DE69108829T2 - Permanent magnetisierbares Puder vom R-Fe-B Typ und Verbundmagnet daraus. - Google Patents

Permanent magnetisierbares Puder vom R-Fe-B Typ und Verbundmagnet daraus.

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft permanent magnetisierbare Pulver aus Seltene Erden-Fe-B und Seltene Erden-Fe-Co-B mit ausgezeichneter Anisotrophie und Korrosionsbeständigkeit, sowie daraus hergestellte gebundene Magnete.
  • Seltene Erden-Fe-B-Verbindungen aus wenigstens einer der seltenen Erden einschließlich Yttrium, (im folgenden als "R" bezeichnet) haben neuerdings als Materialien für permanent magnetisierbare Pulver mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften Aufmerksamkeit erregt und verbreitete Entwicklung, hauptsächlich zur Verwendung als Magnetpulver für gebundene Magnete, erfahren.
  • Generell sind gebundene Magnete physikalisch stärker als gesinterte Magnete, obwohl sie verglichen mit gesinterten Magneten aus denselben rnagnetischen Materialien geringere magnetische Eigenschaften besitzen. Weiterhin sind gebundene Magnete besser formbar als gesinterte Magnete. Aus diesen Gründen haben sie eine wachsende Zahl von Anwendungen gefunden. Ein gebundener Magnet besteht normalerweise aus einem Magnetpulver und einem organischen oder metallischen Bindemittel, die miteinander verbunden sind, und besitzt magnetische Eigenschaften, die denen des den Magneten bildenden Magnetpulvers entprechen.
  • Ein in der Herstellung der oben erwähnten gebundenen Magnete verwendetes, permanent magnetisierbares R-Fe-B-Pulver ist in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 1- 132106 (= EP-A-304054) vorgeschlagen worden. Das vorgeschlagene permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver wird aus einer R-Fe-B-Vorlegierung als Gründmaterial hergestellt, worin die Hauptphase eine Phase einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ ist, also eine ferromagnetische Phase (im folgenden als "Phase vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ" bezeichnet). Das permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver wird hergestellt, indem die Vorlegierung in einer H&sub2;-Atmosphäre bei einer Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Bereiches einer Hitzebehandlung unterzogen wird, so daß die Phase in die jeweiligen Phasen von RHx, Fe&sub2;B und den Rest Fe umgewandelt wird, und dann das Legierungsmaterial mit den umgewandelten Phasen einem Dehydrierungsprozeß unterzogen wird, um das enthaltene H&sub2; zu entfernen und eine Phase vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ zu bilden, die wiederum eine ferromagnetische Phase ist. Das entstandene permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver besitzt eine aggregierte Strukrur mit einer Hauptphase aus einer sehr feinen rekristallisierten Struktur vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ, mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0.05 - 3um.
  • In der vorher erwähnten japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 1-132106 ist auch ein permanent magnetisierbares R-Fe-Co-B-Pulver beschrieben. Dieses permanent magnetisierbare R-Fe-Co-B-Pulver besitzt ebenfalls eine aggregierte Strukture mit einer Hauptphase aus einer sehr feinen rekristallisierten Strukrur vom R&sub2;(Fe, Co)&sub1;&sub4;B-Typ mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0.05 - 3um, worin ein Teil des Fe durch Co ersetzt ist.
  • Die herkömmlichen permanent magnetisierbaren R-Fe-B-und R-Fe-Co-B-Pulver haben folgende Nachteile:
  • (i) Obwohl sie etwas magnetische Anisotropie besitzen, kann diese magnetische Anisotropie bei geringen Variationen in der Legierungszusammensetzung und/oder den Herstellungsbedingungen verschlechtert werden, wodurch stabile und ausgezeichnete magnetische Anisotropie nur schwer erreicht werden kann.
  • (ii) Um einem permanent magnetisierbaren R-Fe-B-oder R-Fe-Co-B-Pulver magnetische Anisotropie zu verleihen, wird solches Magnetpulver meistens einem Hitze-Deformierungsverfahren wie etwa Heißrollen und Heiß-Ausziehen unterzogen, um so die kristallinen Körner abzurlachen. Diese bekannte Methode kann die magnetische Anisotropie bedingt verbessern. In permanent magnetisierbarem Pulver mit abgeflachten Körnern ist jedoch eine lokale Variation des Reduktionsverhältnisses unvermeidlich. Nicht nur ist es daher unmöglich, mit der gebräuchlichen Methode ein permanent magnetisierbares R-Fe-B-oder R-Fe-Co-B- Pulver mit einer stabilen homogenen magnetischen Anisotropie herzustellen, sondern sind auch die Herstellungsschritte kompliziert, was in hohen Produktionskosten resultiert.
  • (iii) En permanent magnetisierbares R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver, dessen rekristallisierte Körner durch Hitze-Deformierungsverfahren abgeflacht wurden, ist mehr korrosionsanfällig als permanent magnetisierbare R-Fe-B-oder R-Fe-Co-B-Pulver, deren rekristallisierte Körner nicht abgeflacht wurden. Wird ein solches permanent magnetisierbares R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver mit abgeflachten Körnern längere Zeit in einer heißen und feuchten Atmosphäre gelagert, etwa in der Herstellungsfabrik, korrodiert seine Oberfläche, was zu verschlechterten magnetischen Eigenschaften führt.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein permanent magnetisierbares R-Fe-B-Pulver oder permanent magnetisierbares R-Fe-Co-B-Pulver mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit herzustellen, ohne dieses einem Hitze-Deformierungsverfahren unterziehen zu müssen.
  • Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, aus den im obigen Ziel erwähnten permanent magnetisierbaren Pulvern gebundene Magnete herzustellen.
  • En weiteres Ziel ist es, ein Verfahren zur Herstellung der oben genannten permanent magnetisierbaren Pulver zu entwickeln.
