JP6380724B1 - R−t−b系焼結磁石およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
R:28mass%以上36mass%以下(Rは、希土類元素のうち少なくとも一種でありNd及びPrの少なくとも一方を必ず含む)、
B:0.73mass%以上0.96mass%以下、
Ga:0.1mass%以上1.0mass%以下、
Cu:0.1mass%以上1.0mass%以下、
T:60mass%以上(Tは、Fe、Co、Al、Mn、及びSiからなる群から選択された少なくとも1つであり、必ずFeを含み、T全体に対するFeの含有量が80mass%以上である)、
を含有し、
Bに対するTのmol比([T]/[B])が14.0超であり、
配向方向と垂直な断面における磁石表面部のR量は磁石中央部のR量より多く、
配向方向と垂直な断面における磁石表面部のGa量は磁石中央部のGa量より多く、
配向方向と垂直な断面における磁石表面部のBに対するTのmol比([T]/[B])は磁石中央部のBに対するTのmol比([T]/[B])より高い、R−T−B系焼結磁石。
前述したように、特許文献3に記載の方法は、通常よりもB量が少ない(R2T14B化合物の化学量論比を下回る)R−T−B系焼結体の表面に特定組成のR−Ga−Cu合金を接触させて熱処理を行うことにより、R−T−B系焼結磁石中における粒界相の組成及び厚さを制御してHcJを向上させている。この方法は、重希土類元素を用いないことから主相の飽和磁化の低下がほとんど起こらない。しかし、通常よりも厚い粒界相を形成するため、どうしても主相の比率が低下してしまい、その結果、Brの低下が避けられない。
本開示のR−T−B系焼結磁石の製造には、R−Ga−Fe合金が用いられる。R−Ga−Fe合金に含まれているR、Ga、及びFeの元素は、主にR−T−B系焼結体の粒界を通じて焼結体表面から内部へ導入される。R、Ga、及びFeの元素を焼結体表面から内部に導入すると、配向方向に沿って、磁石表面部におけるR量は磁石中央部におけるR量よりも多くなる。磁石表面部におけるR量が多くなると、その他の元素(例えばB、Fe等)の量(割合)は磁石中央部に比べて少なくなる。例えば、特許文献3に記載の方法により得られたR−T−B系焼結磁石のように、Feを磁石表面から内部に拡散させていないR−T−B系焼結磁石では、配向方向と垂直な断面において、Rの拡散によって生じる磁石表面部と磁石中央部とにおけるFe及びBの変化の量は同等である。つまり、磁石表面部と磁石中央部とではRの導入量が異なるため、磁石表面部ではRの存在量が増加し、それに伴い相対的にFeとBの存在量が少なくなる。一方、磁石中央部ではRの存在量はそれほど増加しないので、FeとBの存在量もそれほど少なくならない。このように、磁石表面部と磁石中央部とで、Rの導入量によってFeとBの相対的な存在量が上下するものの、FeとBの比率は変化しない(FeもBも焼結体表面から導入されないため)。このため、Feを表面から内部に拡散させていないR−T−B系焼結磁石では、配向方向と垂直な断面における[T]/[B]のmоl比は磁石表面部と磁石中央部でほぼ同じである。なお、Tは、Fe、Co、Al、Mn、及びSiからなる群から選択された少なくとも1つであり、必ずFeを含み、T全体に対するFeの含有量が80mass%以上である。すなわち、FeがTの主成分である。
まず、本開示によるR−T−B系焼結磁石の基本構造を説明する。
B:0.73mass%以上0.96mass%以下、
Ga:0.1mass%以上1.0mass%以下、
Cu:0.1mass%以上1.0mass%以下、
T:60mass%以上(Tは、Fe、Co、Al、Mn、及びSiからなる群から選択された少なくとも1つであり、必ずFeを含み、T全体に対するFeの含有量が80mass%以上である)。
本開示によるR−T−B系焼結磁石の製造方法は、第1の実施形態において、図2に示すように、R1−T1−B系焼結体を準備する工程S10と、R2−Cu−Ga−Fe系合金を準備する工程S20とを含む。R1−T1−B系焼結体を準備する工程S10と、R2−Cu−Ga−Fe系合金を準備する工程S20との順序は任意であり、それぞれ、異なる場所で製造されたR1−T1−B系焼結体及びR2−Cu−Ga−Fe系合金を用いてもよい。
(1)R1は希土類元素のうち少なくとも一種でありNd及びPrの少なくとも一方を必ず含み、R1の含有量は、R1−T1−B系焼結体全体の27mass%以上35mass%以下である。
(2)T1はFe、Co、Al、Mn、およひSiからなる群から選択された少なくとも1つであり、T1は必ずFeを含有し、T1全体に対するFeの含有量が80mass%以上である。
(3)[T1]/[B]のmol比が14.0超16.0以下である。
(4)R2は希土類元素のうち少なくとも一種でありNd及びPrの少なくとも一方を必ず含み、R2の含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の35mass%以上85mass%以下である。
(5)Cuの含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の2.5mass%以上40mass%以下である。
(6)Gaの含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の2.5mass%以上40mass%以下である。
(7)Feの含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の10mass%以上45mass%以下である。
まず、R1−T1−B系焼結体(以下、単に「焼結体」という場合がある)を準備する工程における焼結体の組成を説明する。
まず、R2−Cu−Ga−Fe系合金を準備する工程におけるR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を説明する。以下に説明する特定の範囲でR、Ga、Cu、Feを全て含有することにより、後述する第一の熱処理を実施する工程においてR2−Cu−Ga−Fe系合金中のR2、Cu、Ga、FeをR1−T1−B系焼結体内部に導入することができる。
前記によって準備したR1−T1−B系焼結体の表面の少なくとも一部に、前記R2−Cu−Ga−Fe系合金の少なくとも一部を接触させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、700℃以上1100℃以下の温度で熱処理をする。本開示において、この熱処理を第一の熱処理という。これにより、R2−Cu−Ga−Fe系合金からCu、Ga及びFeを含む液相が生成し、その液相がR1−T1−B系焼結体の粒界を経由して焼結体表面から内部に拡散導入される。第一の熱処理温度が700℃未満であると、Cu、Ga及びFeを含む液相量が少なすぎて、高いBrと高いHcJを得ることが出来ない可能性がある。一方、1100℃を超えると主相の異常粒成長が起こりHcJが低下する可能性がある。第一の熱処理温度は、800℃以上1000℃以下が好ましい。より高いBrと高いHcJを得ることができるからである。なお、熱処理時間はR1−T1−B系焼結体やR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成や寸法、熱処理温度などによって適正値を設定するが、5分以上20時間以下が好ましく、10分以上15時間以下がより好ましく、30分以上10時間以下がさらに好ましい。また、R2−Cu−Ga−Fe系合金は、R1−T1−B系焼結体の重量に対し2mass%以上30mass%以下準備することが好ましい。R2−Cu−Ga−Fe系合金がR1−T1−B系焼結体の重量に対し2mass%未満であるとHcJが低下する可能性がある。一方、30mass%を超えるとBrが低下する可能性がある。
