JP4650218B2 - Method for producing rare earth magnet powder - Google Patents

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Description

本発明は、HDDR法を用いて希土類系磁石粉末を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a rare earth magnet powder using the HDDR method.

高性能永久磁石として代表的なR−Fe−B系希土類磁石(RはYを含む希土類元素、Feは鉄、Bはホウ素)は、三元系正方晶化合物であるR2Fe14B相を主相として含む組織を有し、優れた磁石特性を発揮する。このようなR−Fe−B系希土類磁石は、焼結磁石とボンド磁石とに大別される。焼結磁石は、R−Fe−B系磁石合金の微粉末(平均粒径:数μm)をプレス装置で圧縮成形した後、焼結することによって製造される。これに対して、ボンド磁石は、通常、R−Fe−B系磁石合金の粉末(粒径:例えば100μm程度)と結合樹脂との混合物(コンパウンド)を圧縮成形したり、射出成形することによって製造される。 R-Fe-B rare earth magnets that are typical high performance permanent magnets (R is a rare earth element including Y, Fe is iron, and B is boron) is an R 2 Fe 14 B phase that is a ternary tetragonal compound. It has a structure that contains it as a main phase and exhibits excellent magnetic properties. Such R—Fe—B rare earth magnets are roughly classified into sintered magnets and bonded magnets. The sintered magnet is manufactured by compressing and molding a fine powder (average particle diameter: several μm) of an R—Fe—B based magnet alloy with a press machine. On the other hand, bond magnets are usually manufactured by compression molding or injection molding a mixture (compound) of R-Fe-B magnet alloy powder (particle size: about 100 μm, for example) and a binding resin. Is done.

焼結磁石の場合、比較的粒径の小さい粉末を用いるため、個々の粉末粒子が磁気的異方性を有している。このため、プレス装置で粉末の圧縮成形を行うとき、粉末に対して配向磁界を印加し、それによって、粉末粒子が磁界の向きに配向した成形体を作製することができる。   In the case of a sintered magnet, since a powder having a relatively small particle size is used, each powder particle has magnetic anisotropy. For this reason, when compressing powder with a press device, an orientation magnetic field is applied to the powder, whereby a compact in which the powder particles are oriented in the direction of the magnetic field can be produced.

一方、ボンド磁石において、磁気的な異方性を発現するためには、用いる粉末粒子内の硬磁性相の容易磁化軸(R2Fe14B相の場合はc軸)が一方向に配向していることが必要である。また、実用上必要な保磁力を得るためには、粉末粒子を構成する硬磁性相の結晶粒を単磁区臨界粒径程度まで小さくすることが必要となる。従って、優れた異方性ボンド磁石を作製するためには、これらの条件を両立した希土類合金粉末を得なければならない。 On the other hand, in a bonded magnet, in order to develop magnetic anisotropy, the easy magnetization axis (c-axis in the case of R 2 Fe 14 B phase) of the hard magnetic phase in the powder particles used is oriented in one direction. It is necessary to be. In order to obtain a coercive force necessary for practical use, it is necessary to reduce the crystal grains of the hard magnetic phase constituting the powder particles to about the single-domain critical particle size. Therefore, in order to produce an excellent anisotropic bonded magnet, it is necessary to obtain a rare earth alloy powder satisfying these conditions.

異方性ボンド磁石用の希土類合金粉末を製造するため、現在、HDDR(Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination)処理法が一般的に採用される。「HDDR」は、水素化(Hydrogenation)および不均化(Disproportionation)と、脱水素化(Desorption)および再結合(Recombination)とを順次実行するプロセスを意味している。公知のHDDR処理によれば、R−Fe−B系合金のインゴットまたは粉末をH2ガス雰囲気またはH2ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で温度500℃〜1000℃に保持し、それによって、上記インゴットまたは粉末に水素を吸蔵させた後、例えばH2分圧13Pa以下の真空雰囲気またはH2分圧13Pa以下の不活性雰囲気になるまで温度500℃〜1000℃で脱水素処理し、次いで冷却することによって合金磁石粉末を得る。 Currently, HDDR (Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination) treatment is generally employed to produce rare earth alloy powders for anisotropic bonded magnets. “HDDR” means a process of sequentially executing hydrogenation and disproportionation, desorption and recombination. According to the known HDDR treatment, the ingot or powder of the R—Fe—B alloy is maintained at a temperature of 500 ° C. to 1000 ° C. in an H 2 gas atmosphere or a mixed atmosphere of an H 2 gas and an inert gas, thereby , after absorbing hydrogen in the ingot or powder, for example dehydrogenation treatment at 500 ° C. to 1000 ° C. until the following inactive atmosphere H 2 partial pressure 13Pa following vacuum atmosphere or H 2 partial pressure 13Pa, then The alloy magnet powder is obtained by cooling.

HDDR処理を施して製造されたR−Fe−B系合金粉末は、大きな保磁力を示し、磁気的な異方性を有している。このような性質を有する理由は、金属組織が実質的に0.1〜1μmと非常に微細で、かつ容易磁化軸が一方向にそろった結晶の集合体となるためである。より詳細には、HDDR処理によって得られる極微細結晶の粒径が正方晶R2Fe14B系化合物の単磁区臨界粒径に近いために高い保磁力を発揮する。この正方晶R2Fe14B系化合物の非常に微細な結晶の集合体を「再結晶集合組織」と呼ぶ。HDDR処理を施すことによって、再結晶集合組織を持つR−Fe−B系合金粉末を製造する方法は、例えば、特許文献1乃至特許文献6に開示されている。 The R—Fe—B alloy powder produced by the HDDR treatment exhibits a large coercive force and has magnetic anisotropy. The reason for having such a property is that the metal structure is a very fine structure of 0.1 to 1 μm, and an aggregate of crystals having easy magnetization axes aligned in one direction. More specifically, since the grain size of the ultrafine crystal obtained by the HDDR treatment is close to the single domain critical grain size of the tetragonal R 2 Fe 14 B-based compound, a high coercive force is exhibited. An aggregate of very fine crystals of this tetragonal R 2 Fe 14 B-based compound is referred to as “recrystallized texture”. A method for producing an R—Fe—B alloy powder having a recrystallized texture by performing the HDDR process is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 6.