  • Um das erstgenannte Ziel zu erreichen, stellt die gegenwärtige Erfindung als ersten Aspekt ein permanent magnetisierbares R-Fe-B-Pulver mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit bereit, mit Pulverteilchen, die jedes im wesentlichen bestehen aus (in Atomprozenten):
  • R: 10 - 20 %
  • B: 3 - 20 %
  • wenigstens einem Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si: 0.001 - 5.0 %; und
  • Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest, wobei die Pulverteilchen jedes eine aggregierte rekristallisierte Struktur haben, deren Hauptphase aus einer intermetallischen Verbindung vom Typ R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B mit einer tetragonalen Struktur gebildet ist, die Phase der intermetallischen Verbindung aus rekristallisierten, darin aggregierten Körnern gebildet ist, die wenigstens 50 Volumenprozent der rekristallisierten Körner mit einem Verhältnis b/a kleiner als 2 enthält, wobei a den kleinsten Durchmesser jedes der rekristallisierten Körner und b deren größten Durchmesser darstellt, und die diese aggregierte rekristallisierte Strukrur bildenden rekristalliseirten Körner eine durchschnittliche Korngröße in einem Bereich von 0.05 - 20 um haben.
  • Die Erfindung stellt weiterhin einen aus dem obigen R-Fe-B-Magnetpulver hergestellten (gebundenen) R-Fe-B-Verbund-Magneten bereit.
  • Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein permanent magnetisierbares R-Fe- Co-B-Pulver mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosions-beständigkeit bereitgestellt, mit Pulverteilchen, die jedes im wesentlichen bestehen aus (in Atomprozenten):
  • R: 10 - 20 %
  • Co: 0.1 - 50 %
  • B: 3 - 20 %
  • wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si: 0.001 - 5.0 %, und
  • Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest; wobei die Pulverteilchen jedes eine aggregierte rekristallisierte Struktur haben, deren Hauptphase von einer Phase einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2; (Fe, Co)&sub1;&sub4;B-Typ mit einer tetragonalen Struktur gebildet ist und die Phase der intermetallischen Verbindung aus darin aggregierten rekristallisierten Körnern gebildet ist und mindestens 50 Volumen-% rekristallisierte Körner mit einem Verhältnis b/a kleiner als 2 enthält, wobei a der kleinste Durchmesser jedes der rekristallisierten Körner und b der größte Durchmesser derselben ist und die diese aggregierte rekristallisierte Struktur bildenden rekristallisierten Körner eine durchschnittliche Korngröße in einem Bereich von 0.05 - 20 um besitzen. Die Erfindung stellt weiterhin einen gebundenen, aus dem obigen R-Fe-Co-B-Pulver hergestellen R-Fe-Co-B-Verbund-Magneten bereit.
  • Das in dieser Erfindung beschriebene permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver wird in einem die folgenden Schritte beinhaltenden Verfahren hergestellt:
  • (i) Herstellung einer R-Fe-B-Legierung, bestehend aus (in Atomprozenten):
  • R: 10 - 20%
  • B: 3-20%
  • wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al, und Si: 0.001 - 5.0 %; und Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
  • (ii) Erhitzen der hergestellten Legierung in einer Wasserstoffgas-Atmosphäre;
  • .(iii) Wärmebehandlung der erhitzten Legierung bei einer Temperatur von 500 - 1000 ºC in einer Wasserstoffgas-Atmosphäre oder einer Atmosphäre aus einem Gemisch von Wasserstoffgas und einem Inertgas;
  • (iv) Dehydrierung der hitzebehandelten Legierung, so daß die eine Atmosphäre in Schritt (iii) die eines Vakuums mit einer Temperatur von 500 - 1000 ºC und einem Wasserstoffdruck von 1 Torr oder weniger wird oder eine Inertgasatmosphäre mit einer Temperatur von 500 - 1000ºC und einem Wasserstoff-Partialdruck von 1 Torr oder weniger;
  • (v) Abkühlen der dehydrierten Legierung, und
  • (vi) Zerkleinern der abgekuhlten Legierung zu einem Pulver.
  • Das permanent magnetisierbare R-Fe-Co-B-Pulver dieser Erfindung wird mit einem die folgenden Schritte beinhaltenden Verfahren hergestellt:
  • (i) Herstellung einer R-Fe-Co-B-Legierung, die im wesentlichen besteht aus (in Atomprozenten):
  • R: 10 - 20%;
  • Co: 0.1 - 50%;
  • B: 3 - 20%;
  • wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si: 0.001 - 5.0%; und Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
  • (ii) Erhitzen der hergestellten Legierung in einer Wasserstoffgas-Atmos-phäre:
  • (iii) Wärmebehandlung der erhitzten Legierung bei einer Temperatur von 500 - 1000 ºC in einer Wasserstoffgas-Atmosphäre oder einer Atmosphäre aus einem Gemisch von Wasserstoffgas und Inertgas;
  • (iv) Dehydrierung der wärmebehandelten Legierung, so daß die eine Atmosphäre in Schritt (iii) die eines Vakuums mit einer Temperatur von 500 - 1000 ºC und einem Wasserstoffdruck von 1 Torr oder weniger wird oder eine Inertgasatmosphäre mit einer Temperatur von 500 - 1000ºC und einem Wasserstoff-Partialdruck von 1 Torr oder weniger;
  • (v) Abkühlen der dehydrierten Legierung, und
  • (vi) Zerkleinern der abgekühlten Legierung zu einem Pulver.
  • Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung näher ersichtlich.
    • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Die Erfinder haben unter den vorhergenannten Bedingungen viele Versuche durchgeführt, um ohne ein erforderliches Hitze-Deformierungsverfahren ein permanent magnetisierbares Pulver mit ausgezeichnener magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit zu erhalten, und kamen zu folgenden Ergebnissen:
  • (1) Ein permanent magnetisierbares R-Fe-B-oder R-Fe-Co-B-Pulver mit einer aggregierten rekristallisierten Struktur, dessen Hauptphase aus einer Phase vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B - Typ oder R&sub2;(Fe, Co)&sub1;&sub4;B-Typ mit minderstens 0.001 - 5.0 % (% ist Atom-%, und % wird im folgenden durchweg ffir Atom-% stehen, außer es ist anders angegeben) eines Elements aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si besteht, hat ausgezeichnete magnetische Anisotropie, auch ohne daß es einem Hitze-Deformierungs-verfahren unterzogen wurde; und
  • (2) Solange a der kleinste Durchmesser jedes der die aggregierte rekristal-lisierte Struktur bildenden rekristallisierten Körner ist und b der größte Durchmesser derselben, besitzt ein permanent magnetisierbares R-Fe-B-oder R-Fe-Co-B-Pulver mit einer aggregierten rekristallisierten Struktur aus rekristallisierten Körnern mit dem Verhältnis b/a< 2 ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.