第一の熱処理が実施されたR1−T1−B系焼結体に対して、真空又は不活性ガス雰囲気中、450℃以上600℃以下の温度で熱処理を行う。本開示においてこの熱処理を第二の熱処理という。第二の熱処理を行うことにより、高いBrと高いHcJを得ることが出来る。第二の熱処理の温度が450℃未満及び600℃超の場合は、R−T−Ga相(典型的にはR6T13Z相(ZはCu及びGaの少なくとも1つ))の生成量が少なすぎて、高いBrと高いHcJを得ることができない可能性がある。第二の熱処理温度は、480℃以上560℃以下が好ましい。より高いHcJを得ることができる。なお、熱処理時間はR1−T1−B系焼結体の組成や寸法、熱処理温度などによって適正値を設定するが、5分以上20時間以下が好ましく、10分以上15時間以下がより好ましく、30分以上10時間以下がさらに好ましい。
第1の実施形態では、R、Ga、及びFeの元素を焼結体表面から内部に導入するため、低B量のR1−T1−B系焼結体とR2−Cu−Ga−Fe系合金とを接触させた状態で第一の熱処理を行う。しかし、本開示のR−T−B系焼結磁石を製造する方法は、第1の実施形態に限定されない。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−B系焼結体がおよそ表1の組成となるよう各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚さ0.2〜0.4mmのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、550℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。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100mass%に対して0.04mass%添加、混合した後、気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径D50が4μmの微粉砕粉(合金粉末)を得た。なお、粒径D50は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値(体積基準メジアン径)である。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表2の組成になるよう各元素を秤量し、それらの原料を溶解して、単ロール超急冷法(メルトスピニング法)により、リボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を、乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き425μmの篩を通過させ、R2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。得られたR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表2に示す。また、比較例のため、Feを含有してないR2−Cu−Ga系合金(1−a)を準備した。得られたR2−Cu−Ga系合金の組成を表2に示す。なお、表2における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPE−9000(島津製作所製))を使用して測定した。
表1のR1−T1−B系焼結体を切断、切削加工し、4.4mm×10.0mm×11.0mmの直方体(10.0mm×11.0mmの面が配向方向と垂直な断面)とした。次に、図4に示すように、ニオブ箔により作製した処理容器3中に、主にR1−T1−B系焼結体1の配向方向(図中の矢印方向)と垂直な表面がR2−Cu−Ga−Fe系合金2と接触するように、表2に示すR2−Cu−Ga−Fe系合金またはR2−Cu−Ga系合金を、表1のR1−T1−B系焼結体の上下にR1−T1−B系焼結体の重量に対し10mass%ずつ計20mass%を配置した。次に、管状流気炉を用いて、200Paに制御した減圧アルゴン中で、表3の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe系合金及びR1−T1−B系焼結体、またはR2−Cu−Ga系合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱して第一の熱処理を実施した後、冷却した。
第二の熱処理を、管状流気炉を用いて200Paに制御した減圧アルゴン中で、表3の第二の熱処理に示す温度及び時間で第一の熱処理が実施されたR1−T1−B系焼結体に対して実施した後、冷却した。熱処理後の各サンプルの表面近傍に存在するR2−Cu−Ga−Fe系合金またはR2−Cu−Ga系合金の濃化部を除去するため、表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、4.0mm×4.0mm×4.0mmの立方体状のサンプル(R−T−B系焼結磁石)を得た。尚、第一の熱処理を実施する工程におけるR2−Cu−Ga−Fe合金またはR2−Cu−Ga系合金、及びR1−T1−B系焼結体の加熱温度、並びに、第二の熱処理を実施する工程におけるR1−T1―B系焼結体の加熱温度は、それぞれ熱電対を取り付けることにより測定した。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表3に示す。また、図5に縦軸にBr、横軸にHcJをとった磁気特性マップにプロット(図5中の菱形のプロット)した結果も示す。なお、R−T−B系焼結磁石はDyを原料合金に添加するなどしてBrを低下させつつHcJを向上させることで特性を変化させて使用することが最も一般的であることから、Dyを添加した際の特性変化の傾き(約−0.00015(T)/(kA/m))の同一ライン状にある磁石を同等グレードとして位置付け、それよりも高いBrもしくは高いHcJの磁石はグレードが高いと評価することが一般的である。また、そのラインを一次関数で表した場合の切片は主に、重希土類元素を拡散させることでBrの低下を抑えているかと、磁石の酸素量が低いか(約0.1〜0.3mass%)高いか(約0.4〜0.7mass%)によるR量の調整とで決まっている。そのため、図5にDyを添加した際の特性変化の傾きとして、酸素量の低い(約0.1〜0.3mass%)磁石に重希土類(主にDy)を拡散させた場合の特性ライン(1)(Br=−0.00015HcJ+1.66)、酸素量の低い(約0.1〜0.3mass%)磁石(重希土類を拡散させていない磁石)の特性ライン (2)(Br=−0.00015HcJ+1.60)、酸素量の高い(約0.4〜0.7mass%)磁石(重希土類元素を拡散させていない磁石)の特性ライン(3)(Br=−0.00015HcJ+1.56)を示し、それらのラインに対する位置関係から磁気特性を評価した。評価判定結果(◎:特性ライン(1)以上、○:特性ライン(2)以上特性ライン(1)未満、×:特性ライン(2)未満)を表3に示す。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