HDDR処理によって作製された磁性粉末(以下、「HDDR粉末」と称する)を用いて作製された異方性ボンド磁石は、高いエネルギー積と形状自由度の大きさから、さまざまな製品への応用展開が期待されている
特公平6−82575号公報 特公平7−68561号公報 特開2000−96102号公報 特開2002−93610号公報 特開2005−97711号公報 特開2005−15918号公報
Anisotropic bonded magnets produced using magnetic powder produced by HDDR processing (hereinafter referred to as “HDDR powder”) are applied to various products because of their high energy product and shape flexibility. Is expected
Japanese Patent Publication No. 6-82575 Japanese Patent Publication No. 7-68561 JP 2000-96102 A JP 2002-93610 A JP-A-2005-97711 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-15918

通常のHDDR粉末には、耐熱性が十分でなく、例えば80℃以上の温度環境における不可逆熱減磁や、磁束の経時劣化が大きいと言う問題がある。従来、この問題を解決するためには、保磁力向上に寄与するDyやAlを出発合金中に添加することが提案されている。しかし、DyやAlが出発合金中に含まれると、HDDR反応の進行が阻害され、HDDR処理後における主相の配向度が低下し、磁化の低下が顕著に生じる問題がある。   A normal HDDR powder has insufficient heat resistance, and has problems such as irreversible heat demagnetization in a temperature environment of 80 ° C. or more and large deterioration of magnetic flux over time. Conventionally, in order to solve this problem, it has been proposed to add Dy or Al, which contributes to improving the coercive force, to the starting alloy. However, when Dy or Al is contained in the starting alloy, there is a problem that the progress of the HDDR reaction is hindered, the degree of orientation of the main phase after the HDDR treatment is lowered, and the magnetization is significantly reduced.

特許文献3〜5は、HDDR処理を行う前、途中、または後の合金粉末に対して希土類化合物を混合し、加熱することを開示しているが、この技術には、酸化しやすい希土類金属の濃度が粉末粒子の表面で高くなるため、耐食性が大きく低下するという問題がある。また、HDDR処理の前後に、希土類化合物を拡散させるための熱処理が必要になり、生産性も低下してしまう。   Patent Documents 3 to 5 disclose that a rare earth compound is mixed and heated with an alloy powder before, during, or after HDDR treatment. Since the concentration is increased on the surface of the powder particles, there is a problem that the corrosion resistance is greatly reduced. In addition, before and after the HDDR process, a heat treatment for diffusing the rare earth compound is required, and productivity is reduced.

特許文献6は、HDDR後の粉末粒子表面をAlで被覆し、加熱することを開示しているが、この方法も、上記の方法と同様に付加的な熱処理工程を必要とするため、生産性が低下する。また、HDDR粉末の粒子表面に対するAlによる被覆が不十分であると、吸着水分などの影響により、熱処理時に磁気特性が劣化する可能性もある。   Patent Document 6 discloses that the powder particle surface after HDDR is coated with Al and heated, but this method also requires an additional heat treatment step as in the above method. Decreases. Also, if the HDDR powder particle surface is insufficiently coated with Al, the magnetic properties may deteriorate during the heat treatment due to the influence of adsorbed moisture and the like.

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、優れた磁気特性および耐食性を有するHDDR粉末の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and a main object thereof is to provide a method for producing HDDR powder having excellent magnetic properties and corrosion resistance.

本発明による希土類系磁石粉末の製造方法は、R−Fe−B相を有する合金の粉末を用意する工程(A)と、希土類金属元素を実質的に含まない非希土類層を前記合金粉末の表面の全体または一部に形成する工程(B)と、水素を含む雰囲気中において750℃以上900℃未満の温度で熱処理を行うことにより、前記合金粉末に対して水素化・不均化処理を行う工程(C)と、前記合金粉末に対して脱水素・再結合処理を行う工程(D)と、工程(A)および工程(C)の間において750℃以上900℃未満の温度まで昇温する工程(E)とを含む。   The method for producing a rare earth-based magnet powder according to the present invention comprises a step (A) of preparing an alloy powder having an R—Fe—B phase, and a non-rare earth layer substantially free of rare earth metal elements on the surface of the alloy powder. The alloy powder is subjected to hydrogenation / disproportionation treatment by performing a heat treatment at a temperature of 750 ° C. or higher and lower than 900 ° C. in a hydrogen-containing atmosphere (B). The temperature is raised to 750 ° C. or more and less than 900 ° C. between step (C), step (D) for performing dehydrogenation / recombination treatment on the alloy powder, and step (A) and step (C). Step (E).

好ましい実施形態において、前記工程(B)では、前記非希土類層として、非希土類金属元素の単金属、合金、および/または化合物の層を形成する。   In a preferred embodiment, in the step (B), a layer of a single metal, alloy, and / or compound of a non-rare earth metal element is formed as the non-rare earth layer.

好ましい実施形態において、前記工程(E)の昇温過程中における雰囲気は水素を含んでいる。   In a preferred embodiment, the atmosphere during the temperature raising process in the step (E) contains hydrogen.

好ましい実施形態において、前記工程(E)の昇温は、前記工程(B)における前記非希土類層を形成した後に開始する。   In a preferred embodiment, the temperature increase in the step (E) is started after forming the non-rare earth layer in the step (B).

好ましい実施形態において、前記工程(E)の昇温は、前記工程(B)における前記非希土類層を形成する前に開始し、前記非希土類層は前記昇温の途中で溶解する材料から構成されている。   In a preferred embodiment, the temperature increase in the step (E) starts before forming the non-rare earth layer in the step (B), and the non-rare earth layer is made of a material that dissolves during the temperature increase. ing.

好ましい実施形態において、前記工程(A)における前記合金の粉末は、非希土類金属の単金属、合金、および/または化合物からなる非希土類粉末粒子を含み、前記非希土類粉末粒子の少なくとも一部は、前記工程(E)の昇温過程で溶解し、それによって前記非希土類層を形成する。   In a preferred embodiment, the powder of the alloy in the step (A) includes non-rare earth powder particles composed of a single metal of a non-rare earth metal, an alloy, and / or a compound, and at least a part of the non-rare earth powder particles includes: The non-rare earth layer is formed by dissolving in the temperature raising process of the step (E).

好ましい実施形態において、前記非希土類粉末粒子は融点が700℃以下の材料から形成されている。   In a preferred embodiment, the non-rare earth powder particles are formed of a material having a melting point of 700 ° C. or lower.

好ましい実施形態において、前記材料は、アルミニウムおよびガリウムの少なくとも一方を含む。   In a preferred embodiment, the material includes at least one of aluminum and gallium.

好ましい実施形態において、前記非希土類粉末粒子の50%中心粒径は0.5μm以上20μm以下である。   In a preferred embodiment, the non-rare earth powder particles have a 50% center particle size of 0.5 μm or more and 20 μm or less.

好ましい実施形態において、前記R−Fe−B相を有する合金は、10原子%≦R≦14原子%、5原子%≦B≦10原子%の関係を満足する組成を有している。   In a preferred embodiment, the alloy having the R—Fe—B phase has a composition satisfying a relationship of 10 atomic% ≦ R ≦ 14 atomic%, 5 atomic% ≦ B ≦ 10 atomic%.

本発明による異方性磁石の製造方法は、上記いずれかに記載の希土類系磁石粉末の製造方法によって作製された希土類系磁石粉末を用意する工程と、配向磁界中で前記希土類系磁石粉末を成形する工程とを包含する。   The method for producing an anisotropic magnet according to the present invention includes a step of preparing a rare earth magnet powder produced by the method for producing a rare earth magnet powder described above, and molding the rare earth magnet powder in an orientation magnetic field. The process of including.

