JP2024050383A - Manufacturing method of r-t-b-based sintered magnet, and r-t-b-based sintered magnet - Google Patents

Manufacturing method of r-t-b-based sintered magnet, and r-t-b-based sintered magnet Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an R-T-B-based sintered magnet capable of achieving high HcJ while reducing usage of RH or without using RH, and the R-T-B-based sintered magnet.
SOLUTION: A manufacturing method of an R-T-B-based sintered magnet includes: a sinter step of obtaining a sintered body by sintering a compact formed from an R-T-B-based alloy power; and a diffusion step of disposing a diffusion source containing R1 on a surface of the sintered body and performing diffusion processing, thereby diffusing R1 in the diffusion source from the surface of the sintered body into the inside. In the manufacturing method of the R-T-B-based sintered magnet, the sinter step includes: preliminary sintering of performing heating to a pressurization starting temperature Tp at 700°C or higher and 850°C or lower under an inert gas environment lower than 10 kPa; and main sintering of performing heating from the pressurization starting temperature Tp to a sintering temperature Ts1 under the inert gas environment of 10 kPa or higher and 100 kPa or lower and further keeping the sintering temperature Ts1 for a predetermined time.
SELECTED DRAWING: Figure 1
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Description

本開示はR-T-B系焼結磁石の製造方法およびR-T-B系焼結磁石に関する。 This disclosure relates to a method for producing R-T-B based sintered magnets and to R-T-B based sintered magnets.

R-T-B系焼結磁石(Rは希土類元素のうち少なくとも一種であり、Tは遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含み、Bは硼素である)は、永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、電気自動車用(EV、HV、PHVなど)モータ、産業機器用モータ、家電製品用モータなどの各種モータに使用されている。 R-T-B sintered magnets (R is at least one rare earth element, T is at least one transition metal element and always contains Fe, and B is boron) are known as the most high-performance permanent magnets, and are used in a variety of motors, including motors for electric vehicles (EV, HV, PHV, etc.), industrial equipment, and home appliances.

R-T-B系焼結磁石は、主としてR14B化合物からなる主相と、この主相の粒界部分に位置する粒界相とから構成されている。主相であるR14B化合物は高い飽和磁化と異方性磁界を持つ強磁性材料であり、R-T-B系焼結磁石の特性の根幹をなしている。 R-T-B based sintered magnets are composed of a main phase made mainly of R 2 T 14 B compounds and a grain boundary phase located at the grain boundaries of this main phase. The R 2 T 14 B compound that is the main phase is a ferromagnetic material with high saturation magnetization and anisotropic magnetic field, and forms the basis of the characteristics of R-T-B based sintered magnets.

R-T-B系焼結磁石は、高温で保磁力HcJ(以下、単に「HcJ」という場合がある)が低下して、不可逆熱減磁が起こる。そのため、特に電気自動車用モータに使用されるR-T-B系焼結磁石では、高温において高いHcJを有することが要求され、そのような要求を満たす焼結磁石は、室温においても高いHcJを有している。 At high temperatures, the coercive force H cJ (hereinafter sometimes simply referred to as "H cJ ") of R-T-B based sintered magnets decreases, causing irreversible thermal demagnetization. For this reason, R-T-B based sintered magnets used in electric vehicle motors in particular are required to have a high H cJ at high temperatures, and sintered magnets that meet this requirement have a high H cJ even at room temperature.

R-T-B系焼結磁石において、R14B化合物中のRに含まれる軽希土類元素RL(例えば、NdおよびPr)の一部を重希土類元素RH(例えば、DyおよびTb)で置換すると、HcJが向上することが知られている。RHの置換量の増加に伴い、HcJは向上する。しかし、特にTbやDyなどのRHは、資源存在量が少ないうえ、産出地が限定されているなどの理由から、供給が安定しておらず、価格が大きく変動するなどの問題を有している。そのため、近年、RHをできるだけ使用することなく、高いHcJと、高い残留磁束密度B(以下、単に「B」という場合がある)を備えたR-T-B系焼結磁石を製造することが望まれている。 It is known that in R-T-B based sintered magnets, when a part of the light rare earth elements RL (e.g., Nd and Pr) contained in R in the R 2 T 14 B compound is replaced with heavy rare earth elements RH (e.g., Dy and Tb), the H cJ is improved. As the amount of RH replaced increases, the H cJ improves. However, RH, particularly Tb and Dy, has problems such as unstable supply and large price fluctuations due to the fact that the amount of resource available is small and the production areas are limited. For this reason, in recent years, it has been desired to produce R-T-B based sintered magnets with high H cJ and high residual magnetic flux density B r (hereinafter sometimes simply referred to as "B r ") without using RH as much as possible.

特許文献1~2には、Tb、DyなどのRHの使用量を減らしても、高いHcJと、高いBを有するR-T-B系焼結磁石を製造するための方法について開示されている。
特許文献1に開示された焼結磁石の製造方法では、R-T-B系合金焼結体にR、Ga、Cuを含む合金を450℃以上600℃以下の温度で拡散させることにより、主相粒間に厚い二粒子粒界を形成し、高いHcJを有するR-T-B系焼結磁石が得られる。
Patent Documents 1 and 2 disclose methods for producing RTB based sintered magnets that have high H cJ and high B r even when the amount of RH such as Tb and Dy used is reduced.
In the method of producing a sintered magnet disclosed in Patent Document 1, an alloy containing R, Ga, and Cu is diffused into an R-T-B based alloy sintered compact at a temperature of 450° C. or higher and 600° C. or lower, forming a thick two-particle boundary between main phase grains, thereby obtaining an R-T-B based sintered magnet having a high HcJ .

特許文献2に開示された焼結磁石の製造方法では、焼結体にR(Rは希土類元素の少なくとも一種)を含む拡散源を拡散させたR-T-B系焼結磁石において、焼結体の密度をd、拡散させたR-T-B系焼結磁石の密度をdとしたとき、dが7.3g/cm以上、7.8g/cm以下であり、d/dが0.975以上0.995以下となるようにすることで、高いBと高いHcJを有するR-T-B系焼結磁石が得られる。 In the method of producing a sintered magnet disclosed in Patent Document 2, in an R-T-B based sintered magnet obtained by diffusing a diffusion source containing R 1 (R 1 is at least one type of rare earth element) into a sintered body, when the density of the sintered body is d 1 and the density of the diffused R-T-B based sintered magnet is d 2 , by making d 2 7.3 g/cm 3 or more and 7.8 g/cm 3 or less and d 1 /d 2 0.975 or more and 0.995 or less, an R-T-B based sintered magnet having high B r and high H cJ can be obtained.

また、特許文献3には、焼結磁石の割れが発生し難いR-T-B系焼結磁石の製造方法が開示されている。
特許文献3に開示された焼結磁石の製造方法は、焼結磁石の原料の合金塊を水素解砕法を含む方法で粉砕する粉砕工程と、該粉砕工程で得られた合金粉末を所定の焼結温度まで加熱することにより焼結させる焼結工程とを有し、前記焼結工程において、水素脱離温度(例えば約70℃)以上且つ前記焼結温度以下である所定の加圧維持温度までを大気圧よりも高い圧力(例えば120kPa(約1.2気圧))の不活性ガス雰囲気中で前記合金粉末を加熱することを特徴としている。大気圧よりも高い圧力をかけることで、水素ガスが急激に離脱することによる焼結磁石の割れを抑制することができる。
Furthermore, Patent Document 3 discloses a method for producing an RTB based sintered magnet that is less susceptible to cracking.
The method of manufacturing a sintered magnet disclosed in Patent Document 3 includes a crushing step in which an alloy block, which is the raw material for the sintered magnet, is crushed by a method including a hydrogen crushing method, and a sintering step in which the alloy powder obtained in the crushing step is sintered by heating it to a predetermined sintering temperature, and is characterized in that in the sintering step, the alloy powder is heated in an inert gas atmosphere at a pressure higher than atmospheric pressure (e.g., 120 kPa (about 1.2 atm)) up to a predetermined pressurized maintenance temperature that is equal to or higher than the hydrogen desorption temperature (e.g., about 70°C) and lower than the sintering temperature. By applying a pressure higher than atmospheric pressure, it is possible to suppress cracking of the sintered magnet caused by the sudden desorption of hydrogen gas.

特許文献4には、原料合金を粉砕して合金微粉末を調製する粉砕工程、合金微粉末を磁場印加中で圧粉成形して成形体を得る成形工程、成形体を熱処理して焼結体を得る焼結工程を有する希土類焼結磁石の製造方法が開示されている。前記粉砕工程では潤滑剤を添加している。
前記焼結工程は、前記潤滑剤の分解温度以上かつ前記焼結体の焼結温度以下となる所定の温度まで昇温して、その所定温度で所定時間保持し、かつこの昇温及び所定温度の保持を10kPa~100kPaの不活性ガス雰囲気中で行って前記成形体を加熱する(雰囲気熱処理工程)。ここで、潤滑剤の分解温度は例えば200~400℃である。
雰囲気熱処理工程の後、真空雰囲気に切り替えて、前記焼結体の焼結温度まで昇温する(真空熱処理工程)。
特許文献4の製造方法では、磁気特性に悪影響を与える炭素(潤滑剤由来)の濃度を低くすることができる。
Patent Document 4 discloses a method for producing a rare earth sintered magnet, which includes a milling step of milling a raw alloy to prepare an alloy fine powder, a compacting step of compressing the alloy fine powder under application of a magnetic field to obtain a compact, and a sintering step of heat-treating the compact to obtain a sintered body. A lubricant is added in the milling step.
The sintering step heats the compact by increasing the temperature to a predetermined temperature that is equal to or higher than the decomposition temperature of the lubricant and equal to or lower than the sintering temperature of the sintered body, and then maintaining the temperature for a predetermined time, while performing the temperature increase and maintaining the temperature in an inert gas atmosphere of 10 kPa to 100 kPa (atmospheric heat treatment step). Here, the decomposition temperature of the lubricant is, for example, 200 to 400° C.
After the atmospheric heat treatment step, the atmosphere is switched to a vacuum atmosphere, and the temperature is raised to the sintering temperature of the sintered body (vacuum heat treatment step).
The manufacturing method of Patent Document 4 can reduce the concentration of carbon (derived from the lubricant) that adversely affects magnetic properties.

国際公開第2016/133071号International Publication No. 2016/133071 特開2021-150547号公報JP 2021-150547 A 国際公開第2014/123079号International Publication No. 2014/123079 特開2021-182623号公報JP 2021-182623 A

近年、特に電気自動車用モータなどにおいては、RHをできるだけ使用することなく、これまで以上に優れた磁気特性(高いBと高いHcJ)を得ることが望まれている。特に、HcJへの影響が大きいRHについて、その使用量をさらに減らして、望ましくはRHを使用せずに、十分に高いHcJを達成し得るR-T-B系焼結磁石が求められている。 In recent years, there has been a demand for ever-improved magnetic properties (high B r and high H cJ ) without using RH as much as possible, particularly in electric vehicle motors, etc. In particular, there is a demand for R-T-B based sintered magnets that can achieve a sufficiently high H cJ by further reducing the amount of RH used, which has a large effect on H cJ , and preferably without using RH at all.

本発明の実施形態は、RHの使用量を低減し、またはRHを使用せずに、高いHcJを達成し得るR-T-B系焼結磁石を製造する方法およびR-T-B系焼結磁石を提供することを目的とする。 An object of embodiments of the present invention is to provide a method for producing a sintered R-T-B based magnet that can achieve a high HcJ using a reduced amount of RH or no RH at all, and to provide a sintered R-T-B based magnet.

