁力的增强效果更加显著。可以认为这是因为,在合金粉末中优选对氢化钙进行氧化,从而进一步促进了稀土类元素的扩散。
因此,优选在晶界扩散处理之前将氢化钙配置于烧结磁体10的表面。在该情况下,根据作业性以及减弱分布不均的观点,优选在用于形成涂敷层14的浆料中添加氢化钙。然而,可以在将浆料涂敷于烧结磁体10之前或之后,将含有氢化钙的涂敷液涂敷于烧结磁体10。
根据强化顽磁力的观点,氢化钙在烧结磁体10表面的存在量相对于烧结磁体10和氢化钙的合计重量优选为0.001重量%~5重量%,更优选为0.01重量%~3重量%,进一步优选为0.25重量%~1重量%。为了有效地发挥顽磁力的增大效果,在合金粉末的重量设为100重量份时,氢化钙的存在量优选为0.5重量份~80重量份,更优选为1重量份~60重量份,进一步优选为5重量份~50重量份。
在过渡元素氟化物等存在于烧结磁体10的表面的状态下实施晶界扩散处理的情况下,顽磁力的增强效果更加显著。可以认为这是因为,存在过渡元素氟化物等而促进了稀土类元素向晶界部的扩散。因此,与氢化钙的情况相同地,优选在晶界扩散处理之前将过渡元素氟化物等配置于烧结磁体10的表面。
过渡元素氟化物等是选择Al、B、Cu、Ni、Co、Zn或者Fe构成的组的过渡元素的氧化物、氟化物以及氧氟化物。具体而言,过渡元素氟化物等为AlF3、BF3、CuF、CuF2、NiF2、CoF2、CoF3、ZnF2、 FeF3、Al2O3、B2O3、Cu2O、CuO、NiO、Ni2O3、CoO、Co2O3、Co3O4、 ZnO、FeO、Fe2O3、AlOF(氟化铝氧化物)等。
根据强化顽磁力的观点,优选为AlF3。根据维持剩余磁通密度的观点,优选为NiF2。可以单独使用1种过渡元素氟化物等或者组合使用大于或等于2种的过渡元素氟化物等。
根据顽磁力和剩余磁通密度的平衡的观点,过渡元素氟化物等的存在量相对于烧结磁体10和过渡元素氟化物等的合计重量优选为 0.01重量%~3重量%,更优选为0.03重量%~1重量%。此外,在使用多种过渡元素氟化物等的情况下,多种的过渡元素氟化物等的合计量作为过渡元素氟化物等的重量而使用。
为了有效地发挥顽磁力的增大效果,在合金粉末的重量设为100 重量份时,过渡元素氟化物等的存在量优选为1重量份~80重量份,更优选为5重量份~50重量份。
此外,也可以适当地组合应用氢化钙以及过渡元素氟化物等。
下面,对应用于喷丸处理工序以及空气喷射工序的残渣物去除设备的一个例子进行说明。
图9是用于对应用于图4所示的喷丸处理工序以及空气喷射工序的残渣物去除设备的一个例子进行说明的概略图,图10是用于对图9所示的喷丸处理装置进行说明的斜视图,图11是用于对图10 所示的喷嘴驱动装置进行说明的俯视图。
例如图9所示,残渣物去除设备150具有喷丸处理装置160、空气喷射装置170、输送装置180以及控制装置185。
喷丸处理装置160具有喷嘴161、喷嘴驱动装置162、料斗167、喷丸材料回收部168以及高压空气源169。
喷嘴161利用高压空气而投射喷丸材料,用于将存在于实施了晶界扩散处理的烧结磁体10的表面的残渣物去除。
如图10及图11所示,喷嘴驱动装置162具有转动驱动部163 以及往返移动部164。
转动驱动部163连结有喷嘴161,构成为能够对喷丸材料(喷嘴 161)的投射角度进行变更。往返移动部164具有支撑体165以及线性致动器166。支撑体165经由转动驱动部163而对喷嘴161进行支撑。线性致动器166沿与烧结磁体10的输送方向C正交的方向M延长,构成为能够使喷嘴161沿方向M进行直线移动。线性致动器166 并不限定于沿与输送方向C正交的方向M延长的方式。
一边使喷丸材料(喷嘴161)的投射角度变更(转动)一边投射喷丸材料,使得与喷丸处理范围对应的投射范围增大而实现了循环时间的缩短化、抑制了投射的喷丸材料彼此的干扰、投射的喷丸材料和反弹的喷丸材料的碰撞等而实现了喷丸材料的高寿命化、成本的削减,从而为优选方式。