本発明では、HDDR処理が行われているとき、R−Fe−B系合金粉末粒子の表面の全部または一部が非希土類層によって被覆されており、この非希土類層が水素に対するバリアとして機能する。一般に、水素化反応の反応速度が過剰に高くなると、HDDR処理後の主相(R2Fe14B相)の結晶配向度が低下することが報告されているが、このようなバリア層の存在は、R−Fe−B系合金粉末粒子表面への水素の到達速度を低減することができる。その結果、水素化反応の速度が適切な範囲内に制御されるため、HDDR処理後の主相(R2Fe14B相)の配向度が向上すると考えられる。また、HDDR処理後においても、大気中高温雰囲気などの使用環境雰囲気と希土類合金との接触を粉末粒子表面の非希土類層が抑制するため、耐食性および耐酸化性が向上する。 In the present invention, when the HDDR process is performed, all or part of the surface of the R—Fe—B alloy powder particles is covered with a non-rare earth layer, and this non-rare earth layer functions as a barrier against hydrogen. . In general, it has been reported that when the reaction rate of the hydrogenation reaction becomes excessively high, the degree of crystal orientation of the main phase (R 2 Fe 14 B phase) after HDDR treatment decreases. Can reduce the rate of arrival of hydrogen to the surface of the R-Fe-B alloy powder particles. As a result, since the speed of the hydrogenation reaction is controlled within an appropriate range, it is considered that the degree of orientation of the main phase (R 2 Fe 14 B phase) after HDDR treatment is improved. Further, even after the HDDR treatment, the non-rare earth layer on the surface of the powder particles suppresses the contact between the use environment atmosphere such as a high temperature atmosphere in the atmosphere and the rare earth alloy, so that the corrosion resistance and oxidation resistance are improved.

なお、HDDR処理のための昇温工程を水素雰囲気で行うことにより、吸着水分に起因する磁気特性の低下を抑制できる。   In addition, by performing the temperature rising process for HDDR processing in a hydrogen atmosphere, it is possible to suppress a decrease in magnetic characteristics due to adsorbed moisture.

本発明では、R−Fe−B相を有する合金の粉末に対してHDDR処理を行う前に、希土類金属元素を実質的に含まない非希土類層を合金粉末の表面の全体または一部に形成する。   In the present invention, a non-rare earth layer substantially free of rare earth metal elements is formed on the whole or a part of the surface of the alloy powder before the HDDR treatment is performed on the alloy powder having the R—Fe—B phase. .

本発明におけるHDDR処理は、水素を含む雰囲気中において750℃以上900℃未満の温度で熱処理を行うことにより、合金粉末に対して水素化・不均化処理を行う工程を行った後、この合金粉末に対して脱水素・再結合処理を行うことにより実行される。本発明では、この水素化・不均化処理に際して、上記合金粉末の個々の粒子表面が非希土類層に覆われているため、過度の水素供給が行われず、最終的に優れた磁石特性を発揮するように水素化・不均化処理が進行する。   In the HDDR treatment in the present invention, the alloy powder is subjected to a heat treatment at a temperature of 750 ° C. or higher and lower than 900 ° C. to perform a hydrogenation / disproportionation treatment on the alloy powder. This is performed by dehydrogenating and recombining the powder. In the present invention, the surface of the individual particles of the alloy powder is covered with a non-rare earth layer during the hydrogenation / disproportionation treatment, so that excessive hydrogen supply is not performed, and finally excellent magnet characteristics are exhibited. The hydrogenation / disproportionation process proceeds.

非希土類層は、HDDR処理中に合金粉末と反応しても磁石特性を劣化させない材料から形成される必要がある。本発明者の検討によれば、Al、Ti、V、Cr、Ga、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W、および/またはCuなどの非希土類金属を含む材料から形成されるときに、優れた効果が発揮されることがわかった。非希土類金属元素の形態は、単金属に限定されず、これら非希土類金属の合金であってもよいし、他の元素を結合した化合物であってもよい。   The non-rare earth layer needs to be formed from a material that does not degrade the magnet properties even if it reacts with the alloy powder during HDDR processing. According to the study of the present inventors, when formed from a material containing non-rare earth metal such as Al, Ti, V, Cr, Ga, Nb, Mo, In, Sn, Hf, Ta, W, and / or Cu. It was found that an excellent effect was exhibited. The form of the non-rare earth metal element is not limited to a single metal, and may be an alloy of these non-rare earth metals or a compound in which other elements are combined.

非希土類層は、HDDR処理を開始する前に種々の方法により粉末粒子表面上に堆積することができるが、融点が充分に低い材料から形成する場合は、そのような材料の粉末を出発合金粉末に混合し、HDDR処理のための昇温過程で溶解させるようにしてもよい。そのような溶解が生じると、液相状態の非希土類層が粉末粒子表面を被覆し、水素供給のバリアとして機能することになる。   The non-rare earth layer can be deposited on the surface of the powder particles by various methods before starting the HDDR process, but when formed from a material having a sufficiently low melting point, the powder of such material is used as the starting alloy powder. And dissolved in the temperature rising process for HDDR treatment. When such dissolution occurs, the non-rare earth layer in the liquid phase covers the powder particle surface and functions as a barrier for hydrogen supply.

以下、本発明による希土類系磁石粉末の製造方法の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of a method for producing a rare earth magnet powder according to the present invention will be described.

<出発合金>
まず、鋳造合金を粉砕して得られたR−Fe−B相を有する合金を用意する。具体的には、R−T−B系合金(出発合金)のインゴットを用意する。ここで、Rは、Ndおよび/またはPrを50原子%以上含む希土類元素である。TはFe、Co、Niの1種または2種以上から選ばれ、Feを50原子%以上含む遷移金属元素であり、Bはホウ素である。このR−T−B系合金は、Nd2Fe14B型化合物相を体積比率で50%以上含む。
<Starting alloy>
First, an alloy having an R—Fe—B phase obtained by pulverizing a cast alloy is prepared. Specifically, an R-T-B alloy (starting alloy) ingot is prepared. Here, R is a rare earth element containing 50 atomic% or more of Nd and / or Pr. T is selected from one or more of Fe, Co and Ni, is a transition metal element containing 50 atomic% or more of Fe, and B is boron. This RTB-based alloy contains Nd 2 Fe 14 B-type compound phase in a volume ratio of 50% or more.

Rの組成比率は、合金全体の10〜20原子%が好ましく、11〜15原子%であることがより好ましく、12〜14原子%がさらに好ましい。保磁力を向上させるためには、Rの一部にDyまたはTbを含有させることが有効である。ただし、Dyおよび/またはTbの濃度が増加すると、HDDR反応の進行が阻害されるため、その置換量はR全体の30原子%以下とすることが好ましい。   The composition ratio of R is preferably 10 to 20 atomic% of the whole alloy, more preferably 11 to 15 atomic%, and further preferably 12 to 14 atomic%. In order to improve the coercive force, it is effective to include Dy or Tb in a part of R. However, when the concentration of Dy and / or Tb is increased, the progress of the HDDR reaction is inhibited. Therefore, the amount of substitution is preferably 30 atomic% or less of the total R.