本発明の態様1は、
R-T-B系焼結磁石(RはNd、PrおよびCeからなる群から選択される少なくとも一種であり、Tは遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含み、Bの一部はCで置換可能である)の製造方法であって、
R-T-B系合金粉末から形成された成形体を焼結して、焼結体を得る焼結工程と、
(Rは希土類元素のうちの1種または2種以上)を含む拡散源を前記焼結体の表面に配置して拡散処理することで、前記拡散源中の前記Rを、前記焼結体の表面から内部に拡散する拡散工程と、を含み、
前記焼結工程は、
10kPa未満の不活性ガス雰囲気下で、700℃以上850℃以下の加圧開始温度Tpまで加熱する予備焼結と、
10kPa以上100kPa以下の前記不活性ガス雰囲気下で、前記加圧開始温度Tpから焼結温度Ts1まで加熱し、さらに当該焼結温度Ts1で所定時間保持する本焼結と、を含む、R-T-B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 1 of the present invention is
A method for producing an R-T-B based sintered magnet (R is at least one selected from the group consisting of Nd, Pr and Ce, T is at least one transition metal element and necessarily contains Fe, and B can be partially substituted with C), comprising the steps of:
a sintering step of sintering the compact formed from the R-T-B based alloy powder to obtain a sintered body;
a diffusion step of disposing a diffusion source containing R 1 (R 1 is one or more of rare earth elements) on the surface of the sintered body and performing a diffusion treatment, thereby diffusing the R 1 in the diffusion source from the surface to the inside of the sintered body,
The sintering step comprises:
Pre-sintering by heating to a pressure start temperature Tp of 700° C. or more and 850° C. or less in an inert gas atmosphere of less than 10 kPa;
and (c) main sintering, in which the mixture is heated from the pressurization start temperature Tp to a sintering temperature Ts1 in the inert gas atmosphere of 10 kPa or more and 100 kPa or less, and then held at the sintering temperature Ts1 for a predetermined period of time.

本発明の態様2は、
前記予備焼結は、500Pa以下の前記不活性ガス雰囲気下で行う、態様1に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 2 of the present invention is
In the method for producing a sintered RTB based magnet according to aspect 1, the pre-sintering is carried out in an inert gas atmosphere of 500 Pa or less.

本発明の態様3は、
前記焼結工程より後で、前記拡散工程より前に、
前記Ts1から冷却温度Tcまで冷却する冷却工程と、
前記冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2まで加熱する第2焼結工程と、をさらに含む、態様1または2に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 3 of the present invention is
After the sintering step and before the diffusion step,
A cooling step of cooling from Ts1 to a cooling temperature Tc;
The method for producing a sintered RTB system magnet according to aspect 1 or 2, further comprising a second sintering step of heating from the cooling temperature Tc to a second sintering temperature Ts2.

本発明の態様4は、
前記拡散源は、前記RとしてPrおよびNdからなる群から選択される一種以上を含み、
前記拡散源中のPrおよびNdの合計含有量は30質量%以上97質量%以下である、態様1~3のいずれか1つに記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 4 of the present invention is
The diffusion source includes one or more selected from the group consisting of Pr and Nd as R1 ,
A method for producing a sintered RTB system magnet according to any one of Aspects 1 to 3, wherein the total content of Pr and Nd in the diffusion source is from 30% by mass to 97% by mass.

本発明の態様5は、
前記拡散源における前記Rは、TbおよびDyからなる群から選択される一種以上をさらに含み、
前記拡散源中のTbおよびDyの合計含有量は1質量%以上50質量%以下である、態様4に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 5 of the present invention is
The R 1 in the diffusion source further includes one or more selected from the group consisting of Tb and Dy;
A method for producing a sintered RTB system magnet according to Aspect 4, wherein the total content of Tb and Dy in the diffusion source is from 1 mass % to 50 mass %.

本発明の態様6は、
前記拡散源は、さらにM(MはAl、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Ag、InおよびSnからなる群から選択される少なくとも1種)を含み、
前記拡散工程は、前記拡散源中の前記Rおよび前記Mを、前記焼結体の表面から内部に拡散する、態様1~5のいずれか1つに記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 6 of the present invention is
The diffusion source further includes M (M is at least one selected from the group consisting of Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Ag, In, and Sn),
In the method for producing a sintered RTB system magnet according to any one of Aspects 1 to 5, the diffusion step diffuses the R1 and the M in the diffusion source from the surface of the sintered body to the inside.

本発明の態様7は、
前記拡散源は、前記MとしてCuおよびGaからなる群から選択される一種以上を含み、
前記拡散源中のCuおよびGaの合計含有量は2質量%以上39質量%以下である、態様6に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 7 of the present invention is
The diffusion source contains one or more elements selected from the group consisting of Cu and Ga as M,
A method for producing a sintered RTB system magnet according to aspect 6, wherein the total content of Cu and Ga in the diffusion source is from 2 mass % to 39 mass %.

本発明の態様8は、
R-T-B系焼結磁石(RはNd、PrおよびCeからなる群から選択される少なくとも一種であり、Tは遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含み、Bの一部はCで置換可能である)であって、
角形比Hk/HcJが85%以上であり、
磁石表面から深さ200μmまでの範囲で、R濃度が漸減し、
断面視において、前記磁石表面から深さ500μmの位置における組織観察像から算出した空孔率が0.03面積%以上0.5面積%以下である。
Aspect 8 of the present invention is
An R-T-B based sintered magnet (R is at least one selected from the group consisting of Nd, Pr and Ce, T is at least one transition metal element and necessarily contains Fe, and B can be partially replaced by C),
The squareness ratio Hk/ HcJ is 85% or more,
The R concentration gradually decreases from the magnet surface to a depth of 200 μm.
In a cross-sectional view, the porosity calculated from a structure observation image at a position 500 μm deep from the magnet surface is 0.03 area % or more and 0.5 area % or less.

本発明の態様9は、
密度が7.4×10kg/m以上7.6×10kg/m以下である、態様8に記載のR-T-B系焼結磁石である。
Aspect 9 of the present invention is
Aspect 9 is an RTB based sintered magnet according to aspect 8, having a density of 7.4×10 3 kg/m 3 or more and 7.6×10 3 kg/m 3 or less.

本発明の態様10は、
前記Rは、Prを必ず含み、
R-T-B系焼結磁石全体を100質量%としたとき、
前記Rの含有量は、27質量%以上33質量%以下であり、
前記Bの含有量は、0.85質量%以上0.94質量%以下であり、
前記Tの含有量は、61.5質量%以上である、態様8または9に記載のR-T-B系焼結磁石である。
Aspect 10 of the present invention is
The R necessarily contains Pr,
When the entire R-T-B based sintered magnet is taken as 100 mass %,
The content of R is 27% by mass or more and 33% by mass or less,
The content of B is 0.85% by mass or more and 0.94% by mass or less,
The RTB based sintered magnet according to aspect 8 or 9, wherein the T content is 61.5 mass % or more.

本発明の実施形態に係るR-T-B系焼結磁石の製造方法によれば、RHの使用量を低減またはRHを使用せずに、高いHcJを達成し得るR-T-B系焼結磁石を製造する方法およびR-T-B系焼結磁石を提供することができる。 According to the method for producing a sintered R-T-B based magnet according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for producing a sintered R-T-B based magnet that can achieve a high HcJ with a reduced amount of RH used or without using RH, and to provide a sintered R-T-B based magnet.

図1は、成形体の焼結工程、冷却工程および第2焼結工程の温度プロファイルの例を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic example of a temperature profile in a sintering step, a cooling step, and a second sintering step of a molded body. 図2は、実施例のNo.F1のFE-SEM像(反射電子像)である。2 is an FE-SEM image (backscattered electron image) of Example No. F1.

低密度のR-T-B系合金焼結体(以下単に「焼結体」と称することがある)に、拡散源からR(Rは希土類元素のうちの1種または2種以上)を拡散すると、焼結体内へのRの拡散が促進され、高いHcJを有するR-T-B系焼結磁石が得られることが知られている(特許文献2)。
本発明者は、この知見に基づいて鋭意研究を行った結果、成形体を不活性ガス雰囲気下で焼結し、加熱温度に応じて不活性ガスの圧力を制御することにより、低密度の焼結体を製造できること、そして、この焼結体に拡散処理を行うと、従来の低密度の焼結体を拡散処理した場合に比べて、HcJが向上したR-T-B系焼結磁石(以下単に「焼結磁石」と称することがある)が得られることを初めて見出し、本発明を完成するに至った。
It is known that when R 1 (R 1 is one or more rare earth elements) is diffused from a diffusion source into a low-density R-T-B based alloy sintered compact (hereinafter sometimes simply referred to as a "sintered compact"), the diffusion of R 1 into the sintered compact is promoted, and an R-T-B based sintered magnet with high H cJ is obtained (Patent Document 2).
As a result of intensive research conducted by the inventors based on this finding, they discovered for the first time that a low-density sintered body can be produced by sintering a compact in an inert gas atmosphere and controlling the pressure of the inert gas in accordance with the heating temperature, and that by subjecting this sintered body to a diffusion treatment, an R-T-B based sintered magnet (hereinafter sometimes simply referred to as a "sintered magnet") with improved HcJ can be obtained, as compared to a case in which a conventional low-density sintered body is subjected to the diffusion treatment, and thus completed the present invention.

以下に、本発明の実施形態に係るR-T-B系焼結磁石の製造方法(以下単に「焼結磁石の製造方法」と称することがある)について詳しく説明する。 The method for producing an R-T-B based sintered magnet according to an embodiment of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "the method for producing a sintered magnet") is described in detail below.

(実施形態1)
実施形態1に係る焼結磁石の製造方法では、R-T-B系焼結磁石(焼結磁石)のRは、Nd、PrおよびCeからなる群から選択される少なくとも一種であり、Tは、遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含み、B(ボロン)の一部はCで置換することができるものである。
(Embodiment 1)
In the method for producing a sintered magnet according to the first embodiment, R in the R-T-B based sintered magnet (sintered magnet) is at least one element selected from the group consisting of Nd, Pr and Ce, T is at least one element among transition metal elements and necessarily contains Fe, and B (boron) can be partially substituted with C.

前記R-T-B系焼結磁石全体を100質量%としたとき、Rの含有量は、27質量%以上33質量%以下が好ましい。前記R-T-B系焼結磁石全体を100質量%としたとき、Bの含有量は、0.8質量%以上1.2質量%以下が好ましく、さらに好ましくは、0.85質量%以上0.94質量%以下である。前記R-T-B系焼結磁石全体を100質量%としたとき、Tの含有量は、61.5質量%以上が好ましい。
R、B、Tの含有量をこのような範囲とすることにより、より高いHcJを得ることができる。
When the entire R-T-B based sintered magnet is taken as 100 mass%, the R content is preferably 27 mass% or more and 33 mass% or less. When the entire R-T-B based sintered magnet is taken as 100 mass%, the B content is preferably 0.8 mass% or more and 1.2 mass% or less, and more preferably 0.85 mass% or more and 0.94 mass% or less. When the entire R-T-B based sintered magnet is taken as 100 mass%, the T content is preferably 61.5 mass% or more.
By setting the contents of R, B, and T within these ranges, a higher HcJ can be obtained.

Tは、T全体を100質量%としたとき、その50質量%以下をCoとしてもよい。Coは温度特性の向上、耐食性の向上に有効である。
更にHcJ向上のためにM1元素を添加してもよい。例えば、M1元素は、例えば、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、TaおよびWからなる群から選択される一種以上である。R-T-B系焼結磁石全体を100質量%としたとき、M1元素の添加量は合計で、3.0質量%以下が好ましい。
また、例えば、OおよびNのような不可避不純物等の他の元素も許容することができる。
焼結磁石の製造方法は、
R-T-B系合金粉末から形成された成形体を焼結して、焼結体を得る焼結工程と、
(Rは希土類元素のうちの1種または2種以上)を含む拡散源を前記焼結体の表面に配置して拡散処理することで、前記拡散源中の前記Rを、前記焼結体の表面から内部に拡散する拡散工程と、を含む。
When the entire T is taken as 100 mass %, 50 mass % or less of T may be Co. Co is effective in improving temperature characteristics and corrosion resistance.
Furthermore, an M1 element may be added to improve HcJ . For example, the M1 element is one or more elements selected from the group consisting of Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, In, Sn, Hf, Ta, and W. When the entire R-T-B based sintered magnet is taken as 100 mass%, the total amount of the M1 element added is preferably 3.0 mass% or less.
Other elements, such as unavoidable impurities like O and N, may also be tolerated.
The method for producing a sintered magnet is as follows:
a sintering step of sintering the compact formed from the R-T-B based alloy powder to obtain a sintered body;
and a diffusion step of arranging a diffusion source containing R 1 (R 1 is one or more of rare earth elements) on the surface of the sintered body and performing a diffusion treatment, thereby diffusing the R 1 in the diffusion source from the surface to the inside of the sintered body.