  • Die gegenwärtige Erfindung basiert auf den obigen Befunden, und ist folgendermaßen charakterisiert:
  • (a) Ein permanent magnetisierbares R-Fe-B-Pulver mit ausgezeichneter magnetischer Anisotrophie und Korrosionsbeständigkeit mit Pulverteilchen, die jedes im wesentlichen bestehen aus:
  • R: 10 - 20 %
  • B: 3 - 20 %
  • wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si: 0.001 - 5.0 %; und Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
  • wobei die Pulverteilchen jedes eine aggregierte rekristallisierte Struktur haben, deren Hauptphase aus einer intermetallischen Verbindung vom Typ R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B mit einer tetragonalen Struktur gebildet ist und die Phase der intermetallischen Verbindung aus rekristallisierten, Körnern mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,05 - 2um gebildet ist, worin das Verhältnis b/a kleiner als 2 ist, wobei a den kleinsten Durchmesser jedes der rekristallisierten Körner und b deren größten Durchmesser darstellt.
  • (b) Ein aus dem in (a) dargestellten, permanent magnetisierbaren R-Fe-B-Pulver hergestellter gebundener Magnet (Verbundmagnet);
  • (c) Ein permanent magnetisierbares R-Fe-Co-B-Pulver mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit mit Pulverteilchen, die jedes im wesentlichen bestehen aus:
  • R: 10 - 20 %;
  • Co: 0.1 - 50 %;
  • B: 3 - 20 %;
  • wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si: 0.001 - 5.0%; und Fe und uvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
  • wobei die Pulverteilchen jedes eine aggregierte rekristallisierte Struktur haben, deren Hauptphase aus einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2;(Fe, Co)&sub1;&sub4;B-Typ mit einer tetragonalen Struktur gebildet ist und die Phase der intermetallischen Verbindung aus rekristallisierten, Körnern mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,05 - 20um gebildet ist, worin das Verhältnis b/a kleiner als 2 ist, wobei a den kleinsten Durchmesser jedes der rekristallisierten Körner und b deren größten Durchmesser darstellt.
  • (d) Ein aus dem in (c) dargestellten, permanent magnetisierbaren R-Fe-Co-B-Pulver hergestellter gebundener Magnet (Verbundmagnet).
  • Das erfindungsgemäße permanent magnetisierbare R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit wird hergestellt, indem zuerst durch Schmelzen und Gießen eine R-Fe-B-oder R-Fe-Co-B-Vorlegierung aus R, Fe und B oder R, Fe, Co und B und weiterhin minderstens einem Element der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si hergestellt wird, so daß die chemische Zusammensetzung innerhalb des oben genannten Bereiches der Erfindung liegt, die hergestellte Vorlegierung in einer Wasserstoffgas-Atmosphäre erhitzt wird, die erhitzte Vorlegierung bei einer Temperatur von 500 - 1000 ºC in einer Wasserstoff-oder gemischten Wasserstoff-Inertgasatmosphäre wärmebehandelt wird, die wärmebehandelte Legierung dehydriert wird, bis die Atmosphäre ein Vakuum oder eine Inertgasatmosphäre mit einer Temperatur von 500 - 1000 ºC und einem Druck von 1 Torr oder weniger wird, die dehydrierte Legierung abgekühlt und die abgekühlte Legierung zu Pulver zerkleinert wird.
  • Die Herstellungsmethode nach dieser Erfindung kann weiterhin einen Schritt zur Homogenisierung der R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Vorlegierung, die einen vorbe-stimmten Gehalt an wenigstens einem Element der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si enthält, bei einer Temperatur von 600 - 1200ºC beinhalten, vor den oben genannten Erhitzungsschritt und/oder den Schritt der Wärmebehandlung der dehydrierten Legierung bei 300 bis 1000 ºC, der sofort auf den Dehydrierungsschritt folgt, wodurch das entstehende permanent magnetisierbare R-Fe- B- oder R-Fe-Co-B-Pulver ausgezeichnetere magnetische Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit besitzt.
  • Die wie oben hergestellten permanent magnetisierbaren R-Fe-B und R-Fe-Co-B-Pulver haben jedes eine aggregierte rekristallisierte Struktur, worin aus aggregierten rekristallisierten Körnern einer Phase einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B- Typ oder R&sub2;(Fe, Co)&sub1;&sub4;B-Typ, die keine Verunreinigung oder Spannung in den rekristallisierten Körnern und an den Korngrenzen aufweist.
  • Obwohl die durchschnittliche Korngröße der die aggregierte rekristallisierte Strukrur bildenden rekristallisierten Körner innerhalb eines Bereiches von 0.05 - 20um lliegen sollte, wird ein Bereich von 0.05 - 3um bevorzugt, was nahe an der einzelnen Domänengröße liegt (ungefahr 0.3um).
  • Die rekristallisierten Körner, von denen jede Größe innerhalb des oben genannten Bereiches fällt, sollten vorzugsweise eine Gestalt mit dem Verhältnis b/a< 2 besitzen, wobei a der kürzeste Durchmesser des Korns und b der längste ist. Weiterhin wird verlangt, daß die rekristallisierten Körner mit der dem obigen Verhältnis entsprechenden Gestalt in einer Menge von 50 Volumen% oder mehr vorhanden sein sollten. Da die Gestalt der rekristallisierten Körner dem Verhältnis b/a kleiner als 2 entspricht, hat das permanent magnetisierbare R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver stärkere Koerzitivkraft sowie erhöhte Korrosionsbeständigkeit. Seine Korrosionsbeständigkeit ist besser als die der vorher erwähnten herkömmlichen permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver, deren magnetische Anisotropie durch ein Hitze-Deformierungsverfahren erhalten wurde, und es ist im wesentlichen frei von Variationen der magnetischen Anisotropie, besitzt also stabile und verbesserte magnetische Anisotropie, und läßt sich in hoher Ausbeute herstellen.