焼結体がおよそ表5の組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例1と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表5に示す。なお、表5における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPV−1017(島津製作所製))を使用して測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表6に示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例1と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPE−9000(島津製作所製))を使用して測定したR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表6に示す。
表7の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表7の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例1と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表7に示す。また、図5に縦軸にBr、横軸にHcJをとった磁気特性マップにプロット(図5中の四角のプロット)した結果を示す。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
焼結体がおよそ表9の組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例1と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表9に示す。なお、表9における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPV−1017(島津製作所製))を使用して測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表10に示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例1と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPE−9000(島津製作所製))を使用して測定したR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表10に示す。また、比較例のため、Gaを含有してないR2−Cu−Fe系合金(3−c)を準備した。得られたR2−Cu−Fe系合金の組成を表10に示す。
表11の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体またはR2−Cu−Fe系合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表11の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体またはR2−Cu−Fe系合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例1と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表11に示す。また、図5に縦軸にBr、横軸にHcJをとった磁気特性マップにプロット(図5中の三角のプロット)した結果を示す。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
焼結体がおよそ表13の組成となるように、各元素を秤量することと、酸素量が0.4〜0.7mass%になるように調整する以外は実験例1と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表13に示す。なお、表13における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPV−1017(島津製作所製))を使用して測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.5mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表14に示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例1と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPE−9000(島津製作所製))を使用して測定したR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表14に示す。
表15の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表15の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例1と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表15に示す。また、図5に縦軸にBr、横軸にHcJをとった磁気特性マップにプロット(図5中の丸のプロット)した結果を示す。なお、本実験例に用いたR1−T1−B系焼結体は酸素量が0.4〜0.7mass%であることから、特性ライン(3)よりも高いBrもしくは高いHcJを示すかどうかで特性ライン判定をおこなった。結果を表15に示す。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
焼結体がおよそ表17の組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例1と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表17に示す。なお、表17における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPV−1017(島津製作所製))を使用して測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表18に示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例1と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)(装置名:ICPE−9000(島津製作所製))を使用して測定したR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表18に示す。
