CN1701396A - 各向异性磁铁粉末的制造方法 - Google Patents

各向异性磁铁粉末的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种各向异性磁铁粉末的制造方法，该制造方法由下述工序所组成：将含有Y的稀土族元素(R)和B、以及Fe为主要成分的RFeB系合金保持在氢分压为10～100kPa的第1处理压力(P1)和温度为953～1133K范围内的第1处理温度(T1)的处理环境中进行处理的高温氢化工序；将实施高温氢化工序处理后的RFeB系合金置于氢分压为10kPa以上的第2处理压力(P2)和温度为1033～1213K范围内的第2处理温度(T2)的处理环境中，并且在满足T2＞T1或者P2＞P1条件下进行处理的组织稳定化工序；经过组织稳定化工序处理后的RFeB系合金保持在氢分压为0.1～10kPa中的第3处理压力(P3)和温度为1033～1213K范围内的第3处理温度(T3)的处理环境中进行处理的控制排气工序；从经过控制排气工序处理后的RFeB系合金中除去残留的氢(H)的强制排气工序。使用本发明的制造方法，可以提高各向异性磁铁粉末的磁特性。

Description

各向异性磁铁粉末的制造方法
                     技术领域
本发明提出了一种关于获得磁特性非常出色的各向异性磁铁粉末的各向异性磁铁粉末的制造方法。
                     技术背景
磁铁被广泛用于各种电动机等我们周围的许许多多的机器制品之中。最近，由于对产品轻薄短小化和高效率化等的要求越来越高，要求其使用的永久磁铁具有更强的磁特性。根据上述要求，长期以来，对于由稀土族元素(R)和硼(B)、以及铁(Fe)组成的RFeB系磁铁(稀土族磁铁)的开发进行了广泛的研究。
作为稀土族磁铁的制造方法，有下述专利文献1、2中所记载了的作为一种速冻凝固法的熔融离心铸造法。此外，还有下述专利文献3、4中所记载了的，以氢化工序和脱氢工序的两工序为基本构成、产生氢化·不均化反应的HDDR法(hydrogenation-disproportion-decomposition-recombination)。但是，上述的这些以前制造方法，都只能得到磁特性较低的磁铁粉末。并且，上述的这些以前的各向异性磁铁粉末的制造方法，都是难以实现稳定高质量地批量生产各向异性磁铁粉末的制造方法。
与上述的以前各制造方法不一样，本发明者已经开发出了能够获得具有非常出色的磁特性的各向异性磁铁粉末的制造方法。该制造方法，得到的磁铁粉末的特性是异质的，并且与上述HDDR法的工序内容等有很大的不同，在此为了区别于上述HDDR法而称为d-HDDR法。上述d-HDDR法的特点是，复数设置了具有不同温度和氢压力的工序，可以缓慢地控制RFeB系合金和氢的反应速度，从而可以制造得到均质、而且磁特性非常出色的各向异性磁铁粉末。
具体的说，上述d-HDDR法主要是由在室温状态下使RFeB系合金充分吸收氢的低温氢化工序、在低氢压力下使之产生氢化·不均化反应的高温氢化工序、以及在尽可能高的氢压力下使之缓慢地分解氢的第1排气工序和由此后的从材料中除去氢的第2排气工序的4工序所组成。各工序的详细内容，记载公示于下述专利文献5、6和非专利文献1等文献资料中。
【专利文献1】美国专利4851058号公报
【专利文献2】美国专利5411608号公报
【专利文献3】特平方2-4901号公报
【专利文献4】特平方11-31610号公报
【专利文献5】专利3250551号公报
【专利文献6】特开2002-93610号公报
【非专利文献1】日本应用磁学会杂志，24(2000)，p.407
                     发明内容
虽然根据上述d-HDDR法，可以得到具有出色磁特性的各向异性磁铁粉末，但是，对于汽车的驱动电动机等使用的磁铁来说，还要求更高的磁特性能。同时，随着生产量增加，RFeB系合金与氢的反应时候产生的发热量或者吸热量也增加，处理环境的温度很容易在局部发生变化。为此，以前的制造方法，不能有效地抑上述的温度变化，从而不能够保证稳定高质量地制造生产高磁特性的各向异性磁铁粉末。
鉴于上述对情况，本发明的目的是，克服以前的制造方法的不完善之处，提供一种可以制造获得具有出色磁特性的各向异性磁铁粉末的制造方法。同时，该制造方法能够保证稳定高质量地制造生产具有高磁特性的各向异性磁铁粉末。
本发明者，为了解决上述的课题进行了锐意的研究，在经过无数次试行失败的基础上，反复重叠了各种系统的实验的结果，重新评估了以前的高温氢化处理工序和控制排气工序的工序间隔，在高温氢化处理工序后，追加实施增加了温度或者氢分压使组织稳定化的组织稳定化工序(在此所述的增加了温度或者氢分压是指组织稳定化工序中的处理温度和氢分压中的至少一方要高于高温氢化处理工序)，其后再进行以前的控制排气工序，从而发明成功了可以制造得到了磁特性非常出色各向异性磁铁粉末的新的制造方法。利用本发明的制造方法所得到的各向异性磁铁粉末其磁特性凌驾于以前的各制造方法，并且本发明者还确认了上述本发明的制造方法非常适合于批量生产高质量的各向异性磁铁粉末。
上述本发明的各向异性磁铁粉末的制造方法包括了下述的制造工序：
将含有钇(Y)的稀土族元素(以下，简称为“R”)和硼(B)、以及铁(Fe)为主要成分的RFeB系合金，保持在氢分压为10～100kPa的第1处理压力(以下，简称为“P1”)和温度为953～1133K第1处理温度(以下，简称为“T1”)的环境状态中实施处理的高温氢化工序；
将经过高温氢化工序处理后的RFeB系合金，置于氢分压为10kPa的第2处理压力(以下，简称为“P2”)和温度为1033～1213K的第2处理温度(以下，简称为“T2”)的环境状态中，并且在满足T2＞T1或者P2＞P1的条件下进行处理的组织稳定化工序；
将经过组织稳定化工序处理后的RFeB系合金，保持在氢分压为0.1～10kPa的第3处理压力(以下，简称为“P3”)和温度为1033～1213K的第3处理温度(以下，简称为“T3”)的环境状态中进行处理的控制排气工序；
从经过控制排气工序处理后的RFeB系合金余中除去残留了的氢(H)的强制排气工序。
本发明的制造方法与以前的d-HDDR法的最大差别在于，本发明的各向异性磁铁粉末的制造方法在高温氢化工序和控制排气工序的两工序间新设置了组织稳定化工序。并且，上述组织稳定化工序的最大特点是，对高温氢化处理工序来说，增加了处理温度或者氢分压(即上述组织稳定化工序中的处理温度和氢分压中的至少一方要高于高温氢化处理工序)。
这样，在经过高温氢化工序处理后的RFeB系合金，由于施加了增加处理温度或氢分压(即处理温度和氢分压中至少一方高于上述高温氢化处理工序)之后，再进行控制排气工序处理，可以得到凌驾于以前各种制造方法的出色磁特性的磁铁粉末。并且，很明显，根据上述本发明的制造方法，可以批量稳定地生产高磁特性的各向异性磁铁粉末。
用本发明的制造方法可以制造得到具有上述出色效果的各向异性磁铁粉末，其原理可以从下面几个方面来考虑。
以前的d-HDDR法，基本地讲，有下述的4个步骤：
①在低温氢化工序中，为了使下面紧接着的工序(高温氢化工序)的氢化·不均化反应缓慢地进行，在氢化·不均化反应以下的温度领域施加氢压使氢充分地产生固溶。
②其次，在高温氢化工序中，为了产生氢化·不均化反应，在设定的温度和设定压力下一边吸收氢一边进行氢化·不均化反应。
③此后，在控制排气工序中，为了产生再结合反应，用与高温氢化工序同样的温度，在比较高的设定压力的环境下在缓慢地脱氢的同时缓慢地进行上述氢化·不均化反应。
④最后，在强制排气工序中，为了除去残留的氢而完成处理，尽可能缓慢地进行三相分解，即尽可能缓慢地使之再结合。
本发明者，为了开发出其磁特性超过至今为此所有磁铁粉末的出色磁特性的磁铁粉末的制造方法，对上述各种处理和组织的关系进行了锐意的研究，重新考证了以前的d-HDDR法。
以前的高温氢化工序，由于尽可能的减缓氢化·不均化反应的进行速度，使氢化·不均化反应得不到充分地完成，残存微量的2-14-1相(R2Fe14B相)和氢化分解沉淀物，从而导致应该充分发挥磁特性的特性得不到充分地发挥。得不到充分完成了的氢化·不均化反应，这样的结果，再结合反应后，很难得到均一的结晶粒。其结果，磁铁粉末成为混粒组织，其iHc低下，导致磁弯曲的方形性的降低，从而降低了(BH)max。
