JP6213697B1 - Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

１）成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ａ）１０℃／分以下で５００℃まで降温、又は（条件ｂ）８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持する第１熱処理をした後、１０℃／分以下で５００℃まで降温、を実施し、２７．５〜３４．０質量％のＲ（Ｒは希土類元素のうち少なくとも一種でありＮｄを必ず含む）と、０．８５〜０．９３質量％のＢと、０．２０〜０．７０質量％のＧａと、０．０５〜０．５０質量％のＣｕと、０．０５〜０．５０質量％のＡｌと、を含有し、残部がＴ（ＴはＦｅとＣｏであり、質量比でＴの９０％以上がＦｅである）および不可避不純物であり、式（１）［Ｔ］−７２．３［Ｂ］＞０および式（２）（［Ｔ］−７２．３［Ｂ］）／５５．８５＜１３［Ｇａ］／６９．７２（なお、［Ｔ］は質量％で示すＴの含有量であり、［Ｂ］は質量％で示すＢの含有量であり、［Ｇａ］は質量％で示すＧａの含有量である）を満足するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程と、２）前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度に加熱して第２熱処理をした後、５℃／分以上で４００℃まで冷却する熱処理工程と、を含むＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

Description

本開示は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法に関する。

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、Ｎｄを必ず含む、Ｔは遷移金属元素のうち少なくとも一種でありＦｅを必ず含む）は、Ｒ_２Ｔ_１４Ｂ型結晶構造を有する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おり、永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られている。

このため、ハードディスクドライブのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、電気自動車（ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ）用モータ、産業機器用モータなどの各種モータおよび家電製品など多種多様な用途に用いられている。

このように用途が広がるにつれ、例えば電気自動車用モータは、１００℃〜１６０℃のような高温下に曝される場合があり、このような高温下においても安定した動作が要求されている。

しかし、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、高温になると保磁力Ｈ_ｃＪ（以下、単に「Ｈ_ｃＪ」と記載する場合がある）が低下し、不可逆熱減磁が起こるという問題がある。電気自動車用モータにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が使用される場合、高温下での使用によりＨ_ｃＪが低下し、モータの安定した動作が得られない恐れがある。そのため、室温において高いＨ_ｃＪを有し、かつ高温においても高いＨ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が求められている。

従来、室温におけるＨ_ｃＪ向上のために、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に重希土類元素ＲＨ（主としてＤｙ）を添加していたが、残留磁束密度Ｂ_ｒ（以下、単に「Ｂ_ｒ」と記載する場合がある）が低下するという問題があった。さらに、Ｄｙは、産出地が限定されている等の理由から、供給が不安定であり、また価格が大きく変動することがあるなどの問題を有している。そのため、Ｄｙなどの重希土類元素ＲＨをできるだけ使用せずにＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石のＨ_ｃＪを向上させる技術が求められている。

このような技術として、例えば特許文献１は、通常のＲ−Ｔ−Ｂ系合金よりもＢ量を低くするとともに、Ａｌ、ＧａおよびＣｕのうちから選ばれる１種以上である金属元素Ｍを含有させることによりＲ_２Ｔ_１７相を生成させ、該Ｒ_２Ｔ_１７相を原料として生成させた遷移金属リッチ相（Ｒ_６Ｔ_１３Ｍ）の体積率を充分に確保することにより、Ｄｙの含有量を抑制しつつ、保磁力の高いＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が得られることを開示している。

国際公開第２０１３／００８７５６号公報

しかし、特許文献１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｈ_ｃＪを向上させているものの、他の従来（通常のＢ量）のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と比べ、角形比Ｈ_ｋ／Ｈ_ｃＪ（以下、単に「Ｈ_ｋ／Ｈ_ｃＪ」という場合がある）が十分に高くないという問題があった。特許文献１の表４〜表６に記載されるように、特許文献１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、角形比（特許文献１ではＳｑ（角形性））が最高でも９５％であり、また、重希土類元素ＲＨ（Ｄｙ）を含有した場合は８０％台が多く、高いレベルにあるとは言い難い。一般的に、角形比が低いと、高温下での使用により不可逆熱減磁し易くなるという問題を引き起こすため、高いＨ_ｃＪを有すると共に、高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が求められている。尚、特許文献１には角形比の定義は記載されていないが、特許文献１の先行技術文献として引用されている、同一出願人による特開２００７−１１９８８２号公報に「磁化が飽和磁化の９０％となる外部磁場の値をｉＨｃで割った値を％表記したもの」と記載されていることから、特許文献１の角型比の定義も同様であると思われる。つまり、特許文献１の角型比の定義は前記の一般的に用いられている定義と同様であると思われる。

そこで本発明は、重希土類元素ＲＨの含有量を低減しつつ、高い保磁力Ｈ_ｃＪと高い角形比Ｈ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の態様１は、 １）成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、下記（条件ａ）又は（条件ｂ）を実施し、
（条件ａ）１０℃／分以下で５００℃まで降温。（条件ｂ）８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持する第１熱処理をした後、１０℃／分以下で５００℃まで降温。２７．５質量％以上、且つ３４．０質量％以下のＲ（Ｒは希土類元素のうち少なくとも一種でありＮｄを必ず含む）と、０．８５質量％以上、且つ０．９３質量％以下のＢと、０．２０質量％以上、且つ０．７０質量％以下のＧａと、０．０５質量％以上、且つ０．５０質量％以下のＣｕと、０．０５質量％以上、且つ０．５０質量％以下のＡｌと、を含有し、残部がＴ（ＴはＦｅとＣｏであり、質量比でＴの９０％以上がＦｅである）および不可避不純物であり、下記式（１）および（２）を満足するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程と、
［Ｔ］−７２．３［Ｂ］＞０ （１）
（［Ｔ］−７２．３［Ｂ］）／５５．８５＜１３［Ｇａ］／６９．７２ （２）
（なお、［Ｔ］は質量％で示すＴの含有量であり、［Ｂ］は質量％で示すＢの含有量であり、［Ｇａ］は質量％で示すＧａの含有量である）
２）前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度に加熱して第２熱処理をした後、５℃／分以上で４００℃まで冷却する熱処理工程と、を含むＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

本発明の態様２は、前記工程２）において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を１５℃／分以上で前記第２熱処理温度から４００℃まで冷却する態様１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

本発明の態様３は、前記工程２）において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を５０℃／分以上で前記第２熱処理温度から４００℃まで冷却する態様１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