表19の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表19の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例1と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例1と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表19に示す。また、図5に縦軸にBr、横軸にHcJをとった磁気特性マップにプロット(図5中の×印のプロット)した結果を示す。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−B系焼結体がおよそ表21の符号6−Aから6−Iの組成となるよう各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み0.2〜0.4mmのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、550℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。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100mass%に対して0.04mass%添加、混合した後、気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径D50が4μmの微粉砕粉(合金粉末)を得た。なお、粒径D50は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値(体積基準メジアン径)である。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表22の符号6−aの組成になるよう各元素を秤量し、それらの原料を溶解して、単ロール超急冷法(メルトスピニング法)により、リボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き425μmの篩を通過させ、R2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。得られたR2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表22に示す。なお、表22における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)を使用して測定した。
表21の符号6−Aから6−IのR1−T1−B系焼結体を切断、切削加工し、4.4mm×10.0mm×11.0mmの直方体(10.0mm×11.0mmの面が配向方向と垂直な面)とした。次に、図4に示すように、ニオブ箔により作製した処理容器3中に、主にR1−T1−B系焼結体1の配向方向(図中の矢印方向)と垂直な面がR2−Cu−Ga−Fe系合金2と接触するように、表22に示す符号6−aのR2−Cu−Ga−Fe系合金を、符号6−Aから1−FのR1−T1−B系焼結体の上下にR1−T1−B系焼結体の重量に対し10mass%ずつ計20mass%を配置した。次に、管状流気炉を用いて、200Paに制御した減圧アルゴン中で、表23の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe系合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱して第一の熱処理を実施した後、冷却した。
第二の熱処理を、管状流気炉を用いて200Paに制御した減圧アルゴン中で、表23の第二の熱処理に示す温度及び時間で第一の熱処理が実施されたR1−T1−B系焼結体に対して実施した後、冷却した。熱処理後の各サンプルの表面近傍に存在するR2−Cu−Ga−Fe系合金の濃化部を除去するため、表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、4.0mm×4.0mm×4.0mmの立方体状のサンプル(R−T−B系焼結磁石)を得た。尚、第一の熱処理を実施する工程におけるR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体の加熱温度、並びに、第二の熱処理を実施する工程におけるR1−T1―B系焼結体の加熱温度は、それぞれ熱電対を取り付けることにより測定した。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表23に示す。表23に示す通り、R1−T1−B系焼結体の[T1]/[B]のmol比が14.0超15.0以下である本発明例はいずれも高いBr及び高いHcJが得られていることが分かる。これに対し、[T1]/[B]のmol比が14.0以下であるサンプルNo.6−5及び6−6は、HcJが大幅に低下している。また、[T1]/[B]のmol比が15.0を超えているサンプルNo.6−1は、Brが大幅に低下している。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−B系焼結体がおよそ表24の符号7−Aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表24に示す。表24における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表25の符号7−aから7−iに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表25に示す。表25における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。
表26の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表26の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例6と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表26に示す。表26の通り、R−Cu−Ga−Fe系合金のFe量が10mass%以上45mass%以下である本発明例は高いBr及び高いHcJが得られていることが分かる。また、R−Cu−Ga−Fe系合金のFe量が15mass%以上40mass%以下(サンプルNo.7−4〜7−7)であると、さらに高いBr及び高いHcJが得られている。これに対し、R−Cu−Ga−Fe系合金のFe量が10mass%以下(5mass%以下)であるサンプルNo.7−1及び7−2は、Brが大幅に低下している。また、R−Cu−Ga−Fe系合金のFe量が45mass%を超えているサンプルNo.7−9は、HcJが大幅に低下している。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−B系焼結体がおよそ表27の符号8−A及び8−Bに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表27に示す。表27における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表28の符号8−aから8−pに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表28に示す。表28における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。
