CN111724958B - R-t-b系永久磁铁 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种剩余磁通密度Br、矫顽力HcJ及耐腐蚀性良好的R‑T‑B系永久磁铁。一种R‑T‑B系永久磁铁，其中，R为一种以上的稀土元素，T为Fe及Co，B为硼。所述磁铁含有M、C及N。M为选自Cu、Ga、Mn、Zr及Al中的两种以上，并且至少含有Cu及Ga。R的合计含量为29.0质量％以上且33.5质量％以下，Co的含量为0.10质量％以上且0.49质量％以下，B的含量为0.80质量％以上且0.96质量％以下，M的合计含量为0.63质量％以上且4.00质量％以下，Cu的含量为0.51质量％以上且0.97质量％以下，Ga的含量为0.12质量％以上且1.07质量％以下，C的含量为0.065质量％以上且0.200质量％以下，N的含量为0.023质量％以上且0.323质量％以下，Fe为实际的剩余部分。

Description

R-T-B系永久磁铁
技术领域
本发明涉及一种R-T-B系永久磁铁。
背景技术
在专利文献1中公开有具有R2T14B晶粒的R-T-B系烧结磁铁。公开了在由相邻的2个以上的R2T14B晶粒形成的晶界中具有R、Ga、Co、Cu、N的浓度均高于R2T14B晶粒内的R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。而且，公开了根据该特征，从而兼备优异的耐腐蚀性及良好的磁特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/020180号
发明内容
发明所要解决的技术问题
目前，还在寻求磁特性及耐腐蚀性良好的R-T-B系永久磁铁。
本发明的目的在于提供一种剩余磁通密度Br、矫顽力HcJ及耐腐蚀性良好的R-T-B系永久磁铁。
用于解决技术问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明所涉及的R-T-B系永久磁铁是R为一种以上的稀土元素，T为Fe及Co，B为硼的R-T-B系永久磁铁，其中，所述R-T-B系永久磁铁含有M、C及N，
M为选自Cu、Ga、Mn、Zr及Al中的两种以上，并且至少含有Cu及Ga，
将所述R-T-B系永久磁铁整体设为100质量％，
R的合计含量为29.0质量％以上且33.5质量％以下，
Co的含量为0.10质量％以上且0.49质量％以下，
B的含量为0.80质量％以上且0.96质量％以下，
M的合计含量为0.63质量％以上且4.00质量％以下，
Cu的含量为0.51质量％以上且0.97质量％以下，
Ga的含量为0.12质量％以上且1.07质量％以下，
C的含量为0.065质量％以上且0.200质量％以下，
N的含量为0.023质量％以上且0.323质量％以下，
Fe为实际的剩余部分。
本发明的R-T-B系永久磁铁具有上述的特征，由此，Br、HcJ及耐腐蚀性良好。
Mn的含量也可以为0.02质量％以上且0.08质量％以下。
Zr的含量也可以为0.15质量％以上且0.42质量％以下。
Al的含量也可以为0.08质量％以上且0.41质量％以下。
Co、Cu及Al的合计含量也可以为1.00质量％以上且2.00质量％以下。
Co及Mn的合计含量也可以为0.40质量％以上且1.00质量％以下。
具体实施方式
以下，基于实施方式对本发明进行说明。
＜R-T-B系永久磁铁＞
对本实施方式的R-T-B系永久磁铁进行说明。本实施方式的R-T-B系永久磁铁含有由具有R2T14B型晶体结构的晶粒构成的主相颗粒。本实施方式的R-T-B系永久磁铁具有由相邻的两个以上的主相颗粒形成的晶界。本实施方式的R-T-B系永久磁铁也可以在晶界中具有R、Ga、Co、Cu、Nd的浓度均高于主相颗粒的R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。
主相颗粒的平均粒径通常为1μm～30μm左右。