焼結磁石の製造方法はさらに
焼結工程より前に、
R-T-B系合金を準備する工程(合金準備工程)、
R-T-B系合金の粉末(微粉末)を得る工程(粉砕工程)、および
R-T-B系合金の粉末(微粉末)から成形体を得る工程(成形工程)、
のいずれか1つ以上を含んでもよい。
The manufacturing method of sintered magnets further includes the following steps prior to the sintering step:
A step of preparing an R-T-B based alloy (alloy preparation step);
A step of obtaining a powder (fine powder) of an R-T-B alloy (a pulverizing step); and A step of obtaining a compact from the powder (fine powder) of the R-T-B alloy (a molding step).
may include any one or more of the following:

焼結磁石の製造方法では、2段階焼結を行ってもよい。
例えば、前記焼結工程より後で、前記拡散工程より前に、
冷却温度Tcまで冷却する冷却工程と、
前記冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2まで加熱する第2焼結工程と、をさらに含んでもよい。
In the method for producing a sintered magnet, two-stage sintering may be performed.
For example, after the sintering step and before the diffusion step,
a cooling step of cooling to a cooling temperature Tc;
The method may further include a second sintering step of heating from the cooling temperature Tc to a second sintering temperature Ts2.

焼結磁石の製造方法はさらに、拡散工程より前に、拡散源を準備する工程(拡散源準備工程)をさらに含んでもよい。 The method for producing a sintered magnet may further include a step of preparing a diffusion source (diffusion source preparation step) prior to the diffusion step.

各工程について、以下に詳述する。 Each process is described in detail below.

<工程A:合金準備工程>
工程Aでは、R-T-B系合金を準備する。ここで、R-T-B系合金のRはNd、PrおよびCeからなる群から選択される少なくとも一種であり、Tは、遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含み、Bの一部はCで置換されていてもよい。R-T-B系合金全体を100質量%としたとき、Rを、合計で27質量%以上33質量%以下含有することが好ましく、27質量%以上31質量%以下含有することがさらに好ましい。Rが27質量%未満では焼結ができない場合があり、33質量%を超えるとBが著しく低下する場合があるためである。また、ボロン(B)は、0.8質量%以上1.2質量%以下含有することが好ましい。0.8質量%未満では十分なHcJが得られない場合があり、1.2質量%を超えるとBが低下する場合がある。Tは、T全体を100質量%としたとき、その50質量%以下をCoとしてもよい。Coは温度特性の向上、耐食性の向上に有効である。R-T-B系合金全体に対するTの含有量は、Rとボロン(B)あるいはRとBと後述するM1との残部(不可避不純物を除いた残部)を占めてよい。HcJ向上のためにM1元素を添加することができる。M1元素は、例えば、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、TaおよびWからなる群から選択される一種以上である。R-T-B系合金全体を100質量%としたとき、M1元素の添加量は合計で、3.0質量%以下が好ましい。また、例えば、OおよびNのような不可避不純物等の他の元素も許容することができる。
<Step A: Alloy Preparation Step>
In step A, an R-T-B alloy is prepared. Here, R in the R-T-B alloy is at least one selected from the group consisting of Nd, Pr, and Ce, T is at least one transition metal element, and necessarily contains Fe, and B may be partially substituted with C. When the entire R-T-B alloy is taken as 100 mass%, R is preferably contained in a total of 27 mass% to 33 mass%, and more preferably contained in a total of 27 mass% to 31 mass%. This is because if R is less than 27 mass%, sintering may not be possible, and if it exceeds 33 mass%, B r may be significantly reduced. In addition, boron (B) is preferably contained in a total of 0.8 mass% to 1.2 mass%. If it is less than 0.8 mass%, sufficient H cJ may not be obtained, and if it exceeds 1.2 mass%, B r may be reduced. When the entire T is taken as 100 mass%, T may be Co in an amount of 50 mass% or less. Co is effective in improving temperature characteristics and corrosion resistance. The content of T in the entire R-T-B alloy may be the remainder (excluding inevitable impurities) of R and boron (B) or R, B, and M1 described later. The M1 element can be added to improve HcJ . The M1 element is, for example, one or more selected from the group consisting of Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, In, Sn, Hf, Ta, and W. When the entire R-T-B alloy is taken as 100 mass%, the total amount of the added M1 element is preferably 3.0 mass% or less. In addition, other elements such as inevitable impurities such as O and N can also be tolerated.

R-T-B系合金は、原料を溶解後鋳型に流し込むなどでインゴットを作製する方法、ストリップキャスト法などでフレークを作製する方法、超急冷法などでリボンを作製する方法、アトマイズ法などで粉末を作製する方法などの公知の方法を採用できる。結晶粒粗大化や異相の低減などを目的として、作製した合金を熱処理してもよい。また、作製した、あるいは熱処理した合金を、水素脆化処理してもよい。 R-T-B alloys can be produced by known methods, such as producing an ingot by melting the raw materials and pouring them into a mold, producing flakes by strip casting, producing ribbons by ultra-quenching, and producing powder by atomization. The produced alloy may be heat-treated to increase the crystal grain size and reduce heterogeneous phases. The produced or heat-treated alloy may also be subjected to hydrogen embrittlement treatment.

<工程B:粉砕工程>
工程Aで得られた合金を粉砕して、R-T-B系合金の粉末(微粉末)を得る。
粉砕工程は、予備粉砕(粗粉砕)と、微粉砕を含み得る。予備粉砕は、ジョークラッシャーやハンマーミル、ローラーミルなどの公知の方法で行うことができる。微粉砕は、ジェットミルやスタンプミル、ボールミルなどの公知の方法で行うことができる。
<Step B: Grinding step>
The alloy obtained in step A is pulverized to obtain a powder (fine powder) of an RTB type alloy.
The pulverization step may include preliminary pulverization (coarse pulverization) and fine pulverization. The preliminary pulverization may be performed by a known method such as a jaw crusher, a hammer mill, or a roller mill. The fine pulverization may be performed by a known method such as a jet mill, a stamp mill, or a ball mill.

微粉砕時に、微粉砕の効率化のために粉砕助剤を添加してもよい。粉砕助剤には、ステアリン酸亜鉛などの公知の助剤を使用できる。粉末の酸化の抑制、および発火や爆発の危険性の低減のために、窒素(N)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)などのガス中で粉砕をおこなう。粉砕後の微粉末のハンドリング性の向上のために不活性ガスに少量の空気や水、酸素を混合してもよい。 A grinding aid may be added during the fine grinding process to improve the efficiency of the fine grinding process. Known grinding aids such as zinc stearate may be used as the grinding aid. In order to suppress oxidation of the powder and reduce the risk of fire or explosion, the grinding process is carried out in a gas such as nitrogen (N 2 ), argon (Ar), or helium (He). A small amount of air, water, or oxygen may be mixed into the inert gas to improve the handling of the fine powder after grinding.

粉砕工程で得られる微粉末は、1種類の合金から得られた微粉末(単合金粉末)、2種類以上の合金を各々粉砕して得られた微粉末を混合して得られた微粉末(混合合金粉末)のいずれであってもよい。なお、後者の方法は、いわゆる2合金法と呼ばれる。 The fine powder obtained in the milling process may be either fine powder obtained from one type of alloy (single alloy powder) or fine powder obtained by mixing fine powders obtained by milling two or more types of alloys (mixed alloy powder). The latter method is known as the two-alloy method.

微粉末の粒度は、気流分散法によるレーザー回折法で得られたD50(頻度の累積が50%になるときの粒子の体積基準メジアン径)が2μm以上、12μm以下が好ましい。D50が1μm以上であると、発火の危険性が低く、成形時に金型を傷めにくい。また、D50が20μm以下であると、HcJの低下を抑制できる。
合金の微粉末のD50は、2μm以上、6μm以下がより好ましい。D50が2μm以上、6μm以下であると、密度の低い焼結体を作製する際に、焼結温度や焼結時間が調整しやすくなり、焼結処理前に存在する組織の均一性が得られるため、Bの低下を抑制しつつ、より高いHcJの焼結体が得られる。
The particle size of the fine powder is preferably 2 μm or more and 12 μm or less in terms of D 50 (volume-based median diameter of particles when the cumulative frequency is 50%) obtained by the laser diffraction method using the airflow dispersion method. If D 50 is 1 μm or more, the risk of fire is low and the mold is unlikely to be damaged during molding. Also, if D 50 is 20 μm or less, the decrease in HcJ can be suppressed.
The D50 of the alloy fine powder is more preferably 2 μm or more and 6 μm or less. When the D50 is 2 μm or more and 6 μm or less, it becomes easy to adjust the sintering temperature and sintering time when producing a low-density sintered body, and the uniformity of the structure existing before the sintering process can be obtained, so that a sintered body with a higher HcJ can be obtained while suppressing a decrease in B r .

なお、合金準備工程において、アトマイズ法などのように微粉末が得られる方法を用いる場合は、粉砕工程を省略してもよい。 Note that if a method that produces fine powder, such as atomization, is used in the alloy preparation process, the crushing process may be omitted.

<工程C:成形工程>
得られたR-T-B系合金の粉末(微粉末)を成形して、成形体を得る。成形の際、微粉末を配向させるために成形時に磁界を印加しながら成形することが好ましい。また成形は、金型のキャビティー内に乾燥した微粉末を挿入し成形する乾式成形法、金型のキャビティー内にスラリー(分散媒中に合金粉末が分散している)を注入しスラリーの分散媒を排出しながら成形する湿式成形法を含む公知の方法を採用することができる。
成形の際に、微粉末にバインダを添加してもよい。バインダとしては、例えばステアリン酸亜鉛等の公知の潤滑剤を用いることができる。
<Step C: Molding step>
The obtained powder (fine powder) of the R-T-B alloy is molded to obtain a molded body. In order to orient the fine powder during molding, it is preferable to apply a magnetic field during molding. For molding, known methods can be used, including a dry molding method in which dried fine powder is inserted into a mold cavity and molded, and a wet molding method in which a slurry (alloy powder dispersed in a dispersion medium) is injected into a mold cavity and molded while discharging the dispersion medium of the slurry.
During molding, a binder may be added to the fine powder, for example, a known lubricant such as zinc stearate.

<工程D1:焼結工程(第1焼結工程)>
焼結工程(第1焼結工程)では、得られた成形体を焼結して焼結体を得る。
不活性ガス雰囲気で、固相焼結や液相焼結を行う。不活性ガスとしては、Ar、Heを用いることができ、特にArが好ましい。
<Step D1: Sintering step (first sintering step)>
In the sintering step (first sintering step), the obtained compact is sintered to obtain a sintered body.
Solid phase sintering or liquid phase sintering is carried out in an inert gas atmosphere, such as Ar or He, with Ar being particularly preferred.

焼結工程(第1焼結工程)について、図1を参照しながら説明する。
焼結工程は、予備焼結と本焼結とを含む。本明細書では、焼結体の加熱開始から、所定温度(加圧開始温度Tp)に到達するまで(図1のt0~t1の期間)を「予備焼結」と称し、加圧開始温度Tpに到達後、焼結温度Ts1での保持が完了するまで(図1のt1~t3の期間)を「本焼結」と称する。
The sintering step (first sintering step) will be described with reference to FIG.
The sintering process includes preliminary sintering and main sintering. In this specification, the period from the start of heating the sintered body until a predetermined temperature (pressurization start temperature Tp) is reached (the period from t0 to t1 in FIG. 1) is referred to as "preliminary sintering", and the period from the time the pressurization start temperature Tp is reached until the holding at the sintering temperature Ts1 is completed (the period from t1 to t3 in FIG. 1) is referred to as "main sintering".

(予備焼結)
予備焼結では、微粉末に含まれ得る水素、成形体に含まれ得るバインダ等を除去する(脱水素、脱バインダ)。水素は、合金準備工程において水素脆化処理を行った際に導入され得る。バインダは、成形工程において任意で添加されたものである。脱水素および脱バインダの効率を向上するために、10kPa未満の不活性ガス雰囲気下で行う。このように、予備焼結は、10kPa未満の不活性ガス雰囲気下で、700℃以上850℃以下の加圧開始温度Tpまで加熱して行う。
前記予備焼結は、500Pa以下の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、100Pa以下の不活性ガス雰囲気下で行うことがさらに好ましい。脱水素および脱バインダの効率をさらに向上することができる。
(Pre-sintering)
In the pre-sintering, hydrogen that may be contained in the fine powder and binder that may be contained in the compact are removed (dehydrogenation, debindering). Hydrogen may be introduced when hydrogen embrittlement treatment is performed in the alloy preparation process. The binder is added optionally in the compacting process. In order to improve the efficiency of dehydrogenation and debindering, the pre-sintering is performed in an inert gas atmosphere of less than 10 kPa. In this way, the pre-sintering is performed by heating to a pressure start temperature Tp of 700°C or more and 850°C or less in an inert gas atmosphere of less than 10 kPa.
The pre-sintering is preferably carried out in an inert gas atmosphere of 500 Pa or less, and more preferably in an inert gas atmosphere of 100 Pa or less, so that the efficiency of dehydrogenation and binder removal can be further improved.