表29の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表29の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例6と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表29に示す。表29の通り、R2−Cu−Ga−Fe系合金のR2量が35mass%以上85mass%以下、Ga量が2.5mass%以上40mass%以下、Cu量が2.5mass%以上40mass%以下である本発明例は高いBr及び高いHcJが得られていることがわかる。これに対し、R2−Cu−Ga−Fe系合金におけるR、Cu、Gaのいずれかが本開示の範囲外(符号8−a及び8−dはR2が範囲外、符号8−e、8−i及び8−oはGaが範囲外、符号8−j及び8−nはCuが範囲外、符号8−pは、Cu及びGaが範囲外)であると高いHcJを得ることができない。このように、R、Cu、Ga(及び実験例7に示すようにFe)の含有量が本開示の範囲内にあることにより、高いBr及び高いHcJを得ることができる。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−B系焼結体がおよそ表30の符号9−Aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表30に示す。表30における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表31の符号9−aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表31に示す。表31における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。
表32の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表32の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例6と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表32に示す。表32の通り、本開示の第一の熱処理温度(700℃以上1100℃以下)及び第二の熱処理温度(450℃以上600℃以下)である本発明例は高いBr及び高いHcJが得られていることがわかる。また、表32の通り、第一の熱処理における温度が800℃以上1000℃以下及び第二の熱処理における温度が480℃以上560℃以下であると、さらに高いHcJが得られている。これに対し、第一の熱処理温度及び第二の熱処理温度のいずれか本開示の範囲外(サンプルNo.9−1は第一の熱処理が範囲外、サンプルNo.9−5及び9−11は第二の熱処理が範囲外)であると高いHcJを得ることができない。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−B系焼結体がおよそ表33の符号10−A及び5−Bに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表33に示す。表33における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。表33における「[T1]/[B]」は、T1を構成する各元素(ここではFe、Co、Al、Si、Mn)に対し、分析値(mass%)をそれぞれの元素の原子量で除したものを求め、それらの値を合計したもの(a)と、Bの分析値(mass%)をBの原子量で除したもの(b)との比(a/b)である。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表34の符号10−aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表34に示す。表34における各成分は実験例1と同じ方法で測定した。
表35の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表35の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例6と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表35に示す。また、サンプルの成分を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)を使用して測定した結果を表35に示す。表35の通り、R1−T1−B系焼結体にDy、Co、Ga、Cu、Zrが含まれていても高いBr及び高いHcJが得られていることがわかる。
[R1−T1−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−B系焼結体がおよそ表36の符号11−Aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表36に示す。表36における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Cu−Ga−Fe系合金がおよそ表37の符号11−a及び11−bに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例6と同じ方法でR2−Cu−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Cu−Ga−Fe系合金の組成を表37に示す。表37における各成分は実験例6と同じ方法で測定した。
表38の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表38の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Cu−Ga−Fe合金及びR1−T1−B系焼結体を加熱すること以外は実験例6と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例6と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表38に示す。表38の通り、R2−Cu−Ga−Fe系合金にCo、Znが含まれていても高いBr及び高いHcJが得られていることがわかる。
