CN201952479U

CN201952479U - R-t-b系稀土类合金的制造装置

Info

Publication number: CN201952479U
Application number: CN2010206982491U
Authority: CN
Inventors: 中岛健一朗
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2020-12-28

Abstract

本实用新型提供一种提高铸造后的冷却效率且能够稳定操作的R-T-B系稀土类合金的制造装置。包括采用速凝铸造法对合金熔液进行铸造的铸造部及将铸造后的铸造合金破碎的破碎部，铸造部具有利用设于内部的水冷机构(5)使合金熔液骤冷来铸造铸造合金的冷却辊，水冷机构(5)包括：导水管(51)，其以与辊主体(41)同轴、且自辊主体内部向外部延伸的方式设置，用于导入冷却水；喷水喷嘴(52)，在辊主体41内部与导入管侧相连接，呈圆筒状地延伸设置，在该喷水喷嘴上形成有多个用于将利用导水管被导入辊主体内部的冷却水(W)喷射至辊主体的内表面(41b)的喷射孔(52a)。

Description

R-T-B系稀土类合金的制造装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于制造适合在永磁铁等中使用的R-T-B系稀土合金的制造装置，特别是，涉及一种能够提高铸造时的冷却效率且能够实现稳定操作的R-T-B系稀土类合金的制造装置。

背景技术

以往，作为由即使在永磁铁中也具有最大磁能积的R-T-B系稀土类合金构成的磁铁，由于其高特性，因此适合在HD(硬盘驱动器)、MRI(核磁共振成像)、各种电动机等各领域中应用。将由这种R-T-B系稀土类合金构成的磁铁组装入转子而成的电动机能够发挥高能量效率。因此，由于近年来除了对节能的要求不断提高之外，R-T-B系稀土类合金的耐热性也得到改善，导致应用于家电、空调、汽车等的各种电动机中的R-T-B系稀土类合金磁铁的使用量不断增大。

一般来说，由于R-T-B系稀土类合金的主要成分为Nd、Fe、B，因此总称为Nd-Fe-B系或R-T-B系稀土类合金，将这种合金加工成形并进行烧结后，通过将其磁化就能够得到磁铁。这里，通常来说，R-T-B系稀土类合金中的R是以将Nd的一部分用Pr、Dy、Tb等的其它稀土类元素置换后得到的物质为主，且是包含Y的稀土类元素中的至少一种。并且，T是将Fe的一部分用Co、Ni等其它的过渡元素置换后得到的物质。并且，B是硼，能够将其一部分用C或N置换。另外，也可以将作为添加元素的Cu、Al、Ti、V、Cr、Ga、Mn、Nb、Ta、Mo、W、Ca、Sn、Zr、Hf等中的一种、或多种的组合添加入R-T-B系稀土类合金中。

构成R-T-B系稀土类磁铁的R-T-B系稀土类合金是这样一种合金，即，将有利于磁化作用的作为强磁性相的R₂T₁₄B作为主相，并且共存有非磁性的、稀土类元素浓缩后而得的低熔点的富R相。由于R-T-B稀土类合金是活性金属，因此一般在真空或氩等惰性气体中进行熔解、铸造。此外，为了采用粉末冶金法由铸造后的R-T-B稀土类合金块制造烧结磁铁，通常需要将合金块粉碎至约3μm(FSSS：使用费氏微粒测量仪进行的测定)的合金粉末后在磁场中冲压成形，并在烧结炉中以约1000～1100℃的高温进行烧结，然后，根据需要进行热处理、机械加工，并且为了提高耐腐蚀性而进行镀层处理，从而形成烧结磁铁(永磁铁)。

在由R-T-B系稀土类合金构成的烧结磁铁中，富R相具有下述重要的作用：

1)熔点低，烧结时呈液相，有利于磁铁的高密度化，因此有利于提高磁化程度。

2)消除晶界的凹凸，使反磁区的成核点(nucleation site)减少，提高矫顽力。

3)使主相磁绝缘，增大矫顽力。

因而，如果成形后的磁铁中的富R相的分散状态差，则会导致局部烧结不良、磁性降低，因此富R相均匀分散在成形后的磁铁中是很重要的。另外，作为原料的R-T-B系稀土类合金的组织对R-T-B系烧结磁铁的富R相的分布有很大影响。