晶界包含由相邻的两个主相颗粒形成的二颗粒晶界和由相邻的三个以上的主相颗粒形成的多颗粒晶界。另外，R-Ga-Co-Cu-N浓缩部是存在于晶界中，且R、Ga、Co、Cu、N的各浓度均比主相颗粒内高的区域。在R-Ga-Co-Cu-N浓缩部中只要含有R、Ga、Co、Cu、N作为主要成分即可，也可以含有这些以外的成分。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁的晶界至少包含上述的R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。除了R-Ga-Co-Cu-N浓缩部以外，也可以包含R的浓度比R2T14B晶粒高的富R相或硼(B)的浓度比R2T14B晶粒高的富B相等。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁也可以为使用R-T-B系合金所形成的烧结体。
R表示稀土元素的至少一种。稀土元素是指属于长周期型元素周期表的第3族的Sc、Y和镧系元素。镧系元素包含例如La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等。稀土元素可以分类为轻稀土元素及重稀土元素，重稀土元素是指Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，轻稀土元素是重稀土元素以外的稀土元素。在本实施方式中，从适当地控制制造成本及磁特性的观点考虑，也可以含有Nd和/或Pr作为R。另外，特别是从提高HcJ的观点考虑，也可以包含轻稀土元素和重稀土元素两者。重稀土元素的含量没有特别限制，也可以不包含重稀土元素。重稀土元素的含量例如为5质量％以下(包含0质量％)。
在本实施方式中，T为Fe及Co。另外，B为硼。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的R的合计含量为29.0质量％以上且33.5质量％以下。在R的合计含量过少的情况下，R-T-B系永久磁铁的主相颗粒的生成不充分。因此，具有软磁性的α-Fe等析出，HcJ降低。另外，当R的合计含量过多时，R-T-B系永久磁铁的主相颗粒的体积比率减少，Br降低。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的B的含量为0.80质量％以上且0.96质量％以下。也可以为0.80质量％以上且0.90质量％以下。在B的含量过少的情况下，HcJ降低。进一步，烧结性降低。在B的含量过多的情况下，容易产生异常晶粒生长。而且，Br及耐腐蚀性降低。
T为Fe及Co。本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的Co的含量为0.10质量％以上且0.49质量％以下。也可以为0.10质量％以上且0.44质量％以下。也可以为0.20质量％以上且0.42质量％以下。也可以为0.20质量％以上且0.39质量％以下。在Co的含量过少的情况下，R-Ga-Co-Cu-N浓缩部难以形成，耐腐蚀性降低。在Co的含量过多的情况下，Br及HcJ降低。另外，本实施方式的R-T-B系永久磁铁具有成为高价的趋势。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁还包含M。M是选自Cu、Ga、Mn、Zr及Al中的两种以上，并且至少包含Cu及Ga。M的合计含量没有特别限制，例如为0.63质量％以上且4.00质量％以下。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的Cu的含量为0.51质量％以上且0.97质量％以下。也可以为0.53质量％以上且0.97质量％以下。也可以为0.55质量％以上且0.80质量％以下。通过充分包含Cu，即使Co的含量为0.49质量％以下，也充分地形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。