喷嘴驱动装置162的设置数量可以与烧结磁体10的数量、形状对应地适当增加。例如,设置多个喷嘴161而缩短循环时间,在这一点上为优选。
料斗167构成为对从喷嘴161投射的喷丸材料进行保持、且能够将喷丸材料供给至喷嘴161。喷丸材料回收部168具有漏斗形状,位于投射喷丸材料的烧结磁体10的下方,用于对去除了烧结磁体10 的残渣物之后的喷丸材料进行回收。高压空气源169是用于投射喷丸材料的驱动源,构成为能够将高压空气供给至喷嘴161。
空气喷射装置170具有喷嘴171、喷嘴驱动装置172、喷丸材料回收部178以及高压空气源179(图9)。喷嘴171喷射高压空气,将附着于烧结磁体10的喷丸材料去除,用于削减喷丸材料的污染物。
喷嘴驱动装置172具有与喷丸处理装置160的喷嘴驱动装置162 大致相同的结构。喷丸材料回收部178具有漏斗形状,位于喷射高压空气的烧结磁体10的下方,用于对从烧结磁体10分离的喷丸材料进行回收。高压空气源169例如具有压缩机,构成为能够供给从喷嘴171喷射的高压空气。即,空气喷射装置170除了仅喷射高压空气(不投射喷丸材料)这一点以外,具有与喷丸处理装置160大致相同的结构。
输送装置180具有输送带182以及输送电机184。输送带182 由输送电机184驱动,用于将具有实施了晶界扩散处理的烧结磁体 10的夹具140投入至喷丸处理装置160以及空气喷射装置170。输送装置180并不限定于利用输送带182的方式,例如,可以根据需要而利用转换表。
控制装置185具有例如由根据程序而实施各部分的控制、各种运算处理的微处理器等构成的控制电路,残渣物去除设备150的各功能通过由控制装置185执行与此对应的程序而得到发挥。
例如,控制装置185连接有喷嘴驱动装置162、172、高压空气源169、179以及输送电机184,对喷嘴驱动装置162进行控制而调整喷丸材料(喷嘴161)的投射角度,对高压空气源169进行控制而调整喷丸材料的投射时间以及投射压力,对喷嘴驱动装置172进行控制而调整喷嘴171的喷射角度,对高压空气源179进行控制而调整高压空气的投射时间以及投射压力。
在喷丸材料的基础上,喷丸材料回收部168、178还回收从烧结磁体10去除的残渣物。因此,优选残渣物去除设备150具有使得喷丸材料和残渣物分离的筛选装置。由此,通过循环再利用分离的残渣物以及喷丸材料,从而能够削减材料费。
在喷丸处理装置160以及空气喷射装置170设置的喷嘴161、171 的设置数量以及喷嘴驱动装置172的配置位置并不限定于上述方式,可以适当地变更。喷嘴161、171可以根据需要设为固定式而构成为不转动。也可以使喷丸处理装置160以及空气喷射装置170适当地实现一体化。可以将喷丸处理装置160以及空气喷射装置170设为分层式的结构。
下面,对应用了残渣物去除设备150的喷丸处理工序以及空气喷射工序进行详细叙述。
首先,将从热处理炉100(图6)取出的夹具140配置于输送带 182。将实施了晶界扩散处理的烧结磁体10固定于夹具140的上部板 146的开口部147。即,喷丸处理时(喷丸材料的投射时)的夹具和晶界扩散处理时的夹具相同。因此,能够削减烧结磁体10的拆装所需的处理时间,能够缩短循环时间。
输送带182由输送电机184驱动,将烧结磁体10(夹具140) 输入至喷丸处理装置160。
喷丸处理装置160的喷嘴161利用高压空气对烧结磁体10的表面投射喷丸材料。此时,喷嘴161利用转动驱动部163反复转动(图 10)且利用线性致动器166在与输送方向C正交的方向M上进行往返移动。由此,在从喷丸处理装置160通过的期间,从固定于夹具 140的所有烧结磁体10的表面将残渣物去除。
例如,喷丸材料为氧化铝,喷丸材料的粒度分布的平均粒径D50 约为50μm,投射压力为0.8bar。喷丸材料并不限定于氧化铝,可以适当地利用碳化硅、氧化锆等。
此外,优选根据烧结磁体10的形状(尺寸)而适当地对喷丸材料(喷嘴161)的投射角度、投射时间以及投射压力进行变更。在该情况下,能够实现循环时间(喷丸材料的投射时间)的缩短化、对烧结磁体的损伤的减弱以及残渣物的去除性的提高。
