JP7167665B2 - Rare earth magnet and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本開示は、R-Fe-B系希土類磁石(Rは希土類元素)及びその製造方法に関する。本開示は、特に、高温での保磁力の低下が抑制されているR-Fe-B系希土類磁石及びその製造方法に関する。 The present disclosure relates to an R—Fe—B system rare earth magnet (R is a rare earth element) and a method for producing the same. In particular, the present disclosure relates to an R—Fe—B rare earth magnet whose coercive force is suppressed from decreasing at high temperatures, and a method for producing the same.

R-Fe-B系希土類磁石は、主相と、主相の周囲に存在する粒界相とを備える。主相は、RFe14Bで表される組成を有しており、磁性相である。この主相によって、強い磁性を発現する。一方、粒界相は、主相の周囲に存在して、主相同士を磁気的に分断している。そして、この磁気分断によって、R-Fe-B系希土類磁石の保磁力は高められている。 An R--Fe--B rare earth magnet comprises a main phase and grain boundary phases around the main phase. The main phase has a composition represented by R 2 Fe 14 B and is a magnetic phase. This main phase exhibits strong magnetism. On the other hand, the grain boundary phase exists around the main phase and separates the main phases magnetically. This magnetic division enhances the coercive force of the R—Fe—B system rare earth magnet.

この磁気分断効果を高めるため、種々の試みが行われている。例えば、特許文献1には、主相と粒界相とを備える希土類磁石を前駆体として、その前駆体の内部に改質材を浸透させた希土類磁石が開示されている。 Various attempts have been made to enhance this magnetic separation effect. For example, Patent Document 1 discloses a rare earth magnet obtained by using a rare earth magnet having a main phase and a grain boundary phase as a precursor and infiltrating a modifier into the interior of the precursor.

特許文献1に開示された希土類磁石においては、主相と粒界相の間に中間相を有することによって、希土類磁石全体の保磁力が高められている。 In the rare earth magnet disclosed in Patent Document 1, the coercive force of the entire rare earth magnet is enhanced by having an intermediate phase between the main phase and the grain boundary phase.

国際公開第2014/196605A1号International Publication No. 2014/196605A1

R-Fe-B系希土類磁石は、高性能であるため、多様な分野へ、その使用が拡大している。そのため、R-Fe-B系希土類磁石が、高温環境下で使用されることも増加している。また、R-Fe-B系希土類磁石が、高出力モータに使用され、高出力を長時間にわたって維持したとき、モータの自己発熱等によって、R-Fe-B系希土類磁石が高温になる場合もある。 Due to their high performance, R--Fe--B rare earth magnets are being used in a wide variety of fields. Therefore, the use of R--Fe--B rare earth magnets in high-temperature environments is also increasing. Also, when an R--Fe--B rare earth magnet is used in a high-output motor and the high output is maintained for a long period of time, the temperature of the R--Fe--B rare earth magnet may rise due to self-heating of the motor. be.

R-Fe-B系希土類磁石が高温になったとき、保磁力が低下してしまうことがあることが知られている。 It is known that the coercive force of an R--Fe--B rare earth magnet may decrease when the temperature is high.

このことから、高温においても、保磁力の低下が抑制されている、R-Fe-B系希土類磁石が求められている、という課題を本発明者らは見出した。なお、本明細書において、高温とは、100~170℃、特に、140~160℃の範囲のことをいう。また、室温とは、20~25℃の範囲のことをいう。そして、R-Fe-B系希土類磁石とは、主相と、主相の周囲に存在する粒界相を備え、主相が、RFe14Bで表される組成を有する相を含んでいる磁石のことをいう。 Accordingly, the present inventors have found that there is a demand for an R--Fe--B rare earth magnet which is capable of suppressing a decrease in coercive force even at high temperatures. In this specification, high temperature means a temperature range of 100 to 170°C, particularly 140 to 160°C. Further, room temperature means a range of 20 to 25°C. An R--Fe-- B rare earth magnet comprises a main phase and a grain boundary phase existing around the main phase, and the main phase contains a phase having a composition represented by R.sub.2Fe.sub.14B . It refers to a magnet that has