在Cu的含量过少的情况下，R-Ga-Co-Cu-N浓缩部难以形成，耐腐蚀性降低。在Cu的含量过多的情况下，Br降低。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的Ga的含量为0.12质量％以上且1.07质量％以下。也可以为0.13质量％以上且1.06质量％以下。也可以为0.55质量％以上且0.82质量％以下。通过充分地包含Ga，即使Co的含量为0.49质量％以下，也充分地形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。在Ga的含量过少的情况下，R-Ga-Co-Cu-N浓缩部难以形成，耐腐蚀性降低。在Ga的含量过多的情况下，Br降低。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁根据需要也可以含有Al。通过含有Al，即使Co的含量为0.49质量％以下，也容易充分地形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。Al的含量没有特别限制，也可以不包含Al。Al的含量例如为0.08质量％以上且0.41质量％以下。也可以为0.10质量％以上且0.19质量％以下。Al的含量越少，HcJ及耐腐蚀性越容易降低。Al的含量越多，Br越容易降低。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁根据需要也可以含有Zr。通过含有Zr，在晶界中容易形成ZrB相。通过形成ZrB相，耐腐蚀性及烧结温度的特性稳定性提高。Zr的含量没有特别限制，也可以不包含Zr。Zr的含量例如为0.15质量％以上且0.42质量％以下。也可以为0.22质量％以上且0.31质量％以下。Zr的含量越少，耐腐蚀性及烧结性越容易降低。Zr的含量越多，Br越容易降低。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁根据需要也可以含有Mn。通过含有Mn，即使Co的含量为0.49质量％以下，也容易充分地形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。Mn的含量没有特别限制，也可以不包含Mn。Mn的含量例如为0.02质量％以上且0.08质量％以下。也可以为0.03质量％以上且0.05质量％以下。Mn的含量越少，耐腐蚀性越容易降低。Mn的含量越多，Br及HcJ越容易降低。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的Co、Cu及Al的合计含量也可以为1.00质量％以上。通过将Co、Cu及Al的合计含量设定为1.00质量％以上，耐腐蚀性容易提高。Co、Cu及Al的合计含量没有上限，例如为2.00质量％以下。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的Co及Mn的合计含量也可以为0.40质量％以上。通过将Co及Mn的合计含量设定为0.40质量％以上，耐腐蚀性容易提高。Co及Mn的合计含量没有上限，例如为1.00质量％以下。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁包含C及N。
在本实施方式的R-T-B系永久磁铁中，碳量为0.065质量％以上且0.200质量％以下。也可以为0.073质量％以上且0.202质量％以下，也可以为0.076质量％以上且0.105质量％以下。通过碳量为上述范围内，在晶界中容易形成适量的富Fe相。富Fe相是Fe的浓度比主相颗粒内高的具有La6Co11Ga3型的晶体结构的相。在碳量过少的情况下，烧结性降低，HcJ及耐腐蚀性降低。在碳量过多的情况下，HcJ及耐腐蚀性降低。
