CN110299237B - R-t-b系烧结磁铁 - Google Patents

R-t-b系烧结磁铁 Download PDF

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Abstract

烧结磁铁含有稀土元素R(例如Nd及Pr)、过渡金属元素T(例如Fe及Co)、B、Cu及Ga，烧结磁铁具备：多个主相颗粒(R2T14B的结晶颗粒)、和被三个以上的主相颗粒包围的多个晶界多重点，多个晶界多重点被分类为富过渡金属相(例如R6T13Ga)及富R相，富R相被分类为贫Cu相及富Cu相，在烧结磁铁的截面中满足下式1及2。N1为富过渡金属相的个数，N2为贫Cu相的个数，N3为富Cu相的个数。0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1)0.03≤N3/N2≤0.20……(2)。

Description

R-T-B系烧结磁铁
技术领域
本发明涉及一种至少含有稀土元素(R)、过渡金属元素(T)及硼(B)的R-T-B系烧结磁铁。
背景技术
R-T-B系烧结磁铁具有优异的磁特性，因此，在搭载于混合动力车、电动汽车、电子设备或家电制品等的发动机或促动器等中被使用。对发动机等中所使用的R-T-B系烧结磁铁，要求即使在高温的环境下也具有高的矫顽力。
作为提高R-T-B系烧结磁铁的高温下的矫顽力(HcJ)的方法，已知有用Dy或Tb等重稀土元素取代构成R2T14B相的轻稀土元素(Nd或Pr)的一部分，提高R2T14B相的磁各向异性。近年来，需要大量的重稀土元素的高矫顽力型的R-T-B系烧结磁铁的需求正在迅速地扩大。
但是，重稀土元素作为资源偏在于特定的地区，其产出量受限制。因此，重稀土元素与轻稀土元素相比更为昂贵，其供给量不稳定。因此，谋求即使在重稀土元素的含量小的情况下、也在高温下具有高的矫顽力的R-T-B系烧结磁铁。
例如下述专利文献1中公开有：通过使R-T-B系烧结磁铁中的B的比例与化学计量比相比降低而抑制B-rich相(R1.1Fe4B4)的生成、使剩余磁通密度(Br)提高，通过对烧结磁铁的Ga的添加而抑制软磁性相(R2Fe17相)的生成，抑制矫顽力的降低。
另外，下述专利文献2中公开有：通过使R-T-B系烧结磁铁中的B的比例与化学计量比相比降低、且将Zr、Ga、Si等元素添加于烧结磁铁而使Br提高、且抑制磁特性的偏差。
专利文献1：国际公开2004/081954号小册子
专利文献2：日本特开2009-260338号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在R-T-B系烧结磁铁中的重稀土元素的含量小的情况下，在车载用驱动发动机等被暴露的高温环境下难以充分地实现高的矫顽力。
本发明的目的在于，提供一种R-T-B系烧结磁铁，其即使在R-T-B系烧结磁铁中的重稀土元素的含量小的情况下，也在室温下具有高的矫顽力及剩余磁通密度，且即使在高温下也具有高的矫顽力。
用于解决技术问题的手段
本发明的一方面的R-T-B系烧结磁铁为R-T-B系烧结磁铁，其含有稀土元素R、过渡金属元素T、B、Cu及Ga，其中，R-T-B系烧结磁铁中作为R含有Nd及Pr中的至少一种，R-T-B系烧结磁铁中作为T含有Fe及Co中的至少Fe，R-T-B系烧结磁铁具备：含有R2T14B的结晶的多个主相颗粒、和至少被三个主相颗粒包围的晶界相即多个晶界多重点，多个晶界多重点被分类为富过渡金属相及富R相的至少两个相，富R相被分类为贫Cu相及富Cu相的至少两个相，富过渡金属相是含有R、T及Ga且满足下式T1的相，富R相是满足下式R1及R2的相，贫Cu相是满足下式C1的相，富Cu相是满足下式C2的相，富过渡金属相、贫Cu相、及富Cu相满足下式1，贫Cu相及富Cu相满足下式2。
1.50≤([Fe]+[Co])/[R]≤3.00……(T1)
0.00≤([Fe]+[Co])/[R]＜1.50……(R1)
0.00≤[O]/[R]＜0.35……(R2)
0.00≤[Cu]/[R]＜0.25……(C1)
0.25≤[Cu]/[R]≤1.00……(C2)
[上述式T1及式R1中的[Fe]是晶界多重点中的Fe的浓度，上述式T1及式R1中的[Co]是晶界多重点中的Co的浓度，上述式T1、式R1、式R2、式C1及式C2中的[R]是晶界多重点中的R的浓度，上述式R2中的[O]是晶界多重点中的O的浓度，上述式C1及式C2中的[Cu]是晶界多重点中的Cu的浓度，[Fe]、[Co]、[R]、[O]及[Cu]各自的单位是原子％。]
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1)
0.03≤N3/N2≤0.20……(2)
[上述式1中的N1是处于R-T-B系烧结磁铁的截面的多个晶界多重点中的富过渡金属相的个数，上述式1及式2中的N2是处于R-T-B系烧结磁铁的截面中的多个晶界多重点中的贫Cu相的个数，上述式1及式2中的N3是处于R-T-B系烧结磁铁的截面的多个晶界多重点中的富Cu相的个数。]
R-T-B系烧结磁铁可以具备位于相邻的两个主相颗粒之间的晶界相即多个二颗粒晶界，至少一部分二颗粒晶界可以包含富过渡金属相及富R相中的至少任意个。
R-T-B系烧结磁铁可以由29.50～33.00质量％的R、0.70～0.95质量％的B、0.03～0.60质量％的Al、0.01～1.50质量％的Cu、0.00～3.00质量％的Co、0.10～1.00质量％的Ga、0.05～0.30质量％的C、0.03～0.40质量％的O、及余部构成，余部可以为仅Fe、或Fe及其它元素。
R-T-B系烧结磁铁中的重稀土元素的含量的合计可以为0.00质量％以上且1.00质量％以下。
根据本发明，可以提供一种R-T-B系烧结磁铁，其即使在R-T-B系烧结磁铁中的重稀土元素的含量小的情况下，也在室温下具有高的矫顽力及剩余磁通密度，且在高温下也具有高的矫顽力。
附图说明
图1A是本发明的一个实施方式的R-T-B系烧结磁铁的示意性的立体图，图1B是图1A所示的R-T-B系烧结磁铁的截面的示意图(b-b线方向的箭头方向剖面图)。
图2是图1B所示的R-T-B系烧结磁铁的截面的一部分(区域II)的示意性的放大图。
图3是表示本发明的一个实施方式的R-T-B系烧结磁铁的制造方法所具备的烧结工序及时效(aging)处理工序的示意图。
图4是本发明的实施例2-3的R-T-B系烧结磁铁的截面的一部分的图像(用扫描型电子显微镜拍摄的截面)。
符号说明
2……R-T-B系烧结磁铁；2cs……R-T-B系烧结磁铁的截面；4……主相颗粒；6……富过渡金属相；8……富R相；8A……贫Cu相；8B……富Cu相。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的优选的实施方式进行说明。在附图中，对同等构成要素标注同等标记。本发明并不限定于下述实施方式。以下记载的“烧结磁铁”均意指“R-T-B系烧结磁铁”。以下记载的“浓度”(单位：原子％)可以换句话说为“含量”。