[R1−T1−Cu−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−Cu−B系焼結体がおよそ表39に示す符号12−Aから12−Lの組成となるように各元素を秤量しストリップキャスト法により鋳造し、厚み0.2〜0.4mmのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素粉砕した後、550℃まで真空中で加熱後冷却する脱水素処理を施し粗粉砕粉を得た。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100mass%に対して0.04mass%添加、混合した後、気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径D50が4μmの微粉砕粉(合金粉末)を得た。なお、粒径D50は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積中心値(体積基準メジアン径)である。
R2−Ga−Fe系合金がおよそ表40に示す符号12−aの組成になるように各元素を秤量し、それらの原料を溶解して、単ロール超急冷法(メルトスピニング法)により、リボンまたはフレーク状の合金を得た。得られた合金を乳鉢を用いてアルゴン雰囲気中で粉砕した後、目開き425μmの篩を通過させ、R2−Ga−Fe系合金を準備した。得られたR2−Ga−Fe系合金の組成を表40に示す。なお、表40における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)を使用して測定した。
表39の符号12−Aから12−LのR1−T1−Cu−B系焼結体を切断、切削加工し、4.4mm×10.0mm×11.0mmの直方体(10.0mm×11.0mmの面が配向方向と垂直な面)とした。次に、図4に示すように、ニオブ箔により作製した処理容器3中に、主にR1−T1−Cu−B系焼結体1の配向方向(図中の矢印方向)と垂直な面がR2−Ga−Fe系合金2と接触するように、表40に示す符号12−aのR2−Ga−Fe系合金を、符号12−Aから1−LのR1−T1−Cu−B系焼結体の上下にR1−T1−Cu−B系焼結体の重量に対し10mass%ずつ計20mass%を配置した。次に、管状流気炉を用いて、200Paに制御した減圧アルゴン中で、表41の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe系合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱して第一の熱処理を実施した後、冷却した。
第二の熱処理を、管状流気炉を用いて200Paに制御した減圧アルゴン中で、表41の第二の熱処理に示す温度及び時間で第一の熱処理が実施されたR1−T1−Cu−B系焼結体に対して実施した後、冷却した。熱処理後の各サンプルの表面近傍に存在するR2−Ga−Fe系合金の濃化部を除去するため、表面研削盤を用いて各サンプルの全面を切削加工し、4.0mm×4.0mm×4.0mmの立方体状のサンプル(R−T−B系焼結磁石)を得た。尚、第一の熱処理を実施する工程におけるR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体の加熱温度、並びに、第二の熱処理を実施する工程におけるR1−T1−Cu−B系焼結体の加熱温度は、それぞれ熱電対を取り付けることにより測定した。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表41に示す。表41に示すとおり、R1−T1−Cu−B系焼結体の[T1]/[B]のmol比が14.0超15.0以下及びCuの含有量が0.1mass%以上1.5mass%以下である本発明例はいずれも高いBr及び高いHcJが得られていることが分かる。これに対し、[T1]/[B]のmol比が14.0以下であるサンプルNo.12−5は、HcJが大幅に低下し、[T1]/[B]のmol比が15.0を超えているサンプルNo.12−1は、Brが大幅に低下している。また、Cuの含有量が0.1mass%未満であるサンプルNo.12−6は、HcJが大幅に低下し、Cuの含有量が1.5mass%を超えている資料No.12−10は、Br及びHcJが大幅に低下している。
[R1−T1−Cu−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−Cu−B焼結体がおよそ表42の符号13−Aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3 以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表42に示す。表42における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Ga−Fe系合金がおよそ表43の符号13−aから13−hに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法でR2−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Ga−Fe系合金の組成を表43に示す。表43における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。
表44の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表44の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例12と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表44に示す。表44の通り、R2−Ga−Fe系合金のFe量が10mass%以上45mass%以下である本発明例は高いBr及び高いHcJが得られていることが分かる。また、R−Ga−Fe系合金のFe量が15mass%以上40mass%以下(サンプルNo.13−4及び13−6)であると、さらに高いBr及び高いHcJが得られている。これに対し、R−Ga−Fe系合金のFe量が10mass%以下(5mass%以下)であるサンプルNo.13−1及び13−2は、Brが大幅に低下している。また、Ru−Ga−Fe系合金のFe量が45mass%を超えているサンプルNo.13−8は、HcJが大幅に低下している。
[R1−T1−Cu−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−Cu−B焼結体がおよそ表45の符号14−Aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3 以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表45に示す。表45における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Ga−Fe系合金がおよそ表46の符号14−aから14−iに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法でR2−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Ga−Fe系合金の組成を表46に示す。表46における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。