在本实施方式的R-T-B系永久磁铁中，氮量为0.023质量％以上且0.323质量％以下。也可以为0.035质量％以上且0.096质量％以下。通过氮量为上述范围内，在晶界中容易形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。在氮量过少的情况下，难以形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，耐腐蚀性降低。在氮量过多的情况下，HcJ降低。R-T-B系永久磁铁中的氮的添加方法没有特别限定，例如，如后所述，可以通过在规定浓度的氮气气氛下对原料合金进行热处理，从而导入氮。或者，也可以使用例如尿素等包含氮的助剂等作为粉碎助剂来导入氮。此外，也可以通过使用包含氮的化合物作为原料合金的处理剂，在R-T-B系永久磁铁中的晶界中导入氮。
R-T-B系永久磁铁中的碳量、氮量的测定方法能够使用通常已知的方法。碳量通过例如氧气流中燃烧-红外线吸收法进行测定，氮量通过例如惰性气体熔融-热导法进行测定。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁中的Fe的含量为R-T-B系永久磁铁的构成要素中的实际的剩余部分。Fe的含量为实际的剩余部分具体而言，是指上述的元素，即R、T、B、M、C、N以外的元素的合计含量为1质量％以下的情况。
在本实施方式的R-T-B系永久磁铁中，也可以在晶界中形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。在未形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部的R-T-B系永久磁铁中，难以充分地抑制由于使用环境中的水蒸气等的水引起的腐蚀反应中产生的氢吸附于晶界，从而R-T-B系永久磁铁的耐腐蚀性容易降低。
在本实施方式中，通过在晶界中形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，能够有效地抑制使用环境中的水蒸气等的水侵入R-T-B系永久磁铁内与R-T-B系永久磁铁中的R反应而产生的氢被晶界整体吸附。因此，通过在晶界中形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，能够抑制R-T-B系永久磁铁的腐蚀向内部进展，并且能够具有良好的磁特性。
R-T-B系永久磁铁的腐蚀是通过因使用环境下的水蒸气等形成的水与R-T-B系永久磁铁中的R引起的腐蚀反应中产生的氢被R-T-B系永久磁铁中的晶界中存在的富R相吸附而进行的。氢被富R相吸附的结果是R-T-B系永久磁铁的腐蚀加速向R-T-B系永久磁铁的内部发展。
即，认为R-T-B系永久磁铁的腐蚀以如下的过程进行。首先，由于存在于晶界的富R相容易被氧化，因此，存在于晶界的富R相的R被使用环境下的水蒸气等形成的水氧化，R被腐蚀而变化为氢氧化物，在该过程中产生氢。
2R+6H2O→2R(OH)3+3H2…(I)
接着，该产生的氢被未腐蚀的富R相吸附。
2R+xH2→2RHx…(Ⅱ)
然后，通过吸氢，富R相更容易被腐蚀，并且通过发生了吸氢的富R相和水产生的腐蚀反应而产生被富R相吸附的量以上的氢。
2RHx+6H2O→2R(OH)3+(3+x)H2…(Ⅲ)
由于上述(I)～(Ⅲ)的连锁反应，R-T-B系永久磁铁的腐蚀向R-T-B系永久磁铁的内部进行，富R相变化为R氢氧化物、R氢化物。通过伴随该变化的体积膨胀而积蓄应力，导致R-T-B系永久磁铁的主相颗粒的脱落。而且，由于主相颗粒的脱落，从而出现R-T-B系永久磁铁的新生面，R-T-B系永久磁铁的腐蚀进一步向R-T-B系永久磁铁的内部进行。
因此，本实施方式的R-T-B系永久磁铁在晶界，特别是多晶粒晶界容易具有R-Ga-Co-Cu-N浓缩部。R-Ga-Co-Cu-N浓缩部难以吸附氢，因此，能够防止由于腐蚀反应产生的氢吸附到内部的富R相，从而能够抑制上述过程的腐蚀向内部的进行。另外，R-Ga-Co-Cu-N浓缩部与富R相比，难以被氧化，因此，也能够抑制由腐蚀产生的氢本身。因此，根据本实施方式的R-T-B系永久磁铁，能够大幅提高R-T-B系永久磁铁的耐腐蚀性。另外，在本实施方式中，富R相也可以存在于晶界中。即使富R相存在于晶界中，通过具有R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，也能够有效地防止氢吸附到内部的富R相，因此，能够充分地提高耐腐蚀性。