本開示は、上記課題を解決するためになされたものである。本開示は、高温においても、保磁力の低下が抑制されている、R-Fe-B系希土類磁石及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems. An object of the present disclosure is to provide an R--Fe--B rare earth magnet in which a decrease in coercive force is suppressed even at high temperatures, and a method for producing the same.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、本開示の希土類磁石及びその製造方法を完成させた。本開示の希土類磁石及びその製造方法は、次の実施形態を含む。
〈1〉全体組成が(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu ・(R (1-a-b)(RはNd、Pr、Ce、及びLa以外の一種以上の希土類元素であり、MはAl、Au、Ag、Zn、In、及びMnからなる群より選ばれる一種以上の元素並びに不可避的不純物元素であり、RはNd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素であり、RはR以外の一種以上の希土類元素であり、MはR及びRと合金化することにより、R (1-a-b)の融点をRの融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素であり、
p、q、r、s、t、u、及びvが、原子%で、
5.0≦p≦20.0、
0≦q≦8.0、
4.0≦r≦6.5、
0≦s≦0.5、
0≦t≦0.5、
0≦u≦2.0、及び
0≦v≦10.0
であり、
x、y、z、w、a、及びbが、モル比で、
0.200≦x≦0.400、
0≦y≦0.100、
0.100≦z≦0.200、
0≦w≦0.100
0.50≦a≦0.80、及び
0≦b≦0.10
である)で表され、
主相と前記主相の周囲に存在する粒界相を有しており、
前記主相は、Nd:Pr:Ce:La:R=(1-x-y-z-w):x:y:z:wのモル比で希土類元素を含有しており、かつ、(Nd、Pr、Ce、La、R(Fe、Co)14B型の結晶構造を備える相を有しており、
前記粒界相は、Nd:Pr:Ce:La:R=(1-x-y-z-w):x:y:z:wのモル比で希土類元素を含有しており、かつ
前記z、前記z、及び前記zは、z<z<zの関係を有している、
希土類磁石。
〈2〉前記RがNdである、〈1〉項に記載の希土類磁石。
〈3〉前記MがCu、Al、及びCoからなる群より選ばれる一種以上の元素である、〈1〉又は〈2〉項に記載の希土類磁石。
〈4〉前記MがCuである、〈1〉~〈3〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈5〉前記zが0.100≦z≦0.150である、〈1〉~〈4〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈6〉前記xが0.250≦x≦0.350である、〈1〉~〈5〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈7〉前記主相の平均粒径が1~1000nmである、〈1〉~〈6〉項のいずれか一項に記載の希土類磁石。
〈8〉(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu (RはNd、Pr、Ce、及びLa以外の一種以上の希土類元素であり、MはAl、Au、Ag、Zn、In、及びMnからなる群より選ばれる一種以上の元素並びに不可避的不純物元素であり、
p、q、r、s、t、及びuが、原子%で、
5.0≦p≦20.0、
0≦q≦8.0、
4.0≦r≦6.5、
0≦s≦0.5、
0≦t≦0.5、及び
0≦u≦2.0
であり、かつ、
x、y、z、及びwが、モル比で、
0.200≦x≦0.400、
0≦y≦0.100、
0.100≦z≦0.200、及び
0≦w≦0.100
である)の組成を有する磁性薄帯又は磁性粉末を準備すること、及び
前記磁性薄帯又は前記磁性粉末を熱間で圧縮して成形体を得ること、
を含む、希土類磁石の製造方法。
〈9〉前記磁性薄帯又は前記磁性粉末を磁場中で圧縮して成形体を得る、〈8〉項に記載の方法。
〈10〉前記磁性薄帯又は前記磁性粉末をストリップキャスト法又はHDDR法で準備する、〈8〉又は〈9〉項に記載の方法。
〈11〉前記磁性薄帯又は前記磁性粉末を液体急冷法で準備する、〈8〉又は〈9〉項に記載の方法。
〈12〉前記成形体を、さらに、熱間で塑性加工して塑性変形体を得ることを含む、〈8〉~〈11〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈13〉(R (1-a-b)(RはNd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素であり、RはR以外の一種以上の希土類元素であり、MはR及びRと合金化することにより、R (1-a-b)の融点をRの融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素であり、かつ、a及びbが、それぞれ、0.50≦a≦0.80及び0≦b≦0.10である)で表される組成の合金を含有する改質材を準備すること、
前記成形体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記成形体の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、〈8〉~〈11〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈14〉(R (1-a-b)(RはNd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素であり、RはR以外の一種以上の希土類元素であり、MはR及びRと合金化することにより、R (1-a-b)の融点をRの融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素であり、かつ、a及びbが、それぞれ、0.50≦a≦0.80及び0≦b≦0.10である)で表される組成の合金を含有する改質材を準備すること、
前記塑性変形体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記塑性変形体の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、〈12〉項に記載の方法。
〈15〉前記RがNdである、〈8〉~〈14〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈16〉前記MがCu、Al、及びCoからなる群より選ばれる一種以上の元素である、〈8〉~〈15〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈17〉前記MがCuである、〈8〉~〈16〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈18〉前記zが0.100≦z≦0.150である、〈8〉~〈17〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈19〉前記xが0.250≦x≦0.350である、〈8〉~〈18〉項のいずれか一項に記載の方法。
In order to achieve the above object, the present inventors have made intensive studies and completed the rare earth magnet of the present disclosure and the method for producing the same. The rare earth magnet of the present disclosure and its manufacturing method include the following embodiments.
<1> The overall composition is (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pqrstu) Co q B r Ga s Cut M 1 u ·(R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) ) v (R 1 is one or more rare earth elements other than Nd, Pr, Ce, and La, and M 1 is one or more elements selected from the group consisting of Al, Au, Ag, Zn, In, and Mn, and an unavoidable impurity element, and R 2 is Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and from the group consisting of Gd R 3 is one or more selected elements, R 3 is one or more rare earth elements other than R 2 , and M 2 is R 2 a R 3 b M 2 ( 1- one or more alloying elements and unavoidable impurity elements that lower the melting point of ab) below the melting point of R2 ,
p, q, r, s, t, u, and v in atomic %,
5.0≦p≦20.0,
0≤q≤8.0,
4.0≦r≦6.5,
0≤s≤0.5,
0≤t≤0.5,
0≤u≤2.0, and 0≤v≤10.0
and
x, y, z, w, a, and b, in molar ratios,
0.200≦x≦0.400,
0≤y≤0.100,
0.100≦z≦0.200,
0≤w≤0.100
0.50≦a≦0.80 and 0≦b≦0.10