输送带182由输送电机184驱动,将去除了残渣物后的烧结磁体10(夹具140)输入至空气喷射装置170。
空气喷射装置170的喷嘴171对烧结磁体10的表面喷射高压空气。此时,与喷丸处理装置160的喷嘴161相同地,喷嘴171利用转动驱动部而反复转动、且利用线性致动器而在与输送方向正交的方向上进行往返移动。由此,在从空气喷射装置170通过的期间,从固定于夹具140的所有烧结磁体10的表面将喷丸材料去除。
此外,优选根据烧结磁体10的形状(尺寸)而适当地对高压空气(喷嘴171)的喷射角度、喷射时间以及喷射压力进行变更。在该情况下,能够可靠且有效地将喷丸材料去除。
下面,对烧结磁体10的尺寸变化进行说明。
图12是表示通过喷丸处理(喷丸材料的投射)将残渣物去除后的尺寸变化的表。
对于烧结磁体10的尺寸变化,使用卡尺,关于长度、宽度以及厚度,以n=80而实施。如图14所示,烧结磁体10的尺寸变化处于误差的范围内,不对烧结磁体的表面进行切削,仅将残渣物去除。此外,宽度的尺寸变化的平均值为“+0.01mm”,可以认为这是因为,因晶界扩散处理而使得烧结磁体10产生形变。
此外,以下面的方式获得对尺寸变化进行测定的烧结磁体10。
将市场销售的Nd-Fe-B系烧结磁体用作基材。烧结磁体的尺寸为70mm×13mm×3.5mm,剩余磁通密度(Br)为1.38[T],顽磁力(Hcj)为1.35[MA/m]。
含有稀土类元素的合金是对Tb金属以及Ca金属进行电弧溶解而获得的Tb20Ca1。使用球磨机将Tb20Ca1粉碎至小于或等于50μm 的粒径而获得合金粉末。利用激光衍射式粒径分布测定装置对合金粉末的粒径进行测定。Tb20Ca1粉末添加至1-丁醇(无水)而调配出Tb20Ca1为50重量%的浆料。
利用橡胶刷毛将浆料涂敷于烧结磁体的1面(75m×13mm),以30℃的温度实施10分钟的干燥。Tb20Ca1的涂敷量设定为相对于烧结磁体和Tb20Ca1的总重量达到约0.5重量%(存在率)的比例。此外,通过Tb金属和Ca金属的合金化在Ar气氛下实施至涂敷的浆料干燥为止。
在小于或等于1.0×10-3Pa的真空下以900℃的温度对具有 Tb20Ca1的涂敷层的烧结磁体实施了6.5小时的晶界扩散处理。然后,持续在550℃的温度下实施了2小时的时效处理。
对实施了晶界扩散处理的烧结磁体的表面实施喷丸处理(喷丸材料的投射),将存在于烧结磁体的表面的残渣物去除,由此获得实施例所涉及的烧结磁体。喷丸材料为氧化铝,粒度分布的平均粒径 D50约为50μm,投射压力为0.8bar,投射时间为60秒。
下面,对烧结磁体10的磁特性的评价进行说明。
图13是表示实施例以及对比例1~5的剩余磁通密度以及顽磁力的表,图14是表示实施例以及对比例1~5的顽磁力和切削深度的关系的图表。
实施例中成为基材的烧结磁体是市场销售的Nd-Fe-B系烧结磁,烧结磁体的尺寸为7mm×7mm×3mm,剩余磁通密度(Br)为 1.420[T],顽磁力(Hcj)为1015.3[kA/m]。其他条件与对上述尺寸变化进行测定的情况相同。
对于对比例1~5而言,除了通过磨削将残渣物去除这一点以外,其他条件与实施例相同。此外,对比例1、2、3、4以及5的磨削深度设定为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm以及0.5mm。
对于磁特性,使用“日本电 磁测 器”制的脉冲B-H波形记录器对顽磁力(Hcj)以及剩余磁通密度(Br)进行了评价。
如图13所示,实施例的剩余磁通密度(Br)为1604.0[kA/m],对比例1~5的剩余磁通密度(Br)为1475.2~1526.3[kA/m]。即,如图14明确所示,实施例与对比例1~5相比,呈现出良好的顽磁力,另外,观察到对比例1~5的顽磁力与磨削深度的增大对应地减小的趋势。
另一方面,实施例的残剩余磁通密度(Br)为1.403[T],对比例1~5的残剩余磁通密度(Br)为1.408~1.420[T]。即,实施例与对比例1~5相比,呈现出良好的顽磁力,残剩余磁通密度(Br) 的降低受到限定。