予備焼結の平均昇温速度は、例えば0.1℃/分以上2.0℃/分以下とすることができる。なお、「予備焼結の平均昇温速度」とは、加熱開始温度T0と加圧開始温度Tpとの温度差(Tp-T0)を、加熱開始温度T0から加圧開始温度Tpまでの加熱時間(図1では、t1-t0)で割って求める。予備焼結の昇温速度は一定でなくてもよく、さらに、一定の温度で保持する過程を含んでいてもよい。 The average heating rate for pre-sintering can be, for example, 0.1°C/min to 2.0°C/min. The "average heating rate for pre-sintering" is calculated by dividing the temperature difference (Tp-T0) between the heating start temperature T0 and the pressurization start temperature Tp by the heating time from the heating start temperature T0 to the pressurization start temperature Tp (t1-t0 in Figure 1). The heating rate for pre-sintering does not have to be constant, and may further include a process of holding the temperature at a constant temperature.

(本焼結)
本焼結では、前記加圧開始温度Tpから焼結温度Ts1まで加熱し、さらに当該焼結温度Ts1で所定時間(図1のt2~t3の期間)保持する。本焼結は、10kPa以上100kPa以下の前記不活性ガス雰囲気下で行われる。好ましくは、本焼結は、20kPa以上80kPa以下の前記不活性ガス雰囲気下で行われる。より確実にHcJを向上させることができる。
(Main sintering)
In the main sintering, the material is heated from the pressurization start temperature Tp to a sintering temperature Ts1, and then held at the sintering temperature Ts1 for a predetermined time (the period from t2 to t3 in FIG. 1). The main sintering is performed in the inert gas atmosphere of 10 kPa to 100 kPa. Preferably, the main sintering is performed in the inert gas atmosphere of 20 kPa to 80 kPa. This makes it possible to more reliably improve HcJ .

本焼結において、不活性ガスの圧力を10kPa以上100kPa以下とすることにより、成形体の内部に不活性ガスを含んだ状態で焼結することができる。その結果、得られた焼結体の内部に細孔が形成され、焼結体の密度が低下する。低密度の焼結体は、拡散源からRが拡散しやすくなることにより、HcJを向上できることが知られている(特許文献2)。しかしながら、驚くべきことに、本実施形態の焼結工程で製造した低密度の焼結体は、特許文献2で得られる低密度の焼結体よりも、Rの拡散が容易であり、HcJの向上効果が高いことが確認された。 In this sintering, by setting the pressure of the inert gas to 10 kPa or more and 100 kPa or less, the compact can be sintered in a state where the inert gas is contained inside. As a result, pores are formed inside the obtained sintered body, and the density of the sintered body decreases. It is known that a low-density sintered body can improve HcJ by facilitating the diffusion of R1 from the diffusion source (Patent Document 2). However, surprisingly, it was confirmed that the low-density sintered body produced by the sintering process of this embodiment has an easier diffusion of R1 than the low-density sintered body obtained in Patent Document 2, and has a higher effect of improving HcJ .

本実施形態の焼結工程で得られる低密度の焼結体は、Rの拡散が容易である理由は定かではないが、以下のようなメカニズムであると推測される。
低密度の焼結体は、結晶組織中に空孔が残存していると考えられる。そして、拡散時にこの空孔を埋めるようにRが拡散することで、Rの拡散が容易となり、その結果、通常の焼結体に拡散する場合と比べて、HcJを向上させることができると考えられる。しかし、焼結温度を下げることで結晶組織中に空孔を発生させた場合、焼結温度が適正でないために粒界が均一に形成されない場合がある。これにより、拡散後の焼結磁石においても粒界が均一に形成されず、その結果、HcJが向上しにくくなる場合がある。
これに対し、本実施形態は、不活性ガスの圧力を特定の温度から特定の圧力範囲にして焼結することで、適正な焼結温度を維持しつつ、結晶組織中に空孔を発生させている。そのため、焼結温度の低下により粒界が均一に形成されないことを防止しつつ、空孔によるRの拡散を容易とすることができるため、高いHcJを得ることが出来ると考えられる。
The reason why R1 is easily diffused in the low-density sintered body obtained by the sintering process of this embodiment is not clear, but it is presumed to be due to the following mechanism.
It is believed that vacancies remain in the crystal structure in low-density sintered bodies. When R1 diffuses to fill these vacancies during diffusion, it becomes easier for R1 to diffuse, and as a result, it is believed that HcJ can be improved compared to the case of diffusion in a normal sintered body. However, when vacancies are generated in the crystal structure by lowering the sintering temperature, grain boundaries may not be formed uniformly because the sintering temperature is not appropriate. As a result, grain boundaries are not formed uniformly in the sintered magnet after diffusion, and as a result, it may be difficult to improve HcJ .
In contrast, in the present embodiment, sintering is performed by setting the pressure of the inert gas within a specific pressure range from a specific temperature, thereby generating vacancies in the crystal structure while maintaining an appropriate sintering temperature. This makes it possible to prevent uneven grain boundaries caused by a drop in sintering temperature, while facilitating the diffusion of R1 through the vacancies, which is believed to result in a high HcJ .

本焼結において、加圧開始温度Tpから焼結温度Ts1までの平均昇温速度は、例えば0.5℃/分以上10℃/分以下とすることができる。なお、「加圧開始温度Tpから焼結温度Ts1までの平均昇温速度」とは、加圧開始温度Tpと焼結温度Ts1との温度差(図1では、Ts1-Tp)を、加圧開始温度Tpから焼結温度Ts1までの加熱時間(t2-t1)で割って求める。加圧開始温度Tpから焼結温度Ts1までの昇温速度は一定でなくてもよく、さらに、一定の温度で保持する期間を含んでいてもよい。 In this sintering, the average heating rate from the pressurization start temperature Tp to the sintering temperature Ts1 can be, for example, 0.5°C/min to 10°C/min. The "average heating rate from the pressurization start temperature Tp to the sintering temperature Ts1" is calculated by dividing the temperature difference between the pressurization start temperature Tp and the sintering temperature Ts1 (Ts1-Tp in Figure 1) by the heating time (t2-t1) from the pressurization start temperature Tp to the sintering temperature Ts1. The heating rate from the pressurization start temperature Tp to the sintering temperature Ts1 does not have to be constant, and may further include a period during which the temperature is held at a constant temperature.

焼結温度Ts1は、920℃~1100℃の範囲内で設定することが好ましく、920℃~1080℃の範囲内で設定することがより好ましい。焼結温度Ts1は、保持時間(図1のt2~t3の期間)の間ほぼ一定の温度(±5℃の範囲内)であってもよく、または900℃~1100℃の範囲内、または920℃~1080℃の範囲内で変動してもよい。
保持時間(t2~t3)は、30分~2時間の範囲内で設定することが好ましい。
The sintering temperature Ts1 is preferably set in the range of 920° C. to 1100° C., and more preferably in the range of 920° C. to 1080° C. The sintering temperature Ts1 may be a substantially constant temperature (within a range of ±5° C.) during the holding time (the period from t2 to t3 in FIG. 1), or may vary in the range of 900° C. to 1100° C., or in the range of 920° C. to 1080° C.
The retention time (t2 to t3) is preferably set within the range of 30 minutes to 2 hours.

<工程D2:冷却工程と第2焼結工程>
工程D1の焼結工程(第1焼結工程)のみを行って、成形体から焼結体を得ることもできるが、焼結工程(第1焼結工程)に加えて、第2焼結工程を行って焼結体を得てもよい(いわゆる2段階焼結)。
2段階焼結では、工程D1の焼結工程(第1焼結工程)の後で、後述する工程Fの拡散工程より前に、
冷却温度Tcまで冷却する冷却工程と、
前記冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2まで加熱する第2焼結工程と、をさらに含むことにより、2段階焼結を実施することができる。
成形体を2段階焼結すると、より均一な二粒子粒界を形成させることができ、最終製品の焼結磁石のHcJをさらの向上することができる。
<Step D2: Cooling step and second sintering step>
It is possible to obtain a sintered body from the molded body by performing only the sintering step (first sintering step) of step D1, but it is also possible to obtain a sintered body by performing a second sintering step in addition to the sintering step (first sintering step) (so-called two-stage sintering).
In the two-stage sintering, after the sintering step D1 (first sintering step) and before the diffusion step F described later,
a cooling step of cooling to a cooling temperature Tc;
By further including a second sintering step of heating from the cooling temperature Tc to a second sintering temperature Ts2, two-stage sintering can be performed.
By subjecting the compact to two-stage sintering, a more uniform two-particle grain boundary can be formed, and the HcJ of the final sintered magnet can be further improved.

冷却工程と第2焼結工程は、10kPa以上100kPa以下の前記不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 The cooling step and the second sintering step are preferably carried out in an inert gas atmosphere of 10 kPa or more and 100 kPa or less.

(冷却工程)
冷却工程は、図1のt3~t5の期間に行われる工程を指す。
焼結温度Ts1での保持時間が終了した後、焼結温度Ts1から冷却温度Tcまで冷却し(図1のt3~t4の期間)、その冷却温度Tcで所定時間(t4~t5の期間)保持する。
(Cooling process)
The cooling step refers to a step carried out during the period from t3 to t5 in FIG.
After the holding time at the sintering temperature Ts1 is completed, the material is cooled from the sintering temperature Ts1 to a cooling temperature Tc (period t3 to t4 in FIG. 1), and is held at the cooling temperature Tc for a predetermined time (period t4 to t5).

冷却温度Tcは、900℃以下に設定することが好ましく、700℃~900℃の範囲内で設定することがより好ましい。冷却温度Tcでの保持時間は任意であるが、例えば1分~200分にすることができる。 The cooling temperature Tc is preferably set to 900°C or less, and more preferably within the range of 700°C to 900°C. The holding time at the cooling temperature Tc is optional, but can be, for example, 1 minute to 200 minutes.

焼結温度Ts1から冷却温度Tcまでの平均冷却速度は、例えば1℃/分以上200℃/分以下とすることができる。なお、「焼結温度Ts1から冷却温度Tcまでの平均冷却速度」とは、焼結温度Ts1と冷却温度Tcとの温度差(Ts1-Tc)を、焼結温度Ts1から冷却温度Tcまでの冷却時間(図1では、t4-t3)で割って求める。焼結温度Ts1から冷却温度Tcまでの冷却速度は一定でなくてもよく、さらに、一定の温度で保持する期間を含んでいてもよい。 The average cooling rate from the sintering temperature Ts1 to the cooling temperature Tc can be, for example, 1°C/min or more and 200°C/min or less. The "average cooling rate from the sintering temperature Ts1 to the cooling temperature Tc" is calculated by dividing the temperature difference between the sintering temperature Ts1 and the cooling temperature Tc (Ts1-Tc) by the cooling time from the sintering temperature Ts1 to the cooling temperature Tc (t4-t3 in FIG. 1). The cooling rate from the sintering temperature Ts1 to the cooling temperature Tc does not have to be constant, and may further include a period during which the temperature is held at a constant temperature.

(第2焼結工程)
第2焼結工程は、図1のt5~t7の期間に行われる工程を指す。
冷却温度Tcでの保持時間が終了した後、冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2まで加熱し(図1のt5~t6の期間)、その第2焼結温度Ts2で所定時間(t6~t7の期間)保持する。
その後、室温まで冷却する、
(Second sintering step)
The second sintering step refers to a step carried out during the period from t5 to t7 in FIG.
After the holding time at the cooling temperature Tc is completed, the material is heated from the cooling temperature Tc to the second sintering temperature Ts2 (period t5 to t6 in FIG. 1), and is held at the second sintering temperature Ts2 for a predetermined time (period t6 to t7).
Then, cool to room temperature.

第2焼結温度Ts2は、900℃以上1060℃の範囲内で設定することができる(好ましくは900℃超)。第2焼結温度Ts2は、焼結温度Ts1以下の温度に設定することが好ましい。第2焼結温度Ts2は、保持時間(図1のt6~t7の期間)の間ほぼ一定の温度(±5℃の範囲内)であってもよく、または10℃~20℃の範囲内で変動してもよい。
第2焼結温度Ts2での保持時間(t6~t7)は、1時間~8時間の範囲内で設定することが好ましい。また、第2焼結温度Ts2は焼結温度Ts1よりも低い温度であることが好ましい。
The second sintering temperature Ts2 can be set in the range of 900° C. to 1060° C. (preferably over 900° C.). The second sintering temperature Ts2 is preferably set to a temperature equal to or lower than the sintering temperature Ts1. The second sintering temperature Ts2 may be a substantially constant temperature (within a range of ±5° C.) during the holding time (the period from t6 to t7 in FIG. 1) or may vary within a range of 10° C. to 20° C.
The holding time (t6 to t7) at the second sintering temperature Ts2 is preferably set within a range of 1 hour to 8 hours. In addition, the second sintering temperature Ts2 is preferably a temperature lower than the sintering temperature Ts1.

冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2までの平均昇温速度は、例えば0.5℃/分以上10℃/分以下とすることができる。なお、「冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2までの平均昇温速度」とは、冷却温度Tcと第2焼結温度Ts2との温度差(Ts2-Tc)を、冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2までの加熱時間(t6-t5)で割って求める。冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2までの昇温速度は一定でなくてもよく、さらに、一定の温度で保持する期間を含んでいてもよい。 The average heating rate from the cooling temperature Tc to the second sintering temperature Ts2 can be, for example, 0.5°C/min to 10°C/min. The "average heating rate from the cooling temperature Tc to the second sintering temperature Ts2" is calculated by dividing the temperature difference (Ts2-Tc) between the cooling temperature Tc and the second sintering temperature Ts2 by the heating time (t6-t5) from the cooling temperature Tc to the second sintering temperature Ts2. The heating rate from the cooling temperature Tc to the second sintering temperature Ts2 does not have to be constant, and may further include a period during which the temperature is held at a constant temperature.

焼結工程(および任意で第2焼結工程)により製造された焼結体の密度dは、例えば、7.4×10kg/m以上7.6×10kg/m(=7.4g/cm以上7.6g/cm)以下であることが好ましい。 The density d1 of the sintered body produced in the sintering step (and optionally the second sintering step) is preferably, for example, 7.4×10 3 kg/m 3 or more and 7.6×10 3 kg/m 3 or less (=7.4 g/cm 3 or more and 7.6 g/cm 3 or less).

<工程E:拡散源準備工程>
拡散源準備工程では、所定の成分組成を有する拡散源を準備する。拡散源は、後述する拡散工程において、拡散源に含まれる元素を焼結体に拡散させるために使用される。
拡散源はR(Rは希土類元素のうちの1種または2種以上)を含む。Rは焼結体に拡散して主相の希土類元素と置換して異方性磁界を向上させたり、二粒子粒界に入り込んで主相粒間を磁気的に分断させたりする役割がある。
<Step E: Diffusion Source Preparation Step>
In the diffusion source preparation step, a diffusion source having a predetermined component composition is prepared. The diffusion source is used to diffuse elements contained in the diffusion source into the sintered body in the diffusion step described below.
The diffusion source includes R1 ( R1 is one or more of rare earth elements). R1 diffuses into the sintered compact and replaces the rare earth elements in the main phase to improve the anisotropic magnetic field, and penetrates into the grain boundary between two grains to magnetically separate the main phase grains.

前記拡散源は、前記Rとして、軽希土類元素RLのPrおよびNdからなる群から選択される一種以上を含んでもよい。
PrおよびNdは希土類元素の中でも比較的深部まで拡散しやすい元素であり、また、二粒子粒界を厚くするために必要な元素である。また、多くの場合焼結体の主相を構成する希土類元素はNdおよびPrであり、主相の希土類元素と置換することによる異方性磁界の低下の懸念が少ない。
The diffusion source may contain, as R1 , one or more elements selected from the group consisting of Pr and Nd, which are light rare earth elements RL.
Among rare earth elements, Pr and Nd are elements that diffuse relatively easily to deep parts, and are also elements necessary for thickening the grain boundary between two grains. In many cases, the rare earth elements constituting the main phase of the sintered body are Nd and Pr, so there is little concern about a decrease in the anisotropic magnetic field due to the substitution of Nd and Pr for the rare earth elements of the main phase.

適量の軽希土類元素RLを含むことにより、重希土類元素RH(例えば、TbおよびDy)の含有量が少ない、または重希土類元素RHを含まない場合でも、十分に高いHcJを達成することができる。
本実施形態では、工程D1(焼結工程)において、本焼結時の雰囲気を、10kPa以上100kPa以下の前記不活性ガス雰囲気下とすることにより、軽希土類元素RLを含み、重希土類元素RHを含まない焼結磁石のHcJを向上することができる。
By including an appropriate amount of light rare earth element RL, a sufficiently high HcJ can be achieved even when the content of heavy rare earth element RH (eg, Tb and Dy) is low or no heavy rare earth element RH is included.
In this embodiment, by setting the atmosphere during sintering in step D1 (sintering step) to be the inert gas atmosphere of 10 kPa or more and 100 kPa or less, it is possible to improve the HcJ of the sintered magnet that contains a light rare earth element RL and no heavy rare earth element RH.

前記拡散源中のPrおよびNdの合計含有量は30質量%以上97質量%以下であることが好ましい。
PrおよびNdの合計含有量が30質量%以上であると、HcJの向上効果が特に高い。PrおよびNdの合計含有量が97質量%以下であると、液相生成温度が高くなり過ぎず、液相が形成されやすく、また、濡れ性が良好になる。
The total content of Pr and Nd in the diffusion source is preferably 30% by mass or more and 97% by mass or less.
When the total content of Pr and Nd is 30 mass% or more, the effect of improving HcJ is particularly high. When the total content of Pr and Nd is 97 mass% or less, the liquid phase generation temperature does not become too high, the liquid phase is easily formed, and the wettability is good.

拡散源のRは、PrおよびNdからなる群から選択される一種以上を含むと共に、他の希土類元素を含んでもよい。他の希土類元素として、例えば、重希土類元素RHであるTbおよびDyからなる群から選択される一種以上をさらに含んでもよい。重希土類元素RHを拡散させることで、焼結磁石の異方性磁界を大幅に向上させることができる。ただし、重希土類元素RHの含有量はできるだけ少ないことが好ましい。
前記拡散源中のTbおよびDyの合計含有量は1質量%以上50%質量以下であることが好ましい。TbおよびDyの合計含有量が1質量%以上であると、HcJ向上の十分な効果が得られる。TbおよびDyの合計含有量が50質量%以下であると、RHの使用量を低減し得る。
The diffusion source R1 includes one or more elements selected from the group consisting of Pr and Nd, and may also include other rare earth elements. The other rare earth elements may further include, for example, one or more elements selected from the group consisting of Tb and Dy, which are heavy rare earth elements RH. By diffusing the heavy rare earth elements RH, the anisotropic magnetic field of the sintered magnet can be significantly improved. However, it is preferable that the content of the heavy rare earth elements RH is as small as possible.
The total content of Tb and Dy in the diffusion source is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less. When the total content of Tb and Dy is 1% by mass or more, a sufficient effect of improving HcJ can be obtained. When the total content of Tb and Dy is 50% by mass or less, the amount of RH used can be reduced.

前記拡散源は、Rと共に、さらにM(MはAl、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Ag、InおよびSnからなる群から選択される少なくとも1種)を含んでもよい。RとMの合金を拡散源にした場合、多くの場合で液相が生成する温度が低下する。これにより、拡散する際の処理温度をより低温にすることができたり、液相の濡れ性が向上することでより焼結体へと拡散源を拡散しやすくしたりすることができる。なお、拡散源中のRおよびMは、フッ化物や水素化物、酸化物の状態で存在してもよい。 The diffusion source may further contain M (M is at least one selected from the group consisting of Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Ag, In and Sn) together with R 1. When an alloy of R 1 and M is used as the diffusion source, the temperature at which the liquid phase is generated is often lowered. This allows the processing temperature during diffusion to be lowered, and the wettability of the liquid phase is improved, making it easier to diffuse the diffusion source into the sintered body. Note that R 1 and M in the diffusion source may exist in the form of a fluoride, hydride, or oxide.

前記拡散源は、MとしてCuおよびGaからなる群から選択される一種以上を含み、前記拡散源中のCuおよびGaの合計含有量は2質量%以上39質量%以下であることが好ましい。Cu、Gaと希土類元素の合金は比較的融点が低く、液相の濡れ性も良好である。また、Cu、Gaは希土類元素と鉄族遷移金属元素と反応してLaCo11Ga型結晶構造の化合物を作ることが知られている。この化合物は比較的磁化が低く、この化合物が形成される際に二粒子粒界などに存在するFeが使われるため、二粒子粒界の磁性を弱くすることで焼結体の主相間を磁気的に分断することができ、高保磁力化の役割も担っている。前記拡散源中のCuおよびGaの合計含有量が2質量%以上であると、液相生成温度が高くなり過ぎず、液相が形成されやすく、また、濡れ性が良好になる。前記拡散源中のCuおよびGaの合計含有量が39質量%以下であると、希土類元素および他の元素によるHcJ向上効果が十分に得られる。 The diffusion source preferably contains one or more selected from the group consisting of Cu and Ga as M, and the total content of Cu and Ga in the diffusion source is 2% by mass or more and 39% by mass or less. An alloy of Cu, Ga and a rare earth element has a relatively low melting point and good wettability of the liquid phase. It is also known that Cu and Ga react with a rare earth element and an iron group transition metal element to form a compound of La 6 Co 11 Ga 3 type crystal structure. This compound has a relatively low magnetization, and Fe present in the grain boundary of two grains is used when this compound is formed, so that the main phase of the sintered body can be magnetically separated by weakening the magnetism of the grain boundary of two grains, and it also plays a role in increasing the coercive force. When the total content of Cu and Ga in the diffusion source is 2% by mass or more, the liquid phase generation temperature does not become too high, the liquid phase is easily formed, and the wettability is good. When the total content of Cu and Ga in the diffusion source is 39% by mass or less, the effect of improving HcJ by the rare earth element and other elements can be sufficiently obtained.

拡散源の作製方法としては、原料を溶解後鋳型に流し込むなどでインゴットを作製する方法、ストリップキャスト法などでフレークを作製する方法、超急冷法などでリボンを作製する方法、アトマイズ法などで粉末を作製する方法、拡散元素を含有する溶液を作製する方法などの公知の方法を採用できる。また、作製した拡散源を脆化などの目的で水素処理してもよい。また、作製した、あるいは水素処理した拡散源を扱いやすくするために粉砕してもよい。粉砕方法としては、ジョークラッシャーやハンマーミル、ローラーミル、ジェットミル、スタンプミル、ボールミルなどの公知の方法を採用できる。 The diffusion source can be produced by known methods such as producing an ingot by melting the raw material and pouring it into a mold, producing flakes by strip casting, producing ribbons by ultra-quenching, producing powder by atomization, and producing a solution containing a diffusion element. The produced diffusion source may be hydrogen-treated for the purpose of embrittlement. The produced or hydrogen-treated diffusion source may be pulverized to make it easier to handle. The pulverization method may be a known method such as a jaw crusher, hammer mill, roller mill, jet mill, stamp mill, or ball mill.

<工程F:拡散工程>
拡散工程では、R(Rは希土類元素のうちの1種または2種以上)を含む拡散源を前記焼結体の表面に配置して拡散処理する。これにより、前記拡散源中の前記Rを、前記焼結体の表面から内部に拡散することができる。
拡散源がRと共にさらにMを含む場合は、前記拡散工程により、前記拡散源中の前記Rおよび前記Mを、前記焼結体の表面から内部に拡散する。
なお、拡散源中のRおよびMは、フッ化物や水素化物、酸化物の状態で拡散してもよい。
<Step F: Diffusion Step>
In the diffusion step, a diffusion source containing R1 ( R1 is one or more rare earth elements) is placed on the surface of the sintered body and diffusion treatment is performed, whereby the R1 in the diffusion source can be diffused from the surface of the sintered body to the inside.
In the case where the diffusion source further contains M in addition to R1 , the R1 and M in the diffusion source are diffused from the surface to the inside of the sintered body by the diffusion step.
Incidentally, R1 and M in the diffusion source may be diffused in the state of a fluoride, a hydride, or an oxide.