本発明の態様４は、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材が１．０質量％以上１０質量％以下のＤｙ及び／又はＴｂを含有する、態様１〜３のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

本発明の態様５は、前記工程１）（条件ｂ）において、前記焼結後、前記第１熱処理温度未満の温度まで冷却した後に、前記第１熱処理温度まで加熱して前記第１熱処理を行う、態様１〜４のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

本発明の態様６は、前記工程１）（条件ｂ）において、前記焼結後、前記第１熱処理温度まで冷却して、前記第１熱処理を行う、態様１〜５のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

本発明の態様７は、前記工程２）の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を３６０℃以上４６０℃以下の低温熱処理温度に加熱する低温熱処理工程と、を含む、態様１〜６のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法である。

本発明によれば、重希土類元素ＲＨの含有量を低減しつつ、高い保磁力Ｈ_ｃＪと高い角形比Ｈ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造できる方法を提供することができる。

図１は、試料Ｎｏ．１のＦＥ−ＳＥＭによる反射電子像の写真である。 図２は、試料Ｎｏ．５のＦＥ−ＳＥＭによる反射電子像の写真である。

以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。図面が示す部材の大きさおよび位置関係等は、理解を容易にする等のために誇張している場合がある。

本発明者らは、鋭意検討した結果、工程１）として、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材が後述するような所定の組成となるように準備した成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後に、
（条件ａ）１０℃／分以下で５００℃まで降温し、又は、
（条件ｂ）８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持する第１熱処理をした後、１０℃／分以下で５００℃まで降温し、
その後工程２）として、６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度に加熱して第２熱処理を行い、５℃／分以上で４００℃まで冷却する熱処理工程を行うことにより、高い保磁力Ｈ_ｃＪと高い角形比Ｈ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができることを見出し、本発明に至ったものである。なお、本発明において、角形比Ｈ_ｋ／Ｈ_ｃＪとは、磁化が飽和磁化の９０％となる外部磁場の値を_ｉＨ_ｃで割った値を％表記したものを意味する。また、本発明において規定している、成形体の焼結温度、（条件ａ）における降温速度および降温温度、（条件ｂ）における第１熱処理温度、降温温度および降温速度、ならびに熱処理工程における第２熱処理温度、冷却温度および冷却速度等の温度表記は、それぞれ成形体およびＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材そのものの表面における温度により規定され、成形体およびＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の表面に熱電対を取り付けることにより測定することができる。

本発明の態様１に示す特定の組成のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して、特定の熱処理を行うことにより、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石が得られるメカニズムについては未だ不明な点もある。現在までに得られている知見を元に本発明者らが考えるメカニズムについて後述する。以下のメカニズムについての説明は、本発明の技術的範囲を制限することを目的とするものではないことに留意されたい。

特許文献１に記載の方法では、Ｂ量をＲ_２Ｔ_１４Ｂ型化合物の化学量論比よりも低くすることによりＲ_２Ｔ_１７相が生成し、そこにＧａを添加することによりＲ−Ｔ−Ｇａ相（Ｒ_６Ｔ_１３Ｍ）が生成し、これによりＨ_ｃＪを向上させている。しかし、本発明者らの検討の結果、Ｇａを添加しても得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石にＲ_２Ｔ_１７相が残存しており、残存したＲ_２Ｔ_１７相により、Ｈ_ｃＪおよびＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪが低下する場合があることが分かった。また、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相も若干の磁性を有しており、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石における２つの主相間に存在する第一の粒界（以下、「二粒子粒界」と記載する場合がある）と、３つ以上の主相間に存在する第二の粒界（以下、「三重点粒界」と記載する場合がある）のうち、特に主にＨ_ｃＪおよびＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪに影響すると考えられる二粒子粒界にＲ−Ｔ−Ｇａ相が多く存在すると、Ｈ_ｃＪおよびＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ向上の妨げになっていることが分かった。また、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相の生成とともに、二粒子粒界にＲ−Ｔ−Ｇａ相よりも磁性が少ないと考えられるＲ−Ｇａ−Ｃｕ相が生成されていることが分かった。よって、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得るためには、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を生成する必要はあるものの、Ｒ_２Ｔ_１７相を残存させないこと及び二粒子粒界にＲ−Ｇａ−Ｃｕ相を多く生成させることが重要であると想定した。これらの想定を元に本発明者らは更に検討を重ねた結果、本発明の特定組成に対し、前記工程１）及び前記工程２）の両方を行うことで、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができることが分かった。工程１）の焼結後に（条件ａ）又は（条件ｂ）の工程を行うことにより、すなわち、焼結後又は焼結および第１熱処理後に、徐冷（１０℃／分以下で５００℃まで降温）を行うことにより、Ｒ_２Ｔ_１７相を残存させることなく、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を生成させることができると考えられる。更に、工程２）、すなわち、６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理後に５℃／分以上で４００℃まで冷却することにより、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相の一部が溶解し、溶解したＲおよびＧａと二粒子粒界に存在するＣｕとによりＲ−Ｇａ−Ｃｕ相を二粒子粒界に多く生成させることができると考えられる。よって、工程１）及び工程２）の両方を行うことにより、Ｒ_２Ｔ_１７相を残存することなく、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を生成させ、さらに二粒子粒界にＲ−Ｇａ−Ｃｕ相を多く生成させることができるため、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができると考えられる。
ここで、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相とは、Ｒ：１５質量％以上６５質量％以下、Ｔ：２０質量％以上８０質量％以下、Ｇａ：２質量％以上２０質量％以下を含むものであって、例えばＲ_６Ｆｅ_１３Ｇａ化合物が挙げられる。Ｒ_６Ｆｅ_１３Ｇａ化合物は、その状態によってはＲ_６Ｔ_１３−δＧａ_１＋δ化合物になっている場合がある。なお、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相は、Ａｌ、Ｃｕ、および不可避的不純物としてのＳｉが混入する場合があるため、例えばＲ_６Ｆｅ_１３（Ｇａ_{１-ｘ-ｙ-ｚ}Ｃｕ_ｘＡｌ_ｙＳｉ_ｚ）化合物になっている場合がある。また、Ｒ−Ｇａ−Ｃｕ相とは、Ｒ−Ｇａ相のＧａの一部がＣｕで置換されたものであって、Ｒ：７０質量％以上９５質量％以下、Ｇａ：５質量％以上３０質量％以下、Ｔ（Ｆｅ）：２０質量％以下（０を含む）を含むものであって、例えばＲ_３（Ｇａ，Ｃｕ）_１化合物が挙げられる。