一般来讲，化学反应在其反应初期的反应速度快，之后其速度将逐渐下降。所以，若不将反应保持较长的时间，其反应将得不到彻底地完成。即是，当反应越接近结束，其反应速度非常慢。单纯增加高温氢化工序的保持时间，虽然使氢化·不均化反应得到完全的完成，但是热处理时间太长，将产生组织退化(例如，组织的粗大化等)，其结果同样导致了磁特性的下降。
针对上述的情况，本发明者，提出了既能使氢化·不均化反应能得到彻底完全的进行，同时又不至于导致组织的粗大化的构想。如上所述，在反应速度的比较快的初期阶段，尽可能使氢化·不均化反应缓慢进行，如果照此继续下去，由于反应速度钝化，要完成反应将需要很长的时间。为此，本发明者，提出了在反应的结束阶段，想办法提高氢化·不均化反应的反应速度构想。通过此后的事实证明了本发明构想对解决上述问题是非常有效的。
氢化·不均化反应是通过控制温度和氢分压双方的独特反应。本发明者，充分利用上述特点，研究了通过控制温度和氢分压，来达到提高述反应速度的方法。即是，增加处理温度，可以增加氢化·不均化反应的驱动力，从而可以使反应很快地完成。另一方面，增加氢分压，也可以得到与增加处理温度一样的效果，同样使反应很快地完成。
根据以上所述的本发明的构想，如果在氢化·不均化反应的末期，增加氢压力和处理温度中的任何一方，加速氢化·不均化反应的完成是完全可行的。
本发明，在高温氢化工序和控制排气工序的之间，通过新追加设置组织稳定化工序，就能实现上述构想，从而解决了上述的问题。这样一来，可以在宽广的领域独自决定以前的高温氢化工序和控制排气工序的处理温度范围。以前用d-HDDR法进行处理的时候，高温氢化工序和控制排气工序的处理温度范围仅为比较窄的1033～1133K。而本发明中设定的高温氢化工序的处理温度范围为953～1133K，控制排气工序的处理温度范围为1033～1213K，比以前的处理温度范围扩大了约2倍。
上述处理的结果，增加处理量，伴随高温氢化工序急剧的发热和伴随控制排气工序急剧的吸热，都可以可以在适当的温度范围内进行调节。具体地讲，对于高温氢化工序来说，选择适当温度范围内中的较低的温度；而对于控制排气工序来说，选择适当温度范围内中的较高的温度来进行处理。这样，扩大了各各工序的温度处理范围，使各工序的温度管理也变得非常容易。
综上所述，即使增加了处理量，对于高温氢化工序来说，也可以在适宜的温度领域进行氢化·不均化反应，同时，对于控制排气工序来说，也可以在适宜的温度领域稳定地进行再结合反应，其结果，可以在批量生产的时候，稳定地生产得到Br和iHc的双方都很出色的高磁特性的各向异性磁铁粉末。
                      图面的简单说明
图1是模拟地表示了各工序的处理内容的第1工序图。
图2是模拟地表示了各工序的处理内容的第2工序图。
图3是模拟地表示了各工序的处理内容的第3工序图。
图4是模拟地表示了各工序的处理内容的第4工序图。
图5是模拟地表示了各工序的处理内容的第5工序图。
图6是模拟地表示了各工序的处理内容的第6工序图。
图7是模拟地表示了各工序的处理内容的第7工序图。
图8是模拟地表示了各工序的处理内容的第8工序图。
图9是模拟地表示了各工序的处理内容的第9工序图。
                   本发明的最佳实施形态
(实施形态)
以下，通过实施形态对本发明进行具体地说明。
(1)RFeB系合金
RFeB系合金以Y的稀土族元素(R)和B和Fe为主要成分的合金。具有代表性的RFeB系合金是以R2Fe14B为主相的冶铸块和粉碎了该冶铸块得到的粗粉末或者细微粉末。
R是含有Y的稀土族元素。不过，R可以不仅限于1种元素，可以是复数种类稀土族元素的组合，也可以是将其的一部分元素置换为其他元素而构成的物质。
上述的R，可以由(Sc)、钇(Y)、镧簇元素组成。不过，作为磁特性出色的元素，上述的R，最好含有Y、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)以及镥(Lu)中至少1种以上的元素。特别是从成本及磁特性的观点来看，上述的R最好是由Pr，Nd及Dy中的一种元素以上所组成。
此外，RFeB系合金中作为主要成分为铁，当全体作为100原子％(at％)的时候，最为理想的是含11～16at％的R和5.5～15at％的B。如果R的含有量低于11at％，αFe相将析出，而导致磁特性下降；如果R的含有量超过16at％，R2Fe14B相将减少，同样也导致磁特性下降。另一方面，如果B的含有量低于5.5at％，R2Fe17相析将析出，而导致磁特性下降；如果B的含有量超过15at％，R2Fe14B相将减少，同样也导致磁特性下降。此外，多一些B(10.8at％以上)，将可以抑制作为初晶的α-Fe的析出，也就是说达到抑制导致磁特性下降的α-Fe析出目的。其结果，可以省略以前的作为提高磁特性而不可缺少的均质化热处理工序。这样，可以使磁铁粉末等的制造更加低成本化。
并且，对RFeB系合金来说，最好是含有镓(Ga)和铌(Nb)中至少含一种元素，当然两种元素都含有更为可喜。其中，Ga是提高各向异性磁铁粉末的顽磁力iHC的有效元素。把RFeB系合金全体作为100at％的时候，Ga的含有量最好为0.01～2at％，其最佳含有量为0.1～0.6at％。如果Ga的含有量不足0.01at％，将得不到充分的上述Ga的效果；另一方面，Ga的含有量超越2at％，反过来将导致iHc的减少。
Nb是提高剩余磁通密度Br的有效元素。把RFeB系合金全体作为100at％的时候，Nb的含有量最好为0.01～1at％，其最佳含有量为0.1～0.4at％。如果Nb的含有量不足0.01at％，将得不到充分的上述Nb的效果；另一方面，Nb的含有量超越1at％，将导致高温氢化工序中的氢化·不均化反应钝化。再者，复合加添Ga和Nb，可以达到提高各向异性磁铁粉末的iHc和各向异性率的效果，从而可以更进一步增加各向异性磁铁粉末的最大能源积(BH)max。
再者，RFeB系合金中最好含有适量的Co。Co可以提高各向异性磁铁粉末的居里点，是提高耐热性的有效元素。把RFeB系合金全体作为100at％的时候，Co的含有量最好为0.1～20at％以内，其最佳含有量为1～6at％。如果Co的含有量太少，将得不到充分的效果；另一方面，Co是昂贵的元素，Co的含有量太大将增加生产成本。
其他方面来讲，RFeB系合金中最好含有Ti、V、Zr、Ni、Cu、Al、Si、Cr、Mn、Zn、Mo、Hf、W、Ta、Sn中至少1种以上的元素。这些的元素对提高顽磁力和磁化曲线的方形性将非常有效。把RFeB系合金全体作为100at％的时候，上述各元素的含有量的总和最好在3at％以内。含有量太少没有效果；另一方面，含有量太多，将出现析出等现象，从而导致顽磁力下降。
此外，RFeB系合金中除上述R之外，最好含有0.001～1.0at％的La。由于La存在，可以抑制各向异性磁铁粉末和由各向异性磁铁粉末组成的硬质磁铁(例如，粘结磁体)的经时退化，提高耐久性。这是因为La稀土族元素是(R.E.)中氧化电位最大的元素。因此，由于La上述吸收氧的作用，对于上述的R(Nd、Dy等)来说，La将被优先氧化，其结果，抑制了含有了La的磁铁粉末和硬质磁铁的氧化。作为La的代用元素，虽然可以考虑使用Dy、Tb、Nd、Pr等，但是从氧化抑制效果及成本的观点来看，La是最好的。这样，有意图使之含有La，RFeB系合金中的R成为了La以外的稀土族元素。
上述La的耐蚀性效果，通过超过La的不可避不纯物水平的微量程度来实现。La的的不可避不纯物水平未满0.001at％的时候，La含有量的下限值为0.001at％，或者0.01at％、0.05at％、0.1at％就可以了。另一方面，如果La含有量超过1.0at％，将导致iHc的下降。因此，La含有量最好是0.01～0.7at％。当然，RFeB系合金含中也含有不可避的不纯物，该组成通过Fe来平衡。
作为RFeB系合金，可以通过各种的溶解法(高频溶解法、电弧溶解法等)溶解用铸造法得到的冶铸块和冷轧钢模法制造的原料。RFeB系合金是粉碎了冶铸块和冷轧件等的粉末，最好用d-HDDR进行处理均一。上述粉碎，可以用一般的氢粉碎和机械粉碎等方法。
(2)d-HDDR处理
本发明的制造方法中，高温氢化工序、组织稳定化工序、控制排气工序、以及强制排气工序的4工序是必需的工序。不过，这些的工序没有必要连续进行。并且，如果在高温氢化工序前的低温氢化工序和控制排气工序后具有冷却工序的话，对于提高批量生产的生产性是最好的。同时，从提高各向异性磁铁粉末的磁特性和提高用各向异性磁铁粉末做成的硬质磁铁(粘结磁体等)的耐热性、耐蚀性等从而扩大硬质磁铁的用途的观点来看，最好实施热扩散处理工序等。以下，对各各工序进行说明。