Bの含有量は、4〜15原子%が好ましく、5〜9原子%がより好ましい。Bの一部をC(炭素)で置換してもよい、その際は、(B+C)の総量を4〜15原子%に設定することが好ましい。   The content of B is preferably 4 to 15 atomic%, and more preferably 5 to 9 atomic%. A part of B may be substituted with C (carbon). In that case, it is preferable to set the total amount of (B + C) to 4 to 15 atomic%.

Tは残余を占める。磁気特性の向上などの効果を得るため、Al、Ti、V、Cr、Ga、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W、および/またはCuなどの元素を適宜添加しても良い。ただし、添加量の増加は、特に磁化の低下を招くため、総量で10原子%以下とすることが好ましい。   T occupies the remainder. In order to obtain effects such as improvement of magnetic properties, elements such as Al, Ti, V, Cr, Ga, Nb, Mo, In, Sn, Hf, Ta, W, and / or Cu may be added as appropriate. However, since an increase in the amount of addition causes a decrease in magnetization in particular, the total amount is preferably 10 atomic% or less.

出発合金は、公知の合金作製方法、例えば、ブックモールド法や、遠心鋳造法、ストリップキャスト法、アトマイズ法、拡散還元法などによって得られる。これらの方法によって作製された出発合金に対しては、マクロ偏析の解消や結晶粒の粗大化、α−Fe相の減少などを目的として、均質化熱処理を行なっても良い。均質化熱処理は、例えば窒素以外の不活性ガス雰囲気中で1000〜1200℃、1〜48時間行うことが好ましい。この熱処理によってR−T−B系合金インゴット中の元素の拡散が生じ、成分が均質化される。より詳細には、R−T−B系合金インゴットは主相であるR2Fe14B相とR−rich相とから主として構成されているが、R2Fe14B相の他にα−Fe相およびR2Fe17相などの強磁性相が存在していることが多い。そのため、熱処理によって、R−T−B系合金インゴット中のα−Fe相およびR2Fe17相等を拡散してできるだけ消滅させて、実質的に強磁性相がR2Fe14B相のみからなる組織にする。このような均質化処理によってR2Fe14B相の平均結晶粒径は約100μm以上に粗大化する。平均結晶粒径の粗大化は、HDDR処理磁粉が大きな磁気的異方性を有するために好ましい。 The starting alloy is obtained by a known alloy production method such as a book mold method, a centrifugal casting method, a strip casting method, an atomizing method, or a diffusion reduction method. The starting alloy produced by these methods may be subjected to homogenization heat treatment for the purpose of eliminating macro segregation, coarsening of crystal grains, reduction of α-Fe phase, and the like. The homogenization heat treatment is preferably performed, for example, at 1000 to 1200 ° C. for 1 to 48 hours in an inert gas atmosphere other than nitrogen. By this heat treatment, diffusion of elements in the R-T-B alloy ingot occurs, and the components are homogenized. More specifically, the R-T-B type alloy ingot is mainly composed of an R 2 Fe 14 B phase and an R-rich phase which are main phases, but in addition to the R 2 Fe 14 B phase, α-Fe There are often ferromagnetic phases such as the phase and the R 2 Fe 17 phase. Therefore, by heat treatment, the α-Fe phase, R 2 Fe 17 phase, etc. in the RTB-based alloy ingot are diffused and extinguished as much as possible, and the ferromagnetic phase substantially consists of only the R 2 Fe 14 B phase. Make it an organization. By such a homogenization treatment, the average crystal grain size of the R 2 Fe 14 B phase is coarsened to about 100 μm or more. The coarsening of the average crystal grain size is preferable because the HDDR-treated magnetic powder has a large magnetic anisotropy.

不活性ガス雰囲気として窒素を用いない理由は、窒素がR−T−B系合金と反応するためである。1000℃未満の温度では、R−T−B系合金中の元素拡散に時間がかかりすぎるため製造コストを引き上げ、また、別の相が形成されるために好ましくない。一方、熱処理温度が1200℃を超えると、合金の融解が生じるため好ましくない。より好ましい熱処理温度範囲は、1100℃〜1150℃の範囲で合金組成などに応じて適宜設定される。 なお、熱処理時間が1時間未満の場合には元素拡散が不十分になるが、逆に48時間を越える長時間の処理を行う意義はない。   The reason why nitrogen is not used as the inert gas atmosphere is that nitrogen reacts with the RTB-based alloy. If the temperature is lower than 1000 ° C., it takes too much time for the element diffusion in the R—T—B alloy to increase the manufacturing cost, and another phase is formed, which is not preferable. On the other hand, when the heat treatment temperature exceeds 1200 ° C., melting of the alloy occurs, which is not preferable. A more preferable heat treatment temperature range is appropriately set in the range of 1100 ° C. to 1150 ° C. according to the alloy composition and the like. In addition, when the heat treatment time is less than 1 hour, element diffusion becomes insufficient, but conversely, it is not meaningful to perform the treatment for a long time exceeding 48 hours.

次に、出発合金を公知の方法で粉砕することにより、出発合金粉末を作製する。粉砕は、ジョークラッシャーなどの機械的粉砕法や、水素吸蔵崩壊法を用いて行うことができる。本実施形態における出発合金粉末の平均粒径は10〜500μmが好ましく、30〜150μmがより好ましい。水素吸蔵崩壊法による場合は、上記の出発合金を0.05〜1.0MPaの水素雰囲気で5分〜10時間保持することによって合金に水素を吸蔵させ、合金を脆化させればよい。出発合金は水素を吸蔵すると、自然崩壊を起こし、亀裂が生じる。このような水素粉砕は、R−T−B系インゴットを圧力容器中に入れた後、純度99.9%以上のH2ガスを50〜1000kPaまで導入し、次いでその状態を5分〜10時間保持することによって行うことができる。こうして、粒径1000μm以下の原料粉末を得る。水素粉砕後に行う機械粉砕は、例えば、フェザーミル、ボールミル、またはパワーミルなどの粉砕機を用いて行うことができる。 Next, the starting alloy powder is prepared by pulverizing the starting alloy by a known method. The pulverization can be performed using a mechanical pulverization method such as a jaw crusher or a hydrogen storage / disintegration method. The average particle size of the starting alloy powder in this embodiment is preferably 10 to 500 μm, and more preferably 30 to 150 μm. In the case of the hydrogen storage / collapse method, the alloy may be embrittled by storing the above starting alloy in a hydrogen atmosphere of 0.05 to 1.0 MPa for 5 minutes to 10 hours to cause the alloy to store hydrogen. When the starting alloy occludes hydrogen, it spontaneously collapses and cracks occur. In such hydrogen pulverization, an R-T-B system ingot is put in a pressure vessel, H 2 gas having a purity of 99.9% or more is introduced to 50 to 1000 kPa, and then the state is maintained for 5 minutes to 10 hours. This can be done by holding. In this way, a raw material powder having a particle size of 1000 μm or less is obtained. The mechanical pulverization performed after hydrogen pulverization can be performed using a pulverizer such as a feather mill, a ball mill, or a power mill.