拡散工程では、拡散源を焼結体の表面に配置して、拡散源と焼結体の表面とを接触させた状態で加熱する(拡散処理)。拡散工程中、拡散源は焼結体と継続して接触していても、または、バレル処理のように間欠的に接触してもよい。
拡散源を焼結体の表面に配置する方法としては、スパッタ法、蒸着法などの薄膜形成法を用いてもよい。
拡散処理は、焼結温度以下であり、例えば850℃~950℃、1時間~50時間で行うことができる。
In the diffusion step, a diffusion source is placed on the surface of the sintered body, and the diffusion source is heated in contact with the surface of the sintered body (diffusion treatment). During the diffusion step, the diffusion source may be in continuous contact with the sintered body, or may be in intermittent contact as in barrel treatment.
The diffusion source may be disposed on the surface of the sintered body by a thin film forming method such as sputtering or vapor deposition.
The diffusion treatment can be carried out at a temperature equal to or lower than the sintering temperature, for example, at 850° C. to 950° C. for 1 hour to 50 hours.

前記拡散源から前記焼結体へ前記Rを拡散すると、Rの濃度は、焼結体の表面で高く、焼結体の内部に向かって低下するプロファイルを有する。 When the R1 is diffused from the diffusion source into the sintered body, the concentration of R1 has a profile that is high on the surface of the sintered body and decreases toward the inside of the sintered body.

前記拡散源から前記焼結体に拡散した前記Rの拡散量ΔR(質量%)は、前記R-T-B系焼結磁石の質量を100質量%としたとき、0.98質量%以上であることが好ましい。これにより、拡散後の焼結磁石のHcJをさらに向上し得る。
拡散量ΔRは、拡散後の焼結磁石に含まれるR1の全含有量(質量%)から、拡散前の焼結体に含まれるR1の全含有量(質量%)を引いて求める。
The amount of R1 diffused from the diffusion source to the sintered body, ΔR1 (mass%), is preferably 0.98 mass% or more when the mass of the R-T-B based sintered magnet is taken as 100 mass%, thereby making it possible to further improve the HcJ of the diffused sintered magnet.
The diffusion amount ΔR1 is determined by subtracting the total content (mass %) of R1 contained in the sintered magnet before diffusion from the total content (mass %) of R1 contained in the sintered magnet after diffusion.

<その他>
拡散処理後の焼結磁石に、HcJ向上などを目的とした熱処理をおこなってもよい。熱処理時は雰囲気による酸化を防止するために、真空雰囲気中やアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス中でおこなうことが好ましい。得られた焼結磁石は、切断や切削など公知の機械加工や、耐食性を付与するためのめっきなど、公知の表面処理をおこなうことができる。
<Other>
The sintered magnet after the diffusion treatment may be subjected to a heat treatment for the purpose of improving HcJ , etc. The heat treatment is preferably performed in a vacuum atmosphere or in an inert gas such as argon or helium to prevent oxidation due to the atmosphere. The obtained sintered magnet may be subjected to known mechanical processing such as cutting or machining, or known surface treatment such as plating to impart corrosion resistance.

実施形態1の製造方法で得られる焼結磁石は、同じ原料および拡散源を用いて従来法で製造した焼結磁石と比べて、高いHcJを有しており、HcJの向上効果が高い。特に、Rに重希土類元素を含まない場合、HcJの向上効果が顕著である。 The sintered magnet obtained by the manufacturing method of embodiment 1 has a high HcJ and is highly effective in improving HcJ compared to a sintered magnet manufactured by a conventional method using the same raw materials and diffusion source. In particular, when R1 does not contain a heavy rare earth element, the effect of improving HcJ is remarkable .

(実施形態2)
実施形態2は、実施形態1に係る製造方法で製造されたR-T-B系焼結磁石に関する。
実施形態1の製造方法で得られたR-T-B系焼結磁石は、例えば、角形比Hk/HcJが85%以上であり、磁石表面から深さ200μmまでの範囲で、R濃度が漸減し、断面視において、前記磁石表面から深さ500μmの位置における組織観察像から算出した空孔の面積率(空孔率)が0.03面積%以上0.5面積%以下である。このような構成により、同じ原料および拡散源を用いて従来法で製造した焼結磁石と比べて、高いHcJを有することができる。
(Embodiment 2)
The second embodiment relates to a sintered R-T-B magnet produced by the production method according to the first embodiment.
The R-T-B based sintered magnet obtained by the manufacturing method of embodiment 1 has, for example, a squareness ratio Hk/ HcJ of 85% or more, a gradual decrease in R concentration in the range from the magnet surface to a depth of 200 μm, and a pore area ratio (porosity) calculated from a structure observation image at a position 500 μm deep from the magnet surface in a cross-sectional view of 0.03 area % to 0.5 area %. This configuration allows the magnet to have a higher HcJ than sintered magnets manufactured by conventional methods using the same raw materials and diffusion sources.

実施形態2に係るR-T-B系焼結磁石は、角形比Hk/HcJが85%以上である。角形比Hk/HcJを85%以上とすることにより、高温においても高いHcJを有することができる。なお、R-T-B系焼結磁石の分野においては、一般に、角形比Hk/HcJを求めるために測定するパラメータであるHkは、J(磁化の強さ)-H(磁界の強さ)曲線の第2象限において、Jが0.9×J(Jは残留磁化、J=B)の値になる位置のH軸の読み値が用いられている。このHkを減磁曲線のHcJで除した値(Hk/HcJ=Hk(kA/m)/HcJ(kA/m)×100(%))が角形比Hk/HcJとして定義される。 The R-T-B based sintered magnet according to the second embodiment has a squareness ratio Hk/H cJ of 85% or more. By making the squareness ratio Hk/H cJ 85% or more, it is possible to have a high H cJ even at high temperatures. In the field of R-T-B based sintered magnets, the parameter Hk measured to determine the squareness ratio Hk/H cJ is generally taken as the reading on the H axis at the position where J is 0.9×J r (J r is the residual magnetization, J r =B r ) in the second quadrant of the J (magnetization strength)-H (magnetic field strength) curve. The squareness ratio Hk/H cJ is defined as the value obtained by dividing this Hk by the H cJ of the demagnetization curve (Hk/H cJ =Hk(kA/m)/H cJ (kA/m)×100(%)).

実施形態2に係るR-T-B系焼結磁石は、磁石表面から深さ200μmまでの範囲で、R濃度が漸減している。このような濃度分布を有する焼結磁石は、上述した拡散工程(Rを含む拡散源を前記焼結体の表面に配置して拡散処理する)を行うことで得られる。 In the R-T-B based sintered magnet according to embodiment 2, the R concentration gradually decreases from the magnet surface to a depth of 200 μm. A sintered magnet having such a concentration distribution can be obtained by carrying out the above-mentioned diffusion step (disposing a diffusion source containing R1 on the surface of the sintered body and carrying out a diffusion process).

表面から深さ200μmまでの範囲におけるR濃度は、焼結磁石の断面において、磁石表面から磁石中央付近に向かって、深さ200μmまでの範囲を、エネルギー分散型X線分光方法(EDX)、または電子線マイクロアナライザ(EPMA)により線分析(ライン分析)することにより確認することができる。なお、表面に垂直な方向で且つその表面の端部から200μm以上離れた断面で測定するのが好ましい。また、断面をライン分析する際は、測定断面の外周(磁石の表面に相当)と直交する方向で測定を行う。 The R concentration in the range from the surface to a depth of 200 μm can be confirmed by line analysis (line analysis) of the cross section of the sintered magnet from the magnet surface toward the center of the magnet to a depth of 200 μm using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) or electron probe microanalyzer (EPMA). It is preferable to measure in a direction perpendicular to the surface and at a cross section at least 200 μm away from the edge of the surface. When performing line analysis on a cross section, the measurement is performed in a direction perpendicular to the outer periphery of the measurement cross section (corresponding to the surface of the magnet).

実施形態2に係るR-T-B系焼結磁石は、従来のR-T-B系焼結磁石に比べて、磁石表面から深さ500μmの位置における空孔が多い。これは、実施形態1に係る製造方法において、本焼結を、10kPa以上100kPa以下の前記不活性ガス雰囲気下で行っていることに起因すると考えられる。
実施形態1に係る製造方法において、上記条件で本焼結を行うことにより、内部に空孔含む低密度の焼結体が得られる。このとき、空孔内は、不活性ガスで満たされていると推測される。その後の拡散工程では、この空孔を埋めるように拡散源からRが拡散するが、空孔内に満たされた不活性ガスによって、空孔内へのRの拡散はいくらか阻害される。
Compared to conventional R-T-B based sintered magnets, the R-T-B based sintered magnet according to embodiment 2 has more voids at a depth of 500 μm from the magnet surface. This is believed to be due to the fact that, in the production method according to embodiment 1, the sintering is carried out in the inert gas atmosphere of 10 kPa or more and 100 kPa or less.
In the manufacturing method according to the first embodiment, a low-density sintered body containing voids is obtained by carrying out the sintering under the above conditions. At this time, it is assumed that the voids are filled with an inert gas. In the subsequent diffusion step, R1 diffuses from the diffusion source so as to fill the voids, but the diffusion of R1 into the voids is somewhat hindered by the inert gas filled in the voids.

一方、従来の低密度焼結体の製造方法では、真空下で本焼結を行うため、低密度の焼結体の空孔内は真空になっていると推測される。そのため、その後の拡散工程では、空孔内へのRの拡散は促進される。 On the other hand, in the conventional method for producing a low-density sintered body, the sintering is performed in a vacuum, so it is assumed that the pores of the low-density sintered body are in a vacuum state, which promotes the diffusion of R1 into the pores in the subsequent diffusion step.

本焼結時の雰囲気の相違によって拡散時のR拡散に与える影響は、最終製品である焼結磁石においては表面からの深さが500μm近傍で確認できることを、本発明者らは初めて見出した。
実施形態1に係る焼結磁石では、表面からの深さが500μm近傍では、空孔が残存しているが、従来の製造方法で製造した焼結磁石では、表面からの深さが500μm近傍では、空孔がほとんど確認できない。
The present inventors have found for the first time that the effect of differences in the atmosphere during sintering on the R1 diffusion during diffusion can be confirmed at a depth of approximately 500 μm from the surface in the final sintered magnet product.
In the sintered magnet according to embodiment 1, voids remain at a depth of approximately 500 μm from the surface, whereas in the sintered magnet produced by the conventional manufacturing method, voids are barely detectable at a depth of approximately 500 μm from the surface.

発明者らが鋭意検討した結果、実施形態1に係る製造方法で得られる焼結磁石は、断面視において、前記磁石表面から深さ500μmの位置における組織観察像から算出した空孔率が0.03面積%以上0.5面積%以下であることが分かった。つまり、磁石表面から深さ500μmの位置における組織観察像から算出した空孔率が上記範囲にある焼結磁石は、実施形態1に係る製造方法で製造されているといえる。 As a result of careful investigation by the inventors, it was found that the sintered magnet obtained by the manufacturing method according to embodiment 1 has a porosity of 0.03% to 0.5% by area, calculated from a structural observation image at a depth of 500 μm from the magnet surface, in a cross-sectional view. In other words, it can be said that a sintered magnet with a porosity in the above range, calculated from a structural observation image at a depth of 500 μm from the magnet surface, is manufactured by the manufacturing method according to embodiment 1.

磁石表面から深さ500μmの位置における組織観察像から算出した空孔率を0.03面積%以上0.5面積%以下である焼結磁石は、同じ原料および拡散源を用いて従来法で製造した焼結磁石(空孔率が0面積%~0.01面積%程度)と比べて、高いHcJを有する。前記空孔率が0.03面積%未満であると本開示の効果を得ることが出来ない可能性があり、0.5面積%を超えると、Bが低下する可能性がある。空孔率は0.05面積%以上0.4面積%以下がより好ましい。より高いBと高いHcJを有する焼結磁石が得られる。 A sintered magnet having a porosity of 0.03 area % or more and 0.5 area % or less, calculated from a structural observation image at a depth of 500 μm from the magnet surface, has a higher H cJ than a sintered magnet produced by a conventional method using the same raw materials and diffusion source (with a porosity of about 0 area % to 0.01 area %). If the porosity is less than 0.03 area %, the effect of the present disclosure may not be obtained, and if it exceeds 0.5 area %, B r may decrease. A porosity of 0.05 area % or more and 0.4 area % or less is more preferable. A sintered magnet having a higher B r and a higher H cJ can be obtained.