①低温氢化工序
低温氢化工序是在高温氢化工序前，将RFeB系合金保持在温度873K以下(最好是723K以下)的氢环境中进行处理的工序。通过该工序，在不产生氢化·不均化反应的低温领域，使RFeB系合金吸收充分的氢，这样，在高温氢化工序中，可以容易控制氢化·不均化反应的反应速度。但是，对于使RFeB系合金预先吸收的氢来说，在少量处理的时候，高温氢化工序也可以兼顾实施。因此，本发明的制造方法，没有把低温氢化工序作为必需工序。当然，如果考虑处理大量的RFeB系合金，提高批量生产高磁特性的各向异性磁铁粉末的稳定性来说，最好设置低温氢化工序。
上述低温氢化工序，虽然在其温度环境下不产生氢化·不均化反应，但是，此时可以考虑下述的化学反应为主的反应将产生。
【化学反应1】
即是，氢仅侵入到RFeB系合金的格子间或结晶粒界面，本工序中基本上不产生相变态。
虽然根据原料合金的组成有一定的差异，但在一般情况下，在873～1033K的温度范围内，将开始产生氢化·不均化反应。本工序中，如果温度设定超过873K，将使原料合金一部分产生组织变态从而造成组织的不均匀。这是造成各向异性磁铁粉末的磁特性显著下降的主要原因。因此，本工序将温度设定在873K以下、最好是在723K以下。更进一步讲，本工序的最佳处理温度范围是室温～573K。低温氢化工序中的氢压力(分压)虽说没有特别的要求，但最好30～100kPa的范围内。30kPa以上的氢压力的环境下，将有助于缩短RFeB系合金吸入氢所需要的时间，在100kPa以内氢压力的环境下，可以得到比较经济的吸氢效果。此外，处理环境不局限于氢气的环境，也可以是氢气和惰性气体混合的环境。在此，重要的是氢分压，以下的各工序也同样。
②高温氢化工序
高温氢化工序是将RFeB系合金保持在氢分力为10～100kPa、温度为953～1133K的第1处理温度(T1)的环境条件下进行处理的工序。在本工序中，吸入了氢的RFeB系合金组织将被进行三相分解(Fe相，RH2相，Fe2B相)。在此时，可以考虑是主要产生了下述的氢化·不均化反应。
【化学反应2】
即是，首先，吸入了氢的RFeB系合金，被分解为Fe和R的氢化物(RH2)成为薄片层状的组织。此时的Fe可以认为是处于过饱和地固溶了B的状态。并且，对上述的薄片层状组织使其仅偏向于一个方向，沿着该薄片层状组织的偏向，Fe中过饱和的B将以正方晶的Fe2B的形式析出。
在此，如果上述反应速度太大，将不能形成偏向于一个方向的薄片层状组织，析出的Fe2B的方位将是随机的。这样，将造成各向异性率下降从而导致Br的降低。因此，为了得到高磁特性的各向异性磁铁粉末，应该尽可能降低上述反应速度。为了缓慢地进行上述反应，本工序中的氢分压的上限抑制在100kPa以内。但是，氢分压过小，将导致上述的反应进行困难，结果将造成大量的未变态组织的残存，从而导致顽磁力的下降。所以，氢分压下限定为10kPa。
此外，本工序中的处理温度在953K以下的时候，上述反应将不能进行；另一方面，如果处理温度超过1133K，将很难从过饱和Fe中析出Fe2B，同时，反应速度太快，很难形成上述薄片层状组织，其结果导致磁铁粉末的Br降低。因此，本工序设定的第1设定温度(T1)为953～1133K，确保了上述反应的缓慢继续地进行。关于最佳反应速度的详细内容，请参阅前述了的专利文献5和非专利文献1中的记载内容。
③组织稳定化工序
组织稳定化工序是在高温氢化工序末期为加速反应速度使上述反应得到充分完全的结束，确保上述的三相分解得以实现的工序。为此，在组织稳定化工序中，适宜地选择了处理温度(T2)和氢分压(P2)，形成了在高温氢化工序末期加速反应速度的处理环境。具体地说，与高温氢化工序中的处理温度(T1)和氢分压(P1)相比较，只要满足T2＞T1或者P2＞P1的其中之一就行。组织稳定化工序的目的不是使其P2和T2高于高温氢化工序的P1和T1，真正的目的是提高高温氢化工序末期的反应速度。因此，只要能提高反应速度，可以设定T2＞T1和P2＜P1；也可以设定T2＜T1和P2＞P1。例如，P1为30kPa的时候，可以把P2设定为20kPa，由于P2＜P1的影响可以通过上升T2使只大于T1来抵消，在充分大的T2的情况下，也可以充分达到组织稳定化工序的目的。另一方面，例如，T1是1073K的时候，可以把T2设定为1048K，由于T2＜T1的影响可以通过上升P2使只大于P1来抵消，在充分大的P2的情况下，也可以充分达到组织稳定化工序的目的。
当然，为了顺利地实现从高温氢化工序到组织稳定化工序的过渡，从而得到质量稳定的高磁特性的磁铁粉末，组织稳定化工序的处理环境最好是T2＞T1和P2≥P1，或者P2＞P1和T2≥T1。即是，以高温氢化工序为基准，组织稳定化工序的处理温度和氢分压的至少一方，高于高温氢化工序。在这种条件下，可以加大在高温氢化工序中逐渐降低了的氢化·不均化反应的速度，促进氢化·不均化反应的完成。并且，组织稳定化工序中的处理也可以加速进行高温氢化工序后残存的2-14-1相和氢化分解析出物的氢化分解。
在此，虽说经过时间的推移，在升温过程和升压过程中氢化分解也有可能得以完成。但是，不管怎么说，组织稳定化工序最好是要保持到氢化分解得到基本上完成。
如上所述，组织稳定化工序，要将前面处理工序的高温氢化工序中残存下来的2-14-1相和氢化分解析出物的氢化分解继续进行。从此观点来考虑，将氢分压P2设定在10kPa以上，处理温度T2设定在1033～1213K的范围。
如果氢分压不足10kPa，再结合将开始，其结果，将导致磁特性下降。另一方面，对于氢分压没有特别限制其上限。应该说，更高一些的P2，更容易得到组织稳定化工序的效果。但是，考虑到处理炉的成本和耐久性等，从实际生产的情况出发，P2上限最好设定为200kPa。
对处理温度来说，设定为1033～1213K。在1033K以下，残存了的2-14-1相和氢化分解析出物的氢化分解将不能继续进行，从而导致磁特性的下降。另一方面，将处理温度的上限定为1213K，是为了防止由于组织退化的发生而导致的磁特性的降低的现象产生。
④控制排气工序
控制排气工序，是将经过组织稳定化工序后的RFeB系合金保持在氢分压为0.1～10kPa的第3处理压力(P3)，温度为1033～1213K范围内的第3处理温度(T3)的环境中进行处理的工序。
本工序，从前工序的高温氢化工序中被生成了的三相分解中的RH2中除去氢，以Fe2B为晶核，再结合成为结晶方位统一了的R2Fe14B1。在此时，可以考虑是主要产生了下述的再结合反应。
【化学反应3】
与上面所述的反应一样，上述的再结合反应，最好也是尽可能地缓慢地进行。如果反应速度太快，作为晶核的Fe2B在结晶方位上产生摇晃，造成再结合了的R2Fe14B1相的各向异性率变低，从而导致磁特性下降。
为此，本工序中的第3处理压力(P3)设定为0.1～10kPa。如果实施了氢分压不足0.1kPa的急剧排气，由于靠近排气口的合金材料和远离排气口的合金材料的排气速度不一样，容易产生再化合反应速度不均匀的现象。同时，再结合反应是吸热反应，上述的急剧排气，会导致合金材料的各地方的温度不均匀。上述的这些现象，均导致各向异性磁铁粉末的磁特性降低。另一方面，如果氢分压超过10kPa，再结合反应将得不到进行，逆组织变态的生成不充分，得不到高iHc的各向异性磁铁粉末。
本工序中的处理温度不足1033K的时候，上述反应将不进行；另一方面，如果处理温度超过1213K，也将得不到所期望的再结合反应，此时结晶粒将粗大化，得不到高iHc的各向异性磁铁粉末。为此，本工序为了使上述反应缓慢地进行，所设定的第3处理温度(T3)为1033～1213K的温度范围内。关于最佳反应速度的详细内容，请参阅前述了的专利文献5和非专利文献1中的相关记载内容。
⑤强制排气工序
强制排气工序是除去经控制排气工序处理后的RFeB系合金(RFeBHx)中残留的的氢(残留氢)的工序。在此时，可以考虑主要是产生了下述的反应。
【化学反应4】
虽说在本工序中没有特别指定其处理温度和真空度等，不过，与上述T3大致相同或者稍低于T3。此外，就真空度来说，最好能做到1Pa以下的真空。真空度不好，将有可能残留氢，从而导致磁特性下降。此外，处理温度太低，排气将需要很长的时间；而另一方面，处理温度太高，将导致结晶粒的粗大化。
