JP4802927B2 - 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、5.2原子%〜6.0原子%のBと、0.005原子%〜0.30原子%のAgと、0.005原子%〜0.20原子%のGa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。
Nd:14.0原子%、B:6.0原子%、Ag:0.03〜0.6原子%、Ga:0.05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、比較例として、Gaを添加せずAgのみを添加した組成の母合金を用い、実施例1と同様にして焼結磁石を作製した(比較例2)。
Nd:14.0原子%、B:5.0〜6.5原子%、Ag:0.05原子%、Ga: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。
Nd:14.0原子%、B:6.0原子%、Ag:0.05原子%、Ga:0.03原子%〜0.40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3)。一方、Agを添加しない組成の合金を用意し、実施例3と同様にして比較例3を作製した。
Nd:14.0原子%、B:6.0原子%、残部Feからなる合金を用意して、微粉砕を行ったのち、Ag2O、Ga2O3の粉末を添加することにより、Ag及びGaを複合添加した焼結体を作製した(実施例4)。Ag2Oの粉末添加量を調整することにより、最終的なAg添加量を0.03〜0.6原子%の範囲内で変化させた。この時のGa量(最終組成における)は0.06原子%であった。
Nd:12.8原子%、Dy:1.0原子%、B:6.0原子%、Ag:0.05〜0.10原子%、Ga:0.10原子%、残部Feからなる合金、およびNd:11.7原子%、Dy:2.0原子%、B:6.0原子%、Ag:0.05〜0.10原子%、Ga:0.10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。比較例として、Dyは添加したが、Ag及びGaを添加していない合金を用意し、焼結体を作製した。本実施例および比較例について、磁石特性を測定した。測定結果を以下の表1に示す。
Claims (4)
- 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、
5.2原子%〜6.0原子%の硼素(B)と、
0.005原子%〜0.2原子%の銀(Ag)と、
0.005原子%〜0.1原子%のガリウム(Ga)と、
残部の鉄(Fe)及び不可避的不純物と、
を含有する希土類焼結磁石。 - 不可避的不純物はAlを含み、前記Alの含有量は0.4原子%以下である請求項1に記載の希土類焼結磁石。
- 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、
5.2原子%〜6.0原子%の硼素(B)と、
0.005原子%〜0.2原子%の銀(Ag)と、
0.005原子%〜0.1原子%のガリウム(Ga)と、
残部の鉄(Fe)及び不可避的不純物とを含有す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、5.2原子%〜6.0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す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%〜0.2原子%の銀(Ag)および0.005原子〜0.1原子%のガリウム(Ga)を添加し、AgおよびGa添加粉末を作製する工程と、
前記Ag及びGa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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