并且，在R-T-B系合金的铸造中产生的另一个问题在于，在铸造后的合金中生成有α-Fe。α-Fe具有形变能力，其不会被粉碎，而是残存于粉碎机中，从而不仅使粉碎合金时的粉碎效率降低，并且也会对粉碎前后的组成变化、粒度分布产生影响。因此，在以往的合金中，根据需要进行在高温下长时间的均质化处理，从而去除α-Fe。但是，由于α-Fe是作为包晶核存在的，为了去除该α-Fe需要长时间的固相扩散，厚度为几cm的铸锭且稀土类含量为33％以下的情况下，事实上是不可能去除α-Fe的。

为了解决在R-T-B稀土类合金中生成α-Fe的问题，开发出了一种在更快的冷却速度下铸造合金块的速凝铸造(stripcast)法(也称为SC法)，并且该方法在实际工序中已经被使用。该SC法是这样一种方法，即，使熔液在内部经过水冷后的铜制的冷却辊上流动并将其铸造成约0.1～1mm的薄片，从而使合金骤冷凝固(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利第3449166号公报

近年来，随着磁铁的特性提高，人们谋求R-T-B系稀土类合金的高性能化，使用SC法铸造的R-T-B系稀土类合金的需求不断提高。

但是，在以往的SC法中，存在以下问题：在其装置的构造上，由于在冷却辊内部难以对上部侧供给冷却水，旋转的冷却辊表面的辊上部侧不能发挥规定的冷却性能。这样，冷却辊表面的冷却不均匀的情况下，尤其是，由于冷却辊的上部侧位置的熔液的冷却不完全，导致在该部分的合金熔液中的抑制α-Fe的生成存在极限，从而难以实现优异的磁特性。并且，冷却辊的冷却性能不足会使冷却辊的温度上升，有可能使轴承等机械零件损伤，从而不能安全操作。另外，铜制的辊主体处于高温会导致使其寿命变短。

发明内容

本发明是鉴于以上课题而做成的，目的是提供一种R-T-B系稀土类合金的制造装置。该制造装置能够提高使用速凝铸造法铸造合金时的冷却效率、抑制冷却辊的温度上升、防止机械零件的损伤，并且能够延长铜制的辊主体的寿命，实现稳定操作。

本实用新型的发明人为了解决上述课题而进行了专心研究。其结果，发现在采用SC法的R-T-B系稀土类合金的制造装置中，对于设置在铸造用的冷却辊内部的水冷机构，通过使冷却水的供给装置的构造、喷射方式等合理化，能够均匀且高效率地使冷却辊冷却，从而能够提高铸造时的冷却效率。由此，能够实现防止机械零件的损伤及铜制的辊主体的长寿命化，能够进行稳定操作，进而完成了本实用新型。即，本实用新型采用以下结构：

(1)一种R-T-B类稀土类合金的制造装置，其至少包括采用速凝铸造法对合金熔液进行铸造的铸造部、以及用于将铸造后的铸造合金破碎的破碎部，上述铸造部至少由用于铸造上述铸造合金且以能够旋转的方式设置的冷却辊、以及用于将上述合金熔液供给至该冷却辊表面的中间包(tundish)构成，上述冷却辊由辊主体和设于该辊主体内部的水冷机构构成，上述水冷机构由导水管和喷水喷嘴构成，上述导水管以与上述辊主体同轴、且自上述辊主体内部向外部延伸的方式设置，用于将冷却水导入辊主体内部，上述喷水喷嘴在上述辊主体内部与上述导入管侧相连接，呈圆筒状地延伸设置，在该喷水喷嘴上形成有多个用于将利用上述导水管被导入上述辊主体内部的冷却水喷射至上述辊主体内表面的喷射孔。