上述的制排气工序，没有必要与上述控制排气工序连续地进行。上述控制排气工序后和本工序进行之前，可以插入冷却合金材料的冷却工序。通过设置的冷却工序，可以把在控制排气工序后得到的RFeB系合金迁移到另外的处理炉等设备中，这样对批量生产时进行强制排气工序等处理时非常有效。此外，根据所定的粒度粉碎RFeB系合金等的时候，设置冷却工序也很方便。并且，如果进行后述的热扩散处理，如果设置了冷却工序，可以使RFeB系合金(R2Fe14B1Hx)和扩散材料的混合变得非常容易。再者，在此时的热扩散处理工序，可以考虑兼用本发明阐述的强制排气工序。即，可以认为热扩散处理工序是强制排气工序的一种形态。
冷却工序并不是把RFeB系合金的冷却状态作为目的，而是仅是为了使用处理方便而已。所以，没有必要讨论冷却温度、冷却方法、冷却环境等。同时，氢化物有耐氧化性，可以在室温的状态下使RFeB系合金处于大气环境中。当然，对于冷却工序后的RFeB系合金(R2Fe14B1Hx)来说，最好再次升温实施真空牵引等强制排气工序。
再者，如果控制排气工序后的RFeB系合金(R2Fe14B1Hx)中混合扩散材料之后，再实施热扩散处理工序的时候，将强制排气工序一并包括在后续工序中，可以提高处理效率。
(3)热扩散处理
哪怕仅是进行上述的d-HDDR的处理，也可以得到具有充分高的磁特性的各向异性磁铁粉末。但是，如果再实施下述的热扩散处理，还可以进一步提高各向异性磁铁粉末的顽磁力和耐蚀性。
具体地说，上述的热扩散处理包括，向经过控制排气工序处理后的RFeB系合金(R2Fe14B1Hx)、或者经过强制排气工序处理后的RFeB系合金(各向异性磁铁粉末)中混合由Dy等所构成的扩散材料而制成混合粉末的混合工序和，加热该混合粉末，使Dy等的扩散到混合粉末RFeB系合金表面及内部中去的热扩散处理工序。
①扩散材料
扩散材料由镝(Dy)、铽(Tb)、钕(Nd)、镨(Pr)、以及镧(La)簇元素(以下，简称为“R1”)中至少一种以上的元素所组成。即，扩散材料含有Dy、Tb、Nd、Pr、以及La簇元素(R1)的单体、合金、化合物、甚至包括氢化物(R1材料)的1种以上。上述的氢化物，可以是R1单体、也可以是合金、甚至可以是化合物构成的氢化物。更进一步说，可以使用上述各元素的混合物。虽然，可以不管混合工序前的扩散材料的形态，但是，从混合工序来说最终将成为粉末状，所以扩散材料最好为粉末状。因此，按照需要使用粉末状的扩散材料(扩散粉末)最好，也可以使之均匀扩散到R1RFeB系合金中。
R1材料包含了3d过渡元素和4d过渡元素中的1种以上的过渡元素(以下，称为“TM”)。在热扩散处理工序中，与R1一起，TM均匀地扩散到RFeB系合金表面及内部。为此，可以更进一步提高顽磁力和降低永久减少磁比率。所谓3d过渡元素是指原子号码21(Sc)～原子号码29(Cu)的元素，所谓4d过渡元素是指原子号码39(Y)～原子号码47(Ag)的元素。特别是，8族的Fe，Co，Ni元素对于提高磁特性非常有效。此外，扩散材料和R1材料的粉末、TM的单体、合金、化合物的粉末为最好预先分别准备好，之后再将它们混合。再者，本说明书中所述的化合物中，包含了金属间的化合物。同时，氢化物中，也包含了以固溶状态存在的氢。
上述的扩散材料包含了镝粉末、镝钴粉末、镝铁粉末、镝氢化物粉末、镝钴氢化物粉末，镝铁氢化物粉末等等。特别是，当R1为Dy的时候，可以提高各向异性磁铁粉末的顽磁力。当TM是Co的时候，可以提高各向异性磁铁粉末的居里点。并且，如果TM中包含了Fe，将可以实现低成本化。
特别是，扩散材料的平均粒直径为0.1～500μm的扩散粉末的时候，非常利于R1扩散。平均粒直径为0.1μm以下的扩散粉末制造上很困难；另一方面，如果平均粒直径大于500μm，扩散粉末与RFeB系合金的均一混合将变成很困难。一般情况下，扩散粉末平均粒直径最好是1～50μm。
上述的扩散粉末，将R1材料通过氢粉碎或者干式、湿式的机械粉碎(微动粉碎、圆盘粉碎、球粉碎、振动粉碎、以及喷射式粉碎等)等方法来得到。对R1材料来说，氢粉碎的效率高。从这个观点来看，作为扩散粉末使用氢化物粉末最好。更进一步讲，氢粉碎后，再进行干式或湿式的机械粉碎等，其效果更佳。
②热扩散处理前的RFeB系合金
对将要混合扩散材料的RFeB系合金来说，使用经过控制排气工序处理后或者经过强制排气工序处理后得到的RFeB系合金的效率较高，从提高向异性磁铁粉末的磁特性的观点来看也是比较理想的。使用经过控制排气工序处理后的RFeB系合金(R2Fe14B1Hx)的时候，可以在热扩散处理工序前进行脱氢处理工序，也可以兼顾强制排气工序而实施热扩散处理工序。即，上述混合工序是将上述的控制排气工序后得到的RFeB系合金的氢化物粉末和包含了由R1的氢化物粉末构成的扩散粉末进行混合得到混合粉末的工序，而上述热扩散处理工序，也可以说是兼顾了从该混合粉末中除去残留氢的上述强制排气工序的工序。
对于RFeB系合金的形态，虽说没有特别的要求，但是，考虑到扩散材料的混合性、扩散性等因素，其平均粒度最好在200μm以下。
③混合工序
混合工序是将上述RFeB系合金和扩散材料进行混合得到混合粉末的工序。混合工序中，可以使用流动式混合机、摇臂混合机、球磨机等。对于热扩散处理工序中使用的处理炉来说，最好是附带有混合机能的回转处理炉，或者回转蒸馏处理炉。为了使RFeB系合金和扩散材料的均匀混合，最好对各原材料进行适当的粉碎和分级。由于进行了分级，比较容易形成粘结磁铁等。同时，混合工序最好在防止氧化的环境(例如，惰性气体或真空)状态中进行，这样可以抑制各向异性磁铁粉末的氧化。
对于混合的扩散材料量的多少来说，把混合粉末全体作为100质量％的时候，以0.1～3.0质量％的比例配制扩散材料较为合适。适当地调整扩散材料的混合比例，可以得到既能发挥出优良的顽磁力、剩余磁通密度、以及方形性等特性的高磁特性，又具有出色的永久减少磁比率的高性能的各向异性磁铁粉末。
④脱氢工序
脱氢工序是除去残留在混合粉末中的氢的工序。在此，RFeB系合金和扩散材料中只要有一个是氢化物的时候，由于含有氢，在热扩散处理工序前需要实施脱氢工序，或者是需要兼顾了热扩散处理工序的脱氢工序。
如果对强制排气工序处理前的RFeB系合金混合扩散材料进行了热扩散处理的时候，本工序兼用了d-HDDR处理中的强制排气工序内容。如果对强制排气工序处理后的RFeB系合金中混合由氢化物组成的扩散材料进行热扩散处理的时候，在实施热扩散处理工序前，必须实施进行脱氢的脱氢工序。这种情况下的脱氢工序，最好在1Pa以下、1023～1123K的真空环境中进行。在此所要求的1Pa以下的压力，是因为超过1Pa，氢将被残留下来，从而导致各向异性磁铁粉末的顽磁力降低。对于1023～1123K的温度设定来说，如果温度不足1023K，残留氢的除去速度很慢；如果温度超过1123K，将导致结晶粒的粗大化。
⑤热扩散处理工序
热扩散处理工序是将混合工序后得到的混合粉末进行加热，使作为扩散材料的R1扩散到RFeB系合金表面及内部中的工序。
R1具有吸收氧的功能，可以抑制各向异性磁铁粉末和用该各向异性磁铁粉末做成的硬质磁铁的氧化。为此，即使在高温环境下使用该磁铁，可以有效地抑制和防止由于氧化带来的性能退化。因此，由于提高了磁铁粉末的耐热性，扩大了其使用范围。
上述的热扩散处理工序，是在防止氧化的环境(例如，真空环境)条件下进行的。其处理温度为673～1173K，特别是，最为理想的是其处理温度在控制排气工序的温度T3以下。当处理温度不足673K的时候，R1和TM的扩散速度太慢，效率太差；另一方面，处理温度超过1173K和T3，将导致结晶粒的粗大化。更进一步讲，采用急冷，可以有效地防止结晶粒的粗大化。
(4)其他
采用本发明的制造方法得到的各向异性磁铁粉末，可以制成所需形状的烧结磁铁和粘结磁铁。特别是，其各向异性磁铁粉末形状自由度大，不需要高温加热也可以制成所需粘结磁铁。上述粘结磁铁，可以通过在各向异性磁铁粉末中添加热硬化性树脂、热塑性树脂、或者结合剂，经过混炼之后，在磁场中挤压成形、挤压模塑、射出成形等方法来制造生产。
                     实施例
以下，列出具体的实施例来详细说明本发明。
(试样的制造)
(1)第1实施例
为了确认本发明中关于d-HDDR处理的效果，制造了如表1和表2中所表示的试件No.1～26、以及试件No.C1～C24。此时使用的原材料是4种不同组织构成的RFeB系合金。表3中，表示了它们的组织构成。表3中的单位是at％，并且把合金全体作为100at％。此后，采用表3中的符号A～D，用合金A，合金B等的称呼来区别表示各自的RFeB系合金。