在本实施方式的R-T-B系永久磁铁中，对于晶界的R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，R-Ga-Co-Cu-N浓缩部中的N的原子数也可以相对于R、Fe、Ga、Co、Cu、N的原子数之和为1～13％。通过以这样的比率存在包含N的R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，能够有效地抑制由水和R-T-B系永久磁铁中的R的腐蚀反应产生的氢吸附到内部的富R相，能够抑制R-T-B系永久磁铁的腐蚀向内部的进行。此外，本实施方式的R-T-B系永久磁铁能够具有良好的磁特性。
另外，R-Ga-Co-Cu-N浓缩部中的Ga的原子数也可以相对于R、Fe、Ga、Co、Cu、N的原子数之和为7～16％，Co的原子数也可以相对于R、Fe、Ga、Co、Cu、N的原子数之和为1～9％，Cu的原子数也可以相对于R、Fe、Ga、Co、Cu、N的原子数之和为4～8％。通过以这样的比率存在包含各元素的R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，容易有效地抑制由水和R-T-B系永久磁铁中的R的腐蚀反应产生的氢吸附于内部的富R相。能够抑制R-T-B系永久磁铁的腐蚀向内部进行，并且本实施方式的R-T-B系永久磁铁容易具有更良好的磁特性。
本实施方式的R-T-B系永久磁铁通常被加工成任意的形状来使用。本实施方式的R-T-B系永久磁铁的形状没有特别限定，例如，能够设为长方体、六面体、平板状、四棱柱等柱状、R-T-B系永久磁铁的截面形状为C型的圆筒状等任意的形状。作为四棱柱，例如也可以为底面为长方形的四棱柱、底面为正方形的四棱柱。
另外，本实施方式的R-T-B系永久磁铁中包含加工该磁铁并磁化的磁铁制品和未磁化该磁铁的磁铁制品两者。
＜R-T-B系永久磁铁的制造方法＞
对制造具有如上所述的构成的本实施方式的R-T-B系永久磁铁的方法的一个例子进行说明。制造本实施方式的R-T-B系永久磁铁(R-T-B系烧结磁铁)的方法具有以下的工序。
(a)准备原料合金的合金准备工序
(b)粉碎原料合金的粉碎工序
(c)将得到的合金粉末进行成型的成型工序
(d)烧结成型体，得到R-T-B系永久磁铁的烧结工序
(e)对R-T-B系永久磁铁进行时效处理的时效处理工序
(f)冷却R-T-B系永久磁铁的冷却工序
(g)加工R-T-B系永久磁铁的加工工序
(h)使重稀土元素扩散到R-T-B系永久磁铁的晶界的晶界扩散工序
(i)对R-T-B系永久磁铁进行表面处理的表面处理工序
[合金准备工序]
准备成为本实施方式的R-T-B系永久磁铁的原料的组成的原料合金(合金准备工序)。在合金准备工序中，将与本实施方式的R-T-B系永久磁铁的组成对应的原料金属在真空或Ar气体等惰性气体气氛中进行熔融。然后，使用熔融后的原料金属进行铸造，从而制作具有所期望的组成的原料合金。此外，在本实施方式中，对单合金法进行说明，但也可以为将第一合金和第二合金这两种合金混合来制作原料粉末的二合金法。
作为原料金属，例如可以使用稀土类金属或稀土类合金、纯铁、硼铁、甚至这些的合金或化合物等。铸造原料金属的铸造方法例如为铸块铸造法、薄带连铸法、书型铸模法(book molding method)或离心铸造法等。在得到的原料合金具有凝固偏析的情况下，根据需要进行均质化处理。在进行原料合金的均质化处理时，在真空或惰性气体气氛下，以700℃以上且1500℃以下的温度保持1小时以上来进行。由此，原料合金被熔融并均质化。
[粉碎工序]
在制作了原料合金之后，粉碎原料合金(粉碎工序)。粉碎工序具有粉碎至粒径成为数百μm～数mm的程度的粗粉碎工序和微粉粹至粒径成为数μm左右的微粉碎工序。
(粗粉碎工序)