こうして得た粗粉砕粉は、略単一の結晶方位を有する粒子から構成されており、各粒子の中では磁化容易軸が一方向にそろっている。この結果、HDDR処理によって得られる永久磁石用希土類系合金粉末が異方性を示すことが可能になる。本実施形態で使用する出発合金は、結晶方位が同一方向に揃ったNd2Fe14B型化合物相が20μm以上のサイズを有している。このことは、最終的に高い磁気特性、特に飽和磁束密度Brを得る上で重要である。 The coarsely pulverized powder thus obtained is composed of particles having a substantially single crystal orientation, and the magnetization easy axes are aligned in one direction in each particle. As a result, the rare earth alloy powder for permanent magnets obtained by the HDDR process can exhibit anisotropy. In the starting alloy used in this embodiment, the Nd 2 Fe 14 B type compound phase having crystal orientations aligned in the same direction has a size of 20 μm or more. This is important in finally obtaining high magnetic properties, particularly saturation magnetic flux density Br.

<出発合金粉末への非希土類金属粉末の被覆>
次に、上記の合金粉末の個々の粉末粒子表面を非希土類層で被覆する工程を行う。非希土類層は、非希土類金属の単金属、合金、および/または化合物から形成される。非希土類層の形成は、HDDR処理を開始する前に行ってもよいし、後述するように、HDDR処理のための昇温過程中に行っても良い。
<Coating non-rare earth metal powder on starting alloy powder>
Next, a step of coating the surface of the individual powder particles of the alloy powder with a non-rare earth layer is performed. The non-rare earth layer is formed from a single metal, alloy, and / or compound of a non-rare earth metal. The formation of the non-rare earth layer may be performed before the HDDR process is started, or may be performed during the temperature rising process for the HDDR process, as will be described later.

HDDR処理の開始前に非希土類層で粉末粒子を被覆する場合、公知の薄膜形成方法を採用できる。ただし、出発合金粉末が活性な希土類元素(R)を含んでいるため、スパッタリング法やイオンプレーティング法などの気相成膜法を採用することが望ましい。成膜条件は、成膜方法や成膜する材料によって異なるが、個々の粉末粒子表面に堆積される層の平均厚さは1μm以下に設定することが好ましい。非希土類層の厚さが1μmを超えると、HDDR反応の進行が過度に妨げられるからである。非希土類層の厚さが0.01μmよりも薄くなると、本発明の効果が充分に得られない。このため、非希土類層の厚さは0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.05μm以上0.5μm以下が更に好ましい。   When the powder particles are coated with the non-rare earth layer before the start of the HDDR process, a known thin film forming method can be employed. However, since the starting alloy powder contains an active rare earth element (R), it is desirable to employ a vapor deposition method such as a sputtering method or an ion plating method. The film forming conditions vary depending on the film forming method and the material to be formed, but the average thickness of the layer deposited on the surface of each powder particle is preferably set to 1 μm or less. This is because if the thickness of the non-rare earth layer exceeds 1 μm, the progress of the HDDR reaction is hindered excessively. When the thickness of the non-rare earth layer is less than 0.01 μm, the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained. For this reason, the thickness of the non-rare earth layer is preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less, and more preferably 0.05 μm or more and 0.5 μm or less.

次に、HDDR処理のための昇温工程を利用して非希土類層を形成する方法を説明する。   Next, a method for forming a non-rare earth layer using a temperature raising process for HDDR processing will be described.

まず、前述の出発合金粉末を用意し、これに非希土類粉末を混合する。非希土類粉末としては、金属の単金属、合金および/または化合物の粉末を用いることができる。非希土類粉末の平均粒径は0.1〜20μmが好ましく、0.5〜10μmがより好ましい。   First, the above-mentioned starting alloy powder is prepared, and non-rare earth powder is mixed therewith. As the non-rare earth powder, a metal single metal, alloy and / or compound powder can be used. The average particle size of the non-rare earth powder is preferably from 0.1 to 20 μm, more preferably from 0.5 to 10 μm.

非希土類層によって粉末粒子の表面を被覆することによってHDDR反応を制御するためには、HDDR処理の温度(750℃以上900℃未満)よりも低い温度(例えば750℃以下)で溶融する材料から非希土類粉末を形成することが好ましい。具体的には、Al、Sn、Zn、Gaなどの非希土類金属を用いることができる。これらの金属のなかでも、AlまたはGaは、磁粉粒子内への拡散等により保磁力HcJを向上する効果を発揮するため、特に特に好ましい。Gaは、室温付近に融点を有するため、出発合金粉末と混合する過程で溶融し、出発合金粉末の個々の粒子表面を被覆する可能性がある。ただし、この場合でも本発明の効果が発揮されることは言うまでもない。   In order to control the HDDR reaction by coating the surface of the powder particles with a non-rare earth layer, a material that melts at a temperature (for example, 750 ° C. or less) lower than the temperature of the HDDR process (750 ° C. or more and less than 900 ° C.) is used. It is preferable to form a rare earth powder. Specifically, non-rare earth metals such as Al, Sn, Zn, and Ga can be used. Among these metals, Al or Ga is particularly preferable because it exhibits an effect of improving the coercive force HcJ by diffusion into the magnetic powder particles. Since Ga has a melting point near room temperature, it may melt in the process of mixing with the starting alloy powder and coat the individual particle surfaces of the starting alloy powder. However, it goes without saying that the effect of the present invention is exhibited even in this case.

なお、非希土類粉末の50%中心粒径は0.5μm以上20μm以下であることが好ましい。50%平均粒子径が0.5μm未満の場合は、発火などの問題により取り扱いが困難となる。一方、50%平均粒子径が20μmを超えると、出発合金粉末との均一混合が困難になり、本発明の効果が得られなくなる可能性がある。より好ましい範囲は1μm以上10μm以下である。   The 50% center particle size of the non-rare earth powder is preferably 0.5 μm or more and 20 μm or less. When the 50% average particle size is less than 0.5 μm, handling becomes difficult due to problems such as ignition. On the other hand, if the 50% average particle diameter exceeds 20 μm, uniform mixing with the starting alloy powder becomes difficult, and the effects of the present invention may not be obtained. A more preferable range is 1 μm or more and 10 μm or less.

<HDDR処理>
HDDR処理は、前述のように、水素化・不均化処理(HD処理)と脱水素化・再結合処理(DR処理)とに分けられる。水素化・不均化処理および脱水素化・再結合処理は、同一の装置内で行うこともできるが、別の装置を用いて行うこともできる。水素化・不均化処理および脱水素化・再結合処理を連続的または不連続的に行うことにより、HDDR処理を完結することができる。
<HDDR processing>
As described above, the HDDR process is divided into a hydrogenation / disproportionation process (HD process) and a dehydrogenation / recombination process (DR process). The hydrogenation / disproportionation treatment and dehydrogenation / recombination treatment can be performed in the same apparatus, but can also be performed using different apparatuses. The HDDR process can be completed by continuously or discontinuously performing the hydrogenation / disproportionation process and the dehydrogenation / recombination process.