下面，介绍合金A～D的制造方法。
首先，上述合金A～D的原料，均按所需的构成计量从普通市场购得的原料，用高频溶解处理炉将它们溶解，铸造成为100kg重的冶铸块。在Ar气体的环境中，将这些合金冶铸块加热至1413K，并保持温度40小时使其组织均质化(即实施均质化热处理)。采用微动粉碎法、将经过均质化热处理后的合金冶铸块粉碎为平均粒直径10mm以下颗粒，分别得到不同组织的合金A～D。在此需要说明的是，合金D在溶解·铸造后没有通过均质化热处理而直接是实施粉碎作业。
其次，象表1和表2中所表示的那样，各种试样是改变其合金的种类和工序内容来分别制造得到的。各种试样的处理量均为12.5g。将各种试样使用的合金放入处理炉中，在室温×100kPa×1小时的环境条件下，共通实施进行了低温氢化工序。然后，实施180分钟的高温氢化工序。该高温氢化工序中的处理温度(T1)和氢分压(P1)分别随各自的试样一起被表示在表1、2中。
此外，表1中所示的试样No.26，未实施上述低温氢化工序，在所定氢压力中，从室温升温到所定的温度，然后直接实施高温氢化工序。同时，试样No.26的合金冶铸块，使用了5～10mm左右的块状原料。
并且，在氢分压为1kPa的条件下，实施了90分钟的控制排气工序。控制排气工序中的处理温度(T3)分别随各自的试样一起表示在表1、2中。不过，试样No.C1～C16，其高温氢化工序和控制排气工序的处理温度相等，即T3＝T1。最后，以与控制排气工序相同的处理温度在处理炉中以及氢分压为1Pa以下的条件下实施30分钟的强制排气工序。
对试样No.1～26来说，在上述的高温氢化工序和控制排气工序的间实施了所设置的组织稳定化工序。该组织稳定化工序中，至少增大了处理温度和氢分压中的一方。图1、图2和图3中分别表示了上述各工序的工序模拟图。再者，组织稳定化工序中的升温过程(T1→T2)均为5分钟，不过，此后的保持时间随各试样而异，其详细内容分别表示在表1中。
对试样No.1～26中的试样No.19～23来说，是把RFeB系合金的氢化物迁移到冷却处理炉中实施冷却到室温的冷却工序后得到的试样。并且，在实施冷却工序后，再次进行加热在真空中牵引实施上述强制排气工序。图4表示了上述工序的工序模拟图。
对试样No.C1～C16来说，未进行上述组织稳定化工序，从高温氢化工序直接使之转移了到控制排气工序。图5表示了上述工序的工序模拟图。
对试样No.C17～C22，实施了所设置的上述组织稳定化工序，但是，高温氢化工序中的T1和组织稳定化工序中的T2以及P2和、控制排气工序中的T3的设定在本发明所推荐的最佳范围之外。
对试样No.C23来说，没有实施上述组织稳定化工序，在控制排气工序开始5分钟后，用5分钟的时间将处理炉内的温度从T1升温到T3。另外，对试样No.C24来说，同样没有实施上述组织稳定化工序，在控制排气工序开始15分钟后，用5分钟的时间将处理炉内的温度从T1升温到T3。图6表示了上述各工序的工序模拟图。
(2)第2实施例
为了确认在上述的d-HDDR处理中追加热扩散处理的效果，制作了试样No.27～47。在这里，作为扩散材料的原料，使用了6种不同组成的稀土族合金。表5中表示出了它们的各自组织构成。表5中的单位是at％，是以合金的全体作为100at％来计算表示的。以后，用表5中表示的符号a～f，来区别表示各稀土族合金。
在制作试样No.27～47时，首先，对表3中所示的各合金B～D，使用实施了前述的低温氢化工序、高温氢化工序、组织稳定化工序、以及控制排气工序，并且用冷却工序冷却到室温而得到的RFeB系合金的氢化物粉末(其平均粒直径为100μm)。
其次，作为扩散材料，使用了稀土族合金a～f中任意一种组成的氢化物粉末。虽说稀土族合金a～f的氢化物粉末的平均粒直径各自不同，但它们均在5～30μm以内。
在其次，实施将上述两种粉末进行混合的混合工序和热扩散处理工序，通过热扩散处理得到试样No.27～47所示的各向异性磁铁粉末。图7表示了上述工序的工序模拟图。
对于试样No.44来说，替代作为扩散材料的上述氢化物使用了稀土族合金b的粉末(其平均粒直径为5μm)而制成的试样。
试样No.40是替代控制排气工序的RFeB系合金的氢化物粉末而使用了强制排气工序后的各向异性磁铁粉末。即是，控制排气工序后不实施冷却工序，而继续进行了强制排气工序的各向异性磁铁粉末。图8表示了上述工序的工序模拟图。
试样No.47是实施了控制排气工序后，并经过一定时间的冷却，之后再在真空中加热实施强制排气工序而得到的各向异性磁铁粉末。图9表示了上述工序的工序模拟图。
进行试样No.27～47制作的时候，在下述的条件下实施了d-HDDR处理和热扩散处理。其各试样的不同条件表示在表4中。即是，RFeB系合金的处理量为12.5g，低温氢化工序为室温×100kPa×1小时，高温氢工序为1053K×180分钟，组织稳定化工序为升温5分钟→保持10分钟，控制排气工序为1113K×1kPa×90分钟，强制排气工序为1113K×10Pa以下×30分钟，脱氢·热扩散处理工序为1073K×1Pa以下×1小时。
(3)第3实施例
为了确认在批量生产时的上述的d-HDDR处理和热扩散处理的效果，制作了如表6和表7中所示的试样No.48～54和试样No.C25、C26。试样No.48～51以及试样No.C25仅进行了d-HDDR处理，而试样No.52～54和试样No.C26在实施了d-HDDR处理的基础上，追加实施了热扩散处理。所使用的RFeB系合金全都是合金B，其处理量为10kg。此外，作为扩散材料全都使用了稀土族合金b的氢化物粉末。在实施控制排气工序后的RFeB系合金的氢化物中以1～3质量％(混合粉末全体为100质量％)的比例混合上述扩散材料。各工序的其他详细内容均表示在表6和表7中。
(试样的测定)
在室温条件下，对上述制作得到的各磁铁粉末进行了磁特性((BH)max、iHc以及Br)的测定。测定中使用了VSM。对作为测定用试样来说，首先，将磁铁粉末在75～106μm的粒径范围内进行分级。分级后的磁铁粉末，用石蜡进行固化和成形使其去磁系数为0.2。并且，在1.5T的磁场中进行配向后，用4.5T进行磁化。
最后，使用VSM测定其(BH)max、iHc以及Br。
(评价)
(1)关于d-HDDR处理
将试样No.1～26和试样No.C1～C24进行对比可以明显看出，用本发明的制造方法得到的式样No.1～26，由于在高温氢化工序和控制排气工序之间实施了组织稳定化工序处理，其磁特性都得到了全面的提高。例如，对相同组织构成的合金B组成的各种各向异性磁铁粉末来说，分析观察其最大的能源积((BH)max)可知，对于以前制造方法得到的试样No.C7的最大的能源积((BH)max)360(kJ/m3)来说，用本发明的制造方法得到的试样No.4的最大的能源积((BH)max)提高到了372(kJ/m3)。另一方面，由合金C组成的各向异性磁铁粉末中，分析观察其最大的能源积((BH)max)可知，以前制造方法得到的试样No.C12其最大的能源积((BH)max)为360(kJ/m3)，而用本发明的制造方法得到的试样No.19，其最大的能源积((BH)max)提高到了382(kJ/m3)。通过上述的比较可知，本发明的制造方法得到的各向异性磁铁粉末，其磁特性比以前的制造方法得到的各向异性磁铁粉末均出色。
以上，虽然仅就合金B进行了说明，但是对其他合金组成的各向异性磁铁粉末来说，将其相同组织组成的东西进行比较，也具有上述同样的倾向。再者，对试料No.19～23来说，在控制排气工序和强制排气工序之间设置了冷却工序。根据其比较结果可知，即使采用上述那样的工序顺序，也能得到出色的磁特性，确认了本发明的制造方法非常适用于批量生产的优良特性。
其次，就试样No.C17～C22来说，虽然，在高温氢化工序和控制排气工序之间设置了组织稳定化工序，但是，偏离了本发明所提出的最佳温度范围和最佳氢分压范围，得不到出色的磁特性。
此外，对于处理温度来说，将试样No.C23和试样No.C24与No.4等进行比较可以清楚地知道，在控制排气工序中的升温如果处理不当，同样也得不到具有所期望磁特性的各向异性磁铁粉末。
从对试样No.11～15和试样No.19～22的分析考察可以明确地看到，增加组织稳定化工序中的保持时间，可以提高顽磁力(iHc)。因此，增加上述保持时间，可以提高各向异性磁铁粉末的耐热性。从试样No.11～15和试样No.19～22的比较可以知道，上述的倾向与在跟控制排气工序和强制排气工序之间是否进行冷却工序处理无关。