表47の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表47の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例12と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表47に示す。表47の通り、R2−Ga−Fe系合金のR量が35mass%以上85mass%以下、Ga量が2.5mass%以上40mass%以下である本発明例は高いBr及び高いHcJが得られていることがわかる。これに対し、R2−Ga−Fe系合金におけるR、Gaのいずれかが本開示の範囲外(符号14−aはR2が範囲外、符号サンプルNo.14−dは、Gaが範囲外、符号14−hはR2、Gaが範囲外)であると高いHcJを得ることができない。このように、R、Ga(及び実験例13に示すようにFe)の含有量が本開示の範囲内にあることにより、高いBr及び高いHcJを得ることができる。
[R1−T1−Cu−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−Cu−B焼結体がおよそ表48の符号15−Aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3 以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表48に示す。表48における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。
R2−Ga−Fe系合金がおよそ表49の符号15−aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法でR2−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Ga−Fe系合金の組成を表49に示す。表49における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。
表50の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表50の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例12と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表50に示す。表53の通り、本開示の第一の熱処理温度(700℃以上1100℃以下)及び第二の熱処理温度(450℃以上600℃以下)である本発明例は高いBr及び高いHcJが得られていることがわかる。また、表50の通り、第一の熱処理における温度が800℃以上1000℃以下及び第二の熱処理における温度が480℃以上560℃以下であると、さらに高いHcJが得られている。これに対し、第一の熱処理温度及び第二の熱処理温度のいずれか本開示の範囲外(サンプルNo.15−1は第一の熱処理が範囲外、サンプルNo.15−5及び15−11は第二の熱処理が範囲外)であると高いHcJを得ることができない。
[R1−T1−Cu−B系焼結体を準備する工程]
R1−T1−Cu−B系焼結体がおよそ表51の符号16−A及び16−Bに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法で焼結体を作製した。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体の成分の結果を表51に示す。表51における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。なお、焼結体の酸素量をガス融解−赤外線吸収法で測定した結果、すべて0.2mass%前後であることを確認した。また、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した結果、0.1mass%前後であることを確認した。表51における「[T1]/[B]」は、T1を構成する各元素(ここではFe、Co、Al、Si、Mn)に対し、分析値(mass%)をそれぞれの元素の原子量で除したものを求め、それらの値を合計したもの(a)と、Bの分析値(mass%)をBの原子量で除したもの(b)との比(a/b)である。
R2−Ga−Fe系合金がおよそ表52の符号16−aに示す組成となるように、各元素を秤量する以外は実験例12と同じ方法でR2−Ga−Fe系合金を準備した。R2−Ga−Fe系合金の組成を表52に示す。表52における各成分は実験例12と同じ方法で測定した。
表53の第一の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第一の熱処理を実施した。
表53の第二の熱処理に示す温度及び時間でR2−Ga−Fe合金及びR1−T1−Cu−B系焼結体を加熱すること以外は実験例12と同じ方法で第二の熱処理を実施した。熱処理後の各サンプルを実験例12と同じ方法で加工しR−T−B系焼結磁石を得た。
得られたサンプルを、B−Hトレーサによって各試料のBr及びHcJを測定した。測定結果を表53に示す。また、サンプルの成分を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)を使用して測定した結果を表53に示す。表53の通り、R1−T1−Cu−B系焼結体にDy、Co、Ga、Cu、Zrが含まれていても高いBr及び高いHcJが得られていることがわかる。
2 R2−Cu−Ga−Fe系合金 (R2−Ga−Fe系合金)
3 処理容器
Claims (21)
- R:28mass%以上36mass%以下(Rは、希土類元素のうち少なくとも一種でありNd及びPrの少なくとも一方を必ず含む)、
B:0.73mass%以上0.96mass%以下、
Ga:0.1mass%以上1.0mass%以下、
Cu:0.1mass%以上1.0mass%以下、
T:60mass%以上(Tは、Fe、Co、Al、Mn、及びSiからなる群から選択された少なくとも1つであり、必ずFeを含み、T全体に対するFeの含有量が80mass%以上である)、
を含有し、
Bに対するTのmol比([T]/[B])が14.0超であり、
配向方向と垂直な断面における磁石表面部のR量は磁石中央部のR量より多く、
配向方向と垂直な断面における磁石表面部のGa量は磁石中央部のGa量より多く、
配向方向と垂直な断面における磁石表面部のBに対するTのmol比([T]/[B])は磁石中央部のBに対するTのmol比([T]/[B])より高い、R−T−B系焼結磁石。 - 配向方向と垂直な断面における磁石表面部のCu量は磁石中央部のCu量より多い、請求項1に記載のR−T−B系焼結磁石。
- 前記R−T−B系焼結磁石におけるBに対するTのmol比([T]/[B])比が14.0超16.4以下である、請求項1又は2に記載のR−T−B系焼結磁石。
- R1−T1−B系焼結体を準備する工程と、
R2−Cu−Ga−Fe系合金を準備する工程と、
前記R1−T1−B系焼結体の表面の少なくとも一部に、前記R2−Cu−Ga−Fe系合金の少なくとも一部を接触させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、700℃以上1100℃以下の温度で第一の熱処理を実施する工程と、