なお、磁石表面から浅い部分は、磁石表面に配置した拡散源から、十分な量のRが拡散されるため、実施形態1に係る製造方法で製造された焼結磁石であっても、空孔がほぼ全て無くなる可能性がある。
一方、磁石表面から深い部分は、磁石表面に配置した拡散源から到達するRの量が不足するため、実施形態1に係る製造方法で製造された焼結磁石も、従来の製造方法で作製された空孔を有する焼結磁石も、空孔が残っていると推測される。
In addition, since a sufficient amount of R1 is diffused from the diffusion source disposed on the magnet surface into the shallow portion from the magnet surface, there is a possibility that almost all voids will be eliminated even in a sintered magnet manufactured by the manufacturing method according to embodiment 1.
On the other hand, since the amount of R1 reaching the deep portion from the magnet surface from the diffusion source arranged on the magnet surface is insufficient, it is presumed that pores remain in both the sintered magnet produced by the production method according to embodiment 1 and the sintered magnet having pores produced by the conventional production method.

空孔率の測定方法について説明する。
空孔率は、焼結磁石の断面をSEM観察し、各画像を画像解析して求めた空孔の面積を、視野の面積で除すことで求める。視野は、一辺が150μm以上300μm以下の矩形とする。好ましくは、240μm×180μmの長方形の視野でSEM観察を行う。
実施例で作成した焼結磁石(No.F1)の断面SEM像を図2に示す。図2に示すように、薄いグレー部分が主相であり、白色部分は粒界であり、黒色部分が空孔である。画像解析では、黒色部分の面積を測定し、視野面積で除することで、空孔率(面積%)を求める。空孔率を求める際は、最大寸法が0.2μm以上の空孔のみを対象とした。
各面積は、画素数として求めてもよい。
The method for measuring the porosity will be described.
The porosity is determined by observing the cross section of the sintered magnet with an SEM, and dividing the area of the pores determined by image analysis of each image by the area of the field of view. The field of view is a rectangle with one side of 150 μm to 300 μm. Preferably, SEM observation is performed in a rectangular field of view of 240 μm × 180 μm.
A cross-sectional SEM image of the sintered magnet (No. F1) produced in the example is shown in Figure 2. As shown in Figure 2, the light grey parts are the main phase, the white parts are grain boundaries, and the black parts are voids. In the image analysis, the area of the black parts is measured and divided by the field of view area to determine the porosity (area %). When determining the porosity, only voids with a maximum dimension of 0.2 μm or more were considered.
Each area may be calculated as the number of pixels.

観察位置は、焼結磁石の断面において、断面外周(焼結磁石の表面に相当)から深さが500μmの位置が、矩形の視野の対角線の交点とほぼ一致するように、観察領域を決定する。
焼結磁石の断面が略矩形の場合は、視野の一辺が、断面外形の一辺と平行になるように、視野を設定することが好ましい。視野が長方形の場合、視野の長辺と、断面外形の一辺とが平行になるように、視野を設定することが好ましい。
焼結磁石の断面が略矩形以外(例えば円形)の場合は、視野の一辺が、断面外形の半径と平行になるように、視野を設定することが好ましい。視野が長方形の場合、視野の短辺と、断面外形の半径とが平行になるように、視野を設定することが好ましい。
The observation position is determined so that a position 500 μm deep from the outer periphery of the cross section (corresponding to the surface of the sintered magnet) approximately coincides with the intersection of the diagonals of the rectangular field of view.
When the cross section of the sintered magnet is substantially rectangular, it is preferable to set the field of view so that one side of the field of view is parallel to one side of the cross-sectional outline.When the field of view is rectangular, it is preferable to set the field of view so that the long side of the field of view is parallel to one side of the cross-sectional outline.
When the cross section of the sintered magnet is not substantially rectangular (e.g., circular), it is preferable to set the field of view so that one side of the field of view is parallel to the radius of the cross-sectional outline.When the field of view is rectangular, it is preferable to set the field of view so that the short side of the field of view is parallel to the radius of the cross-sectional outline.

なお、表面に垂直な方向で且つその表面の端部から500μm以上離れた断面でSEM観察するのが好ましい。また、磁石表面からの深さは、測定断面の外周(磁石の表面に相当)と直交する方向において、外周(表面)から測定する。 It is preferable to perform SEM observations on a cross section perpendicular to the surface and at least 500 μm away from the edge of the surface. The depth from the magnet surface is measured from the outer periphery (surface) in a direction perpendicular to the outer periphery of the measured cross section (corresponding to the magnet's surface).

本開示の実施形態を実施例によりさらに詳細に説明するが、実施例に限定されるものではない。 The embodiments of the present disclosure will be described in more detail with reference to examples, but are not limited to these examples.

(実験例1)
焼結体がおよそ表1のNo.1に示す組成となるように、各元素を秤量してストリップキャスト法により鋳造し、フレーク状の合金を得た。得られたフレーク状の合金を水素加圧雰囲気で水素脆化させた後、真空中で加熱、冷却する脱水素処理を施し、粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に対して気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて粉砕し、D50が3.6μmの合金粉末を得た。
(Experimental Example 1)
Each element was weighed and cast by strip casting so that the sintered body had the composition shown in Table 1 No. 1, to obtain a flake-shaped alloy. The obtained flake-shaped alloy was hydrogen embrittled in a pressurized hydrogen atmosphere, and then subjected to a dehydrogenation treatment in which it was heated and cooled in a vacuum to obtain a coarsely pulverized powder. The obtained coarsely pulverized powder was then pulverized using an airflow pulverizer (jet mill device) to obtain an alloy powder with a D50 of 3.6 μm.

前記合金粉末に、潤滑剤を、微粉砕粉100質量部に対して0.4質量部添加し、混合した後、磁界中成形して成形体を得た。なお、成形装置は、磁場印加方向と加圧方向とが直交する、いわゆる直角磁界成形装置(横磁界成形装置)を用いた。 The alloy powder was mixed with 0.4 parts by mass of lubricant per 100 parts by mass of the finely pulverized powder, and then molded in a magnetic field to obtain a green body. The molding device used was a so-called perpendicular magnetic field molding device (horizontal magnetic field molding device), in which the magnetic field application direction and the pressure direction are perpendicular to each other.

得られた成形体を、表2に示す条件で焼結を行った。表2に記載した焼結条件を、No.Cを例にとって詳しく説明する。No.Cは、表1のNo.1の組成になるように作成された前記成形体を、30Paの不活性ガス雰囲気下で、加圧開始温度Tp:850℃まで加熱する予備焼結を行い、さらに20kPaの不活性ガス雰囲気下で、前記加圧開始温度Tp:850℃から焼結温度Ts1:1060℃まで加熱し、さらに当該焼結温度Ts1:1060℃で240分(Min)保持する本焼結を行ったものである。他のNo.A、B、D、E、Fの焼結条件も、同様に表2に記載している。 The obtained molded body was sintered under the conditions shown in Table 2. The sintering conditions listed in Table 2 will be explained in detail using No. C as an example. For No. C, the molded body prepared to have the composition of No. 1 in Table 1 was pre-sintered by heating it to the pressurization start temperature Tp: 850°C in an inert gas atmosphere of 30 Pa, and then heated from the pressurization start temperature Tp: 850°C to the sintering temperature Ts1: 1060°C in an inert gas atmosphere of 20 kPa, and then sintered at the sintering temperature Ts1: 1060°C for 240 minutes (Min). The sintering conditions for the other Nos. A, B, D, E, and F are also listed in Table 2.

No.A、B、C、Eは2段階焼結でなく、いずれも、本焼結後に室温(25℃前後)まで焼結体を冷却した。No.D、Fは2段階焼結であり、いずれも、本焼結後、冷却温度Tc:700℃まで冷却する冷却工程と、前記冷却温度Tc:700℃から第2焼結温度Ts2:1050℃まで加熱する第2焼結工程を行った。No.D、Fにおける冷却温度Tc:700℃の保持時間は60分であり、第2焼結温度の保持時間は240分であった。なお、No.A~F全てにおいて、予備焼結の加熱開始温度T0は25℃であった。
得られたNo.A~Fの焼結体の成分を測定した。組成はいずれもほぼ同等であった。成分結果を表1に示す。なお、表1における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法を使用して測定した。また、各焼結体密度を測定した。測定結果を表2に示す。なお、焼結体密度は、イオン交換水を用いたアルキメデス法により求めた。
Nos. A, B, C, and E were not sintered in two stages, and all of the sintered bodies were cooled to room temperature (around 25°C) after the main sintering. Nos. D and F were sintered in two stages, and all of them were sintered in two stages, and after the main sintering, a cooling step was performed to cool the body to a cooling temperature Tc of 700°C, and a second sintering step was performed to heat the body from the cooling temperature Tc of 700°C to a second sintering temperature Ts2 of 1050°C. The holding time at the cooling temperature Tc of 700°C in Nos. D and F was 60 minutes, and the holding time at the second sintering temperature was 240 minutes. In all of Nos. A to F, the heating start temperature T0 for pre-sintering was 25°C.
The components of the obtained sintered bodies Nos. A to F were measured. All of the compositions were almost the same. The component results are shown in Table 1. The components in Table 1 were measured using high-frequency inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. The density of each sintered body was also measured. The measurement results are shown in Table 2. The density of the sintered body was determined by the Archimedes method using ion-exchanged water.

Figure 2024050383000002
Figure 2024050383000002

Figure 2024050383000003
Figure 2024050383000003

次に、拡散源を準備した。表3のNo.a、bに示すような組成になるように、各元素を秤量し、それらの原料を溶解して、単ロール超急冷法によりリボンまたはフレーク状の合金(拡散源)を得た。得られた拡散源の組成を表3に示す。なお、表3における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法を使用して測定した。 Next, a diffusion source was prepared. Each element was weighed so as to obtain the composition shown in No. a and b in Table 3, and the raw materials were melted and a ribbon or flake-shaped alloy (diffusion source) was obtained by a single-roll ultra-quenching method. The composition of the obtained diffusion source is shown in Table 3. Each component in Table 3 was measured using high-frequency inductively coupled plasma atomic emission spectrometry.

Figure 2024050383000004
Figure 2024050383000004

表2のNo.A~Fの焼結体を切断、切削加工し、7.2mm角の立方体にした。加工後のR-T-B系磁石素材の全面に、ディッピング法により、粘着剤としてPVAを塗布した。粘着剤を塗布した焼結体の全面に拡散源を付着させ、真空熱処理炉を用いて、100Paに制御した減圧アルゴン雰囲気中で、920℃で10時間加熱する拡散処理を行い、その後に冷却した。拡散処理後の焼結体に対し、真空熱処理炉を用いて、100Paに制御した減圧アルゴン中にて500℃に加熱する熱処理を行った。熱処理後の各サンプルの全面を、表面研削盤を用いて切削加工し、7.0mm×7.0mm×7.0mmの立方体形状のサンプル(R-T-B系焼結磁石)を得た。得られたサンプルを、B-Hトレーサによって残留磁束密度Bおよび保磁力HcJを測定した。結果を表4に示す。 The sintered bodies of No. A to F in Table 2 were cut and machined to form cubes with sides of 7.2 mm. PVA was applied as an adhesive to the entire surface of the processed R-T-B magnet material by dipping. A diffusion source was attached to the entire surface of the sintered body coated with the adhesive, and the sintered body was subjected to a diffusion treatment in which the sintered body was heated at 920°C for 10 hours in a reduced pressure argon atmosphere controlled to 100 Pa using a vacuum heat treatment furnace, and then cooled. The sintered body after the diffusion treatment was subjected to a heat treatment in which the sintered body was heated to 500°C in a reduced pressure argon atmosphere controlled to 100 Pa using a vacuum heat treatment furnace. The entire surface of each sample after the heat treatment was machined using a surface grinder to obtain a cubic sample (RTB sintered magnet) of 7.0 mm x 7.0 mm x 7.0 mm. The residual magnetic flux density B r and coercive force H cJ of the obtained samples were measured using a B-H tracer. The results are shown in Table 4.

表4に示す様に、No.A1~F1を含む第1グループは、拡散源として表3のNo.aを用い、No.A2~F2を含む第2グループは、拡散源として表3のNo.bを用いた。同じ拡散源を使用したサンプルの間(つまり、第1グループのNo.A1~F1の間、または第2グループのNo.A2~F2の間)で測定結果を比較すると、いずれのグループにおいても、本発明例のサンプルは、比較例のサンプルに比べてHcJが向上している。 As shown in Table 4, the first group including Nos. A1 to F1 used No. a in Table 3 as the diffusion source, and the second group including Nos. A2 to F2 used No. b in Table 3 as the diffusion source. When the measurement results are compared between samples using the same diffusion source (i.e., between Nos. A1 to F1 in the first group, or between Nos. A2 to F2 in the second group), the samples of the invention in both groups have improved HcJ compared to the samples of the comparative example.