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の詳細を工程別に説明する。

１．Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程
本明細書において「Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材」は、成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結し、
（条件ａ）１０℃／分以下で５００℃まで降温して得た焼結体、又は、
（条件ｂ）８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持する第１熱処理をした後、１０℃／分以下で５００℃まで降温して得た焼結体、
を意味する。本工程により、本発明で規定する組成を有する焼結体である、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を得ることができる。得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材は、詳細を後述する熱処理工程において、さらに第２熱処理が施される。
なお、以下に示す工程は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程を例示するものである。すなわち、上述した本発明に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の所望の特性を理解した当業者が試行錯誤を行い、本願発明に係る所望の特性を有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を製造する方法であって、以下に記載する製造方法以外の方法を見出す可能性がある。

１−１．Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の組成
まず、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の組成について説明する。
本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材は、２７．５質量％以上、且つ３４．０質量％以下のＲ（Ｒは希土類元素のうち少なくとも一種でありＮｄを必ず含む）と、０．８５質量％以上、且つ０．９３質量％以下のＢと、０．２０質量％以上、且つ０．７０質量％以下のＧａと、０．０５質量％以上、且つ０．５０質量％以下のＣｕと、０．０５質量％以上、且つ０．５０質量％以下のＡｌと、を含有し、残部がＴ（ＴはＦｅとＣｏであり、質量比でＴの９０％以上がＦｅである）および不可避不純物であり、下記式（１）および（２）を満足する。

［Ｔ］−７２．３［Ｂ］＞０ （１）
（［Ｔ］−７２．３［Ｂ］）／５５．８５＜１３［Ｇａ］／６９．７２ （２）
（なお、［Ｔ］は質量％で示すＴの含有量であり、［Ｂ］は質量％で示すＢの含有量であり、［Ｇａ］は質量％で示すＧａの含有量である）

本発明の実施形態のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石（Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材）は不可避不純物を含んでよい。例えば、ジジム合金（Ｎｄ−Ｐｒ）、電解鉄およびフェロボロン等の溶解原料に通常含有される不可避不純物等に起因した、不可避不純物を含有していても本発明の実施形態の効果を十分に奏することができる。このような不可避不純物は、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｉである。

次に各元素の詳細を説明する。
１）希土類元素（Ｒ）
本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石におけるＲは、希土類元素の少なくとも一種でありＮｄを必ず含む。本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、重希土類元素（ＲＨ）を含有しなくても高いＢ_ｒと高いＨ_ｃＪを得ることができるため、より高いＨ_ｃＪを求められる場合でもＲＨの添加量を削減できる。Ｒは、２７．５質量％未満では、高いＨ_ｃＪを得ることができない恐れがあり、３４．０質量％を超えると主相比率が低下して高いＢ_ｒを得ることができない。Ｒは、より高いＢ_ｒを得るには、３１．０質量％以下が好ましい。

２）ボロン（Ｂ）
Ｂは、０．８５質量％未満では、Ｒ_２Ｔ_１７相の生成量が多くなりすぎるため、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石においてＲ_２Ｔ_１７相が残存し、高いＨ_ｃＪ及び高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪが得られない恐れがある。さらに、主相比率が低下して高いＢ_ｒを得ることができない。Ｂが０．９３質量％を超えるとＲ−Ｔ−Ｇａ相の生成量が少なすぎて高いＨ_ｃＪが得られない恐れがある。

３）遷移金属元素（Ｔ）
ＴはＦｅとＣｏであり、質量比でＴの９０％以上がＦｅである。さらに本発明の効果を損なわない限りにおいて、少量のＺｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ等の遷移金属元素を含有してもよい。ＴにおけるＦｅの割合が質量比で９０％未満だと、Ｂ_ｒが著しく低下してしまう恐れがある。また、Ｆｅ以外の遷移金属元素としては例えばＣｏが挙げられる。但し、Ｃｏの置換量は、質量比でＴ全体の２．５％以下が好ましく、Ｃｏの置換量が、質量比でＴ全体の１０％を超えるとＢ_ｒが低下するため好ましくない。

４）ガリウム（Ｇａ）
Ｇａの含有量が０．２質量％未満であると、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相およびＲ−Ｇａ−Ｃｕ相の生成量が少なすぎて、高いＨ_ｃＪを得ることができない恐れがある。Ｇａの含有量が０．７０質量％を超えると、不要なＧａが存在することになり、主相比率が低下してＢ_ｒが低下する恐れがある。

５）銅（Ｃｕ）
Ｃｕの含有量が０．０５質量％未満であると、Ｒ−Ｇａ−Ｃｕ相の生成量が少なくなり、高いＨ_ｃＪを得ることができない。また、Ｃｕの含有量が０．５０質量％を超えると主相比率が低下してＢ_ｒが低下する。

６）アルミニウム（Ａｌ）
Ａｌの含有量は、０．０５質量％以上０．５０質量％以下である。Ａｌを含有することにより、Ｈ_ｃＪを向上させることができる。Ａｌは不可避不純物として含有されてもよいし、積極的に添加して含有させてもよい。不可避不純物で含有される量と積極的に添加した量の合計で０．０５質量％以上０．５０質量％以下含有させる。

７）ジスプロシウム（Ｄｙ）、テルビウム（Ｔｂ）
また、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材は、１．０質量％以上１０質量％以下のＤｙおよび／またはＴｂを含有してもよい。このような範囲でＤｙおよび／またはＴｂを含有することにより、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して第２熱処理を行った後、より高いＨ_ｃＪとＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。