将试样No.17～18与由以前的d-HDDR工序所得到的C5相比较，可以清楚地知道，提高组织稳定化工序中的氢分压(P2)，可以提高各向异性磁铁粉末的磁特性。但是，根据本发明者的研究结果可以知道，增加P2达到一定的程度之后，磁特性的提高效果不是很明显，即磁特性的提高效果呈现了饱和的倾向。因此，在批量生产时，从处理炉的成本和耐久性等来考虑，组织稳定化工序的P2的上限最好定为200kPa。
试样No.24，是采用了T2＞T1和P2＜P1的条件也能得到较为理想的效果的实施例。在本实施例中，当P1为30kPa的时候，把P2设定为20kPa，由P2＜P1所带来的影响，可以通过将温度T2从T1的1053K上升到1133K来弥补，得到了设置组织稳定化工序所期望的效果，即达到了设置组织稳定化工序的预期目的。
另一方面，试样No.25，是采用了T2＜T1和P2＞P1的条件也能得到较为理想的效果的实施例。在本实施例中，当T1为1113K的时候，把T2设定为1103K，由T2＜T1所带来的影响，可以通过将P2从P1的30kPa上升到200kPa来弥补，同样H也得到了设置组织稳定化工序所期望的效果，即达到了设置组织稳定化工序的预期目的。
上述的结果说明了，试样No.24、25均能呈现出良好的磁铁性。
对试样No.26和试样No.C5来说，两者的合金组成及高温氢化工序的条件均一样，仅是有无低温氢化工序和组织稳定化工序的差异。从两者的比较可以看到，即使不施加低温氢化工序，只要实施了组织稳定化工序，也能提高磁特性(BH)max和iHc。
(2)关于热扩散处理
从试样No.27～47和试样No.1～26的比较可以知道，增加全体性的热扩散处理可以增加iHc。这对于提高磁铁的耐热性来说是非常重要的。同时，根据试样No.33等与试样No.41～43的比较结果可以知道，扩散材料的含量最好是0.5～1质量％。过多的增加扩散材料，将导致磁特性下降。此外，试样No.33与No.44的对比可以清楚地知道，扩散材料即使不是氢化物也能得到充分的效果。
从试样No.27～29的特性参数可以知道，进行热扩散处理之后，增加组织稳定化工序中的保持时间，可以进一步提高iHc。因此，在这种情况下，尽量增长组织稳定化工序的保持时间来提高各向异性磁铁粉末的耐热性。当然，从试样No.29～32特性参数还可以明白地知道，增加扩散材料可以提高iHc，即可以提高各向异性磁铁粉末的耐热性。
(3)关于批量生产性
试样No.48～51是以试样No.4为基础，检验本发明的制造方法的批量生产性的实施例，而另一方面，试样No.C25是以试样No.C7为基础，检验以前的制造方法的批量生产性的实施例。上述各试样，由于处理量的增加，它们的磁特性多少都有一些降低的倾向，不过，试样No.48～51与试样No.C25相比，其的磁特性的降低倾向要小得多。具体地说，试样No.C25对试样No.C7来说，(BH)max降低了42(kJ/m3)，而试样No.48对试样No.4来说，(BH)max仅降低了20(kJ/m3)。因此可以说，本发明的制造方法不是仅限于实验室的水平，对工业生产也非常有效，能大批量稳定生产得到高磁特性的各向异性磁铁粉末。
通过上述对试样No.48～51的观察结果可以明白看到，即使增加处理量，由于增加了组织稳定化工序中的保持时间，从而提高了iHc提高，也就是说提高了各向异性磁铁粉末的耐热性。
同样，实施了热扩散处理的试样No.52～54和试样No.26，一方面，由于实施了组织稳定化工序，在批量生产中能制造可以得到高磁特性的各向异性磁铁粉末；另一方面，由于增加了扩散材料，提高了iHc，也就是说提高了向异性磁铁粉末的耐热性。
【表1】
  试样No.   RFeB系合金       高温氢化工序            组织稳定化工序      控制排气工序   (BH)max(kJ/m3)   iHc(MA/m)   Br(T)        备注
  处理温度T1(K)  氢分压P1(kPa)   处理温度T2(K)   保持时间(分)   氢分压P2(kPa)   设定温度T3(K)  氢分压P3(kPa)
  1   A   1053  20   1113   10   20   1113  1   276   0.53   1.36 有低温氢化工序
  2   B   1053  30   1073   10   30   1073  1   339   0.83   1.41
  3   B   1053  30   1093   10   30   1093  1   360   1.00   1.43
  4   B   1053  30   1113   10   30   1113  1   372   1.11   1.41
  5   B   1053  30   1133   10   30   1133  1   368   1.15   1.40
  6   B   1053  30   1153   10   30   1153  1   358   1.17   1.37
  7   B   1013  30   1113   10   30   1113  1   348   1.10   1.36
  8   B   1033  30   1113   10   30   1113  1   366   1.09   1.40
  9   B   1053  30   1113   10   30   1113  1   372   1.09   1.41
  10   B   1073  30   1113   10   30   1113  1   368   1.09   1.39
  11   B   1053  30   1113   15   30   1113  1   369   1.12   1.40
  12   B   1053  30   1113   30   30   1113  1   370   1.14   1.39
  13   B   1053  30   1113   60   30   1113  1   359   1.36   1.37
  14   B   1053  30   1113   90   30   1113  1   354   1.39   1.36
  15   B   1053  30   1113   150   30   1113  1   344   1.40   1.34
  16   B   1053  30   1113   10   30   1103  1   370   1.10   1.40
  17   B   1053  30   1053   10   200   1053  1   365   1.13   1.39
  18   B   1053  30   1113   10   200   1103  1   364   1.13   1.39
  19   C   1053  40   1113   10   40   1113  1   382   1.08   1.41
  20   C   1053  40   1113   30   40   1113  1   362   1.20   1.38
  21   C   1053  40   1113   90   40   1113  1   332   1.36   1.32
  22   C   1053  40   1113   150   40   1113  1   305   1.46   1.26
  23   D   1053  40   1113   10   40   1113  1   304   1.14   1.27
  24   B   1053  30   1133   10   20   1113  1   372   1.09   1.40
  25   B   1113  30   1103   10   200   1103  1   361   1.08   1.39
  26   B   1053  30   1113   10   30   1113  1   362   1.06   1.40 无低温氢化工序
【表2】
  试样No.   RFeB系合金      高温氢化工序           组织稳定化工序         控制排气工序   (BH)max(kJ/m3)   iHc(MA/m)   Br(T) 备注