(烧结磁铁)
本实施方式的烧结磁铁至少含有稀土元素(R)、过渡金属元素(T)、硼(B)、铜(Cu)及镓(Ga)。通过烧结磁铁含有Ga，形成后述的富过渡金属相。烧结磁铁可以含有氧(O)。
烧结磁铁中作为稀土元素R含有钕(Nd)及镨(Pr)中的至少一种。烧结磁铁可以含有Nd及Pr这两者。烧结磁铁除Nd或Pr之外，可以进一步含有其它稀土元素R。其它稀土元素R可以为选自钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、及镥(Lu)中的至少一种。
烧结磁铁中作为过渡金属元素T，含有铁(Fe)及钴(Co)中的至少Fe。烧结磁铁可以含有Fe及Co这两者。
图1A是本实施方式的长方体状的烧结磁铁2的示意性的立体图，图1B是烧结磁铁2的截面2cs的示意图，图2是烧结磁铁2的截面2cs的一部分(区域II)的放大图。烧结磁铁2的形状并不限定于长方体。例如，烧结磁铁2的形状可以为选自圆弧段形、C字形、瓦形、平板、圆柱及弓形中的一种。
如图2所示，烧结磁铁2具备相互烧结的多个(无数)的主相颗粒4。主相颗粒4含有R2T14B的结晶。主相颗粒4可以仅由R2T14B的结晶(单晶或多晶)构成。主相颗粒4除R、T及B之外，可以含有其它元素。主相颗粒4内的组成可以为均匀。主相颗粒4内的组成也以为不均匀。例如，主相颗粒4中的R、T及B各自的浓度分布可以具有梯度。
烧结磁铁2具备多个晶界多重点(6、8)。晶界多重点为至少被三个主相颗粒4包围的晶界相。多个晶界多重点被分类为富过渡金属相6及富R相8的至少两个相。即，各晶界多重点可以为富过渡金属相6及富R相8中的任意个。
烧结磁铁2也可以具备多个二颗粒晶界10。二颗粒晶界10为位于相邻的2个主相颗粒4之间的晶界相。至少一部分二颗粒晶界10可以含有富过渡金属相6。至少一部分二颗粒晶界10可以含有富R相8。即，至少一部分二颗粒晶界10可以含有后述的贫Cu相及富Cu相中的至少任一个。
富过渡金属相6为含有R、T及Ga且满足下式T1的相。富过渡金属相6可以为含有R6T13Ga的相。富过渡金属相6可以为仅由R6T13Ga构成的相。R6T13Ga例如可以为Nd6Fe13Ga。通过烧结磁铁2含有富过渡金属相6，烧结磁铁2的矫顽力容易提高。
1.50≤([Fe]+[Co])/[R]≤3.00……(T1)
上述式T1中的[Fe]是晶界多重点中的Fe的浓度，上述式T1中的[Co]是晶界多重点中的Co的浓度，上述式T1中的[R]是晶界多重点中的R的浓度，[Fe]、[Co]及[R]各自的单位是原子％。
富R相8为至少含有R、满足下述的式R1及式R2的相。富R相8可以仅含有Fe及Co中的Fe作为过渡金属元素T。富R相8可以含有Fe及Co这两者作为过渡金属元素T。富R相8可以不含有过渡金属元素T。富R相8可以含有O。富R相8可以不含有O。
0.00≤([Fe]+[Co])/[R]＜1.50……(R1)
0.00≤[O]/[R]＜0.35……(R2)
上述式R1中的[Fe]是晶界多重点中的Fe的浓度，上述式R1中的[Co]是晶界多重点中的Co的浓度，上述式R2中的[O]是晶界多重点中的O的浓度，上述的式R1及式R2中的[R]是晶界多重点中的R的浓度，[Fe]、[Co]、[O]及[R]各自的单位是原子％。
一部分晶界多重点可以为与富过渡金属相6及富R相8不同的其它相。其它相例如可以为稀土氧化物相。稀土氧化物相为含有R的氧化物的相、或仅由R的氧化物构成的相。在稀土氧化物相中，[O]/[R]为0.35以上。
富过渡金属相6及富R相8为可基于组成的不同而客观且明确地识别的完全不同的相。富过渡金属相6及富R相8在用扫描型电子显微镜(SEM)拍摄的烧结磁铁2的截面2cs的图像中，可基于颜色的对比度被识别。在一个晶界多重点中，有仅存在富过渡金属相6、富R相8及其它相中的一种相的倾向。但是，在一个晶界多重点中，可以存在富过渡金属相6、富R相8及其它相中的两种以上的相。
富R相8被分类为贫Cu相8A及富Cu相8B的至少两个相。富R相8可以仅被分类为贫Cu相8A及富Cu相8B的至少两个相。即，贫Cu相8A为富R相8的一种，富Cu相8B为富R相8的另一种。
贫Cu相8A为富R相8中的满足下式C1或式C1’的相。即，贫Cu相8A满足上述的式R1及R2，且满足下式C1。贫Cu相8A至少含有R。贫Cu相8A可以含有Cu。贫Cu相8A可以不含有Cu。
0.00≤[Cu]/[R]＜0.25……(C1)
0.00≤[Cu]/[R]≤0.18……(C1’)
上述式C1中的[Cu]是晶界多重点中的Cu的浓度，上述式C1中的[R]是晶界多重点中的R的浓度，[Cu]及[R]各自的单位是原子％。
富Cu相8B为富R相8中的满足下式C2的相。即，富Cu相8B满足上述的式R1及R2、且满足下式C2。富Cu相8B至少含有R及Cu。
0.25≤[Cu]/[R]≤1.00……(C2)
上述式C2中的[Cu]是晶界多重点中的Cu的浓度，上述式C2中的[R]是晶界多重点中的R的浓度，[Cu]及[R]各自的单位是原子％。
富R相8并非由本发明人等任意地分类为贫Cu相8A及富Cu相8B。贫Cu相8A及富Cu相8B为可基于组成的不同而客观且明确地识别的完全不同的相。贫Cu相8A及富Cu相8B在用扫描型电子显微镜(SEM)拍摄的烧结磁铁2的截面2cs的图像中，可基于颜色的对比度而识别。存在于一个晶界多重点的富R相8有仅为贫Cu相8A及富Cu相8B中的一种相的倾向。但是，可以在一个晶界多重点中存在贫Cu相8A及富Cu相8B这两者。
富过渡金属相6、贫Cu相8A、及富Cu相8B满足下述的式1，贫Cu相8A及富Cu相8B满足下述的式2。
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1)
0.03≤N3/N2≤0.20……(2)
上述式1中的N1是处于烧结磁铁2的截面2cs的多个晶界多重点中的富过渡金属相6的个数。上述式的1及式2中的N2是处于烧结磁铁2的截面2cs的多个晶界多重点中的贫Cu相8A的个数。上述的式1及式2中的N3是处于烧结磁铁2的截面2cs的多个晶界多重点中的富Cu相8B的个数。
通过N1/(N1+N2+N3)为0.30以上，且N3/N2为0.03以上且0.20以下，室温及高温下的烧结磁铁2的矫顽力(HcJ)提高。另外，通过N1/(N1+N2+N3)为0.60以下，烧结磁铁2的剩余磁通密度(Br)提高。即，具有上述式1及2所述的特征的烧结磁铁2与不具有上述式1及2所述的特征的现有的烧结磁铁相比，不仅可以具有高的剩余磁通密度，而且可以具有室温及高温下的高矫顽力。另外，室温例如可以为0℃以上且40℃以下。高温例如可以为100℃以上且200℃以下。
烧结磁铁2容易具有高的剩余磁通密度和高的矫顽力，因此，富过渡金属相6、贫Cu相8A、及富Cu相8B可以满足下述的式1-1～1-14的任意个。
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.55……(1-1)
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.50……(1-2)