８）式（１）、式（２）
本発明の実施形態におけるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材の組成は、以下の式（１）および式（２）を満足することにより、Ｂ含有量が一般的なＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石よりも低くなっている。一般的なＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、主相であるＲ_２Ｔ_１４Ｂ相以外に軟磁性相であるＲ_２Ｔ_１７相が析出しないよう、［Ｆｅ］／５５．８４７（Ｆｅの原子量）が［Ｂ］／１０．８１１（Ｂの原子量）×１４よりも少ない組成となっている（［ ］は、その内部に記載された元素の質量％で示した含有量を意味する。例えば、［Ｆｅ］は質量％で示したＦｅの含有量を意味する）。本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、一般的なＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石と異なり、［Ｆｅ］／５５．８４７（Ｆｅの原子量）が［Ｂ］／１０．８１１（Ｂの原子量）×１４よりも多くなるように（５５．８４７／１０．８１１×１４＝７２．３）、式（１）を満足する組成とする。また、余ったＦｅからＲ_２Ｔ_１７相の生成を抑制し、Ｇａを含むことでＲ−Ｔ−Ｇａ相を析出させるように、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、（[Ｔ]−７２．３［Ｂ］）／５５．８５（Ｆｅの原子量）が１３［Ｇａ］／６９．７２（Ｇａの原子量）を下回る組成となるように、式（２）を満足する組成とする。そして、前記式（１）および式（２）を満足した組成にしたうえで、後述する熱処理を行うことにより、Ｒ_２Ｔ_１７相を残存させることなく、更に、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を過剰に生成させることなく、Ｒ−Ｇａ−Ｃｕ相を生成させることができる。なお、ＴはＦｅとＣｏであるが、本発明の実施形態におけるＴはＦｅが主成分（質量比で９０％以上）であることから、Ｆｅの原子量を用いた。これにより、Ｄｙなどの重希土類元素をできるだけ使用せず、高いＨ_ｃＪを得ることができる。

［Ｔ］−７２．３［Ｂ］＞０ （１）
（［Ｔ］−７２．３［Ｂ］）／５５．８５＜１３［Ｇａ］／６９．７２ （２）
（なお、［Ｔ］は質量％で示すＴの含有量であり、［Ｂ］は質量％で示すＢの含有量であり、［Ｇａ］は質量％で示すＧａの含有量である）

１−２．成形体を準備する工程
次に成形体を準備する工程を説明する。
成形体を準備する工程では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材が上述したような組成となるようにそれぞれの元素の金属または合金（溶解原料）を準備し、ストリップキャスティング法等によりフレーク状の原料合金を作製してよい。次に、前記フレーク状の原料合金から合金粉末を作製する。そして、合金粉末を成形して成形体を得てよい。

合金粉末の作製、成形体の形成は、一例として以下のようにして行ってもよい。
得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕し、例えば１．０ｍｍ以下の粗粉砕粉を得る。次に、粗粉砕粉を不活性ガス中でジェットミル等により微粉砕し、例えば粒径Ｄ_５０（気流分散式レーザー回折法による測定で得られる体積中心値（体積基準メジアン径））が３〜５μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得る。合金粉末は、１種類の合金粉末（単合金粉末）を用いてもよいし、２種類以上の合金粉末を混合することにより合金粉末（混合合金粉末）を得る、いわゆる２合金法を用いてもよく、公知の方法などを用いて本発明の実施形態の組成となるように合金粉末を作製すればよい。
ジェットミル粉砕前の粗粉砕粉、ジェットミル粉砕中およびジェットミル粉砕後の合金粉末に助剤として公知の潤滑剤を添加してもよい。次に得られた合金粉末を磁界中で成形し、成形体を得る。成形は、金型のキャビティー内に乾燥した合金粉末を挿入し、成形する乾式成形法、および金型のキャビティー内に合金粉末を含むスラリーを注入し、スラリーの分散媒を排出し、残った合金粉末を成形する湿式成形法を含む公知の任意の成形方法を用いてよい。

１−３．成形体を焼結し、熱処理する工程
このようにして準備した成形体を、１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結し、その後、以下の（条件ａ）または（条件ｂ）に規定する熱処理を行うことにより、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を得ることができる。

（条件ａ）１０℃／分以下で５００℃まで降温。
（条件ｂ）８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持する第１熱処理をした後、１０℃／分以下で５００℃まで降温。

・焼結温度について
本実施形態において、焼結温度が１０００℃を下回ると、焼結密度が不足し、高いＢ_ｒを得ることができない。従って、本発明の実施形態に係る成形体の焼結温度は、１０００℃以上であり、１０３０℃以上であることが好ましい。また焼結温度が１１００℃を超えると、主相の急激な粒成長が起こり、その後の熱処理によって、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。従って、本発明の実施形態に係る成形体の焼結温度は１１００℃以下であり、１０８０℃以下であることが好ましい。
なお、成形体の焼結は公知の方法を用いることができる。焼結時の雰囲気による酸化を防止するために、焼結は真空雰囲気中または雰囲気ガス中で行うことが好ましい。雰囲気ガスは、例えばヘリウムまたはアルゴン等の不活性ガスを用いることが好ましい。

・熱処理について
［（条件ａ）１０℃／分以下で５００℃まで降温］
本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材は、成形体を上述のように焼結した後、１０℃／分以下の降温速度で５００℃まで降温することにより得ることができる。
このようにして得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して、詳細を後述する熱処理工程を行うことにより、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。
なお、５００℃までの降温速度（１０℃／分以下）を評価する方法として、焼結温度から５００℃までの平均冷却速度（すなわち、焼結温度と５００℃との間の温度差を焼結温度から降温して５００℃に達するまでの時間で除した値）で評価する。

成形体を焼結後、１０℃／分以下の降温速度で５００℃まで降温することによりＲ_２Ｔ_１７相を残存させることなく、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を生成させることができ、その後の熱処理工程によって、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。成形体を焼結後、５００℃までの降温速度が１０℃／分を超えると、Ｒ_２Ｔ_１７相が一部生成し、その後の熱処理によって、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。従って、本発明に係る実施形態において、成形体を焼結後、５００℃までの降温速度は、１０℃／分以下であり、５℃／分以下であることが好ましい。

焼結後、５００℃未満からの冷却は、任意の冷却速度で行ってよく、徐冷（例えば、１０℃／分以下）であっても急冷（例えば、４０℃／分以上）であってもよい。また、焼結後、１０℃／分以下の冷却速度で５００℃まで降温した後は、室温まで冷却してもよいし、後述する熱処理工程を続けて行ってもよい。

［（条件ｂ）８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持する第１熱処理をした後、１０℃／分以下で５００℃まで降温］
また、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材は、成形体を上述のように焼結した後、８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持して第１熱処理をした後、１０℃／分以下で５００℃まで降温することによっても得ることができる。
このようにして得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して、詳細を後述する熱処理工程を行うことにより、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。
なお、５００℃までの降温速度（１０℃／分以下）を評価する方法として、第１熱処理温度から５００℃までの平均冷却速度（すなわち、第１熱処理温度と５００℃との間の温度差を第１熱処理温度から降温して５００℃に達するまでの時間で除した値）で評価する。