水素化・不均化処理は、H2ガス、またはH2ガスと不活性ガス(ArやHeなど)中、750℃〜950℃で行なわれる。水素化・不均化処理時の水素分圧は、出発合金粉末の組成によって適宜最適化され得るが、通常、10kPa以上500kPa以下の範囲に設定される。水素化・不均化処理に要する時間は、通常10分〜10時間であり、典型的には20分〜5時間の範囲内に設定される。昇温時の雰囲気については、特段限定しないが、水素分圧50kPa以上で昇温させることが好ましい。 The hydrogenation / disproportionation treatment is performed at 750 ° C. to 950 ° C. in H 2 gas, or H 2 gas and inert gas (Ar, He, etc.). The hydrogen partial pressure during the hydrogenation / disproportionation treatment can be optimized as appropriate depending on the composition of the starting alloy powder, but is usually set in the range of 10 kPa to 500 kPa. The time required for the hydrogenation / disproportionation treatment is usually 10 minutes to 10 hours, and is typically set within a range of 20 minutes to 5 hours. The atmosphere at the time of temperature rise is not particularly limited, but the temperature is preferably raised at a hydrogen partial pressure of 50 kPa or more.

本実施形態によれば、少なくとも水素化・不均化処理を行っているとき、粉末粒子表面が非希土類層で被覆されているため、水素化・不均化反応が適切な速度で進行することになる。   According to the present embodiment, at least when the hydrogenation / disproportionation treatment is performed, the powder particle surface is coated with the non-rare earth layer, so that the hydrogenation / disproportionation reaction proceeds at an appropriate rate. become.

なお、HDDR処理工程を開始する前、あるいは、HDDR処理のための昇温過程の比較的初期段階で出発合金粉末の粒子表面が非希土類層で覆われると、出発合金粉末中の希土類元素(R)と吸着水分との反応を抑制する効果も得られる。非希土類層が存在しなければ、出発合金粉末中の希土類元素(R)と吸着水分とが反応し、最終的に磁気特性が劣化する可能性がある。なお、昇温過程における吸着水分との反応を更に抑制するためには、水素を含有する還元雰囲気で昇温を行うことが好ましい。   If the particle surface of the starting alloy powder is covered with the non-rare earth layer before starting the HDDR processing step or at a relatively early stage of the temperature rising process for the HDDR processing, the rare earth element (R ) And the adsorbed moisture can also be suppressed. If the non-rare earth layer does not exist, the rare earth element (R) in the starting alloy powder reacts with the adsorbed moisture, and there is a possibility that the magnetic properties will eventually deteriorate. In order to further suppress the reaction with adsorbed moisture during the temperature raising process, it is preferable to raise the temperature in a reducing atmosphere containing hydrogen.

水素化・不均化処理を行なったあと、脱水素化・再結合処理を行う。脱水素化・再結合処理時の雰囲気は不活性雰囲気(Ar、Heなど)や真空にすればよい。なお脱水素化・再結合処理における雰囲気制御(雰囲気ガス種、圧力、温度、時間)については、公知の方法を適宜採用すればよいが、処理温度は通常750℃〜900℃、処理時間は10分から5時間である。なお、雰囲気を段階的に制御する(例えば水素分圧を段階的に下げたり、減圧圧力を段階的に下げたりする)ことができると言うことは言うまでもない。   After hydrogenation / disproportionation treatment, dehydrogenation / recombination treatment is performed. The atmosphere during the dehydrogenation / recombination treatment may be an inert atmosphere (Ar, He, etc.) or a vacuum. As for the atmosphere control (atmosphere gas type, pressure, temperature, time) in the dehydrogenation / recombination treatment, a known method may be adopted as appropriate, but the treatment temperature is usually 750 to 900 ° C., and the treatment time is 10 5 hours from minutes. Needless to say, the atmosphere can be controlled stepwise (for example, the hydrogen partial pressure can be lowered stepwise or the reduced pressure can be lowered stepwise).

脱水素化・再結合処理を終了した後、冷却工程を実行し、本実施形態による合金磁石粉末を得ることができる。冷却工程においては、そのまま減圧状態を維持してもよいが、冷却効率を高めるため、真空排気を停止し、炉内にアルゴンガスを供給し、炉内圧力を大気圧に復帰させる。また、さらに大きな冷却速度を達成するため、アルゴンガスやヘリウムガスで加圧してもよい。その後、HDDR処理を終えた粉末は水素処理装置の外部に取り出される。   After the dehydrogenation / recombination process is completed, the cooling step is executed to obtain the alloy magnet powder according to the present embodiment. In the cooling step, the reduced pressure state may be maintained as it is, but in order to increase the cooling efficiency, the vacuum exhaust is stopped, the argon gas is supplied into the furnace, and the furnace pressure is returned to the atmospheric pressure. Further, in order to achieve a higher cooling rate, pressurization may be performed with argon gas or helium gas. Thereafter, the powder after the HDDR process is taken out of the hydrogen treatment apparatus.

こうして得た合金磁石粉末は、HDDR処理の結果、正方晶R2Fe14B型化合物の再結合集合組織を有しており、この再結合集合組織の平均結晶粒径(1次粒子径)は、約0.1〜約0.5μmまでの範囲にある。この大きさは単磁区粒子の大きさに近いため、再結合集合組織を持つ各粉末粒子は高い保磁力を発揮することができる。また、再結合集合組織の結晶方位は一定の方位にそろっているため、磁化容易軸も一定の方位にそろっており、その結果、再結合集合組織を持つ粉末粒子は高い磁気異方性を示すことになる。 The alloy magnet powder thus obtained has a recombination texture of tetragonal R 2 Fe 14 B type compound as a result of HDDR treatment, and the average crystal grain size (primary particle diameter) of this recombination texture is In the range of about 0.1 to about 0.5 μm. Since this size is close to the size of the single magnetic domain particles, each powder particle having a recombination texture can exhibit a high coercive force. In addition, since the crystal orientation of the recombination texture is aligned, the easy axis of magnetization is also aligned, and as a result, the powder particles having the recombination texture exhibit high magnetic anisotropy. It will be.

<解砕、粉砕>
脱水素化・再結合処理が終了した後、室温まで冷却された材料は弱い凝集体となっている場合がある。この場合には、公知の方法で解砕を行えばよい。また、最終的な目的に応じてさらに粉砕による粒度調整を行なってもよい。粉砕方法は、公知の粉砕技術を使用することができるが、粉砕時の磁石粉末の酸化を抑制するために、Arなどの不活性ガス雰囲気で粉砕を行うことが好ましい。
<Crushing and grinding>
After the dehydrogenation / recombination process is completed, the material cooled to room temperature may be a weak aggregate. In this case, crushing may be performed by a known method. Further, the particle size may be adjusted by pulverization according to the final purpose. As the pulverization method, a known pulverization technique can be used, but it is preferable to perform pulverization in an inert gas atmosphere such as Ar in order to suppress oxidation of the magnet powder during pulverization.