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.48……(1-3)
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.45……(1-4)
0.35≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1-5)
0.35≤N1/(N1+N2+N3)≤0.55……(1-6)
0.35≤N1/(N1+N2+N3)≤0.50……(1-7)
0.35≤N1/(N1+N2+N3)≤0.48……(1-8)
0.35≤N1/(N1+N2+N3)≤0.45……(1-9)
0.36≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1-10)
0.36≤N1/(N1+N2+N3)≤0.55……(1-11)
0.36≤N1/(N1+N2+N3)≤0.50……(1-12)
0.36≤N1/(N1+N2+N3)≤0.48……(1-13)
0.36≤N1/(N1+N2+N3)≤0.45……(1-14)
烧结磁铁2容易具有高的剩余磁通密度和高的矫顽力，因此，贫Cu相8A、及富Cu相8B可以满足下述的式2-1～2-11的任意个。
0.03≤N3/N2≤0.18……(2-1)
0.03≤N3/N2≤0.12……(2-2)
0.03≤N3/N2≤0.11……(2-3)
0.04≤N3/N2≤0.20……(2-4)
0.04≤N3/N2≤0.18……(2-5)
0.04≤N3/N2≤0.12……(2-6)
0.04≤N3/N2≤0.11……(2-7)
0.10≤N3/N2≤0.20……(2-8)
0.10≤N3/N2≤0.18……(2-9)
0.10≤N3/N2≤0.12……(2-10)
0.10≤N3/N2≤0.11……(2-11)
烧结磁铁2具有高的剩余磁通密度和高的矫顽力的机理如下所述。
虽然富过渡金属相6中的铁的浓度与其它晶界相相比较高，但是，富过渡金属相6的磁化低。通过磁化低的富过渡金属相6存在于相邻的两个以上的主相颗粒4(R2T14B的结晶颗粒)之间(晶界多重点及二颗粒晶界10)，主相颗粒4彼此的磁性的结合被分断。即，相邻的两个以上的R2T14B的结晶颗粒通过磁化低的富过渡金属相6的介在而相互分离。因此，通过烧结磁铁2至少含有一定量(上述式1规定的量)的富过渡金属相6，室温及高温下的矫顽力提高。即，由于烧结磁铁2具有高的矫顽力，因此，N1/(N1+N2+N3)需要为0.30以上。
但是，富过渡金属相6过多时，烧结磁铁2的剩余磁通密度降低。这是因为，在烧结磁铁2的制造过程(烧结工序及时效处理工序)中，构成主相颗粒4(R2T14B)的过渡金属元素T由于富过渡金属相6的形成而被消费，烧结磁铁2中所占的主相颗粒4的体积比率减少。因此，由于烧结磁铁2具有高的剩余磁通密度，因此N1/(N1+N2+N3)需要为0.60以下。
另外，在烧结磁铁2的制造过程(烧结工序及时效处理工序)中，伴随富过渡金属相6的形成而富R相8中的过渡金属元素T(例如Fe)的浓度下降，因此，富R相8的磁化也降低。通过磁化低的富R相8存在于相邻的两个以上的主相颗粒4(R2T14B的结晶颗粒)之间(晶界多重点及二颗粒晶界10)，主相颗粒4彼此的磁性的结合被分断。即，相邻的两个以上的R2T14B的结晶颗粒通过磁化低的富R相8的介在而相互分离。因此，通过烧结磁铁2含有富R相8，室温及高温下的矫顽力提高。
烧结磁铁2作为富R相8至少含有一定量(上述式2中所规定的量)的富Cu相8B时，室温下的矫顽力几乎没有变化，但高温下的矫顽力提高。即，由于烧结磁铁2具有高温下的高的矫顽力，因此，N3/N2需要为0.03以上。其理由不清楚。与富Cu相8B有关的以下的机制为假说。
贫Cu相8A和富Cu相8B在室温下具有同等磁化。但是，贫Cu相8A和富Cu相8B在磁化的温度依赖性上不同。因此，伴随温度的上升，相邻的两个以上的主相颗粒4(R2T14B的结晶颗粒)的磁性的结合的强度发生变化。例如，有可能伴随温度的上升而富Cu相8B的磁化降低。而且，通过在高温下、在相邻的两个以上的主相颗粒4之间(晶界多重点及二颗粒晶界10)存在磁化低的富Cu相8B，主相颗粒4彼此的磁性的结合有可能被分断。
但是，富Cu相8B过多时，室温及高温下的烧结磁铁2的矫顽力降低。其理由不清楚。在烧结磁铁2的制造过程(例如时效处理工序)中，有富Cu相8B与贫Cu相8A相比容易滞留于晶界多重点的倾向。其结果推测为：难以形成厚的二颗粒晶界10，相邻的两个以上的主相颗粒4(R2T14B的结晶颗粒)之间的磁性分离不充分的地方增加。
烧结磁铁2具有高的剩余磁通密度和高的矫顽力的机制并不限定于上述的机制。
主相颗粒4的平均粒径没有特别限定，例如可以为1.0μm以上且10.0μm以下。烧结磁铁2中的主相颗粒4的体积的比例的合计值没有特别限定，例如可以为75体积％以上且低于100体积％。
具有上述的技术的特征的烧结磁铁2即使在不含有重稀土元素的情况下，也可以在高温下具有充分高的矫顽力。但是，为了进一步提高高温下的烧结磁铁2的矫顽力，烧结磁铁2可以含有重稀土元素。但是，重稀土元素的含量过多时，有剩余磁通密度降低的倾向。例如，烧结磁铁2中的重稀土元素的含量的合计可以为0.00质量％以上且1.00质量％以下。通过极力控制重稀土元素的使用，可以降低使用重稀土元素的资源风险。重稀土元素可以为选自钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、及镥(Lu)中的至少一种。
上述的主相颗粒4、富过渡金属相6及富R相8(贫Cu相8A及富Cu相8B)各自的组成可以通过利用能量分散型X射线光谱(EDS)仪分析烧结磁铁2的截面2cs而进行特定。
烧结磁铁2的整体的具体的组成在以下进行说明。但是，烧结磁铁2的组成的范围并不限定于以下。在可得到起因于上述的晶界相的组成的本发明的效果的限度内，烧结磁铁2的组成可以脱离以下的组成的范围。
烧结磁铁中的R的含量可以为29.50～33.00质量％。在烧结磁铁含有重稀土元素作为R的情况下，也包含重稀土元素的全部的稀土元素的合计的含量可以为29.5～33质量％。如果R的含量为该范围，有可得到高的剩余磁通密度及矫顽力的倾向。在R的含量过小的情况下，难以形成主相颗粒(R2T14B)，容易形成具有软磁性的α-Fe相，其结果有矫顽力降低的倾向。另一方面，R的含量过大的情况下，有主相颗粒的体积比率变低、剩余磁通密度降低的倾向。由于主相颗粒的体积比率升高，剩余磁通密度容易提高，因此，R的含量可以为30.00～32.50质量％。由于剩余磁通密度及矫顽力容易提高，因此，总稀土元素R中所占的Nd及Pr的比例的合计可以为80～100原子％或95～100原子％。