第１熱処理温度での第１熱処理について、成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結した後、第１熱処理温度未満の温度まで冷却し、その後第１熱処理温度まで加熱して第１熱処理を行ってもよい。
また、成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結した後、第１熱処理温度未満の温度まで冷却することなく、第１熱処理温度まで冷却し、第１熱処理を行ってもよい。成形体を焼結後から第１熱処理を行うまでの間の冷却については、任意の冷却速度で冷却を行ってよく、徐冷（例えば、１０℃／分以下）であっても急冷（例えば、４０℃／分以上）であってもよい。

本実施形態において、８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持して第１熱処理を行うことにより、Ｒ_２Ｔ_１７相の生成を抑制しつつ、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を生成することができ、後述するその後の第２熱処理によって、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。
８００℃未満の温度で第１熱処理をした場合、温度が低すぎるためＲ_２Ｔ_１７相の生成が抑制されずＲ_２Ｔ_１７相が存在するため、その後の第２熱処理によって、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。
また第１熱処理温度が９５０℃を超えると、主相の急激な粒成長が起こり、その後の熱処理によって、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。従って、本発明の実施形態に係る第１熱処理温度は９５０℃以下であり、９００℃以下であることが好ましい。

第１熱処理後、１０℃／分以下の冷却速度で５００℃まで降温することにより、Ｒ_２Ｔ_１７相を残存することなく、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を生成させることができ、その後の熱処理工程を行うことにより、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。第１熱処理後、５００℃までの降温速度が１０℃／分を超えると、Ｒ_２Ｔ_１７相が生成し、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができない。従って、本発明に係る実施形態において、第１熱処理後、５００℃までの降温速度は１０℃／分以下であり、５℃／分以下であることが好ましい。
第１熱処理後、５００℃未満からの冷却は、任意の冷却速度で行ってよく、徐冷（例えば、１０℃／分以下）であっても急冷（例えば、４０℃／分以上）であってもよい。また、第１熱処理後、１０℃／分以下の冷却速度で５００℃まで降温した後は、室温まで冷却してもよいし、後述する熱処理工程を続けて行っても良い。

２．熱処理工程
上述のようにして得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して、６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度に加熱して第２熱処理をした後、５℃／分以上の冷却速度で４００℃まで冷却を行う。本発明の実施形態においては、この熱処理を熱処理工程という。上述したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程により準備した本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に当該熱処理工程を施すことにより、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相を過剰に生成させることなく、Ｒ−Ｇａ−Ｃｕ相を二粒子粒界相に生成させることができる。

第２熱処理温度が６５０℃未満であると、温度が低すぎるため、十分な量のＲ−Ｇａ−Ｃｕ相を形成できない恐れがあり、さらに焼結工程で生成されたＲ−Ｔ−Ｇａ相が溶解しないため、熱処理工程後にＲ−Ｔ−Ｇａ相が過剰に存在することになり、高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを得ることが出来ない恐れがある。第２熱処理温度が７５０℃を超えると、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相が過剰に消失してＲ_２Ｔ_１７相の生成が起こり、Ｈ_ｃＪとＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとが低下する恐れがある。第２熱処理温度の保持時間は、５分以上５００分以下が好ましい。

６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度に加熱後（保持後）、４００℃までの冷却速度が５℃／分未満であると、Ｒ_２Ｔ_１７相が過剰に生成されてしまう恐れがある。
従来、一般的なＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石よりもＢ量を低くし、Ｇａ等を添加したＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、熱処理工程において、加熱温度で保持した後の冷却を急冷（例えば、冷却速度４０℃／分以上）としないと、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相が多く生成され、Ｒ−Ｇａ−Ｃｕ相がほとんど生成されず、高いＨ_ｃＪを有することができない場合があった。しかし、本発明の実施形態に係るＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、熱処理工程の冷却を例えば１０℃／分としてもＲ−Ｔ−Ｇａ相の生成を抑制しつつ十分な量のＲ−Ｇａ−Ｃｕ相を形成でき、よって高いＨ_ｃＪと高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを得ることができる。
すなわち、本発明の実施形態に係る第２熱処理における６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度から４００℃の温度までの冷却速度は、５℃／分以上であればよい。好ましい冷却速度は１５℃／分以上であり、より好ましくは５０℃／分以上である。このような冷却速度であれば、Ｒ−Ｔ−Ｇａ相の生成をより抑制しつつ、十分な量のＲ−Ｇａ−Ｃｕ相を形成できることができ、より高いＨ_ｃＪとより高いＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪとを得ることができる。また、必要に応じて（例えば、より大型のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得る際に熱応力によるクラックの発生を防止する等のため）徐冷を行ってもよい。
６５０℃以上７５０℃以下の加熱温度に加熱後４００℃までの冷却速度は、加熱温度から４００℃の間に冷却する途中で、冷却速度が変動しても構わない。例えば、冷却開始直後は、１５℃／分程度の冷却速度で、４００℃に近づくにしたがって５℃／分などの冷却速度に変化してもよい。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度から４００℃の温度まで冷却速度５℃／分以上で冷却する方法は、例えば炉内にアルゴンガスを導入することにより冷却を行えばよく、その他任意の方法により行ってよい。

なお、６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度に加熱後、４００℃までの冷却速度（５℃／分以上）を評価する方法として、当該第２熱処理温度から４００℃までの平均冷却速度（すなわち、第２熱処理温度と４００℃との間の温度差を加熱温度から降温して３００℃に達するまでの時間で除した値）で評価する。

さらに好ましくは、前記工程２）（熱処理工程）後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対して、３６０℃以上４６０℃以下の低温熱処理温度に加熱する低温熱処理工程を行うことが好ましい。前記低温熱処理工程を行うことにより、さらにＨ_ｃＪを向上させることができる。特に、Ｄｙおよび／またはＴｂなどの重希土類元素ＲＨを１質量％以上１０質量％以下含有するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に対し低温熱処理工程を行うことで、大幅にＨ_ｃＪを向上させることができる。尚、低温熱処理後の室温までの冷却は、任意の冷却速度で行ってよく、徐冷（例えば、１０℃／分以下）であっても急冷（例えば、４０℃／分以上）であってもよい。

本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。

・実施例１：成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ａ）を実施し、室温まで冷却後、熱処理工程を行った実施例