  • Weiterhin hat das in der oben beschriebenen Weise hergestellte permanent magnetisierbare R-Fe-B oder R-Fe-Co-B-Pulver eine rekristallisierte Strukrur, die hauptsächlich allein aus einer Phase der intermetallischen Verbindung vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ oder R&sub2;(Fe, Co)&sub1;&sub2;B-Typ besteht, in der fast-keine- Korngrenzenphasevorhanden -ist. - Durch das Fehlen einer-Korngrenzenphase hat es daher nicht, nur erhöhte Magnetkraft, sondern ist auch besser in der Lage, durch die Korngrenzenphase auftretender Korrosion zu widerstehen. Da es außerdem frei von Belastungsspannung ist, die entsteht, wenn das permanent magnetisierbare Pulver einem Hitze- Deformierungsverfahren unterzogen wird, ist es weniger anfällig für Spannungskorrosion und hat daher erhöhte Korrosionsbeständigkeit.
  • Ein aus dem permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver hergestellter gebundener Magnet hat daher entsprechende verbesserte magnetische Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit.
  • Als nächstes wird erläutert, warum die chemisbhe Zusammensetzung und durchschnittliche rekristallisierte Korngröße des permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B- Pulvers wie oben erwähnt beschränkt wurden:
  • (a) R:
  • Das in dem permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver dieser Erfindung verwendete R besteht aus einem oder mehreren Elementen der Gruppe Nd, Pr, Tb, Dy, La, Cr, Ho, Er, Eu, Sm, Gd, Tm, Yb, Lu und Y. In permanent magnetisierbaren Pulvern dieser Art wird Nd hauptsächlich mit einem oder mehreren seltenen Erdenelementen als Zusätze verwendet. Tb, Dy und Pr sind besonders effektiv bei der Erhöhung der Koerzitivkraft iHc des permanent magnetisierbaren Pulvers. Ist der R-Gehalt weniger als 10% oder mehr als 20%, fällt die Koerzitivkraft ab, so daß zufriedenstellende magnetische Eigenschaften nicht erhalten werden können. Der R-Gehalt ist daher auf 10 - 20% beschränkt, und sollte vorzugsweise bei 11 - 15 % liegen.
  • (b):B
  • Liegt der B-Gehalt unter 3 % oder über 20 %, fiillt die Koerzitivkraft ab, so daß zufriedenstellende magnetische Eigenschaften nicht erhalten werden können Der B-Gehalt ist daher auf den Bereich von 3 - 20 % beschränkt, und sollte vorzugsweise bei 4 - 8 % liegen. Ein Teil des B kann durch C, N, O oder F ersetzt werden, mit gleichem Ergebnis.
  • (c) Co:
  • Ein Zusatz von Co kann bei dem permanent magnetisierbaren Pulver dieser Erfindung die Koerzitivkraft und die temperaturabhängigen magnetischen Eigenschaften (z.B. den Curie- Punkt) sowie die Korrosionsbeständigkeit erhöhen. Liegt der Co-Gehalt jedoch unter 0. 1 %, so kann die oben beschriebene Wirkung nicht ausreichend eintreten, während bei über 50 % die magnetischen Eigenschaften abnehmen. Der Co-Gehalt ist daher auf den Bereich von 0.1- 50% beschränkt. Wenn Co zudem in dem Bereich von 0.1-20 % vorhanden ist, hat es die beste Koerzitivkraft, so daß der bevorzugte Bereich bei 0.1-20 % liegt.
  • (d) Ti, V,Nb, Ta, Al und Si:
  • Wenn in dem permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver dieser Erfindung enthalten, erhöhen diese Bestandteile die Koerzitivkraft sowie die stabile magnetische Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit. Liegt ihr Gesamtgehalt unter 0.001 %, ist diese Wirkung nur unzureichend, während bei einem Gesamtgehalt über 5.0 % die magnetischen Eigenschaften abnehmen. Der Gehalt an Ti, V, Nb, Ta, Al und Si ist daher auf einen Bereich von 0.001 - 5.0% beschränkt, vorzugsweise 0.01-3.0 %.
  • Das permanent magnetisierbare R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver kann weiterhin 0.001 --5.0 % wenigstens eines der Elemente aus der Gruppe Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Mo, Hf und W enthalten, die dem Magnetpulver ebenfalls ausgezeichnete magnetische Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit verleihen.
  • (e) Durchschnittliche rekristallisierte Korngröße:
  • Besitzen die die jeweiligen Pulver der permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe- Co-B-Pulver bildenden rekristallisierten Körner vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ oder R&sub2;(Fe, Co)&sub1;&sub4;B-Typ eine durchschnittliche Korngröße von weniger als 0.05um, kann das Pulver nicht leicht magnetisiert werden, während bei einer durchschnittlichen Korngröße über 20um die Koerzitivkraft abnimmt, und sich der Rechteckgrad der magnetischen Hysteresiskurve verringert, was zu einer Verringerung der magnetischen Eigenschaften führt. Die durchschnittliche rekristallisierte Korngröße ist daher auf den Bereich von 0.05 - 20um beschränkt. Vorzugsweise wird die durchschnittliche Korngröße auf den Bereich 0.05 - 3 % beschränkt, was näher an der Größe der Einzeldomäne liegt (ca. 0.3um).
  • Obwohl im obigen die Grunde für verschiedene Beschränkungen in den permanent magnetisierbaren R-Fe-B oder R-Fe-Co-B-Pulvern beschrieben wurden, treffen die gleichen Gründe auch auf die aus den permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulvern hergestellten gebundenen Magneten (Verbundmagneten) zu.