烧结磁铁中的B的含量可以为0.70～0.95质量％。通过B的含量小于R2T14B表示的主相的组成的化学计量比，容易形成富过渡金属相，矫顽力容易提高。在B的含量过小的情况下，有R2T17相容易析出、矫顽力降低的倾向。另一方面，在B的含量过多的情况下，也有不能充分地形成富过渡金属相、矫顽力降低的倾向。由于剩余磁通密度及矫顽力容易提高，因此，B的含量可以为0.75～0.90质量％或0.80～0.88质量％。
烧结磁铁可以含有铝(Al)。烧结磁铁中的Al的含量可以为0.03～0.60质量％、或0.03～0.30质量％以下。通过Al的含量为上述范围，烧结磁铁的矫顽力及耐腐蚀性容易提高。
烧结磁铁中的Cu的含量可以为0.01～1.50质量％、或0.03～1.00质量％、或0.05～0.50质量％。通过Cu的含量为上述范围，烧结磁铁的矫顽力、耐腐蚀性及温度特性容易提高。在Cu的含量过少的情况下，有不能充分地形成富Cu相、高温下的矫顽力降低的倾向。另一方面，Cu的含量过多时，有容易过量地形成富Cu相、室温下的矫顽力降低的倾向。由于室温下的矫顽力及高温下的矫顽力容易提高，因此，Cu的含量可以为0.01～0.50质量％。
烧结磁铁中的Co的含量可以为0.00～3.00质量％。Co与Fe同样地，可以为构成主相颗粒(R2T14B的结晶颗粒)的过渡金属元素T。通过烧结磁铁含有Co，烧结磁铁的居里温度容易提高，另外，通过烧结磁铁含有Co，晶界相的耐腐蚀性容易提高，烧结磁铁整体的耐腐蚀性容易提高。由于容易得到这些效果，因此，烧结磁铁中的Co的含量可以为0.30～2.50质量％。
Ga的含量可以为0.10～1.00质量％、或0.20～0.80质量％。Ga的含量过小时，有不能充分地形成富过渡金属相而矫顽力降低的倾向。Ga的含量过大的情况下，有过量地形成富过渡金属相、主相的体积比率降低、剩余磁通密度降低的倾向。由于剩余磁通密度及矫顽力容易提高，因此，Ga的含量可以为0.20～0.80质量％。
烧结磁铁可以含有碳(C)。烧结磁铁中的C的含量可以为0.05～0.30质量％、或0.10～0.25质量％。C的含量过小时，有容易析出R2T17相、矫顽力降低的倾向。C的含量过大时，有不能充分地形成富过渡金属相、矫顽力降低的倾向。由于矫顽力容易提高，因此，C的含量可以为0.10～0.25质量％。
烧结磁铁中的O的含量可以为0.03～0.40质量％。O的含量过小时，有烧结磁铁的耐腐蚀性降低的倾向，O的含量过大时，有矫顽力降低的倾向。由于耐腐蚀性及矫顽力容易提高，因此，O的含量可以为0.05～0.30质量％、或0.05～0.25质量％。
烧结磁铁可以含有氮(N)。烧结磁铁中的N的含量可以为0.00～0.15质量％。N的含量过大时，有矫顽力降低的倾向。
从烧结磁铁中除去了上述的元素的余部可以为仅Fe、或Fe及其它元素。由于烧结磁铁具有充分的磁特性，因此，余部中的Fe以外的元素的含量的合计相对于烧结磁铁的总质量可以为5质量％以下。
烧结磁铁作为余部(其它元素)，例如可以含有锆(Zr)。烧结磁铁中的Zr的含量可以为0.00～1.50质量％、或0.03～0.80质量％、或0.10～0.60质量％。Zr在烧结磁铁的制造过程(烧结工序)中，可抑制主相颗粒(结晶颗粒)的异常粒成长，使烧结磁铁的组织均匀且微细，提高烧结磁铁的磁特性。
烧结磁铁作为不可避免杂质，可以含有选自锰(Mn)、钙(Ca)、镍(Ni)、硅(Si)、氯(Cl)、硫(S)及氟(F)中的至少一种。烧结磁铁中的不可避免杂质的含量的合计值可以为0.001～0.50质量％。
以上的烧结磁铁整体的组成例如可以利用荧光X射线(XRF)分析法、高频感应耦合等离子体(ICP)发光分析法、及惰性气体熔融-非分散型红外线吸收(NDIR)法进行特定。
本实施方式的烧结磁铁可以适用于发动机或促动器等。例如，烧结磁铁可以在混合动力汽车、电动汽车、硬盘驱动器、磁性共振图像装置(MRI)、智能手机、数码照相机、薄型TV、扫描仪、空调器、热泵、冰箱、吸尘器、洗衣烘干机、电梯及风力发电机等各种各样的领域中被利用。
(烧结磁铁的制造方法)
以下，对上述的烧结磁铁的制造方法进行说明。
由含有构成上述的烧结磁铁的各元素的金属(原料金属)、利用薄带连铸法等制作原料合金。原料金属例如可以为稀土元素的单体(金属单体)、含有稀土元素的合金、纯铁、硼铁、或含有它们的合金。以与所期望的烧结磁铁的组成一致的方式称量这些原料金属。另外，作为原料合金，可以制作组成不同的多个合金。
将上述的原料合金进行粉碎，准备原料合金粉末。可以将原料合金在粗粉碎工序及微粉碎工序的二阶段中进行粉碎。在粗粉碎工序中，例如可以使用捣碎机、颚式破碎机、或布朗磨等粉碎方法。粗粉碎工序可以在惰性气体气氛中进行。使氢吸附于原料合金之后，可以将原料合金进行粉碎。即，作为粗粉碎工序，可以进行氢吸附粉碎。在粗粉碎工序中，将原料合金粉碎至原料合金的粒径成为数百μm左右。在接续粗粉碎工序的微粉碎工序中，将经过粗粉碎工序的原料合金进一步粉碎至其平均粒径成为3～5μm。在微粉碎工序中，例如可以使用气流粉碎机。
也可以将原料合金在粗粉碎工序和微粉碎工序的2阶段中不进行粉碎。例如，可以仅进行微粉碎工序。另外，在使用多种原料合金的情况下，可以将各原料合金分别地进行粉碎后，进行混合。
将用上述的方法得到的原料合金粉末在磁场中进行成型而得到成型体。例如，通过一边对模具内的原料合金粉末施加磁场，一边用模具将原料合金粉末进行加压，得到成型体。模具对原料合金粉末产生的压力可以为30～300MPa。施加于原料合金粉末的磁场的强度可以为950～1600kA/m。
本实施方式的烧结磁铁具备的特征的晶界多重点如下所述可通过经过接续烧结工序的三阶段的时效处理工序而形成。烧结工序及时效处理工序的温度的经时的轮廓示于图3。烧结工序及时效处理工序的详细如下所述。
在烧结工序中，使上述的成型体在真空或惰性气体气氛中烧结而得到烧结体。烧结条件可以根据作为目的的烧结磁铁的组成、原料合金的粉碎方法及粒度等而适当设定。烧结温度Ts例如可以为1000～1100℃。就烧结时间而言，进行1～24小时即可。
时效处理工序由第一时效处理、接续第一时效处理的第二时效处理和接续第二时效处理的第三时效处理构成。在三阶段的时效处理工序中，将烧结体在真空或惰性气体气氛中进行加热。如图3所示，在第一时效处理中，将烧结体在第一温度T1下进行加热。在第二时效处理中，将烧结体在第二温度T2下进行加热。在第三时效处理中，将烧结体在第三温度T3下进行加热。第一温度T1高于第二温度T2，第二温度T2高于第三温度T3。在第二时效处理中，容易形成富过渡金属相和富R相，在第三时效处理中，富R相容易分离成贫Cu相和富Cu相。即使第一温度T1低于第二温度T2的情况下，在第一时效处理中富Cu相分离成贫Cu相和富Cu相，在第二时效处理中富Cu相熔融而容易减少。即，在第一时效处理中分离成贫Cu相和富Cu相的富R相的组成在第二时效处理中容易再返回到均匀的组成。其结果，难以满足下式1及式2。即使第二温度T2低于第三温度T3的情况下，在第二时效处理中富Cu相分离成贫Cu相和富Cu相，在第三时效处理中富Cu相熔融而容易减少。即，在第二时效处理中被分离为贫Cu相和富Cu相的富R相的组成在第三时效处理中容易再返回到均匀的组成。其结果，难以满足下式1及式2。