将原料合金粗粉碎至粒径成为数百μm～数mm的程度(粗粉碎工序)。由此，得到原料合金的粗粉碎粉末。粗粉碎例如能够通过在使氢吸附于原料合金之后，基于不同的相之间的氢吸附量的差异使氢放出，进行脱氢而发生自我崩溃性粉碎(氢吸附粉碎)来进行。
形成R-Ga-Co-Cu-N浓缩部时所需的氮的添加量能够通过在氢吸附粉碎中调节脱氢处理时的气氛的氮气浓度来控制。最适合的氮气浓度根据原料合金的组成等而变化，但也可以为300ppm以上。
此外，就粗粉碎工序而言，除了如上所述使用氢吸附粉碎以外，也可以在惰性气体气氛中使用捣碎机、颚式破碎机、布朗粉碎机等粗粉碎机来进行。
另外，为了得到高的磁特性，从粉碎工序到后述的烧结工序的各工序的气氛也可以为低氧浓度。氧浓度通过各制造工序中的气氛的控制等来调节。如果各制造工序的氧浓度高，则粉碎原料合金得到的合金粉末中的稀土元素氧化，并生成R氧化物。R氧化物在烧结中没有被还原，以R氧化物的形式直接在晶界析出。其结果，得到的R-T-B系永久磁铁的Br降低。因此，例如也可以将各工序的氧的浓度设为100ppm以下。
(微粉碎工序)
在对原料合金进行了粗粉碎之后，将得到的原料合金的粗粉碎粉末微粉碎至平均粒径成为数μm左右(微粉碎工序)。由此，得到原料合金的微粉碎粉末。通过将粗粉碎的粉末进一步进行微粉碎，能够得到例如具有1μm以上且10μm以下、或3μm以上且5μm以下的颗粒的微粉碎粉末。
微粉碎通过适当调整粉碎时间等条件，并且使用喷射式粉碎机、球磨机、振动磨机、湿式磨碎机等微粉碎机对粗粉碎后的粉末进行进一步的粉碎来实施。喷射式粉碎机是从狭小的喷嘴释放高压的惰性气体(例如，N2气体)产生高速的气流，通过该高速的气流加速原料合金的粗粉碎粉末并使原料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。
在对原料合金的粗粉碎粉末进行微粉碎时，通过添加硬脂酸锌、尿素、油酸酰胺等粉碎助剂，能够得到在成型时取向性高的微粉碎粉末。另外，通过控制粉碎助剂的添加量，能够控制最终得到的R-T-B系永久磁铁中的C的含量、N的含量等。
[成型工序]
将微粉碎粉末成型为目标的形状(成型工序)。在成型工序中，通过将微粉碎粉末填充于被电磁铁包围的模具内并进行加压，从而将微粉碎粉末成型为任意的形状。此时，一边施加磁场一边进行成型，通过施加磁场使微粉碎粉末产生规定的取向，以使晶轴发生了取向的状态在磁场中成型。由此，得到成型体。因为得到的成型体向特定方向取向，所以能够得到具有更强磁性的各向异性的R-T-B系永久磁铁。
成型时的加压也可以在30MPa～300MPa下进行。施加的磁场也可以为950kA/m～1600kA/m。施加的磁场不限定于静磁场，也能够为脉冲状磁场。另外，也能够并用静磁场和脉冲状磁场。
此外，作为成型方法，除了如上所述将微粉碎粉末直接成型的干式成型以外，也可以适用对使微粉碎粉末分散于油等溶剂中得到的浆料进行成型的湿式成型。
对微粉碎粉末进行成型而得到的成型体的形状没有特别限定，例如可以为长方体、平板状、柱状、环状等根据所期望的R-T-B系永久磁铁的形状设定为任意的形状。
[烧结工序]
在真空或惰性气体气氛中将在磁场中成型并成型为目标的形状所得到的成型体烧结，得到R-T-B系永久磁铁(烧结工序)。烧结温度需要根据组成、粉碎方法、粒度和粒度分布的差异等各项条件进行调整。对于成型体，例如通过在真空中或惰性气体的存在下，以1000℃以上且1200℃以下加热1小时以上且48小时以下来进行烧结。由此，微粉碎粉末发生液相烧结，得到主相颗粒的体积比率提高的R-T-B系永久磁铁(R-T-B系磁铁的烧结体)。在烧结成型体得到烧结体后，从提高生产效率的观点考虑，也可以对烧结体进行急冷。
[时效处理工序]
在将成型体烧结后，对R-T-B系永久磁铁进行时效处理(时效处理工序)。烧结后，通过在比烧结时低的温度下保持得到的R-T-B系永久磁铁等，对R-T-B系永久磁铁实施时效处理。时效处理例如是在700℃以上且1000℃以下的温度下加热10分钟～6小时，进一步在500℃～700℃的温度下加热10分钟～6小时的2阶段加热；或在600℃附近的温度下加热10分钟～6小时的1阶段加热等，根据实施时效处理的次数适当调整处理条件。通过这样的时效处理，能够提高R-T-B系永久磁铁的磁特性。另外，时效处理工序也可以在后述的加工工序之后进行。