Figure 2024050383000005
Figure 2024050383000005

表4のNo.A1、D1、F1におけるR-T-B系焼結磁石の空孔率および密度を求めた。また、比較例として、No.D1の本焼結における圧力を、本発明範囲内の20kPaから本発明範囲外の300Paに変更した以外は同様にして、No.G1のR-T-B系焼結磁石を作製した。No.G1におけるR-T-B系焼結磁石の空孔率および密度を求めた。 The porosity and density of the R-T-B based sintered magnets No. A1, D1, and F1 in Table 4 were determined. In addition, as a comparative example, the R-T-B based sintered magnet No. G1 was produced in the same manner as the R-T-B based sintered magnet No. D1, except that the pressure in the main sintering process was changed from 20 kPa, which is within the range of the present invention, to 300 Pa, which is outside the range of the present invention. The porosity and density of the R-T-B based sintered magnet No. G1 were determined.

空孔率は以下の様にして求めた。
残留磁束密度Bおよび保磁力HcJの測定に使用した7.0mm×7.0mm×7.0mmの立方体形状の試料を、配向方向に垂直な面(M面)に対して直角方向の断面で、試料を二等分に切断した。切断面は機械研磨した後、日立製ハイテク製ArBlade5000を用いてイオンビームミリングし、配向方向に垂直な方向から、電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)を用いて結晶組織観察を行った。FE-SEMは日本電子製JSM7800Fを用い、観察条件は加速電圧5kV、Working Distance 4mm、照射電流15とした。M面に垂直な試料側面から3~4mmかつM面から垂直に350~650μm離れた領域において結晶組織観察を行い、240μm×180μmの視野サイズの反射電子像を1試料あたり2枚取得した。
The porosity was determined as follows.
The 7.0mm x 7.0mm x 7.0mm cubic specimen used for measuring the residual magnetic flux density B r and the coercive force H cJ was cut into two equal parts at a cross section perpendicular to the plane (M-plane) perpendicular to the orientation direction. The cut surface was mechanically polished, and then ion beam milled using a Hitachi Hi-Tech ArBlade 5000. The crystal structure was observed from a direction perpendicular to the orientation direction using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The FE-SEM used was a JSM7800F manufactured by JEOL Ltd., and the observation conditions were an acceleration voltage of 5 kV, a working distance of 4 mm, and an irradiation current of 15. The crystal structure was observed in a region 3 to 4 mm from the sample side perpendicular to the M-plane and 350 to 650 μm away perpendicularly from the M-plane, and two backscattered electron images with a field of view size of 240 μm x 180 μm were obtained per specimen.

画像解析ソフト「ImageJ」を用いて各画像の空孔(図2の黒色部分)の領域の画素数を計測し、画像全体の画素数1228800で除した値を求め、空孔率(面積%)として求めた。各試料2枚の画像からそれぞれ求めた空孔率を算術平均し、各試料の空孔率とした。なお、空孔率を求める際は、最大寸法が0.2μm以上の空孔のみを対象とした。 Using the image analysis software "ImageJ", the number of pixels in the area of the pores (black parts in Figure 2) in each image was counted, and the value was divided by the number of pixels in the entire image, 1,228,800, to obtain the porosity (area %). The porosity values obtained from the two images of each sample were arithmetically averaged to obtain the porosity of each sample. Note that when calculating the porosity, only pores with a maximum dimension of 0.2 μm or more were considered.

密度および空孔率の結果を表5に示す。さらに、No.A1、D1、F1およびG1の磁石サンプルの各々について、角形比Hk/HcJを測定した。結果を表5に示す。
なお、No.A1、D1、F1およびG1の磁石サンプルの各々について、いずれかの表面と平行で、かつ磁石の中央部付近を通る面で切断し、その断面において、磁石表面から磁石中央部付近までをEPMAにより線分析(ライン分析)をおこなった。全てのサンプルで、R(今回の磁石サンプルではTbおよびPr)が磁石表面から深さ200μmまでの範囲に向かって漸減している(徐々に濃度が低くなっている)ことを確認した。
The results of the density and porosity are shown in Table 5. Furthermore, the squareness ratio Hk/ HcJ was measured for each of the magnet samples No. A1, D1, F1 and G1. The results are shown in Table 5.
Each of the magnet samples No. A1, D1, F1 and G1 was cut along a plane parallel to one of the surfaces and passing near the center of the magnet, and a line analysis was performed on the cross section from the magnet surface to near the center of the magnet using an EPMA. It was confirmed that in all samples, R (Tb and Pr in this magnet sample) gradually decreased (gradually became less concentrated) from the magnet surface to a depth of 200 μm.

Figure 2024050383000006
Figure 2024050383000006

表5に示す様に、本発明例のR-T-B系焼結磁石は、いずれも角形比Hk/HcJが85%以上であり、空孔率が0.03面積%以上0.5面積%以下であった。これに対し、比較例はいずれも本開示の範囲外であった。また、本焼結の温度Ts1が低いNo.A1は、拡散前の焼結体の密度が7.50g/cm(7.50×10kg/m)であり、拡散後のR-T-B系焼結磁石の密度が、7.56g/cm(7.56×10kg/m)であり、拡散後に密度が高くなっている。これに対し、本発明例では拡散後と拡散前で密度に差がみられなかった。なお、No.G1は本発明例のNo.D1と比べてHcJが低かった。 As shown in Table 5, the R-T-B based sintered magnets of the present invention all had a squareness ratio Hk/ HcJ of 85% or more, and a porosity of 0.03 area% or more and 0.5 area% or less. In contrast, all of the comparative examples were outside the range of the present disclosure. Furthermore, in No. A1, which had a low sintering temperature Ts1, the density of the sintered body before diffusion was 7.50 g/cm 3 (7.50×10 3 kg/m 3 ), and the density of the R-T-B based sintered magnet after diffusion was 7.56 g/cm 3 (7.56×10 3 kg/m 3 ), so the density was higher after diffusion. In contrast, in the examples of the present invention, no difference in density was observed between before and after diffusion. Furthermore, No. G1 had a lower HcJ than No. D1 of the present invention.

Claims (10)

R-T-B系焼結磁石(RはNd、PrおよびCeからなる群から選択される少なくとも一種であり、Tは遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含み、Bの一部はCで置換可能である)の製造方法であって、
R-T-B系合金粉末から形成された成形体を焼結して、焼結体を得る焼結工程と、
(Rは希土類元素のうちの1種または2種以上)を含む拡散源を前記焼結体の表面に配置して拡散処理することで、前記拡散源中の前記Rを、前記焼結体の表面から内部に拡散する拡散工程と、を含み、
前記焼結工程は、
10kPa未満の不活性ガス雰囲気下で、700℃以上850℃以下の加圧開始温度Tpまで加熱する予備焼結と、
10kPa以上100kPa以下の前記不活性ガス雰囲気下で、前記加圧開始温度Tpから焼結温度Ts1まで加熱し、さらに当該焼結温度Ts1で所定時間保持する本焼結と、を含む、R-T-B系焼結磁石の製造方法。
A method for producing an R-T-B based sintered magnet (R is at least one selected from the group consisting of Nd, Pr and Ce, T is at least one transition metal element and necessarily contains Fe, and B can be partially substituted with C), comprising the steps of:
a sintering step of sintering the compact formed from the R-T-B based alloy powder to obtain a sintered body;
a diffusion step of disposing a diffusion source containing R 1 (R 1 is one or more of rare earth elements) on the surface of the sintered body and performing a diffusion treatment, thereby diffusing the R 1 in the diffusion source from the surface to the inside of the sintered body,
The sintering step comprises:
Pre-sintering by heating to a pressure start temperature Tp of 700° C. or more and 850° C. or less in an inert gas atmosphere of less than 10 kPa;
heating the mixture from the pressurization start temperature Tp to a sintering temperature Ts1 in the inert gas atmosphere of 10 kPa or more and 100 kPa or less, and then maintaining the mixture at the sintering temperature Ts1 for a predetermined period of time.
前記予備焼結は、500Pa以下の前記不活性ガス雰囲気下で行う、請求項1に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法。 The method for producing an R-T-B based sintered magnet according to claim 1, wherein the pre-sintering is carried out in an inert gas atmosphere of 500 Pa or less. 前記焼結工程より後で、前記拡散工程より前に、
前記Ts1から冷却温度Tcまで冷却する冷却工程と、
前記冷却温度Tcから第2焼結温度Ts2まで加熱する第2焼結工程と、をさらに含む、請求項1に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法。
After the sintering step and before the diffusion step,
A cooling step of cooling from Ts1 to a cooling temperature Tc;
2. The method for producing a sintered R-T-B based magnet according to claim 1, further comprising a second sintering step of heating from the cooling temperature Tc to a second sintering temperature Ts2.
前記拡散源は、前記RとしてPrおよびNdからなる群から選択される一種以上を含み、
前記拡散源中のPrおよびNdの合計含有量は30質量%以上97質量%以下である、請求項1に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法。
The diffusion source includes one or more selected from the group consisting of Pr and Nd as R1 ,
2. The method for producing a sintered RTB based magnet according to claim 1, wherein the total content of Pr and Nd in the diffusion source is from 30% by mass to 97% by mass.
前記拡散源における前記Rは、TbおよびDyからなる群から選択される一種以上をさらに含み、
前記拡散源中のTbおよびDyの合計含有量は1質量%以上50質量%以下である、請求項4に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法。
The R 1 in the diffusion source further includes one or more selected from the group consisting of Tb and Dy;
5. The method for producing a sintered R-T-B magnet according to claim 4, wherein the total content of Tb and Dy in the diffusion source is from 1% by mass to 50% by mass.
前記拡散源は、さらにM(MはAl、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Ag、InおよびSnからなる群から選択される少なくとも1種)を含み、
前記拡散工程は、前記拡散源中の前記Rおよび前記Mを、前記焼結体の表面から内部に拡散する、請求項1に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法。
The diffusion source further includes M (M is at least one selected from the group consisting of Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Ag, In, and Sn),
2. The method for producing an R-T-B based sintered magnet according to claim 1, wherein said diffusion step diffuses said R1 and said M in said diffusion source from the surface of said sintered body to the inside.
前記拡散源は、前記MとしてCuおよびGaからなる群から選択される一種以上を含み、
前記拡散源中のCuおよびGaの合計含有量は2質量%以上39質量%以下である、請求項6に記載のR-T-B系焼結磁石の製造方法。
The diffusion source contains one or more elements selected from the group consisting of Cu and Ga as the M,
7. The method for producing a sintered R-T-B magnet according to claim 6, wherein the total content of Cu and Ga in the diffusion source is from 2 mass % to 39 mass %.
R-T-B系焼結磁石(RはNd、PrおよびCeからなる群から選択される少なくとも一種であり、Tは遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含み、Bの一部はCで置換可能である)であって、
角形比Hk/HcJが85%以上であり、
磁石表面から深さ200μmまでの範囲で、R濃度が漸減し、
断面視において、前記磁石表面から深さ500μmの位置における組織観察像から算出した空孔率が0.03面積%以上0.5面積%以下である、R-T-B系焼結磁石。
An R-T-B based sintered magnet (R is at least one selected from the group consisting of Nd, Pr and Ce, T is at least one transition metal element and necessarily contains Fe, and B can be partially replaced by C),
The squareness ratio Hk/ HcJ is 85% or more,
The R concentration gradually decreases from the magnet surface to a depth of 200 μm.
An R-T-B based sintered magnet, wherein the porosity calculated from a structure observation image taken at a position 500 μm deep from the magnet surface in a cross-sectional view is 0.03 area % or more and 0.5 area % or less.
密度が7.4×10kg/m以上7.6×10kg/m以下である、請求項8に記載のR-T-B系焼結磁石。 9. The R-T-B based sintered magnet according to claim 8, having a density of 7.4×10 3 kg/m 3 or more and 7.6×10 3 kg/m 3 or less. 前記Rは、Prを必ず含み、
R-T-B系焼結磁石全体を100質量%としたとき、
前記Rの含有量は、27質量%以上33質量%以下であり、
前記Bの含有量は、0.85質量%以上0.94質量%以下であり、
前記Tの含有量は、61.5質量%以上である、請求項8または9に記載のR-T-B系焼結磁石。
The R necessarily contains Pr,
When the entire R-T-B based sintered magnet is taken as 100 mass %,
The content of R is 27% by mass or more and 33% by mass or less,
The content of B is 0.85% by mass or more and 0.94% by mass or less,
10. The R-T-B based sintered magnet according to claim 8, wherein the T content is 61.5 mass % or more.
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