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1)
0.03≤N3/N2≤0.20……(2)
第一温度T1可以为700～1000℃。第一温度T1低于700℃的情况下，有在第二时效处理中富过渡金属相不充分地分散、矩形比(Hk/HcJ)降低的倾向。第一温度T1超过1000℃的情况下，有稀土氧化物相不充分地分散，矩形比(Hk/HcJ)降低的倾向。第一时效处理的时间t1(将烧结体在第一温度T1下连续加热的时间)可以为1～5小时。t1低于1小时的情况下，有在第二时效处理中富过渡金属相不充分地分散、矩形比(Hk/HcJ)降低的倾向。t1超过5小时的情况下，有稀土氧化物相不充分地分散、矩形比(Hk/HcJ)降低的倾向。
第二温度T2可以为500～600℃。第二温度T2低于500℃的情况下，与贫Cu相及富Cu相相比难以形成富过渡金属相，N1/(N1+N2+N3)容易变得低于0.30。第二温度T2超过600℃的情况下，与贫Cu相及富Cu相相比容易过量地形成富过渡金属相，N1/(N1+N2+N3)容易超过0.60。第二时效处理的时间t2(将烧结体在第二温度T2下连续加热的时间)可以为1～5小时。t2低于1小时的情况下，有不能充分地形成富过渡金属相、N1/(N1+N2+N3)容易变得低于0.30、矫顽力降低的倾向。在t2超过5小时的情况下，有过量地形成富过渡金属相、N1/(N1+N2+N3)容易超过0.60、剩余磁通密度降低的倾向。即使未实施第二时效处理的情况下，也与贫Cu相及富Cu相相比难以形成富过渡金属相、N1/(N1+N2+N3)容易变得低于0.30。
第三温度T3可以为410～490℃。第三温度T3低于410℃的情况下，有不充分地产生液相、难以产生形成贫Cu相的反应、N3/N2容易变得低于0.03、高温下的矫顽力降低的倾向。第三温度T3超过490℃的情况下，有容易过量地形成富过渡金属相、N3/N2容易超过0.20、剩余磁通密度及矫顽力降低的倾向。第三时效处理的时间t3(将烧结体在第三温度T3下连续加热的时间)可以为3～5小时。在t3低于3小时的情况下，与贫Cu相相比难以形成富Cu相、N3/N2容易变得低于0.03。在t3超过5小时的情况下，过量地形成富Cu相，因此，N3/N2容易超过0.20。假使在未实施第三时效处理的情况下，与贫Cu相相比难以形成富Cu相，N3/N2容易变得低于0.03。
如图3所示，在为了开始烧结工序，将气氛的温度从低于Ts的温度(例如室温)提高至Ts的情况下，升温速度可以为0.1～20℃/分钟。“气氛的温度”为烧结体的周围的气氛的温度，例如为加热炉内的温度。在烧结工序后，将气氛的温度从Ts降低至低于T1的温度(例如室温)的情况下，降温速度可以为1～50℃/分钟。为了开始第一时效处理，将气氛的温度从低于T1的温度(例如室温)提高至T1的情况下，升温速度可以为0.1～20℃/分钟。在第一时效处理后，将气氛的温度从T1降低至低于T2的温度(例如室温)的情况下，降温速度可以为1～50℃/分钟。在为了开始第二时效处理，将气氛的温度从低于T2的温度(例如室温)提高至T2的情况下，升温速度可以为0.1～50℃/分钟。第一时效处理后，可以将气氛的温度从T1降低至T2，对第一时效处理连续地实施第二时效处理。第二时效处理后，将时效处理的气氛的温度从T2降低至T3的情况下，降温速度可以为1～50℃/分钟。第三时效处理后，将时效处理的气氛的温度从T3降低至低于T3的温度(例如室温)的情况下，降温速度可以为1～50℃/分钟。通过烧结工序、第一时效处理、第二时效处理及第三时效处理各自中的升温速度及降温速度为上述的范围内，容易满足上述式1及式2。
通过以上的方法，可得到本实施方式的烧结磁铁。
制造含有重稀土元素的烧结磁铁的情况下，使重稀土元素或其化合物(例如氢化物)附着在上述的烧结体的表面之后，可以将烧结体进行加热。通过该热扩散处理，可以使重稀土元素从烧结体的表面扩散至内部。例如，接续烧结工序而实施热扩散处理之后，可以实施第一时效处理、第二时效处理及第三时效处理。接续第一时效处理而实施热扩散处理之后，可以实施第二时效处理及第三时效处理。
[实施例]
以下，通过实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不受这些例子的任何限定。
(实施例1-1)
[烧结磁铁的制作]利用薄带连铸法，由烧结磁铁的原料金属制作了原料合金。根据原料金属的称量，调整原料合金的组成。原料合金中的各元素的含量调整为以下的值。
Nd的含量为24.96质量％。Pr的含量为6.24质量％。B的含量为0.86质量％。Co的含量为2.00质量％。Cu的含量为0.50质量％。Ga的含量为1.00质量％。Al的含量为0.20质量％。Zr的含量为0.20质量％。从原料合金中除去了上述元素的余部为Fe和极微量的不可避免的杂质(Tb等)。Nd、Pr、Fe、Co、Ga、Al、Cu及Zr各自的含量通过荧光X射线分析进行了测定。B的含量通过ICP发光分析进行测定。O的含量利用惰性气体熔融-非分散型红外线吸收法进行了测定。
使氢吸附于上述的原料合金之后，在Ar气氛中将原料合金在600℃下加热1小时而进行脱氢，由此得到原料合金粉末。即进行了氢粉碎处理。从氢粉碎处理至下述的烧结工序的各工序在氧浓度低于100ppm的非氧化的气氛下实施。
将作为粉碎助剂的油酸酰胺添加于原料合金粉末，将它们进行混合。通过油酸酰胺的添加量的调整，调整了最终的烧结磁铁中的C的含量。在接续的微粉碎工序中，使用气流粉碎机，将原料合金粉末的平均粒径调整为4μm。在接续的成型工序中，将原料合金粉末填充于模具内。而且，一边将1200kA/m的磁场施加于模具内的原料粉末，一边将原料粉末以120MPa进行加压，由此得到成型体。
在烧结工序中，在真空中将成型体于1060℃(烧结温度Ts)下加热4小时后骤冷，由此得到了烧结体。
作为时效处理工序，实施第一时效处理、接续第一时效处理的第二时效处理、和接续第二时效处理的第三时效处理。在第一时效处理、第二时效处理及第三时效处理的任一个中，将烧结体在Ar气氛中进行加热。
在第一时效处理中，将烧结体在900℃(第一温度T1)下加热60分钟。
在第二时效处理中，在下述表1所示的第二温度T2下将烧结体进行加热。第二时效处理的时间t2(将烧结体在第二温度T2下连续加热的时间)示于下述表1。
在第三时效处理中，在下述表1所示的第三温度T3下将烧结体进行加热。第三时效处理的时间t3(将烧结体在第三温度T3下连续加热的时间)示于下述表1。
通过以上的方法，得到实施例1-1的烧结磁铁。
[烧结磁铁的组成分析]
对烧结磁铁的组成进行分析的结果，烧结磁铁中的各元素的含量如下所述。Nd的含量为24.80质量％。Pr的含量为6.20质量％。B的含量为0.86质量％。Co的含量为2.00质量％。Cu的含量为0.50质量％。Ga的含量为1.00质量％。Al的含量为0.20质量％。Zr的含量为0.20质量％。氧的含量为0.08质量％。从原料合金中除去了上述元素的余部为Fe和极微量的不可避免的杂质(Tb等)。Nd、Pr、Fe、Co、Ga、Al、Cu及Zr各自的含量通过荧光X射线分析进行测定。B的含量通过ICP发光分析进行测定。O的含量利用惰性气体熔融-非分散型红外线吸收法进行测定。