下面,按顺序对本发明的实施方式的变形例1~3进行说明。
图15及图16是用于对本发明的实施方式的变形例1进行说明的流程图以及概略图。
烧结磁体10的重量因残渣物的去除而减小,因此烧结磁体10 的重量的减小和残渣物的去除量对应。因此,能够基于烧结磁体10 的重量变化而对烧结磁体10的不合格品进行检测。例如,在重量变化过小的情况下,残渣物的去除不充分,在重量变化过大的情况下,对烧结磁体基材进行切削,顽磁力的增大量不充分。
具体而言,如图16所示,变形例1所涉及的残渣物去除设备 150A具有与控制装置185连接的重量测定装置190、192。
重量测定装置190以及192与输送装置180相邻地配置于输送方向C的上游侧以及下游侧,用于对残渣物去除前后的夹具140的重量进行测定。
连接有重量测定装置190、192的控制装置185构成为,对残渣物去除前后的、夹具140所保持的烧结磁体10整体的重量变化进行检测,判定残渣物是否被充分去除。此外,将烧结磁体10从夹具140 拆下而对烧结磁体10的重量进行测定,由此能够分别且直接对残渣物去除前后的烧结磁体10的重量变化进行检测。
如图15所示,应用了残渣物去除设备150A的变形例1所涉及的烧结磁体的制造方法大致具有晶界扩散处理工序、第1重量测定工序、喷丸处理工序、空气喷射工序、第2重量测定工序以及优劣判定工序。
在位于晶界扩散处理工序与喷丸处理工序之间的第1重量测定工序中,利用与输送装置180相邻地配置于输送方向C的上游侧的重量测定装置190对残渣物去除之前的夹具140的重量进行测定。
在位于空气喷射工序与优劣判定工序之间的第2重量测定工序中,利用与输送装置180相邻地配置于输送方向C的下游侧的重量测定装置192对残渣物去除之后的夹具140的重量进行测定。
在位于第2重量测定工序之后的优劣判定工序中,基于残渣物去除前后的重量变化而判定烧结磁体10是否为不合格品(进行烧结磁体10的优劣判定)。
例如,对于重量变化小于或等于容许范围的下限、且判定为未充分去除残渣物的烧结磁体10(对烧结磁体10进行保持的夹具140),将其再投入至喷丸处理工序。对于重量变化大于或等于容许范围的上限、且判定为对烧结磁体基材进行了切削的烧结磁体10,将其去除。因此,抑制了烧结磁体10的不合格品流入至后续工序中。
此外,重量测定装置190、192的判定结果反映至喷丸处理的条件设定中(反馈)。例如,在判定为烧结磁体10的重量变化较小、且在烧结磁体10的表面存在残渣物的情况下,以使得喷丸材料的投射压力和/或投射压力增大的方式对喷丸处理的条件设定进行变更。因此,能够降低烧结磁体10的不合格率并削减材料费。
图17及图18是用于对本发明的实施方式的变形例2进行说明的流程图以及概略图,图19是表示晶界扩散处理后的烧结磁体的表面状态的照片。
烧结磁体10的不合格品的检测并不限定于基于烧结磁体10的重量的方式。例如,如图19所示,晶界扩散处理后的烧结磁体10 的表面具有浓淡差异,以浓色而检测出残渣物,以白色而检测出不存在残渣物的部位。因此,在去除残渣物之后对烧结磁体10的表面进行光学观测,由此能够检测出残渣物未充分去除的不合格品。例如,在烧结磁体10的表面图像中浓色占据的区域过大的情况下,残渣物的去除不充分。
具体而言,如图18所示,变形例2所涉及的残渣物去除设备150B 具有与控制装置185连接的照相机195。
照相机195例如具有图像传感器(图像传感器或者拍摄元件),与输送装置180相邻地配置于输送方向C的下游侧的上方,将夹具140所保持的烧结磁体10的表面图像用于捕获器。
连接有照相机195的控制装置185构成为对捕获到的图像实施图像处理,判定是否存在残渣物(残渣物的去除是否充分)。图像处理例如是作为将呈现出浓淡差异的图像变换为白色和黑色这2种色调的处理的二值化。二值化能够容易地从烧结磁体10的表面图像提取出检测对象(残渣物的图像)且能够高速地执行判定处理,在这一点上为优选。