[冷却工序]
在对R-T-B系永久磁铁实施了时效处理之后，R-T-B系永久磁铁在Ar气体气氛中进行急冷(冷却工序)。由此，能够得到本实施方式的R-T-B系永久磁铁。冷却速度没有特别限定，也可以为30℃/min以上。
[加工工序]
得到的R-T-B系永久磁铁也可以根据需要加工成所期望的形状(加工工序)。加工方法例如可以举出切断、研磨等形状加工，滚筒研磨等倒角加工等。
[晶界扩散工序]
也可以对加工后的R-T-B系永久磁铁的晶界进一步扩散重稀土元素(晶界扩散工序)。晶界扩散的方法没有特别限制。例如，可以通过在利用涂布或蒸镀等使包含重稀土元素的化合物附着于R-T-B系永久磁铁的表面之后进行热处理来实施。另外，也可以通过在包含重稀土元素的蒸气的气氛中对R-T-B系永久磁铁进行热处理来实施。通过晶界扩散能够进一步提高R-T-B系永久磁铁的HcJ。
[表面处理工序]
通过以上的工序得到的R-T-B系永久磁铁也可以实施镀覆或树脂被膜或氧化处理、化学合成处理等表面处理(表面处理工序)。由此，能够进一步提高耐腐蚀性。
此外，在本实施方式中，进行加工工序、晶界扩散工序、表面处理工序，但这些工序未必需要进行。
如上得到的本实施方式的R-T-B系永久磁铁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的R-T-B系永久磁铁在用于电动机等旋转电机用的磁铁的情况下，由于耐腐蚀性高，因此能够长期使用，并且能够得到可靠性高的R-T-B系永久磁铁。本实施方式的R-T-B系永久磁铁例如适合用作在转子表面安装有磁铁的表面磁铁型(Surface Permanent Magnet：SPM)电机、如内转子型的无刷电动机那样的内部磁铁嵌入型(Interior Permanent Magnet：IPM)电机、PRM(永久磁铁磁阻电动机，Permanent magnetReluctance Motor)等磁铁。具体来说，本实施方式的R-T-B系永久磁铁适宜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、电动车或混合动力轿车用电动机、汽车的电动动力转向用电动机、工作机械的伺服电动机、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。
此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在本发明的范围内进行各种改变。
R-T-B系永久磁铁的制造方法不限定于上述的方法，也可以进行适当变更。例如，本实施方式的R-T-B系永久磁铁也可以通过热加工进行制造。通过热加工制造R-T-B系永久磁铁的方法具有以下的工序。
(a)将原料金属熔融，对得到的熔液进行急冷得到薄带的熔融急冷工序；
(b)将薄带粉碎而得到片状的原料粉末的粉碎工序；
(c)对粉碎的原料粉末进行冷成型的冷成型工序；
(d)将冷成型体进行预加热的预加热工序；
(e)对经过预加热的冷成型体进行热成型的热成型工序；
(f)使热成型体塑性变形为规定的形状的热塑性加工工序；
(g)对R-T-B系永久磁铁进行时效处理的时效处理工序。
实施例
以下，通过实施例对发明进行更详细地说明，但本发明不限定于这些实施例。
首先，以得到具有表1～表9所示的磁铁组成的永久磁铁的方式通过薄带连铸法准备原料合金。此外，表1～表9所示的各元素的含量的单位为质量％。
接着，在室温下对于原料合金使氢吸附之后，在Ar气氛下，进行在600℃下进行1小时的脱氢的氢粉碎处理(粗粉碎)，得到合金粉末。
此外，在本实施例中，在低于50ppm的氧浓度的Ar气氛下进行从该氢粉碎处理到烧结的各工序(微粉碎及成型)。
