JP4645336B2 - 希土類焼結磁石及びその製造方法 - Google Patents
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[原料合金]
まず、12.0原子%〜15.0原子%の希土類元素Rと、5.5原子%〜8.5原子%のBと、0.005原子%〜0.30原子%のAgと、残部Fe及び不可避的不純物とを含有する原料合金を用意する。ここで、Rは、Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、及びHoからなる群から選択された少なくとも一種の元素であり、Nd及び/又はPrを50%以上含む。
上記のフレーク状に粗く粉砕された原料合金鋳片を水素炉の内部へ挿入する。次に、水素炉の内部で水素脆化処理(以下、「水素粉砕処理」と称する場合がある)工程を行なう。水素粉砕後の粗粉砕合金粉末を水素炉から取り出す際、粗粉砕粉が大気と接触しないように、不活性雰囲気下で取り出し動作を実行することが好ましい。そうすれば、粗粉砕粉が酸化・発熱することが防止され、磁石の磁気特性が向上するからである。
次に、粗粉砕粉に対してジェットミル粉砕装置を用いて微粉砕を実行する。本実施形態で使用するジェットミル粉砕装置にはサイクロン分級機が接続されている。ジェットミル粉砕装置は、粗粉砕工程で粗く粉砕された希土類合金(粗粉砕粉)の供給を受け、粉砕機内で粉砕する。粉砕機内で粉砕された粉末はサイクロン分級機を経て回収タンクに集められる。こうして、0.1〜20μm程度の微粉末を得ることができる。このような微粉砕に用いる粉砕装置は、ジェットミルに限定されず、アトライタやボールミルであってもよい。
本実施形態では、上記方法で作製された磁性粉末に対し、ロッキングミキサー内で潤滑剤を例えば0.3wt%添加・混合し、潤滑剤で合金粉末粒子の表面を被覆する。次に、上述の方法で作製した磁性粉末を公知のプレス装置を用いて配向磁界中で成形する。印加する磁界の強度は、例えば1テスラ(T)である。
上記の粉末成形体に対して、650〜1000℃の範囲内の温度で10〜240分間保持する工程と、その後、上記の保持温度よりも高い温度(例えば1000〜1100℃)で焼結を更に進める工程とを順次行なうことが好ましい。焼結時、特に液相が生成されるとき(温度が650〜1000℃の範囲内にあるとき)、粒界相中のRリッチ相が融け始め、液相が形成される。その後、焼結が進行し、焼結磁石が形成される。焼結後、必要に応じて、時効処理が行われる。
(実施例1)
Nd:14.1原子%、B:6.1原子%、Ag:0.05〜0.6原子%、Al:0.05原子%、残部Feからなる合金を用意し、上述した実施形態における製造方法により、焼結磁石を作製した(実施例1)。一方、Agを添加しないこと以外では実施例1と同様の組成を有する母合金を用い、実施例1と同様にして比較例1を作製した。
Nd:14.1原子%、B:6.1原子%、残部Feからなる合金を用意して、上述した実施形態の製造方法によって焼結磁石を作製した(実施例2及び比較例2)。この例では、プレス成形工程前における上記合金の粉末に対して0.02〜0.5原子%のAg粉末を混合し、比較例2では、Ag粉末を混合しなかった。Agは、Agメタル粉末又はAg2O粉末の2通りの形態で合金粉末と混合した。
以下の表1に示す組成を有する合金を用意して、上述した実施形態の製造方法によって焼結磁石(実施例3及び比較例3)を作製した。
Nd:14.1原子%、B:6.1原子%、Ag:0.1原子%、Al:0.05〜0.5原子%、残部Feからなる合金を用意して、上述した実施形態の製造方法によって焼結磁石を作製した(実施例4及び比較例4)。
Nd:14.1原子%、Pr;2.8、B:6.1原子%、Ag:0.1原子%、残部Feからなる合金を用意し、実施例1と同様の工程により、実施例5を作製した。実施例5について磁石特性を測定したところ、保磁力HcJは1035kA/m、残留磁束密度Brは1.39Tであった。Nd以外にPrなどの希土類元素が添加される場合でも本発明の効果を奏することができることを確認した。
Claims (2)
- 12.0原子%〜15.0原子%の希土類元素(Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、及びHoからなる群から選択された少なくとも一種の元素であり、Nd及び/又はPrを50%以上含む)と、5.5原子%〜8.5原子%の硼素(B)と、0.005原子%〜0.20原子%の銀(Ag)と、残部の鉄(Fe)及び不可避的不純物とを含有し、Al含有量が0.4原子%以下である合金を用意する工程と、
前記合金を粉砕して粉末を作製する工程と、
前記粉末を焼結する工程と、
を含む希土類焼結磁石の製造方法。 - 12.0原子%〜15.0原子%の希土類元素(Nd、Pr、Gd、Tb、Dy、及びHoからなる群から選択された少なくとも一種の元素であり、Nd及び/又はPrを50%以上含む)と、5.5原子%〜8.5原子%の硼素(B)と、残部の鉄(Fe)及び不可避的不純物とを含有し、Al含有量が0.4原子%以下である合金を用意する工程と、
前記合金を粉砕して粉末を作製する工程と、
前記粉末に対して0.005原子%〜0.30原子%の銀(Ag)を平均粒径が0.5μm〜50μmのAgメタルまたはAg化合物の状態で添加し、Ag添加粉末を作製する工程と、
前記Ag添加粉末を焼結する工程と、
を含む希土類焼結磁石の製造方法。
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