表１に示す組成（本発明の組成範囲）となるように各元素の原料を秤量し、ストリップキャスティング法により合金を作製した。得られた合金を水素粉砕し粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉１００質量％に対して０．０４質量％添加、混合した後、ジェットミルを用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径Ｄ_５０が４μｍの微粉砕粉（合金粉末）を得た。前記微粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉１００質量％に対して０．０５質量％添加、混合した後、磁界中で成形し成形体を得た。尚、成形装置は、磁界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。尚、表１における式（１）及び式（２）は、本発明の式（１）及び式（２）を満たすときは○と満たさない場合は×と記載する（以下同様）。得られた成形体に対して、表２に示す条件で焼結及び熱処理を行うことによりＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。表２におけるＮｏ．１は、成形体を１０６５℃で焼結し、１０６５℃から５００℃までを平均冷却速度３℃／分で降温させ、５００℃から室温（３０℃〜２０℃程度）まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．２〜１８も同様）することでＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を作製した。さらに得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して７００℃に加熱して第２熱処理を行い、７００℃から４００℃までを平均冷却速度５０℃／分で冷却させ、４００℃から室温まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．２〜１８も同様）する熱処理工程を行ったものである。試料Ｎｏ．２〜１８も同様に記載している。尚、いずれの実施例も焼結時間は４時間（すなわち、全ての試料が１０６５℃で４時間）であり、第２熱処理の加熱時間は３時間（試料Ｎｏ．１の場合は７００℃で３時間）である。また、表１の焼結の処理温度及び（条件ａ）における降温温度、降温速度、及び熱処理工程における第２熱処理温度、冷却温度、冷却速度は、成形体又はＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に熱電対を取り付けて測定した。また、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）で測定した所、表１の組成と同等であった。

得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に機械加工を施し、縦７ｍｍ、横７ｍｍ、厚み７ｍｍの試料を作製し、Ｂ−Ｈトレーサによって、各試料の磁気特性を測定した。測定結果を表３に示す。なお、Ｈ_ｋ／Ｈ_ｃＪは、磁化が飽和磁化の９０％となる外部磁場の値を_ｉＨ_ｃで割った値を表記したもの（以下同様）である。

表３に示すように、本発明の組成となるように作製した成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ａ）を行うことでＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備し、さらに熱処理工程を行った本発明例は、いずれもＢ_ｒ≧１．２４３Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７４ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９５の高い磁気特性を有している。これに対し、（条件ａ）における降温速度（１０℃／分以下）を満たしていない試料Ｎｏ．４、５及び（条件ａ）における降温温度（５００℃まで降温）を満たしていない試料Ｎｏ．６、７及び熱処理工程における第２処理温度（６５０℃以上７５０℃以下）を満たしていない試料Ｎｏ．９、１０、１４及び熱処理工程における冷却速度（５℃／分以上で４００℃まで冷却）を満たしていない試料Ｎｏ．１５は、いずれもＢ_ｒ≧１．２４３Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７４ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９５の高い磁気特性を有していない。このように、本発明は、（条件ａ）（又は後述する（条件ｂ））及び熱処理工程の両方全てが本発明の範囲を満たすことで高い磁気特性を有することができる。

・実施例２：成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ａ）を実施し、当該（条件ａ）の降温温度から、続けて熱処理工程を行った実施例

表４に示す条件で焼結及び熱処理を行うこと以外は実施例１と同じ条件（組成も表１と同じ）でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。表４におけるＮｏ．２０は、成形体を１０６５℃で焼結し、１０６５℃から４００℃までを平均冷却速度３℃／分で降温させ、４００℃から、続けて（室温まで冷却せずに）７００℃に加熱して第２熱処理を行い、さらに７００℃から４００℃までを平均冷却速度５０℃／分で冷却させ、４００℃から室温まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．２１〜２３も同様）したものである。試料Ｎｏ．２１〜２３も同様に記載している。尚、いずれの実施例も焼結時間及び第２熱処理の加熱時間は実施例１と同様である。また、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）で測定した所、表１の組成と同等であった。

得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に機械加工を施し、縦７ｍｍ、横７ｍｍ、厚み７ｍｍの試料を作製し、Ｂ−Ｈトレーサによって、各試料の磁気特性を測定した。測定結果を表５に示す。

表５に示すように、本発明の組成となるように作製した成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ａ）を行い、当該（条件ａ）の降温温度から、続けて熱処理工程を行った場合（試料Ｎｏ．２０、２１）でも実施例１と同様に、Ｂ_ｒ≧１．２４３Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７４ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９５の高い磁気特性を有することができる。これに対し、（条件ａ）における降温温度（５００℃まで降温）を満たしていない試料Ｎｏ．２２、２３は、実施例１の試料Ｎｏ．６、７と同様に、Ｂ_ｒ≧１．２４３Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７４ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９５の高い磁気特性を有していない。

・実施例３：成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ｂ）を実施し、室温まで冷却後、熱処理工程を行った実施例

表６に示す条件で焼結及び熱処理を行うこと以外は実施例１と同じ条件（組成も表１と同じ）でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。表６におけるＮｏ．２４は、成形体を１０６５℃で焼結し室温まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．２５〜４６も同様）した後、８００℃に加熱して第１熱処理をした後、８００℃から５００℃までを平均冷却速度３℃／分で降温させ、５００℃から室温まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．２５〜４６も同様）することでＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を作製した。さらに得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に対して７００℃に加熱して第２熱処理を行い、７００℃から４００℃までを平均冷却速度５０℃／分で冷却させ、４００℃から室温まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．２５〜４６も同様）する熱処理工程を行ったものである。試料Ｎｏ．２５〜４６も同様に記載している。尚、いずれの試料も焼結時間は４時間であり、第１熱処理及び第２熱処理の加熱時間はそれぞれ３時間である。また、表６における焼結の処理温度及び（条件ｂ）における第１熱処理温度、降温温度、降温速度及び熱処理工程における第２熱処理温度、冷却温度、冷却速度は、成形体及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に熱電対を取り付けて測定した。また、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）で測定した所、表１の組成と同等であった。

得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に機械加工を施し、縦７ｍｍ、横７ｍｍ、厚み７ｍｍの試料を作製し、Ｂ−Ｈトレーサによって、各試料の磁気特性を測定した。測定結果を表７に示す。