is ), and
It has a main phase and a grain boundary phase existing around the main phase,
The main phase contains rare earth elements in a molar ratio of Nd:Pr:Ce:La:R 1 =(1- xm - ym - zm - wm ): xm : ym : zm : wm and having a phase with a (Nd, Pr, Ce, La, R 1 ) 2 (Fe, Co) 14 B-type crystal structure,
The grain boundary phase comprises rare earth elements in a molar ratio of Nd :Pr:Ce:La:R 1 =(1- xb - yb - zb - wb ) : and wherein said z, said z m and said z b have a relationship of z m < z < z b ;
Rare earth magnet.
<2> The rare earth magnet according to <1>, wherein R2 is Nd.
<3> The rare earth magnet according to <1> or < 2 >, wherein M2 is at least one element selected from the group consisting of Cu, Al and Co.
<4> The rare earth magnet according to any one of <1> to <3>, wherein M2 is Cu.
<5> The rare earth magnet according to any one of <1> to <4>, wherein z satisfies 0.100≦z≦0.150.
<6> The rare earth magnet according to any one of <1> to <5>, wherein x satisfies 0.250≦x≦0.350.
<7> The rare earth magnet according to any one of <1> to <6>, wherein the main phase has an average particle size of 1 to 1000 nm.
<8> (Nd (1-x-y-z-w) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-p-q-r-stu) Co q B r Gas Cu t M 1 u (R 1 is one or more rare earth elements other than Nd, Pr, Ce, and La; M 1 is one or more selected from the group consisting of Al, Au, Ag, Zn, In, and Mn; elements and unavoidable impurity elements,
p, q, r, s, t, and u in atomic %,
5.0≦p≦20.0,
0≤q≤8.0,
4.0≦r≦6.5,
0≤s≤0.5,
0≤t≤0.5, and 0≤u≤2.0
and
x, y, z, and w, in molar ratios,
0.200≦x≦0.400,
0≤y≤0.100,
0.100≦z≦0.200, and 0≦w≦0.100
preparing a magnetic ribbon or magnetic powder having a composition of ), and hot-compressing the magnetic ribbon or the magnetic powder to obtain a compact,
A method for producing a rare earth magnet, comprising:
<9> The method according to <8>, wherein the magnetic ribbon or the magnetic powder is compressed in a magnetic field to obtain a compact.
<10> The method according to <8> or <9>, wherein the magnetic ribbon or the magnetic powder is prepared by a strip casting method or an HDDR method.
<11> The method according to <8> or <9>, wherein the magnetic ribbon or the magnetic powder is prepared by a liquid quenching method.
<12> The method according to any one of <8> to <11>, further comprising subjecting the molded body to plastic working in a hot state to obtain a plastically deformed body.
<13> (R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) ) v (R 2 is one or more elements selected from the group consisting of Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and Gd, R 3 is one or more rare earth elements other than R 2 , and M 2 is alloyed with R 2 and R 3 to increase the melting point of R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) to R 2 one or more alloying elements and unavoidable impurity elements that lower the melting point of , and a and b are 0.50 ≤ a ≤ 0.80 and 0 ≤ b ≤ 0.10, respectively) preparing a modified material containing an alloy with a composition
bringing the molded body and the modifier into contact with each other to obtain a contact body; and heat-treating the contact body to allow the melt of the modifier to permeate the interior of the molded body;
The method according to any one of <8> to <11>, comprising
<14> (R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) ) v (R 2 is one or more elements selected from the group consisting of Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and Gd, R 3 is one or more rare earth elements other than R 2 , and M 2 is alloyed with R 2 and R 3 to increase the melting point of R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) to R 2 one or more alloying elements and unavoidable impurity elements that lower the melting point of , and a and b are 0.50 ≤ a ≤ 0.80 and 0 ≤ b ≤ 0.10, respectively) preparing a modified material containing an alloy with a composition
bringing the plastically deformable body and the modifying material into contact with each other to obtain a contacting body, and heat-treating the contacting body to allow the melt of the modifying material to permeate the inside of the plastically deforming body;
The method according to <12>, comprising
<15> The method according to any one of <8> to <14>, wherein R 2 is Nd.
<16> The method according to any one of <8> to <15>, wherein M2 is one or more elements selected from the group consisting of Cu, Al and Co.
<17> The method according to any one of <8> to <16>, wherein M2 is Cu.
<18> The method according to any one of <8> to <17>, wherein z is 0.100≦z≦0.150.
<19> The method according to any one of <8> to <18>, wherein x is 0.250≦x≦0.350.