根据本实用新型的R-T-B系稀土类合金的制造装置，在采用速凝铸造法对合金熔液进行铸造的铸造部中，对于设置在冷却辊内部的水冷机构，采用以下结构，即，该水冷机构由导水管和喷水喷嘴构成，上述导水管以与辊主体同轴、且自辊主体内部向外部延伸的方式设置，用于将冷却水导入辊主体内部，上述喷水喷嘴在辊主体内部与导入管侧相连接，呈圆筒状地延伸设置，在该喷水喷嘴上形成有多个用于将利用导水管被导入辊主体内部的冷却水喷射至辊主体内表面的喷射孔。通过采用这种结构的制造装置来制造R-T-B系稀土类合金，能够高效率且均匀地对冷却辊进行冷却，冷却效率提高，从而能够实现防止机械零件的损伤以及使辊主体长寿命化，能进行稳定操作。

附图说明

图1是本实用新型的一实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置的示意说明图，是制造装置整体的内部构造的概略说明图。

图2是本实用新型的一实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置的示意说明图，是设置有冷却辊的铸造部的概略说明图。

图3是本实用新型的一实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置的示意说明图，是冷却辊的构造的立体图。

图4是本实用新型的一实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置的示意说明图，是设置在冷却辊内部的水冷机构的结构的立体图。

图5是本实用新型的一实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置的示意说明图，图5的(a)是用于详细说明设置于图4所示的水冷机构的喷水喷嘴的构造的俯视图，图5的(b)是图5的(a)的侧视图。

图6是本实用新型的一实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置的示意说明图，是水冷机构整体的构造的俯视图。

图7是本实用新型的其它实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置的示意说明图，是设置于冷却辊的内表面的槽的概略说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用了本实用新型的一实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置进行详细说明。另外，在以下的说明中所参照的附图中，对相同构件标注相同附图标记或省略其附图标记。并且，以下的说明中参照的附图是示意图，其中的长、宽及厚度的比率等有时与现实的装置有差异。

(R-T-B系稀土类合金)

使用本实施方式的R-T-B系稀土类合金的制造装置(以下仅略称为制造装置)1制造的R-T-B系稀土类合金的主要成分是Nd、Fe、B，对该合金进行成形加工并进行烧结后，对其进行磁化，从而能够得到永磁铁。

这里，R-T-B系稀土类合金中的R的主要成分是Nd，能够将其一部分用Pr、Dy、Tb等其它稀土类元素置换。

此外，R-T-B系稀土类合金中的T是将Fe的一部分用Co、Ni等其它的过渡金属置换后所得的物质。这样，上述通式中的T除Fe以外还包括Co的情况下，能够改善Tc(居里温度)，因此优选上述通式中的T还包括Co。

此外，R-T-B系稀土类合金中的B是硼，能够将其一部分用C或者N置换。

另外，通式R-T-B中的R的组成比率为28～33质量％，B的组成比率为0.9～1.3质量％，此外，T为残余部分。

R-T-B系稀土类合金的制造装置

图1是本实施方式的制造装置1的整体结构的主视示意说明图，并且，图2是构成制造装置1的铸造部2的结构的概略说明图，图3～图6分别是设置于图2所示铸造部2中的水冷机构5的详细说明图。

在腔室10内至少包括采用速凝铸造法对铸造合金熔液L进行铸造的铸造部2、以及用于将铸造后的铸造合金M破碎的破碎部3，从而概略地构成该制造装置1。铸造部2至少由冷却辊4和中间包6构成，该冷却辊4能够旋转，其通过利用设置于辊主体41的内部的水冷机构5使合金熔液L骤冷来铸造铸造合金M，该中间包6用于将合金熔液L供给至该冷却辊4的表面41a。而且，设置于辊主体41内部的水冷机构5由导水管51和喷水喷嘴52构成，上述导水管51以与辊主体41同轴、且自辊主体41内部向外部延伸的方式设置，用于将冷却水W导入辊主体41内部，上述喷水喷嘴52在辊主体41内部与导入管51侧相连接，呈圆筒状地延伸设置，在该喷水喷嘴52上形成有多个用于将利用导水管51被导入辊主体41内部的冷却水W喷射至辊主体41内表面41b的喷射孔52a。此外，如图6等所示，在本实施方式中说明的例子的制造装置1构成为，在导入管51与喷水喷嘴52之间设有前室57，由导入管51供给的冷却水W经由前室57供给到喷水喷嘴52。