    • BEISPELE
  • Die Erfindung wird hinsichtlich der Beispiele der Erfindung und der Vergeichsbeispiele im folgenden genauer beschrieben:
  • I. Beispiele 1 - 46, Vergleichsbeispiele 1 - 14, und Beispiele aus dem Stand der Technik 1 --2:
  • Gußblöcke aus R-Fe-B-Legierungen mit einem oder mehreren der Elemente Ti, V, Nb, Ta, Al und Si, und Gußblöcke aus R-Fe-B-Legierungen ohne Ti, V, Nb, Ta, Al oder Si, mit den in Tabelle 1 dargestellten chemischen Zusammensetzungen, wurden durch Plasmaschmelzen und anschließenden Guß hergestellt. Diese Gußblöcke wurden durch 20-stündigen Aufenthalt bei 1140 ºC in einer Argongas-Atmosphäre einer Homogenisierungsbehandlung unterzogen, und die homogenisierten Gußblöcke anschließend zu 20 mm großen Stücken zerkleinert, die als Vorlegierungsmaterial dienten. Die Vorlegierungsmaterialien wurden in einer Wasserstoffgas-Atmosphäre unter 1 Atmosphäre-Druck von Raumtemperatur auf 840ºC erhitzt und dann durch 4-stündigen Aufenthalt einer 840ºC heißen Wasserstoffgas-Atmosphäre wärmebehandelt. Dann wurde die Wasserstoffgas-Atmosphäre abgesaugt, bis die Temperatur auf 830ºC sank und dasVakuum 1 x 10&supmin;¹ Torr oder weniger betrug, worauf sofort Argongas in den Brennofen zur schnellen Kühlung der vorhandenen Materiallegierungen eingeleitet wurde. Nach dem Dehydrieren wurden die vorhandenen Materiallegierungen nochmals bei 650ºC in einer Argongas-Atomsphäre wärmebehandelt. Die wärmebehandelten Legierungen wurden in einen Mörser gegeben und leicht zu Magnetpulvern zerdrückt, die den Beispielen 1 - 46, Vergleichsbeispielen 1 - 14 und dem Beispiel 1 des Standes der Technik gemäß eine durchschnittliche Korngröße von 40 um besitzen. Ein Teil der Legierung aus dem Anfangsmaterial in Beispiel 1 des Standes der Technik, das gleich nach dem Dehydrieren (Absaugen des Wasserstoffs) erhalten worden war, wurde bei 680ºC unter einem Vakuum von 1 x 10&supmin;³ Torr zu einer relativen Dichte von 98 % heißgepreßt, gefolgt von einem Deformierungsverfahren bei 750ºC, bis seine Höhe auf ein Viertel der urprünglichen Höhe reduziert war. Die resultierende Masse wurde zu Partikeln mit durchschnittlicher Größe von 40 um zerdrückt, um ein Magnetpulver gemäß Beispiel 2 des Standes der Technik zu erhalten. Die so hergestellten permanent magnetisierbaren R-Fe-B-Pulver in den Beispielen 1 - 46, den Vergleichsbeispielen 1 - 14 und den Beispielen 1 und 2 des Standes der Technik wurden Messungen der durchschnittlichen rekristallisierten Korngröße unterzogen sowie der Menge (Volumen%) der rekristallisierten Körner, die dem vorher erwähnten Verhältnis b/a< 2 entsprechen. Diese permanent magnetisierbaren R-Fe-B-Pulver wurden dann zu Teilchen mit Größen zwischen 50 - 420 um gesiebt, jedes der so gesiebten Pulver in einer Menge von 100g gesammelt, und die gesammelten Pulver einem Feuchtigkeitstest unterzogen, wobei sie in einer Atmosphäre von 80ºC und einer Feuchtigkeit von 95 % gehalten wurden. Nach 1000-stündiger Behandlung wurde die oxidationsbedingte Gewichtsveränderung jedes Pulvers gemessen. Die Ergebnisse, ausgedrückt in % Gewichtsveränderung (Gewichts-%) sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die permanent magnetisierbaren R-Fe-B-Pulver gemäß den Beispielen 1 - 46, den Vergleichsbeispielen 1 - 14 und Beispielen 1 und 2 vom Stand der Technik wurden mit 3 Gewichts-% Epoxyharz vermischt, und die entstandene Mischung unter einem Druck von 6 ton/cm² in einem transversen Magnetfeld von 25 Koe oder einem nicht-magnetischem Feld druckgeformt. Dem folgte eine Thermofestigungsbehandlung, wobei sie 2 Stunden lang bei 120ºC gehalten wurden, so daß Verbundmagnete gemäß den Beispielen 1 - 46 gemäß, den Vergleichsbeispielen 1 - 14 und den Beispielen 1 und 2 des Standes der Technik erhalten wurden.
  • Die gebundenen Magnete, die entweder durch Druckformen in einem transversen Magnetfeld oder in einem nicht-magnetischen Feld hergestellt wurden, wurden einer Prüfung ihrer magnetischen Eigenschaften unterzogen, deren Ergebnisse in Tabelle 1 dargestellt sind. Die gemessenen magnetischen Eigenschaften der beiden Gruppen gebundener Magnete wurden miteinander verglichen, um die magnetische Anisotropie zu beurteilen.