如图17所示,应用了残渣物去除设备150B的变形例2所涉及的烧结磁体的制造方法大致具有晶界扩散处理工序、喷丸处理工序、空气喷射工序、图像处理工序以及优劣判定工序。
在位于空气喷射工序与优劣判定工序之间的图像处理工序中,利用与输送装置180相邻地配置于输送方向C的下游侧的上方的照相机195,捕获器对空气喷射工序后的夹具140保持的烧结磁体10 的表面图像进行测定。
在位于图像处理工序之后的优劣判定工序中,基于捕获到的表面图像而判定烧结磁体10是否为不合格品(进行烧结磁体的优劣判定)。
例如,对于判定为在捕获到的表面图像中残渣物的图像站占据的区域的比例大于容许值、且残渣物的去除不充分的烧结磁体10(对烧结磁体10进行保持的夹具140),将其再投入至喷丸处理工序。因此,抑制了残渣物未充分去除的不合格品流入至后续工序中。
此外,由照相机195捕获到的图像的判定结果反映至喷丸处理的条件设定(反馈)。例如,残渣物的去除不充分,因此能够以使得喷丸材料的投射压力和/或投射压力增大的方式对喷丸处理的条件设定进行变更。因此,能够减小烧结磁体10的不合格率,能够削减材料费。
此外,用于对残渣物的存在进行检测的方法并不限定于图像的二值化。
图20及图21是用于对本发明的实施方式的变形例3进行说明的流程图以及概略图。
也可以对变形例1和变形例2进行组合。例如,如图21所示,变形例3所涉及的残渣物去除设备150C具有与控制装置185连接的重量测定装置190、192以及照相机195。
如图20所示,应用了残渣物去除设备150C的变形例3所涉及的烧结磁体的制造方法大致具有晶界扩散处理工序、第1重量测定工序、喷丸处理工序、空气喷射工序、第2重量测定工序、图像处理工序以及优劣判定工序。
在位于晶界扩散处理工序与喷丸处理工序之间的第1重量测定工序中,利用重量测定装置190对残渣物去除之前的夹具140的重量进行测定。在位于空气喷射工序与图像处理工序之间的第2重量测定工序中,利用重量测定装置192对去除了残渣物后的夹具140的重量进行测定。在位于图像处理工序与优劣判定工序之间的图像处理工序中,利用照相机195由捕获器对空气喷射工序后的夹具140所保持的烧结磁体10的表面图像进行测定。
在优劣判定工序中,基于残渣物去除前后的重量变化和捕获到的图像而判定烧结磁体10是否为不合格品。
例如,即使在烧结磁体10的重量变化包含于容许范围内的情况下,如果在捕获到的表面图像中残渣物的图像占据的区域的比例大于容许值,则判定为烧结磁体10为不合格品。另外,即使在捕获到的表面图像中残渣物的图像占据的区域的比例小于或等于容许值的情况下,如果烧结磁体10的重量变化未包含于容许范围内,则判定为烧结磁体10为不合格品。
因此,与仅基于残渣物去除前后的重量变化的判定、仅基于捕获到的表面图像的判定相比,能够更准确地判定烧结磁体10是否为不合格品。此外,图像处理工序还可以构成为位于第2重量测定工序之前。
如上,在本发明的实施方式所涉及的烧结磁体的制造方法中,通过将喷丸材料(投射材料)投射至烧结磁体的表面,而将存在于实施了晶界扩散处理的烧结磁体的表面的残渣物去除。不对投射的喷丸材料的烧结磁体的表面进行切削,而仅将残渣物去除,因此烧结磁体的成品率得到提高,另外,存在于烧结磁体的表面的稀土类元素的高度浓缩区域(高顽磁力区域)未被去除,因此抑制了基于残渣物的去除的对顽磁力的不良影响。因此,能够提供具有良好的成品率以及高顽磁力的烧结磁体的制造方法。
在稀土类元素R包含镝(Dy)以及铽(Tb)的情况下,通过晶界扩散处理而在烧结磁体的表面形成镝(Dy)以及铽(Tb)的高度浓缩区域,因此能够获得良好的高顽磁力。
在投射喷丸材料时的夹具和晶界扩散处理时的夹具相同的情况下,能够削减烧结磁体的拆装所需的处理时间,能够缩短循环时间。在由碳形成所述夹具的情况下,具有良好的耐热性,容易应用于晶界扩散处理。
在去除残渣物时,在根据烧结磁体的形状而对喷丸材料的投射条件进行变更的情况下,能够实现循环时间(喷丸材料的投射时间) 的缩短化、减弱对烧结磁体的损伤、提高残渣物的去除性。