此外，图1中所示例子的制造装置1还设置有容器8，其用于将铸造合金M在破碎部3中被破碎而得的铸造合金薄片N储存起来。

腔室10的内部做成真空或者惰性气体的减压气氛来使用，作为惰性气体例如可以使用氩(Ar)气。

铸造部

图2是设置在制造装置1中的铸造部2及破碎部3的示意说明图。

图2中所示的铸造部2是采用SC法(速凝铸造法)对合金熔液L进行铸造的装置，在其下方设置有用于将铸造后的铸造合金M破碎并制备铸造合金薄片N的破碎部3。在图2所示的铸造部2中，附图标记4表示用于使合金熔液L骤冷并铸造铸造合金M的直径约600～800mm的冷却辊，附图标记6表示用于将合金熔液L供给至冷却辊4的中间包。

合金熔液L是在未图示的设置于腔室10外部的高频熔炼炉中制备的。在高频熔炼炉中，在真空或惰性气体气氛中将原料投入耐火坩埚61，利用高频熔化法使投入的原料熔化，从而制备合金熔液L。合金熔液L的温度因合金成分的不同而异，将该温度调整在1200℃～1500℃范围内。如图2所示，这样制备出的合金熔液L连同耐火坩埚61一起被输送至铸造部2，然后自耐火坩埚61将合金熔液L供给至中间包6。

中间包6将自耐火坩埚61供给来的合金熔液L依次供给至进行旋转动作的冷却辊4的表面41a。这种中间包6和耐火坩埚61同样是由耐火性及耐热性高的材料构成的。

如图3所示，冷却辊4大致由辊主体41及设置于该辊主体41的内部的水冷机构5构成。而且，冷却辊4使供给至被水冷机构5冷却后的辊主体41的表面41a的合金熔液L骤冷，从而铸造铸造合金M。此外，冷却辊4以能够以其旋转轴线J为中心沿旋转方向R旋转的方式设置。

辊主体41构成为图1及图2所示的辊状，是能够以旋转轴线J为中心进行旋转的辊构件。虽然没有对作为这样的辊主体41的材质进行特别限定，但从导热性好且容易获得方面考虑，优选例如铜或铜合金。

此外，根据辊主体41的材质、表面41a的表面状态，在表面41a上容易附着金属，因此根据需要而设置清扫装置等，从而使铸造而得的R-T-B系稀土类合金的品质更加稳定。

与铸造合金M的目标厚度相应地对冷却辊4的转(旋转)速与合金熔液L的供给速度之间的关系进行控制，优选冷却辊4的转速在圆周速度约0.5～3m/s范围内。

另外，在冷却辊4上凝固后的铸造合金M在与设有中间包6的一侧相反的一侧位置自冷却辊4脱离。

以下，在本实施方式的制造装置1中，对设置于构成冷却辊4的辊主体41的内部的水冷机构5进行详述。

如图5的(a)、(b)(也参照图3、4及图6)所示，水冷机构5大致包括导水管51和喷水喷嘴52，在图示的例子中，在导入管51与喷水喷嘴52之间具有内部设有前室57的基台50。

导入管51是大致呈管状的构件，其以与辊主体41同轴且自辊主体41内部向外部延伸的方式设置。导水管51自未图示的设于外部的储存部件向辊主体41内部导入冷却水W。

本实施方式的导水管51是如图6所示的包括供给管51B及循环管51A的双重管结构，在供给管51B中配置有循环管51A。自未图示的储存部件供给来的冷却水W从供给端56a侧流入供给管51B。此外，供给管51B的另一端56b通过与基台50连接而连接前室57。

此外，导水管51所包括的循环管51A是为了回收自喷水喷嘴52喷射出而使用于冷却后的冷却水W、并将该使用后的冷却水W返还至未图示的储存部件而设置的，该循环管51A构成为将使用后的冷却水W自另一端56b返还至循环端55a侧。如图6所示，循环管51A通过辊主体41内部的另一端55b与基台50连接，连接设于该基台50内部的返还室58。