表７に示すように、本発明の組成となるように作製した成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ｂ）を行うことでＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備し、さらに熱処理工程を行った本発明例は、いずれもＢ_ｒ≧１．２３２Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７６ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９４の高い磁気特性を有している。これに対し、（条件ｂ）における第１熱処理温度（８００℃以上９５０℃以下）を満たしていない試料Ｎｏ．４２、４６及び（条件ｂ）における降温速度（１０℃／分以下）を満たしていない試料Ｎｏ．２７、２８及び（条件ｂ）における降温温度（５００℃まで降温）を満たしていない試料Ｎｏ．２９、３０及び熱処理工程における第２処理温度（６５０℃以上７５０℃以下）を満たしていない試料Ｎｏ．３２、３３、３７及び熱処理工程における冷却速度（５℃／分以上で４００℃まで冷却）を満たしていない試料Ｎｏ．３８は、いずれもＢ_ｒ≧１．２３２Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７６ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９４の高い磁気特性を有していない。このように、本発明は、上述した（条件ａ）又は（条件ｂ）及び熱処理工程の両方全てが本発明の範囲を満たすことで高い磁気特性を有することができる。

・実施例４：成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ｂ）を実施し、当該（条件ｂ）の降温温度から、続けて熱処理工程を行った実施例

表８に示す条件で焼結及び熱処理を行うこと以外は実施例３と同じ条件でＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。表８におけるＮｏ．４８は、成形体を１０６５℃で焼結し室温まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．４９〜５１も同様）し、室温から８００℃に加熱して第１熱処理をした後、８００℃から４００℃までを平均冷却速度３℃／分で降温させ、続けて（室温まで冷却せずに）７００℃に加熱して第２熱処理をした後、さらに７００℃から４００℃までを平均冷却速度５０℃／分で冷却させ、４００℃から室温まで冷却（平均冷却速度１０℃／分で冷却。試料Ｎｏ．４９〜５１も同様）したものである。試料Ｎｏ．４９〜５１も同様に記載している。尚、いずれの実施例も焼結時間、第１熱処理、第２熱処理の加熱時間は実施例３と同様である。また、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）で測定した所、表１の組成と同等であった。

得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に機械加工を施し、縦７ｍｍ、横７ｍｍ、厚み７ｍｍの試料を作製し、Ｂ−Ｈトレーサによって、各試料の磁気特性を測定した。測定結果を表９に示す。

表９に示すように、本発明の組成となるように作製した成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、（条件ｂ）をし、当該（条件ｂ）の降温温度から、続けて熱処理工程を行った場合（試料Ｎｏ．４８、４９）でも実施例３と同様に、Ｂ_ｒ≧１．２３２Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７６ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９４の高い磁気特性を有することができる。これに対し、（条件ｂ）における降温温度（５００℃まで降温）を満たしていない試料
Ｎｏ．５０、５１は、実施例３の試料Ｎｏ．２９、３０と同様に、Ｂ_ｒ≧１．２３２Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１８７６ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９４の高い磁気特性を有していない。

・実施例５：組成範囲の限定を示した実施例

表１０の組成となるように各元素の原料を秤量した以外は、実施例１と同じ条件で成形体を２個づつ作製した。得られた２個の成形体に対して、１個は表１１のＮｏ．α（本発明の（条件ａ）及び熱処理工程）で、もう１個は表１１のＮｏ．β（本発明の（条件ｂ）及び熱処理工程）で、それぞれ焼結及び熱処理を行うことによりＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。Ｎｏ．αは、試料Ｎｏ．１と同じ条件で焼結、熱処理を行ったものである。また、Ｎｏ．βは、成形体を１０６５℃で焼結し、１０６５℃から８００℃まで冷却（平均冷却速度２０℃／分で冷却）し、続けて８００℃で第１熱処理を行った以外は、試料Ｎｏ．２４と同じ条件で焼結、熱処理を行ったものである。得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に機械加工を施し、縦７ｍｍ、横７ｍｍ、厚み７ｍｍの試料を作製し、Ｂ−Ｈトレーサによって、各試料の磁気特性を測定した。測定結果を表１２に示す。表１２における試料Ｎｏ．５２は、表１０の成形体Ｎｏ．Ａ−１の成形体を表１１のＮｏ．αで焼結及び熱処理を行うことによりＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得たものである。試料Ｎｏ．５３〜９９も同様に記載している。尚、いずれの試料も焼結時間は４時間であり、第１熱処理及び第２熱処理の加熱時間は３時間である。また、上述した焼結の処理温度及び（条件ａ）又は（条件ｂ）における第１熱処理温度、降温温度、降温速度及び熱処理工程における第２熱処理温度、冷却温度、冷却速度は、成形体及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材に熱電対を取り付けて測定した。また、得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）で測定した所、表１０の組成と同等であった。

表１２に示すように、Ｄｙの含有量がほぼ同じ（３質量％程度）である試料Ｎｏ．５２〜６７を比較すると、本発明（試料Ｎｏ．５７及び６５）は、Ｂ_ｒ≧１．２５６Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１９１１ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９５の高い磁気特性を有している。これに対し、本発明の組成範囲から外れている、比較例（試料Ｎｏ．５２、６０はＢ量及び式（１）が本発明の範囲外、５３、６１はＢ量が本発明の範囲外、試料Ｎｏ．５４、６２は式（１）が本発明の範囲外、試料Ｎｏ．５５、５８、６３、６６はＧａが本発明の範囲外、試料Ｎｏ．５６、６４は式（２）が本発明の範囲外、試料Ｎｏ．５９、６７はＣｕが本発明の範囲外）はいずれもＢ_ｒ≧１．２５６Ｔ且つＨ_ｃＪ≧１９１１ｋＡ／ｍ且つＨ_ｋ／Ｈ_ｃＪ≧０．９５の高い磁気特性を有していない。同様に、Ｄｙの含有量が１質量％程度である試料Ｎｏ．６８〜８３、およびＤｙの含有量が５質量％程度である試料Ｎｏ．８４〜９９も、本発明は、比較例と比べて高い磁気特性を有している。このように、（条件ａ）又は（条件ｂ）及び熱処理工程の両方全てが本発明の範囲を満たしていても、本発明の組成範囲でないと高い磁気特性を有することができない。

・実施例６：組織写真

試料Ｎｏ．１（本発明例）及び試料Ｎｏ．５（比較例）のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石についてクロスセクションポリッシャ（装置名：ＳＭ−０９０１０、日本電子製）にて切削加工し、加工断面をＦＥ−ＳＥＭ（装置名：ＪＳＭ−７００１Ｆ、日本電子製）を用いて倍率２０００倍で撮影した反射電子像を図１（試料Ｎｏ．１）及び図２（試料Ｎｏ．５）に示す。また、図２の分析位置１、２についてＦＥ−ＳＥＭに付属のＥＤＸ（装置名：ＪＥＤ−２３００、日本電子製）による組成分析を行った。結果を表１３に示す。なお、ＥＤＸでは軽元素の定量性が乏しいためＢは除外して測定した。