  • Aus den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnissen ist ersichtlich, daß die gebundenen Magnete der Beispiele 1 - 46, die durch Druckformen von permanent magnetisierbaren R-Fe- B-Pulvern mit mindestens einem der Elemente Ti, V, Nb, Ta, Al und Si in einem transversen Magnetfeld entstanden waren, den gebundenen Magneten, die durch Druckformen der permanent magnetisierbaren Pulver in einem nicht-magnetischen Feld entstanden sind, überlegen sind, insbesondere hinsichtlich ihres maximalen Energieprodükts (BH)max und der verbleibenden magnetischen Induktion Br, also ihrer magnetischen Anisotropie. Anderseits wird aus den Vergleichsbeispielen 1 - 14 deutlich, daß die magnetische Anisotropie abfällt, sobald der Gesamtgehalt eines oder mehrerer Elemente der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si außerhalb des Bereiches der gegenwärtigen Erfindung fällt. Wenn weiterhin die durchschnittliche Größe der rekristallisierten Körner, der R-Gehalt oder der B-Gehalt außerhalb des Bereiches der gegenwärtigen Erfindung liegen (die Werte, die nicht in den Bereich der gegenwärtigen Erfindung fallen, sind in Tabelle 1 mit einem Stern gekennzeichnet), tritt ein Abfall der magnetischen Eigenschaften ein. Wie in Beispiel 1 des Standes der Technik dargestellt, können weder zufriedenstellende magnetische Anisotropie noch Korrosionsbeständigkeit erreicht werden, wenn keines der Elemente Ti, V, Nb, Ta, Al und Si enthalten ist, sogar wenn der gebundene Magnet unter den gleichen Herstellungsbedingungen hergestellt wird wie gebundene Magnete dieser Erfindung. Auch ist ersichtlich, daß obwohl das permanent magnetisierbare R- Fe-B-Pulver gemäß Beispiel 2 des Standes der Technik, das zum Abflachen der rekristallisierten Körner zur Vermittlung magnetischer Anisotropie einem Hitze-Deformierungsverfahren unterzogen wurden, und in dem nur ungefähr 40% der rekristallisierten Körner dem Verhältnis b/a< 2 entsprechen, in seiner magnetischen Anisotropie dem permanent magnetisierbaren R- Fe-B-Pulver mit einem oder mehreren der Elemente Ti, V, Nb, Ta, Al und Si gemäß den Beispielen 1 - 46 nur wenig nachsteht, es dennoch mehr Prozent Gewichtsänderung beim Feuchtigkeitstest aurweist, was verringerte Korrosionsbeständigkeit bedeutet. Tabelle 1 (1) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 1 (2) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 1 (3) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 1 (4) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 1 (5) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 1 (6) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Der mit*versehenen Werte liegen außerhalb des Bereichs der Erfindung Tabelle 1 (7) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Der mit*versehenen Werte liegen außerhalb des Bereichs der Erfindung Tabelle 1 (8) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Vgl.-Beispiele Stand der Technik Der mit*versehenen Werte liegen außerhalb des Bereichs der Erfindung
  • II. Beispiele 47 - 96, Vergleichsbeispiele 15 - 28, Beispiele 3 und 4 des Standes der Technik:
  • Güßblöcke aus R-Fe-Co-B-Legierungen mit Co und einem oder mehreren der Elemente Ti, V, Nb, Ta, Al und Si und Gußblöcke aus R-Fe-B-Legierungen ohne Ti, V, Nb, Ta, Al oder Si, mit den in Tabelle 2 dargestellten chemischen Zusammensetzungen, wurden durch Plasmaschmelzen und anschließenden Guß hergestellt. Diese Gußblöcke wurden durch 20- stündiges Halten bei 1140ºC in einer Argongas-Atmosphäre einer Homogenisierungsbehandlung unterzogen, und die homogenisierten Gußblöcke anschließend zu 20 mm großen Stücken zerkleinert, die als Vorlegierungsmaterial dienten. Die Vorlegierungsmaterialien wurden in einer Wasserstoffgas-Atmosphäre unter 1 Atmosphäre Druck von Raumtemperatur auf 840ºC erhitzt und dann durch 4-stündiges Halten in der 840ºC heißen Wasserstoffgas-Atmosphäre wärmebehandelt. Dann wurde die Wasserstoffgas-Atmosphäre entfernt, bis die Temperatur auf 830ºC sank und dasVakuum 1 x 10&supmin;¹ Torr oder weniger betrug, worauf sofort Argongas in den Brennofen zur schnellen Kühlung der vorhandenen Materiallegierungen eingeleitet wurde. Nach dem Entfernen des Wasserstoffs wurden die vorhandenen Materiallegierungen nochmals bei 640ºC in einer Argongas-Atomsphäre wärmebehandelt. Die wärmebehandelten Legierungen wurden in einen Mörser gegeben und leicht zu Magnetpulvern mit einer durchschmttlichen Korngröße von 40 um zerkleinert, gemäß den Beispielen 47 - 96, Vergleichsbeispielen 15 - 28 und dem Beispiel 3 des Standes der Technik. Ein Teil der Anfangs-Legierung in Beispiel 3 des Standes der Technik, die gleich nach dem Wasserstoffentzug erhalten worden war, wurde bei 680ºC unter einem Vakuum von 1 x 10&supmin;¹ Torr zu einer relativen Dichte von 98% heißgepreßt, gefolgt von einem Deformierungsschritt bei 750ºC, bis seine Höhe auf ein Viertel der urprünglichen Höhe reduziert war. Die resultierende Masse wurde zu Partikeln mit durchschnittlicher Größe von 40 um zerdrückt, um ein Magnetpulver gemäß Beispiel 4 des Standes der Technik zu erhalten. Die so hergestellten permanent magnetisierbaren R-Fe-Co- B-Pulver gemäß den Beispielen 47 - 96, den Vergleichsbeispielen 15 - 28 und den Beispielen 3 und 4 des Standes der Technik wurden Messungen der durchschnittlichen rekristallisierten Korngröße unterzogen sowie der Menge (Volumen-%) der rekristallisierten Körner, die dem vorher erwähnten Verhältnis b/a< 2 gerecht werden. Diese permanent magnetisierbaren R-Fe- Co-B-Pulver wurden dann in Teilchen mit Größen zwischen 50 - 420 um gesiebt, jedes der so gesiebten Pulver in einer Menge von 100g gesammelt, und die gesammelten Pulver einem Feuchtigkeitstest unterzogen, wobei sie in einer Atmosphäre von 80ºC und einer Feuchtigkeit von 95 % gehalten wurden. Nach 1000-stündigem Halten wurde die oxidationsbedingte Gewichtsveränderung jedes Pulvers gemessen, deren Ergebnisse, ausgedrückt in % Gewichtsveränderung (Gewichts-%) in Tabelle 1 dargestellt sind.