<磁石粉末の応用>
得られた磁石粉末に対しては、必要に応じ、公知の方法による表面処理を行った後、ボンド磁石や熱間成形磁石の製造に用いる。ボンド磁石を製造する場合、主として圧縮成形、射出成形、押出し成形などにより成形される。本発明によって作製される磁石粉末は、非希土類層が耐酸化性被膜として機能するため、混錬や成形を比較的高温で行う必要のある射出成形や押出し成形への適用に適している。得られたボンド磁石には、さらなる耐食性や耐酸化性の付与を目的として、樹脂塗装やめっきなどの方法で、被膜を形成しても良い。
<Application of magnet powder>
The obtained magnet powder is subjected to a surface treatment by a known method, if necessary, and then used for manufacturing a bonded magnet or a hot-formed magnet. When manufacturing a bonded magnet, it is mainly formed by compression molding, injection molding, extrusion molding or the like. Since the non-rare earth layer functions as an oxidation-resistant film, the magnet powder produced by the present invention is suitable for application to injection molding and extrusion molding in which kneading and molding need to be performed at a relatively high temperature. A film may be formed on the obtained bonded magnet by a method such as resin coating or plating for the purpose of imparting further corrosion resistance and oxidation resistance.

[実施例1]
公知の鋳造方法によって、表1に示す組成(A〜F)を有する合金を作製し、1100℃、24時間、Ar雰囲気中で焼鈍した。得られた鋳隗を酸素濃度が0.5%以下に制限されたAr雰囲気中で粉砕し、平均粒径150μmの粉末を作製した。
[Example 1]
Alloys having the compositions (A to F) shown in Table 1 were prepared by a known casting method and annealed in an Ar atmosphere at 1100 ° C. for 24 hours. The obtained cast iron was pulverized in an Ar atmosphere in which the oxygen concentration was limited to 0.5% or less to produce a powder having an average particle size of 150 μm.

得られた粉末をX線回折装置で評価した結果、いずれの合金もNd2Fe14B型結晶相を有していた。以下、この粉末を「出発合金粉末」と称する。 As a result of evaluating the obtained powder with an X-ray diffractometer, all the alloys had an Nd 2 Fe 14 B type crystal phase. Hereinafter, this powder is referred to as “starting alloy powder”.

Figure 0004650218
Figure 0004650218

なお、表1における数値の単位は質量%である。   In addition, the unit of the numerical value in Table 1 is the mass%.

上記の出発合金粉末の表面に以下の表2に示す金属の層(非希土類層)を形成した。金属層の形成は、高周波スパッタリング法により行い、形成した金属層の厚さは約0.1μmに設定した。スパッタリング条件は、個々の金属において適性化した。ただし、粉末粒子表面の広い範囲(可能ならば全体)を被覆するため、粉末の攪拌と成膜を繰り返して行なった。   A metal layer (non-rare earth layer) shown in Table 2 below was formed on the surface of the starting alloy powder. The metal layer was formed by a high frequency sputtering method, and the thickness of the formed metal layer was set to about 0.1 μm. Sputtering conditions were optimized for individual metals. However, in order to cover a wide range (if possible, the entire surface) of the powder particle surface, powder agitation and film formation were repeated.

こうして表面に金属被膜が形成された出発合金粉末を管状炉に投入し、100kPa(大気圧)の水素流気中で840℃まで昇温した後、840℃×3時間保持して水素化・不均化した。昇温速度は13℃/minであった。その後、5kPaに減圧したAr流気中で840℃×1時間保持し、脱水素・再結合反応を生じさせた。その後、大気圧Ar流気中で室温まで冷却した。このようにしてHDDR処理を完了した後、得られたHDDR粉末を解砕し、実施例1〜5のサンプルを得た。   The starting alloy powder having a metal film formed on the surface in this manner was put into a tubular furnace, heated to 840 ° C. in a hydrogen gas flow of 100 kPa (atmospheric pressure), and then kept at 840 ° C. for 3 hours to prevent hydrogenation / non-hydrogenation. Leveled. The heating rate was 13 ° C./min. Then, it hold | maintained in 840 degreeC * 1 hour in Ar air pressure-reduced to 5 kPa, and dehydrogenation and the recombination reaction were produced. Then, it cooled to room temperature in atmospheric pressure Ar flow. Thus, after completing the HDDR process, the obtained HDDR powder was crushed to obtain samples of Examples 1 to 5.

得られた磁石粉末の磁気特性を振動試料型磁束計(VSM:装置名VSM5(東英工業社製))で測定した。VSM測定用のサンプルは、得られた磁石粉末を円筒形のホルダーに投入した後、800kA/mの磁界中で配向しながらパラフィンで固定し、その後、3.2MA/m以上のパルス磁界で着磁したものを用いた。いずれのサンプルについても、密度を7.60g/cm3としてBrおよび(BH)maxの値を算出した。結果を表2に示す。 The magnetic properties of the obtained magnet powder were measured with a vibrating sample magnetometer (VSM: device name VSM5 (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.)). In the sample for VSM measurement, the obtained magnetic powder was put into a cylindrical holder, fixed with paraffin while being oriented in a magnetic field of 800 kA / m, and then applied with a pulse magnetic field of 3.2 MA / m or more. A magnetized one was used. For all samples, the density was 7.60 g / cm 3 and the values of Br and (BH) max were calculated. The results are shown in Table 2.

Figure 0004650218
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金属被覆を行なっていない出発合金粉末についても、同様のHDDR処理および評価を行った(比較例1、2)。表2に示すように、出発合金粉末粒子の表面に金属被覆を形成した場合、HDDR処理後の磁気特性が向上することがわかる。   The same HDDR treatment and evaluation were performed on the starting alloy powder not subjected to metal coating (Comparative Examples 1 and 2). As shown in Table 2, it can be seen that when the metal coating is formed on the surface of the starting alloy powder particles, the magnetic properties after HDDR treatment are improved.

[実施例2]
実施例1と同様の方法で得られた出発原料粉末(組成は表1に示す)に対して、50%中心粒径が約3μmのAl粉末を表3に示す割合で混合した。なお、粉末の平均粒径はレーザー回折式流度分布測定装置で評価した。
[Example 2]
Al powder having a 50% center particle size of about 3 μm was mixed in the proportion shown in Table 3 with the starting raw material powder (composition shown in Table 1) obtained in the same manner as in Example 1. The average particle size of the powder was evaluated with a laser diffraction flow rate distribution measuring device.

Al粉と混合された出発合金粉末を管状炉に投入し、100kPa(大気圧)の水素流気中で昇温速度13℃/minで840℃まで昇温した。その後、840℃で3時間保持し、水素化・不均化処理を行った。その後、5kPaに減圧したAr流気中において840℃で1時間保持し、脱水素・再結合処理を行った。大気圧Ar流気中で室温まで冷却した後、解砕し、実施例6から9のサンプルを得た。   The starting alloy powder mixed with the Al powder was put into a tubular furnace and heated to 840 ° C. at a heating rate of 13 ° C./min in a 100 kPa (atmospheric pressure) hydrogen stream. Then, it hold | maintained at 840 degreeC for 3 hours, and performed hydrogenation and disproportionation processing. Thereafter, dehydrogenation / recombination treatment was performed by maintaining at 840 ° C. for 1 hour in an Ar flow reduced to 5 kPa. After cooling to room temperature in an atmospheric pressure Ar flow, it was crushed to obtain samples of Examples 6 to 9.