前記第一の熱処理が実施されたR1−T1−B系焼結体に対して、真空又は不活性ガス雰囲気中、450℃以上600℃以下の温度で第二の熱処理を実施する工程と、
を含み、
前記R1−T1−B系焼結体において、
R1は希土類元素のうち少なくとも一種であり、Nd及びPrの少なくとも一方を必ず含み、R1の含有量は、R1−T1−B系焼結体全体の27mass%以上35mass%以下であり、
T1はFe、Co、Al、Mn、およひSiからなる群から選択された少なくとも1つであり、T1は必ずFeを含有し、T1全体に対するFeの含有量が80mass%以上であり、
[T1]/[B]のmol比が14.0超15.0以下であり、
前記R2−Cu−Ga−Fe系合金において、
R2は希土類元素のうち少なくとも一種であり、Nd及びPrの少なくとも一方を必ず含み、R2の含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の35mass%以上85mass%以下であり、
Cuの含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の2.5mass%以上40mass%以下であり、
Gaの含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の2.5mass%以上40mass%以下であり、
Feの含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の10mass%以上45mass%以下である、R−T−B系焼結磁石の製造方法。 - 前記[T1]/[B]のmol比が14.3以上15.0以下である、請求項4に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R2−Cu−Ga−Fe系合金におけるFeの含有量は、R2−Cu−Ga−Fe系合金全体の15mass%以上40mass%以下である、請求項4又は5に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R2−Cu−Ga−Fe系合金中のR2の50mass%以上がPrである、請求項4から6のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R2−Cu−Ga−Fe系合金中のR2の70mass%以上がPrである、請求項4から7のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- R2−Cu−Ga−Fe系合金におけるR2、Cu、Ga、Feの合計の含有量が80mass%以上である、請求項4から8のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記第一の熱処理における温度が800℃以上1000℃以下である、請求項4から9のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記第二の熱処理における温度が480℃以上560℃以下である、請求項4から10のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R1−T1−B系焼結体を準備する工程は、原料合金を粒径D50が3μm以上10μm以下に粉砕した後、磁界中で配向させて焼結を行うことを含む、請求項4から11のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- R1−T1−Cu−B系焼結体を準備する工程と、
R2−Ga−Fe系合金を準備する工程と、
前記R1−T1−Cu−B系焼結体の表面の少なくとも一部に、前記R2−Ga−Fe系合金の少なくとも一部を接触させ、真空又は不活性ガス雰囲気中、700℃以上1100℃以下の温度で第一の熱処理を実施する工程と、
前記第一の熱処理が実施されたR1−T1−Cu−B系焼結体に対して、真空又は不活性ガス雰囲気中、450℃以上600℃以下の温度で第二の熱処理を実施する工程と、
を含み、
前記R1−T1−Cu−B系焼結体において、
R1は希土類元素のうち少なくとも一種であり、Nd及びPrの少なくとも一方を必ず含み、R1の含有量は、R1−T1−Cu−B系焼結体全体の27mass%以上35mass%以下であり、
T1はFe、Co、Al、Mn、およひSiからなる群から選択された少なくとも1つであり、T1は必ずFeを含有し、T1全体に対するFeの含有量が80mass%以上であり、
[T1]/[B]のmol比が14.0超15.0以下であり、
Cuの含有量は、R1−T1−Cu−B系焼結体全体の0.1mass%以上1.5mass%以下であり、
前記R2−Ga−Fe系合金において、
R2は希土類元素のうち少なくとも一種であり、Nd及びPrの少なくとも一方を必ず含み、R2の含有量は、R2−Ga−Fe系合金全体の35mass%以上85mass%以下であり、
Gaの含有量は、R2−Ga−Fe系合金全体の2.5mass%以上40mass%以下であり、
Feの含有量は、R2−Ga−Fe系合金全体の10mass%以上45mass%以下である、R−T−B系焼結磁石の製造方法。 - 前記[T1]/[B]のmol比が14.3以上15.0以下である、請求項13に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R2−Ga−Fe系合金におけるFeの含有量は、R2−Ga−Fe系合金全体の15mass%以上40mass%以下である、請求項13又は14に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R2−Ga−Fe系合金中のR2の50mass%以上がPrである、請求項13から15のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R2−Ga−Fe系合金中のR2の70mass%以上がPrである、請求項13から16のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- R2−Ga−Fe系合金におけるR2、Ga、Feの合計の含有量が80mass%以上である、請求項13から17のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記第一の熱処理における温度が800℃以上1000℃以下である、請求項13から18のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記第二の熱処理における温度が480℃以上560℃以下である、請求項13から19のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
- 前記R1−T1−Cu−B系焼結体を準備する工程は、原料合金を粒径D50が3μm以上10μm以下に粉砕した後、磁界中で配向させて焼結を行うことを含む、請求項13から20のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法。
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