处理温度T1(K) 氢分压P1(kPa) 处理温度T2(K) 保持时间(分) 氢分压P2(kPa) 设定温度T3(K) 氢分压P3(kPa)
  C1   A   1053   20   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   10   0.03   0.82 没有组织稳定化工序以前的d-HDDR处理
  C2   A   1093   20   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   262   0.53   1.34
  C3   A   1113   20   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   224   0.48   1.30
  C4   B   1033   30   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   13   0.03   0.96
  C5   B   1053   30   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   294   0.70   1.42
  C6   B   1073   30   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   343   0.95   1.41
  C7   B   1093   30   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   360   1.16   1.39
  C8   B   1113   30   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   318   1.19   1.35
  C9   B   1133   30   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   129   0.89   1.30
  C10   B   1153   30   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   40   0.40   1.22
  C11   C   1053   40   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   326   0.70   1.41
  C12   C   1093   40   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   360   1.17   1.39
  C13   C   1113   40   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   328   1.19   1.36
  C14   D   1033   40   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   6   0.05   0.40
  C15   D   1073   40   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   290   1.14   1.25
  C16   D   1093   40   -   -  -   T1＝T2＝T3   1   216   1.19   1.09
  C17   B   933   30   1113   10  30   1113   1   18   0.05   0.96 T1低于最佳设定温度范围
  C18   B   1153   30   1193   10  30   1193   1   40   0.16   1.24 T1高于最佳设定温度范围
  C19   B   993   30   1013   10  30   1013   1   9   0.02   0.80 T2、T3均低于最佳设定温度范围
  C20   B   1053   30   1233   10  30   1233   1   272   1.08   1.25 T2、T3均高于最佳设定温度范围
  C21   B   1113   30   1053   10  30   1053   1   94   0.23   1.21 T1＞T2，T3：在最佳设定温度范围之外
  C22   B   1053   30   1053   10  5   1053   1   105   0.29   1.25 P2低于最佳设定氢分压范围
  C23   B   1053   30   -   -  -   1053→1113   1   305   0.72   1.40 控制排气工序经过5分钟后，5分钟将温度上升到1113K
  C24   B   1053   30   -   -  -   1053→1113   1   304   0.64   1.40 控制排气工序经过15分钟后，5分钟将温度上升到1113K
【表3】
  RFeB系合金名                          合金组成(at％)
  Nd   B   Co   Ga   Nb   Fe
  A   12.5   6.4   -   -   -   bal
  B   12.5   6.4   -   0.3   0.2   bal
  C   12.5   6.4   5.0   0.3   0.2   bal
  D   12.5   11.5   5.0   0.3   0.2   bal
【表4】
试样No. RFeB系合金      高温氢化工序           组织稳定化工序       控制排气工序   热扩散处理処理前RFeB系合金的最终工序             扩散材料 (BH)max(kJ/m3) iHc(MA/m) Br(T)
  处理温度T1(K)  氢分压P1(kPa)   处理温度T2(K)   保持时间(分)  氢分压P2(kPa)   设定温度T3(K)  氢分压P3(kPa)   稀土族合金名   粉末状态   粉末重量(质量％)
  27   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   a   氢化物   0.5   374   1.22   1.41
  28   B   1053  30   1113   30  30   1113  1   控制排气工序   a   氢化物   0.5   376   1.25   1.41
  29   B   1053  30   1113   90  30   1113  1   控制排气工序   a   氢化物   0.5   357   1.50   1.36
  30   B   1053  30   1113   90  30   1113  1   控制排气工序   a   氢化物   1.5   345   1.58   1.30
  31   B   1053  30   1113   90  30   1113  1   控制排气工序   a   氢化物   3   321   1.64   1.29
  32   B   1053  30   1113   90  30   1113  1   控制排气工序   a   氢化物   5   310   1.68   1.26
  33   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   b   氢化物   0.5   373   1.18   1.41
  34   C   1053  40   1113   10  40   1113  1   控制排气工序   b   氢化物   0.5   384   1.15   1.42
  35   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   c   氢化物   0.5   372   1.19   1.40