本開示によれば、希土類磁石中にNd、Pr、及びLaを共存させることによって、高温での保磁力の低下を抑制した希土類磁石及びその製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, by coexisting Nd, Pr, and La in the rare earth magnet, it is possible to provide a rare earth magnet that suppresses a decrease in coercive force at high temperatures, and a method for producing the same.

図1は、本開示の希土類磁石の組織の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the structure of the rare earth magnet of the present disclosure. 図2は、従来の希土類磁石の組織の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the structure of a conventional rare earth magnet. 図3は、液体急冷法によって、磁性薄帯を準備する方法を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method of preparing a magnetic ribbon by liquid quenching. 図4は、ストリップキャスト法によって、磁性薄帯を準備する方法を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method of preparing a magnetic ribbon by strip casting. 図5は、パンチとダイスを用いて磁性粉末を熱間で圧縮する方法を説明する模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a method of hot-compressing magnetic powder using a punch and a die. 図6は、パンチとダイスを用いて成形体を熱間で塑性加工する方法を説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a method of hot plastic working of a compact using a punch and a die. 図7は、希土類元素の種類とRFe14B相の格子定数(a軸及びc軸)との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the type of rare earth element and the lattice constant (a-axis and c-axis) of the R 2 Fe 14 B phase. 図8は、室温におけるRFe14B相の結晶構造を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the crystal structure of the R 2 Fe 14 B phase at room temperature. 図9は、高温におけるRFe14B相の結晶構造を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing the crystal structure of the R 2 Fe 14 B phase at high temperatures.