在基于残渣物的去除前后的烧结磁体的重量变化而实施烧结磁体的优劣判定的情况下,能够抑制烧结磁体的不合格品流入至后续工序中。另外,基于残渣物去除之后的烧结磁体的表面图像也能够实施烧结磁体的优劣判定。
在优劣判定的结果反馈至喷丸材料的投射条件的情况下,能够降低烧结磁体的不合格率,能够削减材料费。
在残渣物未充分去除而判定为烧结磁体不合格的情况下,再次实施喷丸材料的投射而能够降低烧结磁体的不合格率,能够削减材料费。
本发明并不限定于上述实施方式,能够在权利要求书中进行各种改变。
例如,晶界扩散处理并不限定于在真空下实施的方式,也可以在非活性气体下实施。在该情况下,也变为低氧环境,因此能够抑制稀土类元素的氧化。非活性气体例如为氮、氩、氮和氩的混合气体等。另外,晶界扩散处理并不限定于以分层式而实施的方式,例如可以在非活性气体下连续地实施晶界扩散处理。
标号的说明
10 实施了晶界扩散处理的烧结磁体
12 表面
14 涂敷层
30 表面烧结磁体型同步电机
32 同步电机用转子
34 表面
40 填埋烧结磁体型同步电机
42 同步电机用转子
44 填埋槽
100 热处理炉
110 腔室
112 基座部
114 加热器
120 真空装置
122 配管系统
130 控制装置
140 夹具
142 基部
144 侧壁部
145 台阶部
146 上部板
147 开口部
150、150A、150B、150C 残渣物去除设备
160 喷丸处理装置
161 喷嘴
162 喷嘴驱动装置
163 转动驱动部
164 往返移动部
165 支撑体
166 线性致动器
167 料斗
168 喷丸材料回收部
169 高压空气源
170 空气喷射装置
171 喷嘴
172 喷嘴驱动装置
178 喷丸材料回收部
179 高压空气源
180 输送装置
182 输送带
184 输送电机
185 控制装置
190、192 重量测定装置
195 照相机
C 输送方向
M 与输送方向正交的方向

Claims (7)

1.一种烧结磁体的制造方法,其中,
在针对成为基材的Nd-Fe-B系的烧结磁体利用含有稀土类元素R的合金粉末而实施了晶界扩散处理之后,将存在于实施了所述晶界扩散处理的所述烧结磁体的表面的残渣物去除,
所述合金粉末由RxAyBz表示,
其中,R为包含Sc以及Y在内的稀土类元素中的至少1种的元素,A为Ca或者Li,B为不可避免的杂质,2≤x≤20,1≤y<x,0≤z<0.01y,
通过将投射材料向所述烧结磁体的表面投射而实施所述残渣物的去除,
所述烧结磁体安装于夹具而实施所述晶界扩散处理,在实施了所述晶界扩散处理之后,不将所述烧结磁体从所述夹具拆下而将所述残渣物去除,
所述夹具由碳形成,
在将保持所述烧结磁体的所述夹具配置在热处理炉内的状态下实施所述晶界扩散处理。
2.根据权利要求1所述的烧结磁体的制造方法,其中,
所述稀土类元素R包含Dy以及Tb。
3.根据权利要求1或2所述的烧结磁体的制造方法,其中,
在将所述残渣物去除时,根据所述烧结磁体的形状而对所述投射材料的投射条件进行变更,
所述投射条件包含所述投射材料的投射角度、投射时间以及投射压力中的至少1种。
4.根据权利要求1或2所述的烧结磁体的制造方法,其中,
至少基于所述残渣物去除前后的所述烧结磁体的重量变化而实施所述烧结磁体的优劣判定。
5.根据权利要求1或2所述的烧结磁体的制造方法,其中,
至少基于所述残渣物去除之后的所述烧结磁体的表面图像而实施所述烧结磁体的优劣判定。
6.根据权利要求4所述的烧结磁体的制造方法,其中,
所述优劣判定的结果反馈至投射条件中,
所述投射条件包含所述投射材料的投射角度、投射时间以及投射压力中的至少1种。
7.根据权利要求4所述的烧结磁体的制造方法,其中,
对于在所述优劣判定中判定为所述残渣物未充分去除的所述烧结磁体的表面上存在的残渣物,通过投射材料的再次投射而去除。
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