前室57是设于基台50的内部的冷却水W的临时储存室，其一端57a侧连接于导水管51地设置，在该前室57的另一端57b侧连接有后述的喷水喷嘴52。由此，由供给管51B导入的冷却水W经由前室57被导入喷水喷嘴52。此外，如图6等所示，前室57具有直径大于喷水喷嘴52的筒状空间，在图示的例子中，后述的返还室58与前室57同轴地设于该前室57的内侧，由此确保环状的空间。

如上所述，返还室58在基台50内部与前室57同轴地设于该前室57的内侧，连接于循环管51A的另一端55b。使用后的冷却水W从设于后述的喷水喷嘴52的前端面52A的返还孔52b通过返还流路52c，流入该返还室58。朝向辊主体41的内表面41b喷射并滞留在辊主体41内部后，通过返还孔52b和返还流路52c流入返还室58的使用后的冷却水W通过循环管51A从循环端55a返回到未图示的储存部件中。

此外，在本实施方式中，自循环端55a向未图示的储存部件返还使用后的冷却水W前，根据需要也可能会利用未图示的冷却部件对该使用后的冷却水W进行再冷却，或者使该使用后的冷却水W通过用于除去杂质的过滤器等。

如图4等所示，喷水喷嘴52是在辊主体41内部从导水管51的供给管51B呈圆筒状延伸设置的构件，在本实施方式说明的例子中，在与供给管51B之间经由内部设有前室57的基台50连接。在此，所谓本发明所说明的“圆筒状”，并不限定于严格的圆筒形，例如既可以是多边形的筒，也可以是与前室57连接的部分的直径和前端面52A的直径不同。

在喷水喷嘴52上形成有多个用于将冷却水W喷射至辊主体41的内表面41b的喷射孔52a，在图5的(a)所示的例子中，多个喷射孔52a分别排成一列地形成于呈圆筒状的喷水喷嘴52上，且形成为多列。而且，在本实施方式中，自导水管51的供给管51B供给来的冷却水W经由前室57被导入喷水喷嘴52内，然后自各喷射孔52a朝向辊主体41的内表面41b喷射。

如上所述，在以往的制造装置中，冷却水难以在冷却辊内的上部流动，因此冷却辊表面的冷却不均匀，不能发挥规定的冷却性能。

与此相对，根据图4～6等所示那样的水冷机构5的结构，自呈圆筒状构成的喷水喷嘴52向冷却辊内表面喷射冷却水，从而冷却水被均匀地供给至冷却辊内表面的上部，能够均匀且高效地对冷却辊进行冷却。由此，能够防止机械零件的损伤并且使辊主体长寿命化，能够进行稳定操作。

此外，在本实施方式中，在呈圆筒状构成的喷水喷嘴52的前端面52A上至少设置一个用于向返还室58导入使用后的冷却水W的返还孔52b，在图示的例子中，在俯视为圆形的前端面52A上的大致中心、即与旋转轴线J同轴线地在1个部位上设有圆形的返还孔52b。此外，如图4～6所示，在喷水喷嘴52的内部设有返还流路52c，该返还流路52c用于将从返还孔52b流入的使用后的冷却水W导入返还室58。

此外，在本实施方式中，在如图5所示的构成的喷水喷嘴52中，省略详细的图示，但是更优选连接于前室57的另一端57b侧的连接部的直径比喷水喷嘴52的前端部的直径大。具体地说，更优选连接部的直径与前端部的直径之比为(连接部的直径)/(前端部的直径)＝1.05～1.45的范围。

一般而言，使用管径均匀的喷嘴的情况下，存在越向喷嘴的前端延伸水量越不足，不能均匀地喷射冷却水的问题。

在本实施方式中，如上所述，采用喷水喷嘴52的连接部的直径大于前端部的直径的结构，从而，自前室57被导入喷水喷嘴52的冷却水W随着自连接部朝向前端部流动其水压及流速上升。由此，能够均匀地输送冷却水W直至该冷却水W到达喷水喷嘴52的前端部，从而不论在喷水喷嘴52哪个位置，都能够均匀地自喷射孔52a喷射冷却水W。此外，由于自喷射孔52a喷射出的冷却水W的水压及流速也提高，从而对辊主体41的内表面41b的冷却效果也提高。因此，能够均匀地获得辊主体41的内表面41a的冷却效果，冷却效果进一步提高。