得られたサンプルを走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、Alが磁粉の個々の粒子表面の一部を被覆していることを確認した。このAlは、出発合金粉末と混合したAl粉がHDDR処理のための昇温過程で溶融し、最終的に凝固したものである。   When the obtained sample was observed with a scanning electron microscope (SEM), it was confirmed that Al covered a part of each particle surface of the magnetic powder. This Al is a mixture of Al powder mixed with the starting alloy powder, which is melted in the temperature rising process for HDDR treatment and finally solidified.

得られた磁石粉末の磁気特性を振動試料型磁束計(VSM:装置名VSM5(東英工業社製))を用い、実施例1と同様の方法で測定した。評価結果を表3に示す。   The magnetic properties of the obtained magnet powder were measured in the same manner as in Example 1 using a vibrating sample magnetometer (VSM: device name VSM5 (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.)). The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 0004650218
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表3からわかるように、Al粉を混合した出発合金粉末に対してHDDR処理を行うことにより、磁気特性が改善した。本実施例でも、HDDR処理中に合金粉末の表面に存在するAl層が水素に対するバリアとして機能したと考えられる。   As can be seen from Table 3, the magnetic properties were improved by subjecting the starting alloy powder mixed with Al powder to HDDR. Also in this example, it is considered that the Al layer present on the surface of the alloy powder functioned as a barrier against hydrogen during the HDDR process.

なお、上記の実施例が含有するAlの量と同じ量のAlを原料合金に配合して鋳造した出発合金C〜Fを用いて同様の処理を行った(参考例1〜4)。その結果、Al量の増加に伴って保磁力HcJは向上したが、残留磁束密度Brの顕著な改善は見られない。これに対して、本発明の実施例では、保磁力HcJおよび残留磁束密度Brの両方が向上した。   In addition, the same process was performed using the starting alloys C-F which mix | blended and cast the same quantity of Al as the quantity of Al which said Example contains in a raw material alloy (reference examples 1-4). As a result, the coercive force HcJ was improved with an increase in the Al content, but no significant improvement in the residual magnetic flux density Br was observed. On the other hand, in the Example of this invention, both the coercive force HcJ and the residual magnetic flux density Br improved.

本発明の希土類系磁石粉末の製造方法は、優れた磁気特性および耐食性を有するHDDR粉末の製造に用いられる。   The method for producing rare earth magnet powder of the present invention is used for producing HDDR powder having excellent magnetic properties and corrosion resistance.

Claims (10)

R−Fe−B相を有する合金の粉末を用意する工程(A)と、
前記工程(A)の後、非希土類金属の単金属、合金、および/または化合物から形成される非希土類層を前記合金粉末の表面の全体または一部に形成する工程(B)と、
前記工程(B)の後、水素を含む雰囲気中において750℃以上900℃未満の温度で熱処理を行うことにより、前記合金粉末に対して水素化・不均化処理を行う工程(C)と、
前記工程(C)の後、前記合金粉末に対して脱水素・再結合処理を行う工程(D)と、
工程(A)および工程(C)の間において750℃以上900℃未満の温度まで昇温する工程(E)と、
を含む、希土類系磁石粉末の製造方法。
Preparing an alloy powder having an R-Fe-B phase (A);
After the step (A), a step (B) of forming a non-rare earth layer formed of a single metal, an alloy, and / or a compound of a non-rare earth metal on the whole or a part of the surface of the alloy powder;
After the step (B), performing a hydrogenation / disproportionation treatment on the alloy powder by performing a heat treatment at a temperature of 750 ° C. or more and less than 900 ° C. in an atmosphere containing hydrogen;
After the step (C), a step (D) of performing dehydrogenation / recombination treatment on the alloy powder;
A step (E) of raising the temperature to between 750 ° C. and less than 900 ° C. between step (A) and step (C);
A method for producing a rare earth magnet powder, comprising:
前記工程(E)の昇温過程中における雰囲気は水素を含んでいる、請求項1に記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 The method for producing a rare earth-based magnet powder according to claim 1, wherein the atmosphere in the temperature raising process of the step (E) contains hydrogen. 前記工程(E)の昇温は、前記工程(B)における前記非希土類層を形成した後に開始する、請求項1または2に記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 The method for producing a rare earth magnet powder according to claim 1 or 2 , wherein the temperature increase in the step (E) is started after the non-rare earth layer in the step (B) is formed. 前記工程(E)の昇温は、前記工程(B)における前記非希土類層を形成する前に開始し、前記非希土類層は前記昇温の途中で溶解する材料から構成されている、請求項1または2に記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 The temperature rise in the step (E) is started before forming the non-rare earth layer in the step (B), and the non-rare earth layer is made of a material that dissolves during the temperature rise. 3. A method for producing a rare earth magnet powder according to 1 or 2 . 前記工程(A)における前記合金の粉末は、非希土類金属の単金属、合金、および/または化合物からなる非希土類粉末粒子を含み、前記非希土類粉末粒子の少なくとも一部は、前記工程(E)の昇温過程で溶解し、それによって前記非希土類層を形成する、請求項に記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 The alloy powder in the step (A) includes non-rare earth powder particles made of a single metal, alloy, and / or compound of a non-rare earth metal, and at least a part of the non-rare earth powder particles includes the step (E). The method for producing a rare earth-based magnet powder according to claim 4 , wherein the non-rare earth layer is formed by melting in the temperature rising process. 前記非希土類粉末粒子は融点が700℃以下の材料から形成されている、請求項に記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 The method for producing a rare earth magnet powder according to claim 5 , wherein the non-rare earth powder particles are formed of a material having a melting point of 700 ° C. or less. 前記材料は、アルミニウムおよびガリウムの少なくとも一方を含む、請求項に記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 The method for producing a rare earth magnet powder according to claim 6 , wherein the material contains at least one of aluminum and gallium. 前記非希土類粉末粒子の50%中心粒径は0.5μm以上20μm以下である、請求項5から7のいずれかに記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 The method for producing a rare earth based magnet powder according to any one of claims 5 to 7 , wherein the non-rare earth powder particles have a 50% center particle size of 0.5 µm or more and 20 µm or less. 前記R−Fe−B相を有する合金は、10原子%≦R≦14原子%、5原子%≦B≦10原子%の関係を満足する組成を有している、請求項1からのいずれかに記載の希土類系磁石粉末の製造方法。 Alloys having the R-Fe-B phase is 10 atomic% ≦ R ≦ 14 atomic%, has a composition which satisfies the 5 atomic% ≦ B ≦ 10 atomic% of relationship, one of claims 1 8 A method for producing the rare earth magnet powder according to claim 1. 請求項1からのいずれかに記載の希土類系磁石粉末の製造方法によって作製された希土類系磁石粉末を用意する工程と、
配向磁界中で前記希土類系磁石粉末を成形する工程と、
を包含する異方性磁石の製造方法。
Preparing a rare earth magnet powder produced by the production method of rare earth magnet powder according to any one of claims 1 to 9,
Forming the rare earth magnet powder in an orientation magnetic field;
A method for producing an anisotropic magnet including
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