[磁特性的测定]
测定了23℃(室温)下的烧结磁铁的剩余磁通密度(Br)及矫顽力(HcJ)。另外，测定了150℃(高温)下的烧结磁铁的HcJ。在Br及HcJ的测定中使用B-H示踪仪。磁特性的测定的结果示于下述表1。
[烧结磁铁的截面的分析]
将烧结磁铁相对于其取向方向垂直地切断。将烧结磁铁的断面用离子铣削磨削去，除去形成于断面上的氧化物等杂质。接着，将烧结磁铁的断面的一部分区域用扫描电子显微镜(SEM)和能量分散型X射线光谱(EDS)仪进行分析。所分析的区域的尺寸为100μm×100μm。所分析的区域为距离烧结磁铁的表面的深度超过300μm的区域，换句话说，所分析的区域为烧结磁铁的断面中的距离断面的外缘(外周部)的距离超过300μm的区域。作为SEM，使用了Hitachi High-Technologies Corporation制的肖特基扫描电子显微镜“SU5000”。作为EDS装置，使用株式会社堀场制作所制的“能量分散型X射线分析装置EMAX Evolution/EMAX ENERGY(EMAX X-MaxN检测器规格)”。测定条件如下地设定。以下所记载的各元素的浓度(单位：原子％)为基于利用EDS的定量分析的值，为O、Al、Fe、Co、Cu、Ga、Nd及Pr各自的浓度的合计为100原子％时的值。
加速电压：15kV
斑点强度：30
运行距离：10mm
分析的结果，确认实施例1-1的烧结磁铁具有以下的特征。
烧结磁铁具备含有R2T14B的结晶的多个主相颗粒和至少被三个主相颗粒包围的晶界相即多个晶界多重点。T为Fe及Co。
一部分晶界多重点是含有R6T13Ga且满足下式T1的富过渡金属相。R为Nd及Pr。T为Fe及Co。
1.50≤([Fe]+[Co])/[R]≤3.00……(T1)
[Fe]是晶界多重点中的Fe的浓度，[Co]是晶界多重点中的Co的浓度，[R]是晶界多重点中的R的浓度，[Fe]、[Co]及[R]各自的单位是原子％。
一部分晶界多重点是满足下式R1、R2及C1的贫Cu相。一部分晶界多重点是满足下式R1、R2及C2的富Cu相。
0.00≤([Fe]+[Co])/[R]＜1.50……(R1)
0.00≤[O]/[R]＜0.35……(R2)
0.00≤[Cu]/[R]＜0.25……(C1)
0.25≤[Cu]/[R]≤1.00……(C2)
[O]是晶界多重点中的O的浓度，[Cu]是晶界多重点中的Cu的浓度，[O]及[Cu]各自的单位是原子％。
一部分晶界多重点不是富过渡金属相、贫Cu相及富Cu相，而是由R的氧化物构成的相(稀土氧化物相)。
从烧结磁铁的断面中随意地选出尺寸大于1.0μm×1.0μm的100处的晶界多重点。在所选出的各晶界多重点中进行利用EDS的点分析。但是，在100处的晶界多重点中不含有稀土氧化物相。基于利用EDS的点分析的结果，计算作为富过渡金属相的晶界多重点的个数N1、作为贫Cu相的晶界多重点的个数N2、及作为富Cu相的晶界多重点的个数N3。N1、N2及N3之和为100。接着，算出N1/(N1+N2+N3)及N3/N2各自的值。实施例1-1的N1/(N1+N2+N3)及N3/N2示于下述表1。
(实施例1-2、1-3、2-1～2-3)
(比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-3)
除以下的事项之外，用与实施例1-1同样的方法制作实施例1-2、1-3、2-1～2-3及比较例1-1～1-5、2-1～2-3、3-1～3-3各自的烧结磁铁。
各实施例的T2、t2、T3及t3为下述表1所示的值。除比较例3-1～3-3之外的各比较例的T2及t2为下述表1所示的值。在比较例3-1～3-3各自的时效处理工序中，不实施第二时效处理，接续第一时效处理而实施第三时效处理。除比较例2-1之外的各比较例的T3及t3为下述表1所示的值。在比较例2-1的时效处理工序中，未实施第三时效处理。
用与实施例1-1同样的方法测定其它实施例及比较例各自的烧结磁铁的磁特性。磁特性的测定的结果示于下述表1。优选23℃下的Br为13.5kG以上，且23℃下的HcJ为22.5kOe以上，且150℃下的HcJ为7.8kOe以上。
用与实施例1-1同样的方法分析其它实施例及比较例各自的烧结磁铁的断面。各烧结磁铁的断面的分析的结果示于下述表1。已确认：实施例1-2、1-3、2-1～2-3各自的烧结磁铁与实施例1-1同样地，具有与主相颗粒及晶界多重点有关的上述特征。在全部的实施例中，确认满足下式1及式2。
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1)
0.03≤N3/N2≤0.20……(2)
确认了除比较例1-4、1-5、2-1及2-2之外的各比较例的烧结磁铁中，作为晶界多重点，具备富过渡金属相、贫Cu相及富Cu相。在比较例2-1及2-2各自的烧结磁铁的断面中，检测到富过渡金属相及贫Cu相，但没有检测到富Cu相。满足上述式1及式2这两者的比较例不存在。
[表1]
Figure BDA0002001160910000201
用SEM拍摄的实施例2-3的烧结磁铁的截面的图像示于图4。图4所示的晶界多重点1、2及3各自中的各元素的浓度(单位：原子％)示于下述表2。如上所述，各元素的浓度为基于利用EDS的点分析的值。图4中，黑的部分为主相颗粒。
[表2]
表2 O Al Fe Co Cu Ga R 合计 ([Fe]+[Co])/[R] [O]/[R] [Cu]/[R]
单位 原子％ 原子％ 原子％ 原子％ 原子％ 原子％ 原子％ 原子％ - - -
晶界多重点1 4.63 1.79 56.81 2.35 0.46 4.94 29.01 100.00 2.04 0.16 0.02
晶界多重点1A 3.88 1.69 56.98 2.78 0.53 5.27 28.87 100.00 2.07 0.13 0.02
晶界多重点1B 3.74 1.35 58.38 2.14 0.49 5.39 28.51 100.00 2.12 0.13 0.02
晶界多重点1C 3.60 1.90 57.17 2.49 0.32 5.14 29.38 100.00 2.03 0.12 0.01
晶界多重点1D 4.66 2.06 57.27 2.70 0.51 4.70 28.09 100.00 2.13 0.17 0.02
晶界多重点1E 4.08 2.23 57.74 3.24 0.28 4.84 27.59 100.00 2.21 0.15 0.01
晶界多重点2 3.83 0.32 30.40 0.79 13.49 4.54 46.62 100.00 0.67 0.08 0.29
晶界多重点2A 4.87 0.31 31.70 0.48 14.08 4.13 44.42 100.00 0.72 0.11 0.32
晶界多重点2B 8.51 0.38 29.42 0.55 14.42 3.88 42.84 100.00 0.70 0.20 0.34