  36   D   1053  40   1113   10  40   1113  1   控制排气工序   d   氢化物   1.4   288   1.26   1.24
  37   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   e   氢化物   0.5   374   1.12   1.41
  38   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   f   氢化物   0.5   377   1.26   1.41
  39   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   g   氢化物   0.5   371   1.12   1.41
  40   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   b   氢化物   1   351   1.26   1.36
  41   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   b   氢化物   1   349   1.26   1.35
  42   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   b   氢化物   2   321   1.34   1.31
  43   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   b   氢化物   5   267   1.33   1.18
  44   B   1053  30   1113   10  30   1113  1   控制排气工序   b   合金   0.5   355   1.18   1.41
  45   B   1053  30   1053   10  50   1053  1   控制排气工序   b   氢化物   1   343   1.26   1.34
  46   B   1053  30   1113   10  50   1103  1   控制排气工序   b   氢化物   1   342   1.26   1.34
47 B 1053 30 1113 10 30 1113 1   强制排气工序(控制排气工序→冷却工序→强制排气工序) b 氢化物 1 350 1.25 1.36
【表5】
  稀土族合金名                              合金组成(at％)
  Dy   Nd   Tb   Pr   La   Fe   Ni   Co
  a   58   -   -   -   -   42   -   -
  b   77   -   -   -   -   -   23   -
  c   50   -   -   -   30   -   -   29
  d   -   77   -   -   -   -   -   23
  e   -   -   77   -   -   -   -   23
  f   -   -   -   77   -   -   -   23
【表6】
  试样No.   RFeB系      高温氢化工序           组织稳定化工序      控制排气工序   (BH)max(kJ/m3)   iHc(MA/m)   Br(T)
  处理温度T1(K)   氢分压P1(kPa)   处理温度T2(K)   保持时间(分)   氢分压P2(kPa)   设定温度T3(K)   氢分压P3(kPa)
  48   B   1053   32   1113   30   32   1113   1.1   352   1.14   1.39
  49   B   1083   32   1133   50   32   1113   1.1   354   1.17   1.38
  50   B   1083   32   1133   100   32   1113   1.1   345   1.23   1.36
  51   B   1083   32   1133   150   32   1113   1.1   340   1.24   1.35
  C25   B   1093   32   无   无   无   T2＝T1   1.1   318   1.04   1.35
【表7】
试样No. RFeB系合金      高温氢化工序           组织稳定化工序      控制排气工序   热扩散处理処理前RFeB系合金的最终工序            扩散材料 (BH)max(kJ/m3) iHc(MA/m) Br(T)
  处理温度T1(K)   氢分压P1(kPa)   处理温度T2(K)   保持时间(分)  氢分压P2(kPa)   设定温度T3(K)   氢分压P3(kPa)   稀土族合金名 粉末状态   粉末重量(质量％)
  52   B   1053   32   1113   30  32   1113   1.1   控制排气工序   b   氢化物   1   350   1.22   1.38
  53   B   1083   32   1113   30  32   1113   1.1   控制排气工序   b   氢化物   1.5   336   1.37   1.34
  54   B   1083   32   1113   30  32   1113   1.1   控制排气工序   b   氢化物   3   320   1.54   1.30
  C26   B   1093   32   无   无  无   T2＝T1   1.1   控制排气工序   b   氢化物   1   318   1.11   1.34

Claims (7)

1.各向异性磁铁粉末的制造方法，由下述的制造工序所组成：
将含有钇Y的稀土族元素R和硼B、以及铁Fe为主要成分的RFeB系合金，保持在氢分压为10～100kPa的第1处理压力P1和温度为953～1133K第1处理温度T1的环境状态中实施处理的高温氢化工序；
将经过高温氢化工序处理后的RFeB系合金，置于氢分压为10kPa的第2处理压力P2和温度为1033～1213K的第2处理温度T2的环境状态中，并且在满足T2＞T1或者P2＞P1的条件下进行处理的组织稳定化工序；
将经过组织稳定化工序处理后的RFeB系合金，保持在氢分压为0.1～10kPa的第3处理压力P3和温度为1033～1213K的第3处理温度T3的环境状态中进行处理的控制排气工序；
从经过控制排气工序处理后的RFeB系合金中除去残留的氢H的强制排气工序。
2.权利要求1所述的各向异性磁铁粉末的制造方法，其中，所述组织稳定化工序是满足了P2≥P1、T2＞T1，或者P2＞P1、T2≥T1条件的工序。
3.权利要求1所述的各向异性磁铁粉末的制造方法，其中，所述组织稳定化工序是将上述P2的上限设定为200kPa的工序。
4.权利要求1所述的各向异性磁铁粉末的制造方法，其中，所述控制排气工序后和上述强制排气工序前，设置了对上述RFeB系合金进行冷却的冷却工序。
5.权利要求1所述的各向异性磁铁粉末的制造方法，其中，所述高温氢化工序前设置了将上述RFeB系合金保持在温度为873K以下的氢环境中的低温氢化工序。
6.权利要求1所述的各向异性磁铁粉末的制造方法，其中，还设置了混合工序和热扩散处理工序，
所述混合工序是在经过上述控制排气工序处理后或者经过上述强制排气工序处理后得到的RFeB系合金中混合由镝Dy、铽Tb、钕Nd、镨Pr、以及镧La簇元素R1中至少一种以上的元素所组成的扩散材料而得到RFeB系合金与扩散材料的混合粉末的工序；
所述热扩散处理工序是加热上述混合粉末使上述R1扩散到上述RFeB系合金的表面及内部的工序。
7.权利要求6所述的各向异性磁铁粉末的制造方法，其中，在所述热扩散处理工序前设置了从上述混合粉末中除去氢的脱氢工序。
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