另外，若喷水喷嘴52的连接部的直径与前端部的直径之比在上述范围内，则能够进一步显著地获得上述效果。

在本实施方式中，同轴设置的导水管51和辊主体41在相同的旋转方向、即图3所示的旋转方向R上朝向相同方向旋转，优选水冷机构5与辊主体41朝向相同方向旋转。

一般而言，在向冷却辊的内表面喷射冷却水的情况下，会在冷却辊内的下部积存使用后的冷却水。在本实施方式中，通过将水冷机构5及辊主体41的旋转方向设定为相同方向，使得上述那样积存于冷却辊4的内部的冷却水W被搅拌，从而能够减少局部的冷却水沸腾，减小冷却水的温度不均匀等。由此，与上述同样，能够更均匀地获得辊主体41的内表面41a的冷却效果，冷却效率进一步提高，能够防止机械零件的损伤并且使辊主体长寿命化，从而能够进行稳定操作。

此外，在本实施方式中，如图7所示的例子，更优选采用在辊主体42的内表面42b上形成有槽部42c的结构。

应用于一般的制造装置中的冷却辊的辊内表面侧形成为平坦面，因此，尤其是在辊径比较小的情况下等可能会因表面积不足导致冷却能力不足。在本实施方式中，通过采用在内表面42b上形成有槽部42c那样的凹凸、起伏的结构，实质上增大了内表面42b的表面积。由此，通过将冷却水W喷射至内表面42b能够进一步提高辊主体42的冷却性能。因此，能够防止机械零件的损伤并且使辊主体长寿命化，从而能够进行稳定操作。

另外，从更加稳定地获得上述效果方面考虑，优选图7所示例子中的槽部42c的深度在0.2～1mm范围内。并且，在图示例子中，虽然槽部42c形成为凹状，但并不限定于此，例如也可以形成为三角形的槽部。

破碎部

如图1及图2所例示地，在本实施方式中，由设置于铸造部2中的冷却辊4所铸造的铸造合金M被破碎部3破碎成铸造合金薄片N。

如图中例子所示，破碎部3由一对破碎辊31、31构成，将铸造合金M夹在两个旋转的破碎辊31、31之间，从而铸造合金M被破碎分割且被加工成铸造合金薄片N。然后，在图1所示例子中，破碎分割后的铸造合金薄片N向下方落下，并被容器8输送出去。

容器

如图1所示，在本实施方式中可包括容器8，该容器8可存放铸造合金薄片N。

容器8的材质可以采用例如不锈钢、铁、哈斯特洛伊耐蚀高镍合金(hastelloy)、因科镍耐热合金(inconel)等能够在高温下使用的各种金属材料。

此外，在图示例子的制造装置1中设置有用于使容器8能够移动的传送带9，将容器8载置于传送带9上，从而容器8在图1中能够沿左右方向移动。

此外，在腔室10中设有门(gate)11，除了将容器8输送至装置外部、即腔室10的外部的情况之外，其余情况下借助该门11将腔室10密封。

此外，在本实施方式中，也可以采用在隔着门11的腔室10的侧方设置用于将加热后的铸造合金薄片N放置冷却的未图示的放置冷却室的结构。此外，还能够在该放置冷却室中设有另外的门，通过打开该门而能够将容器8输送到腔室10的外部。

R-T-B系稀土类合金的制造装置的动作

以下，使用本实施方式的制造装置1对制造R-T-B系稀土类合金时的制造装置1的动作进行说明。

首先，在未图示的熔炼装置中制备合金熔液L。虽然合金熔液L的温度根据合金成分而异，但将其调整在1300℃～1500℃的范围。然后，制备出的合金熔液L连同每个耐火坩埚61一起被输送至铸造部2，自耐火坩埚61将合金熔液L供给至中间包6。

接下来，自中间包6将合金熔液L供给至冷却辊4而使合金熔液L凝固，成为铸造合金M。随后，在与合金熔液L的供给侧相反一侧的位置使铸造合金M自冷却辊4脱离。并且，将铸造合金M夹在两个旋转的破碎辊31、31之间使其破碎，成为铸造合金薄片N。