晶界多重点2C 3.64 0.00 38.10 0.66 15.28 4.09 38.23 100.00 1.01 0.10 0.40
晶界多重点2D 4.03 0.21 31.27 0.00 21.93 4.62 37.95 100.00 0.82 0.11 0.58
晶界多重点2E 3.94 0.50 36.26 0.44 14.57 3.74 40.55 100.00 0.91 0.10 0.36
晶界多重点3 5.29 0.40 28.26 1.62 6.45 12.28 45.69 100.00 0.65 0.12 0.14
晶界多重点3A 5.51 0.49 20.18 1.70 7.35 13.46 51.32 100.00 0.43 0.11 0.14
晶界多重点3B 5.26 0.33 34.55 1.58 6.08 11.09 41.12 100.00 0.88 0.13 0.15
晶界多重点3C 4.98 0.42 12.99 2.63 7.93 14.06 56.98 100.00 0.27 0.09 0.14
晶界多重点3D 4.63 0.32 36.38 2.74 3.89 6.89 45.15 100.00 0.87 0.10 0.09
晶界多重点3E 4.05 0.33 43.18 1.31 5.09 5.88 40.17 100.00 1.11 0.10 0.13
如表2所示，已确认：晶界多重点1为满足上述式T1的富过渡金属相。用EDS测定在SEM图像中以与晶界多重点1同样的对比度可见的晶界多重点1A～1E各自的组成。测定结果示于表2。已确认：晶界多重点1A～1E为满足上述式T1的富过渡金属相。已确认：晶界多重点2为满足上述式R1、R2及C2的富Cu相。在SEM图像中，用EDS测定以与晶界多重点2同样的对比度可见的晶界多重点2A～2E各自的组成。EDS的测定结果示于表2。已确认：晶界多重点2A～2E为满足上述式R1、R2及C2的富Cu相。已确认：晶界多重点3为满足上述式R1、R2及C1的贫Cu相。用EDS测定在SEM图像中以与晶界多重点3同样的对比度可见的晶界多重点3A～3E各自的组成。测定结果示于表2。已确认：晶界多重点3A～3E为满足上述式R1、R2及C1的贫Cu相。如图4所示，已确认：在一部分二颗粒晶界中形成与晶界多重点1连续的富过渡金属相。另外，已确认：在一部分二颗粒晶界中形成与晶界多重点2连续的富Cu相。另外，已确认：在一部分二颗粒晶界中形成与晶界多重点3连续的贫Cu相。
工业上的可利用性
本发明的R-T-B系烧结磁铁磁特性优异，因此适用于例如搭载于混合动力车或电动汽车的发动机。

Claims (44)

1.一种R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述R-T-B系烧结磁铁含有稀土元素R、过渡金属元素T、B、Cu及Ga，
所述R-T-B系烧结磁铁中，作为R含有Nd及Pr中的至少一种，
所述R-T-B系烧结磁铁中，作为T含有Fe及Co中的至少Fe，
所述R-T-B系烧结磁铁具备：
含有R2T14B的结晶的多个主相颗粒、和
多个作为被至少三个所述主相颗粒包围的晶界相的晶界多重点，
多个所述晶界多重点被分类为富过渡金属相及富R相的至少两个相，
所述富R相被分类为贫Cu相及富Cu相的至少两个相，
所述富过渡金属相是含有R、T及Ga，且满足下述式T1的相，
所述富R相是满足下述式R1及式R2的相，
所述贫Cu相是满足下述式C1的相，
所述富Cu相是满足下述式C2的相，
所述富过渡金属相、所述贫Cu相、及所述富Cu相满足下述式1，
所述贫Cu相及所述富Cu相满足下述式2，
1.50≤([Fe]+[Co])/[R]≤3.00……(T1)
0.00≤([Fe]+[Co])/[R]＜1.50……(R1)
0.00≤[O]/[R]＜0.35……(R2)
0.00≤[Cu]/[R]＜0.25……(C1)
0.25≤[Cu]/[R]≤1.00……(C2)
所述式T1及所述式R1中的[Fe]是所述晶界多重点中的Fe的浓度，所述式T1及所述式R1中的[Co]是所述晶界多重点中的Co的浓度，所述式T1、所述式R1、所述式R2、所述式C1及所述式C2中的[R]是所述晶界多重点中的R的浓度，所述式R2中的[O]是所述晶界多重点中的O的浓度，所述式C1及所述式C2中的[Cu]是所述晶界多重点中的Cu的浓度，[Fe]、[Co]、[R]、[O]及[Cu]各自的单位是原子％，
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.60……(1)
0.03≤N3/N2≤0.20……(2)
所述式1中的N1是处于所述R-T-B系烧结磁铁的截面的所述多个晶界多重点中的所述富过渡金属相的个数，所述式1及所述式2中的N2是处于所述R-T-B系烧结磁铁的截面的所述多个晶界多重点中的所述贫Cu相的个数，所述式1及所述式2中的N3是处于所述R-T-B系烧结磁铁的截面的所述多个晶界多重点中的所述富Cu相的个数。
2.根据权利要求1所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
具备多个作为位于相邻的两个所述主相颗粒之间的晶界相的二颗粒晶界，
至少一部分的所述二颗粒晶界包含所述富过渡金属相及所述富R相中的至少任意个。
3.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富过渡金属相为含有R6T13Ga的相。
4.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富过渡金属相为仅由R6T13Ga构成的相。
5.根据权利要求3所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述R6T13Ga为Nd6Fe13Ga。
6.根据权利要求4所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述R6T13Ga为Nd6Fe13Ga。
7.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富R相仅含有Fe作为过渡金属元素T。
8.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富R相含有Fe及Co两者作为过渡金属元素T。
9.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富R相不含有过渡金属元素T。
10.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富R相含有O。
11.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富R相不含有O。
12.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