接着，对合金粉末添加作为粉碎助剂的硬脂酸锌及尿素，使用诺塔混合机进行混合。硬脂酸锌((C18H35O2)2Zn)及尿素(CH4N2O)的添加量以最终得到的R-T-B系永久磁铁中的碳的含量及氮的含量成为表1～表9所示的值的方式进行适当控制。然后，使用喷射式粉碎机进行微粉碎，制成平均粒径为3.0μm左右的微粉碎粉末。
将得到的微粉碎粉末填充到配置于电磁铁中的模具内，一边施加1200kA/m的磁场，一边进行施加120MPa的压力的磁场中成型，得到成型体。
然后，将得到的成型体在真空中在1040℃下保持8小时进行烧结，然后进行急冷，得到具有表1～表9所示的磁铁组成的烧结体。然后，对得到的烧结体实施900℃下1小时及500℃下2小时(均在Ar气氛下)的2阶段的时效处理，得到R-T-B系永久磁铁。
＜评价＞
[组成分析]
对各实施例及比较例的R-T-B系永久磁铁，通过荧光X射线分析法、电感耦合等离子体质谱法(ICP法)、及气体分析进行组成分析。碳浓度通过氧气流中燃烧-红外线吸收法进行测定。氮浓度通过惰性气体熔融-热导法进行测定。其结果，可以确认R-T-B系永久磁铁的组成都成为表1～表9所示的磁铁组成。
[磁特性]
使用静态磁滞回线仪(B-H tracer)测定各实施例及比较例的R-T-B系永久磁铁的磁特性。作为磁特性，测定Br和HcJ。将结果示于表1～表9中。此外，就Br而言，将1360mT以上设为良好，将1370mT以上设为更良好。就HcJ而言，将1560kA/m以上设为良好，将1600kA/m以上设为更良好。
[耐腐蚀性]
将各实施例及比较例的R-T-B系永久磁铁加工成15mm×10mm×2mm的板状。将加工成该板状的磁铁在120℃、2个大气压、相对湿度为100％的饱和水蒸气气氛中放置200小时，评价了腐蚀造成的重量减少量。将结果示于表1～表9中。此外，将重量减少量为10.0mg/cm2以下的情况设为耐腐蚀性良好，将重量减少量为6.0mg/cm2以下的情况设为耐腐蚀性更良好。
如表1～表9所示，全部的成分的含量为特定的范围内的各实施例的Br及HcJ良好，并且耐腐蚀性也良好。
与此相对，任一成分的含量在特定的范围外的比较例的Br、HcJ和/或耐腐蚀性变差。

Claims (5)

1.一种R-T-B系永久磁铁，其中，
R为一种以上的稀土元素，T为Fe及Co，B为硼，
所述R-T-B系永久磁铁含有M、C及N，
所述R-T-B系永久磁铁的晶界包含R-Ga-Co-Cu-N浓缩部，
M为选自Cu、Ga、Mn、Zr及Al中的两种以上，并且至少含有Cu、Ga及Mn，
将所述R-T-B系永久磁铁整体设为100质量％，
R的合计含量为29.0质量％以上且33.5质量％以下，
Co的含量为0.10质量％以上且0.49质量％以下，
B的含量为0.80质量％以上且0.96质量％以下，
M的合计含量为0.66质量％以上且4.00质量％以下，
Cu的含量为0.51质量％以上且0.97质量％以下，
Ga的含量为0.12质量％以上且1.07质量％以下，
Mn的含量为0.03质量％以上且0.05质量％以下，
C的含量为0.065质量％以上且0.200质量％以下，
N的含量为0.023质量％以上且0.323质量％以下，
Fe为实际的剩余部分。
2.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁，其中，
Zr的含量为0.15质量％以上且0.42质量％以下。
3.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁，其中，
Al的含量为0.08质量％以上且0.41质量％以下。
4.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁，其中，
Co、Cu及Al的合计含量为1.00质量％以上且2.00质量％以下。
5.根据权利要求1所述的R-T-B系永久磁铁，其中，
Co及Mn的合计含量为0.40质量％以上且0.54质量％以下。
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