此外，优选合金熔液L在冷却辊4上的平均冷却速度为每秒500～2000℃。平均冷却速度为每秒500℃以上的情况下冷却速度足够，能够防止α-Fe的析出及富R相等的组织的粗大化。此外，合金熔液L的平均冷却速度在每秒2000℃以下的情况下过冷度不会过大，能够防止生成微细组织。

被破碎辊31破碎的铸造合金薄片N收容在容器8中。然后，开放腔室10的门11并将容器8输送至外部，铸造合金薄片N被取出，制造结束。

如上所述，采用本实用新型的R-T-B系稀土类合金的制造装置，在利用速凝铸造法对合金熔液L进行铸造的铸造部2中，设于冷却辊4内部的水冷机构5采用如下结构：该水冷机构5由导水管51和喷水喷嘴52构成，上述导水管51以与辊主体41同轴、且自辊主体41内部向外部延伸的方式设置，用于将冷却水W导入辊主体41内部，上述喷水喷嘴52在辊主体41内部与导入管51侧相连接，呈圆筒状地延伸设置，在该喷水喷嘴52上形成有多个用于将利用导水管51被导入辊主体41内部的冷却水W喷射至辊主体41内表面41b的喷射孔52a。通过使用这种结构的制造装置1来制造R-T-B系稀土类合金，能够高效率且均匀地进行冷却，冷却效率提高，由此，能够防止机械零件的损伤并且使辊主体长寿命化，能够进行稳定操作。

此外，本实用新型的技术范围并不限定为本实施方式，在不脱离本实用新型的主旨的范围内能够进行各种变更。

此外，本实用新型的制造装置不仅能够用于制造R-T-B系稀土类合金，也能够应用于制造热电半导体合金、贮氢合金。

作为热电半导体合金，能够例示出用通式A_3-xB_xC(其中，A和B为Fe、Co、Ni、Ti、V、Cr、Zr、Hf、Nb、Mo、Ta、W等的过渡金属中的至少一种，C为Al、Ga、In、Si、Ge、Sn等13族或14族元素之中的至少一种)表示的合金。

此外，也能够例示出用通式ABC(其中，A和B为Fe、Co、Ni、Ti、V、Cr、Zr、Hf、Nb、Mo、Ta、W等的过渡金属中的至少一种，C为Al、Ga、In、Si、Ge、Sn等13族或14族元素之中的至少一种)表示的合金。

而且，也能够例示出用通式RE_x(Fe_1-yM_y)₄Sb₁₂(RE为La、Ce中的至少一种，M为从由Ti、Zr、Sn、Pb构成的群中选出的至少一种。0＜x≤1、0＜y＜1)表示的稀土类合金。

而且，也能够例示出用通式RE_x(Co_1-yM_y)₄Sb₁₂(RE为La、Ce中的至少一种，M为从由Ti、Zr、Sn、Cu、Zn、Mn、Pb构成的群中选出的至少一种。0＜x≤1、0＜y＜1)表示的稀土类合金。

此外，作为贮氢合金，能够例示出AB₂型合金(以钛、锰、锆、镍等过渡元素的合金为基础所形成的合金)、或者AB₅型合金(包含相对于稀土类元素、铌、锆为1份，具有催化作用的过渡元素(镍、钴、铝等)为5份的合金为基础所形成的合金)等。

Claims

1.一种R-T-B系稀土类合金的制造装置，其特征在于，该制造装置至少包括：

铸造部，其采用速凝铸造法对合金熔液进行铸造；

破碎部，其用于将铸造后的铸造合金破碎，

上述铸造部至少由用于铸造上述铸造合金且以能够旋转的方式设置的冷却辊、以及用于将上述合金熔液供给至该冷却辊表面的中间包构成，

上述冷却辊由冷却辊主体和设于该冷却辊主体内部的水冷机构构成，

上述水冷机构由以下部分构成：

导水管，其以与上述辊主体同轴且自上述辊主体内部向外部延伸的方式设置，用于将冷却水导入辊主体内部；

喷水喷嘴，其在上述辊主体内部与上述导入管侧相连接，呈圆筒状地延伸设置，在该喷水喷嘴上形成有多个用于将利用上述导水管被导入上述辊主体内部的冷却水喷射至上述辊主体内表面的喷射孔。