図２および表１３に示すように、分析位置１（図２において、符号１で示す白丸に相当）は主相のＲ_２Ｔ_１４Ｂ相であり、Ｒ_２Ｔ_１４Ｂ相（グレー色）よりもコントラストの暗い（薄い黒色）分析位置２（図２において、符号２で示す白丸に相当）は主相よりもＦｅ濃度が高く、Ｒ_２Ｔ_１７相である。尚、図１、図２に共にある濃い黒色の箇所（例えば図２の三角で囲った所）は、切削加工時に生じた凹みである。図１及び図２から明らかな様に、図２（比較例である試料Ｎｏ．５）ではＲ_２Ｔ_１７相が複数か所残存している（例えば丸で囲った所）のに対し、図１（本発明例である試料Ｎｏ．１）では、Ｒ_２Ｔ_１７相は確認されなかった。

実施例７：低温熱処理工程を行った実施例

表１４の組成となるように各元素の原料を秤量した以外は、実施例１と同じ条件で成形体を複数個作製した。得られた成形体に対し、表１５に示す条件を行うことによりＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得た。得られたＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に機械加工を施し、縦７ｍｍ、横７ｍｍ、厚み７ｍｍの試料を作製し、Ｂ−Ｈトレーサによって、各試料の磁気特性を測定した。測定結果を表１６に示す。表１６における試料Ｎｏ．１００は、表１４に示す成形体Ｎｏ．Ｄ−１の成形体を表１５の条件Ｎｏ．ａで焼結、第１熱処理、第２熱処理及び低温熱処理（条件Ｎｏ．ａの場合は低温熱処理なし）を行うことによりＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得たものである。試料Ｎｏ．１０１〜１１８も同様に記載している。尚、いずれの試料も焼結時間は４時間であり、第１熱処理、第２熱処理及び低温熱処理の加熱時間は３時間である。また、上述した焼結の処理温度及び第１熱処理温度、降温温度、降温速度及び熱処理工程における第２熱処理温度、冷却温度、冷却速度及び低温熱処理工程における低温熱処理温度は、成形体、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材及びＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石に熱電対を取り付けて測定した。また、低温熱処理工程後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＯＥＳ）で測定した所、表１６の組成と同等であった。

表１６に示す様に、Ｄｙの含有量が同じ（０．０１質量％）である試料Ｎｏ．１００〜１０７を比較すると、低温熱処理を行っていない試料Ｎｏ．１００及び本発明の低温熱処理温度から外れている試料Ｎｏ．１０１、１０６及び１０７と比較して、本発明の低温熱処理温度（３６０〜４６０℃）で低温熱処理工程を行った試料Ｎｏ．１０２〜１０５は高いＨ_ｃＪが得られている。同様に、Ｄｙの含有量が３質量％程度である試料Ｎｏ．１０８〜１１４、およびＤｙの含有量が５質量％程度である試料Ｎｏ．１１５〜１１８も、低温熱処理工程を行うことで高いＨ_ｃＪが得られている。特にＤｙを１質量％以上含有している場合は、低温熱処理工程を行うことで、低温熱処理工程を行わない場合と比較して（試料Ｎｏ．１０８と試料Ｎｏ．１１２を比較及び試料Ｎｏ．１１５と試料Ｎｏ．１１７を比較）、９０〜１００ｋＡ／ｍ程度と、大幅にＨ_ｃＪが向上している。

本出願は、出願日が２０１５年１２月２４日である日本国出願、特願２０１５−２５１６７７号および、出願日が２０１６年２月２６日である日本国出願、特願２０１６−０３６２７２号を基礎とする優先権主張を伴い、特願２０１５−２５１６７７号および特願２０１６−０３６２７２号は、参照することにより本明細書に取り込まれる。

Claims (7)

1. １）成形体を１０００℃以上１１００℃以下の温度で焼結後、下記（条件ａ）又は（条件ｂ）を実施し、
   （条件ａ）３℃／分以下で５００℃まで降温
   （条件ｂ）８００℃以上９５０℃以下の第１熱処理温度に保持する第１熱処理をした後、３℃／分以下で５００℃まで降温
   
   ２７．５質量％以上、且つ３４．０質量％以下のＲと、
   （Ｒは希土類元素のうち少なくとも一種でありＮｄを必ず含む）
   ０．８５質量％以上、且つ０．９３質量％以下のＢと、
   ０．２０質量％以上、且つ０．７０質量％以下のＧａと、
   ０．０５質量％以上、且つ０．５０質量％以下のＣｕと、
   ０．０５質量％以上、且つ０．５０質量％以下のＡｌと、
   を含有し、残部がＴ（ＴはＦｅとＣｏであり、質量比でＴの９０％以上がＦｅである）および不可避不純物であり、下記式（１）および（２）を満足するＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を準備する工程と、
   
   ［Ｔ］−７２．３［Ｂ］＞０ （１）
   （［Ｔ］−７２．３［Ｂ］）／５５．８５＜１３［Ｇａ］／６９．７２ （２）
   （なお、［Ｔ］は質量％で示すＴの含有量であり、［Ｂ］は質量％で示すＢの含有量であり、［Ｇａ］は質量％で示すＧａの含有量である）
   
   ２）前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を６５０℃以上７５０℃以下の第２熱処理温度に加熱して第２熱処理をした後、５℃／分以上で４００℃まで冷却する熱処理工程と、
   を含むＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
2. 前記工程２）において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を１５℃／分以上で前記第２熱処理温度から４００℃まで冷却する請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
3. 前記工程２）において、前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材を５０℃／分以上で前記第２熱処理温度から４００℃まで冷却する請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
4. 前記Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石素材が１．０質量％以上１０質量％以下のＤｙ及び／又はＴｂを含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
5. 前記工程１）（条件ｂ）において、前記焼結後、前記第１熱処理温度未満の温度まで冷却した後に、前記第１熱処理温度まで加熱して前記第１熱処理を行う、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
6. 前記工程１）（条件ｂ）において、前記焼結後、前記第１熱処理温度まで冷却して、前記第１熱処理を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。
7. 前記工程２）の後のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を３６０℃以上４６０℃以下の低温熱処理温度に加熱する低温熱処理工程と、を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の製造方法。

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