JP4998096B2 - R−Fe−B系永久磁石の製造方法 - Google Patents
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Description
水素を吸蔵する水素化反応は、発熱反応であるため、水素吸収に伴って処理物の温度が増加する。水素化反応は、処理物の温度が低いときに促進され、高温化すると停止する。このため、反応熱による温度上昇→水素化反応停止→温度低下に伴う水素化反応の再開・・・というサイクルが繰り返され、処理物の温度が安定するまで水素の吸収が断続的に継続することになる。
水素を放出する脱水素反応は吸熱反応であるため、水素放出に伴って処理物の温度が低下する。このため、脱水素処理中は処理物を加熱する必要がある。また、脱水素反応が可能な条件とするため、水素吸蔵工程終了後に炉を高温に加熱する必要があり、昇温に時間を要することになる。また、脱水素処理を行う前における処理物の水素吸蔵量が多すぎると、吸蔵されていた過剰の水素を放出するために多大な時間を必要とすることになる。なお、脱水素が不充分であると、上述した過剰の水素が原料合金中に残存することになるが、このような原料合金は酸化しやすい。そのため、脱水素が不充分であると、水素粉砕後の粗粉砕粉が大気と接触したときに著しく酸化し、最終的に得られる磁石特性が劣化してしまうことになる。
[原料合金]
まず、公知のストリップキャスト法で所望の組成を有するR−Fe−B系磁石用合金の原料合金を用意する。具体的には、Nd:31.5wt%(質量%)、B:1.0wt%、Co:1.0wt%、Al:0.2wt%、Cu:0.1wt%、残部Feおよび不可避不純物からなる組成の合金を高周波溶解によって溶融し、合金溶湯を形成する。この合金溶湯を1350℃に保持した後、単ロール法によって、合金溶湯を急冷し、厚さ約0.3mmの合金鋳塊を得た。このときの急冷条件は、ロール周速度約1m/秒、冷却速度500℃/秒程度に設定し得る。こうして作製した急冷合金鋳片を、次の水素粉砕前に大きさ10mm×10mm以下のフレーク状に粉砕することが好ましい。なお、ストリップキャスト法による原料合金の製造方法は、例えば、米国特許第5,383,978号明細書に開示されている。
フレーク状に粗く粉砕された原料合金鋳片(20kg)をステンレス鋼製容器に充填した。この容器を加圧熱処理炉(水素炉)の内部へ挿入し、水素粉砕工程を開始した。
本実施例では、実施例1における原料合金と同一の原料合金を用いて、水素粉砕処理の条件のみを変更した。
比較例では、実施例1における原料合金と同一の原料合金を用いて、水素粉砕処理の条件のみを変更した。
実施例2における水素吸蔵工程の炉内温度(水素化温度)を100〜500℃の範囲で変化させた。他の点は、実施例2の条件と同一である。なお、水素吸蔵工程は、水素化反応の終了の有無によらず、水素供給から3時間経過するまで行った。
Claims (4)
- ストリップキャスト法によって作製したR−Fe−B系磁石合金を用意する工程と、
処理室内で前記合金に水素を吸蔵させる水素吸蔵工程と、
前記処理室内から水素を排気し、前記合金を加熱することによって脱水素処理を行う脱水素工程と、
を含むR−Fe−B系永久磁石の製造方法であって、
前記水素吸蔵工程は、前記処理室内に水素を供給する前に前記処理室の加熱を開始し、その後、前記処理室内に水素を供給して前記合金による水素吸蔵を開始させる工程と、前記合金が水素との反応により自己発熱して前記合金の温度が最高温度Tmaxに到達した後、前記合金の温度が最高温度Tmaxから100℃を超えて低下しないように前記処理室を加熱して前記処理室内の温度を第1処理室温度T1に到達させる工程を含み、
前記脱水素工程は、前記第1処理室温度T1よりも高い第2処理室温度T2で脱水素処理を行う、R−Fe−B系永久磁石の製造方法。 - 前記第1処理室温度T1を200℃以上500℃以下の範囲内に設定する請求項1に記載のR−Fe−B永久磁石の製造方法。
- 前記合金の温度が最高温度Tmaxに到達したときにおける前記処理室の温度は、最高温度Tmaxよりも低い温度に設定される、請求項1または2に記載のR−Fe−B系永久磁石の製造方法。
- 前記処理室内の温度を第1処理室温度T1以上に加熱する工程を行った後、前記処理室内の温度を低下させることなく、前記脱水素工程を開始する請求項1に記載のR−Fe−B系永久磁石の製造方法。
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