  • Die permanent magnetisierbaren R-Fe-Co-B-Pulver gemäß den Beispielen 47 - 96, den Vergleichsbeispielen 15 - 28 und Beispielen 3 und 4 des Standes der Technik wurden mit 3 Gewichts-% Epoxyharz vermischt, und die entstandene Mischung unter einem Druck von 6 ton/cm² in einem transversen Magnetfeld von 25 Koe oder einem nicht-magnetischem Feld druckgeformt. Dem folgte eine Thermofestigungsbehandlung, wobei sie 2 Stunden lang bei 120ºC gehalten wurde, so daß gemäß den Beispielen 47 - 96, den Vergleichsbeispielen 15 - 28 und den Beispielen 3 und 4 des Standes der Technik gebundene Magnete (Verbundmagnete) entstanden.
  • Die gebundenen Magnete, die entweder durch Druckformen in einem transversen Magnetfeld oder in einem nicht-magnetischen Feld hergestellt wurden, wurden einer Prüfung ihrer magnetischen Eigenschaften unterzogen, deren Ergebnisse in Tabelle 2 dargestellt sind. Die gemessenen magnetischen Eigenschaften der beiden Gruppen von Verbundmagneten wurden miteinander verglichen, um die magnetische Anisotropie zu beurteilen.
  • Aus den Ergebnissen in Tabelle 2 ist ersichtlich:
  • (1) Verbundmagnete nach Beispielen 47 - 96, die durch Druckformen permanent magnetisierbarer R-Fe-Co-B-Pulver mit einem oder mehreren Elementen der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si in transversen Magnetfeldern hergestellt wurden, sind Verbundmagneten, die durch Druckformen der permanent magnetisierbaren Pulver in nicht-magnetischen Feldern hergestellt wurden, in ihren magnetischen Eigenschaften überlegen, insbesondere in ihrem Maximäl-Energieprodukt (BH)max und der Restflußdichte Br. Die permanent magnetisierbaren R-Fe-Co-B-Pulver nach den Beispielen 47 - 96 haben also ausgezeichnete magnetische Anisotropie. Anderseits haben Verbundmagnete aus permanent magnetisierbaren R-Fe-Co-B- Pulvern gemäß den Vergleichsbeispielen 15 - 28, deren Gehalt hinsichtlich einiger Bestandselemente und durchschnittlicher Größe der rekristallisierten Körner außerhalb des Bereiches der gegenwärtigen Erfindung fällt, wie in Tabelle 2 mit Stern gekennzeichnet, geringe magnetische Anisotropie und sehr schwache magnetische Eigenschaften.
  • (2) Das permanent magnetisierbare R-Fe-Co-B-Pulver in Beispiel 3 des Standes der Technik, in dem keines der Elemente Ti, V, Nb, Ta, Al oder Si enthalten ist, weist geringere magnetische Anisotropie. und Korrosionsbeständigkeit auf als die permanent magnetisierbaren R-Fe-Co-B-Pulver der Beispiele 47 - 96 der Erfindung, sogar wenn es unter den gleichen Herstellungsbedingungen wie diese hergestellt wurde. Es ist weiterhin beachtenswert, daß obwohl das permanent magnetisierbare R-Fe-Co-B-Puver in Beispiel 4 des Standes der Tabelle 2 (1) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 2 (2) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 2 (3) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 2 (4) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 2 (5) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Tabelle 2 (6) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Beispiele gemäb Erfindung Vergleichs-Beispiel Tabelle 2 (7) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Vergleichsbeispiel Der mit*versehenen Werte liegen außerhalb des Bereichs der Erfindung Tabelle 2 (8) Probe Permanent magnetisierbare R-Fe-B-Pulver Anteil Körner mit b/a< 2 (Vol-%) Gewichtsveränderung (Gew-%) Magnetfeld vohanden Eingenschaften der Verbundmagnete Chemische Zusammensetzung (Atom-%) Durchschnittliche Korngröbe (um) Gesamt Vgl-.Beispiele Stand der Technik Der mit*versehenen Werte liegen außerhalb des Bereichs der Erfindung
  • Technik, das um ihm Anisotropie zu verleihen einem Hitze-Deformierungsverfahren zum Abflachen der rekristallisierten Körner unterzogen wurde und in dem nur ungefähr 40 Volumen% der rekristallisierten Körner dem Verhältnis b/a < 2 entsprechen (anders ausgedrückt, die Menge rekristallisierter Körner, die so durch das Hitze-Deformierungsverfahren abgeflacht sind, daß das Verhältnis b/a> 2 zutrifft), den permanent magnetisierbaren R-Fe-Co-B-Pulvern der Beispiele 47 - 96 in ihrer magnetischen Anisotropie nur wenig unterlegen sind, jedoch ersteres eine größere Gewichtsveränderung beim Feuchtigkeitstest aufweist und somit stark herabgesetzte Korrosionsbeständigkeit.
  • Wie oben beschrieben ist es dieser Erfindung gemäß möglich, durch Hinzugabe eines oder mehrerer Elemente der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al und Si, und wenn notwendig Co, zu den permanent magnetisierbaren R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulvern des Standes der Technik permanent magnetisierbare R-Fe-B- oder R-Fe-Co-B-Pulver herzustellen, die ausgezeichnete magnetische Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit besitzen, wobei nur eine H&sub2; -Behandlung und kein Hitze-Deformierungsverfahren erforderlich ist, so daß dadurch herkömmliche Mittel zur Verleihung magnetischer Anisotropie, die wie z.B. Hitze-Deformierungsverfahren in der herkömmlichen Herstellung permanent magnetisierbarer Pulver verwendet werden, wegfallen können.

Claims (15)

1. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-B-Typ mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit mit Pulverteilchen, die jedes im wesentlichen bestehen aus (in Atomprozenten)
R: 10 - 20 %;
B: 3 - 20 %;
wenigstens einem Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al, und Si: 0.001 - 5.0 % und
Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest, wobei die Pulverteilchen jedes eine aggregierte rekristallisierte Struktur haben, deren Kauptphase von einer Phase einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ mit einer tetragonalen Struktur gebildet ist und die Phase der intermetallischen Verbindung aus darin aggregierten rekristallisierten Körnern gebildet ist und wenigstens 50 Volumenprozent rekristallisierte Körner mit einem Verhältnis b/a kleiner als 2 enthält, wobei a den kleinsten Durchmesser äedes der rekristallisierten Körner und b der größte Durchmesser derselben ist und die diese aggregierte rekristallisierte Struktur bildenden rekristallisierten Körner eine durchschnittliche Korngröße in einem Bereich von 0.05 bis 20 um, vorzugsweise 0.05 - 3 um haben.
2. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-B-Typ nach Anspruch 1, wobei die aggregierte rekristallisierte Struktur, in. welcher die. rekristallisierten Körner aggregiert sind, im wesentlichen nur von einer Phase einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2;Fe&sub1;&sub4;B-Typ gebildet wird.
3. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-B-Typ nach Anspruch 1, worin ein Teil des B durch wenigstens ein Element aus der Gruppe C, N, 0 und F ersetzt ist.
4. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-B-Typ nach Anspruch 1, das weiter wenigstens ein Element aus der Gruppe Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Mo, Hf und W enthält.
5. Verbundmagnet vom R-Fe-B-Typ, der aus dem permanent magnetisierbaren Pulver vom R-Fe-B-Typ nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist.
6. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-Co-B-Typ mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit mit Pulverteilchen, die jedes im wesentlichen bestehen aus (in Atomprozent)
R: 10 - 20 %;
Co: 0.1 - 50 %;
B: 3 - 20 %;
wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al, und Si: 0.001 - 5.0 % und
Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest, wobei die Pulverteilchen jedes eine aggregierte rekristallisierte Struktur aufweisen, bei der eine Hauptphase aus einer Phase einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2;(Fe,Co)&sub1;&sub4;B-Typ mit einer tetragonalen Struktur gebildet ist, wobei die Phase der intermetallischen Verbindung gebildet ist aus darin aggregierten rekristallisierten Körnern und wenigstens 50 Volumenprozent an rekristallisierten Körnern mit einem Verhältnis b/a kleiner als 2 enthält, worin a den kleinsten Durchmesser jedes der rekristallisierten Körner und b den größten Durchmesser derselben bezeichnet und die rekristallisierten Körner, welche die aggregierte rekristrallisierte Struktur bilden, eine durchschnittliche Korngröße in einem Bereich von 0.05 - 20 um, vorzugsweise 0.05 - 3 um haben.
7. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-Co-B-Typ nach Anspruch 6, worin die aggregierte rekristallisierte Struktur, in welcher die rekristallisierten Körner aggregiert sind, im wesentlichen nur aus einer Phase einer intermetallischen Verbindung vom R&sub2;(Fe,Co)&sub1;&sub4;B-Typ gebildet ist.
8. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-Co-B-Typ nach Anspruch 6, worin ein Teil des B ersetzt ist durch wenigstens ein Element aus der Gruppe C, N, 0 und F.
9. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-Co-B-Typ nach Anspruch 6 worin Co 0.1 bis 20 % beträgt.
10. Permanent magnetisierbares Pulver vom R-Fe-Co-B-Typ nach Anspruch 6, welches weiter wenigstens ein Element aus der Gruppe Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Mo, Hf und W enthält.
11. Verbundmagnet vom R-Fe-Co-B-Typ, der aus dem permanent magnetisierbaren Pulver vom R-Fe-Co-B-Typ nach einem der Ansprüche 6 bis 10 hergestellt ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines permanent magnetisierbaren Pulvers vom R-Fe-B-Typ mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie.und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 1, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
i) Herstellen einer R-Fe-B-Legierung, die im wesentlichen besteht aus (in Atomprozent):
R: 10 - 20 %;
B: 3 - 20 %;
wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al, und Si: 0.001 - 5.0 % und
Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
ii) Erhitzen der hergestellten Legierung in einer Wasserstoff-Atmosphäre;
iii) Wärmebehandeln der erhitzten Legierung bei einer Temperatur von 500 bis 1000 ºC in einer Wasserstoff-Atmosphäre oder einer Atmosphäre eines Gemisches von Wasserstoff und einem Inertgas;
iv) Dehydrogenieren der wärmebehandelten Legierung, so daß die eine Atmosphäre in der Stufe iii) ein Vakuum bei einer Temperatur von 500 bis 1000 ºC und einem Wasserstoffdruck von 1.33 mbar oder darunter oder eine inertgasatmosphäre mit einer Temperatur von 500 bis 1000 ºC und einem Wasserstoffpartialdruck von 1.33 mbar oder darunter wird;
v) Abkühlen der dehydrogenierten Legierung und
vi) Zerkleinern der abgekühlten Legierung zu einem Pulver.
13. Verfahren zur Herstellung eines permanent magnetisierbaren Pulvers vom R-Fe-Co-B-Typ mit ausgezeichneter magnetischer Anisotropie und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 6, wobei das Verfahren folgende Stufen aufweist:
i) Herstellen einer R-Fe-Co-B-Legierung, die im wesentlichen besteht aus (in Atomprozent):
R: 10 - 20 %;
Co: 0.1 - 50 %;
B: 3 - 20 %;
wenigstens ein Element aus der Gruppe Ti, V, Nb, Ta, Al, und Si: 0.001 - 5.0 % und
Fe und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
ii) Erhitzen der hergestellten Legierung in einer Wasserstoff-Atmosphäre;
iii) Wärmebehandeln der erhitzten Legierung bei einer Temperatur von 500 bis 1000 ºC in einer Wasserstoff-Atmosphäre oder einer Atmosphäre eines Gemisches von Wasserstoff und einem Inertgas;
iv) Dehydrogenieren der wärmebehandelten Legierung, so daß die eine Atmosphäre in der Stufe iii) eine solche eines Vakuums mit einer Temperatur von 500 bis 1000 ºC und einem Wasserstoffdruck von 1.33 mbar oder darunter oder eine Inertgasatmosphäre mit einer Temperatur von 500 bis 1000 ºC und einem Wasserstoffpartialdruck von 1.33 mbar oder darunter wird;
v) Abkühlen der dehydrogenierten Legierung und
vi) Zerkleinern der abgekühlten Legierung zu einem Pulver.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei vor der Stufe ii) die Legierung bei einer Temperatur von 600 bis 1200 ºC homogenisiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei nach der Stufe iv) die Legierung bei einer Temperatur von 300 bis 1000 ºC wärmebehandelt wird.
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