晶界多重点的一部分为稀土氧化物相。
13.根据权利要求12所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述稀土氧化物相为含有R的氧化物的相。
14.根据权利要求12所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述稀土氧化物相为仅由R的氧化物构成的相。
15.根据权利要求12所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
在所述稀土氧化物相中，[O]/[R]为0.35以上。
16.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述贫Cu相为满足下式C1’的相，
0.00≤[Cu]/[R]≤0.18……(C1’)。
17.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富过渡金属相、所述贫Cu相、及所述富Cu相满足下述的式1-1，
0.30≤N1/(N1+N2+N3)≤0.55……(1-1)。
18.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述富过渡金属相、所述贫Cu相、及所述富Cu相满足下述的式1-6，
0.35≤N1/(N1+N2+N3)≤0.55……(1-6)。
19.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述贫Cu相、及富Cu相满足下述的式2-1，
0.03≤N3/N2≤0.18……(2-1)。
20.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述贫Cu相、及富Cu相满足下述的式2-5，
0.04≤N3/N2≤0.18……(2-5)。
21.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
主相颗粒的平均粒径为1.0μm以上且10.0μm以下。
22.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
烧结磁铁中的主相颗粒的体积的比例的合计值为75体积％以上且低于100体积％。
23.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
重稀土元素的含量的合计为0.00质量％以上且1.00质量％以下。
24.根据权利要求23所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述重稀土元素为选自Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及Lu中的至少一种。
25.根据权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
由29.50～33.00质量％的R、
0.70～0.95质量％的B、
0.03～0.60质量％的Al、
0.01～1.50质量％的Cu、
0.00～3.00质量％的Co、
0.10～1.00质量％的Ga、
0.05～0.30质量％的C、
0.03～0.40质量％的O、及
余部构成，
所述余部是仅Fe、或Fe及其它元素。
26.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
R的含量为30.00～32.50质量％。
27.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
总稀土元素R中所占的Nd及Pr的比例的合计为80～100原子％。
28.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
总稀土元素R中所占的Nd及Pr的比例的合计为95～100原子％。
29.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
B的含量为0.75～0.90质量％。
30.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
B的含量为0.80～0.88质量％。
31.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
Al的含量为0.03～0.30质量％。
32.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
Cu的含量为0.03～1.00质量％。
33.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
Cu的含量为0.01～0.50质量％。
34.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
Cu的含量为0.05～0.50质量％。
35.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
Co的含量为0.30～2.50质量％。
36.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
Ga的含量为0.20～0.80质量％。
37.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
C的含量为0.10～0.25质量％。
38.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
O的含量为0.05～0.30质量％。
39.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
O的含量为0.05～0.25质量％。
40.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述烧结磁铁进一步含有0.00～0.15质量％的N。
41.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
所述余部中的Fe以外的元素的含量的合计相对于烧结磁铁的总质量为5质量％以下。
42.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
作为所述余部含有0.00～1.50质量％的Zr。
43.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
作为所述余部含有0.03～0.80质量％的Zr。
44.根据权利要求25所述的R-T-B系烧结磁铁，其中，
作为所述余部含有0.10～0.60质量％的Zr。
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