以下、本開示に係る希土類磁石及びその製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本開示に係る希土類磁石及びその製造方法を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of a rare earth magnet and a method for manufacturing the same according to the present disclosure will be described in detail. It should be noted that the embodiments shown below do not limit the rare earth magnet and the manufacturing method thereof according to the present disclosure.

R-Fe-B系希土類磁石の全体組成を有する溶湯が凝固すると、主相としてRFe14B相が生成し、主相の周囲に粒界相としてRリッチ相が生成する。本明細書では、特に断りのない限り、RFe14B相とは、RFe14Bで表される結晶構造を有する相を意味し、Rリッチ相とは、主相よりもRの含有割合が多い相を意味する。 When a molten metal having the overall composition of an R—Fe—B rare earth magnet solidifies, an R 2 Fe 14 B phase is formed as a main phase, and an R-rich phase is formed as a grain boundary phase around the main phase. In this specification, unless otherwise specified, the R 2 Fe 14 B phase means a phase having a crystal structure represented by R 2 Fe 14 B, and the R-rich phase means a phase having a higher R content than the main phase. It means a phase with a large content ratio.

R-Fe-B系希土類磁石において、1)主相の異方性磁界を高くする、2)主相の粒径を小さくする、3)主相同士を磁気分断する、と保磁力が向上する。このことから、保磁力の向上には、主相の異方性磁界の向上が重要である。また、磁石の温度が上昇するにしたがって、主相の異方性磁界は低下することが一般的である。したがって、高温時の保磁力の低下を抑制するには、高温時の異方性磁界の低下を抑制することが重要である。 In R—Fe—B rare earth magnets, the coercive force is improved by 1) increasing the anisotropic magnetic field of the main phase, 2) reducing the grain size of the main phase, and 3) magnetically separating the main phases. . Therefore, it is important to improve the anisotropic magnetic field of the main phase to improve the coercive force. Also, the anisotropic magnetic field of the main phase generally decreases as the temperature of the magnet increases. Therefore, in order to suppress the decrease in coercive force at high temperatures, it is important to suppress the decrease in the anisotropic magnetic field at high temperatures.

Fe14B相のうち、NdFe14B相は、室温時に優れ、高温時にも、異方性磁界の低下が比較的少ない。そのため、R-Fe-B系希土類磁石のRとして、Ndを選択することが多い。しかし、諸事情により、Ndの一部がNd以外の希土類元素で置換されることがある。Ndの一部がPrで置換されると、特に高温時の異方性磁界が低下する。しかし、Ndの一部がPrで置換されても、さらに、Ndの一部がLaで置換されると、高温時の異方性磁界の低下を抑制することができる。理論に拘束されないが、この理由について考えられる事項について、図面を用いて、次のとおり、説明する。 Among the R 2 Fe 14 B phases, the Nd 2 Fe 14 B phase is excellent at room temperature and exhibits relatively little decrease in anisotropic magnetic field even at high temperatures. Therefore, Nd is often selected as R for R—Fe—B based rare earth magnets. However, due to various circumstances, part of Nd may be replaced with a rare earth element other than Nd. When part of Nd is replaced with Pr, the anisotropic magnetic field is lowered especially at high temperatures. However, even if part of Nd is replaced with Pr, if part of Nd is further replaced with La, the decrease in the anisotropic magnetic field at high temperatures can be suppressed. Although not bound by theory, possible reasons for this will be explained with reference to the drawings as follows.

図7は、希土類元素の種類とRFe14B相の格子定数(a軸及びc軸)との関係を示すグラフである。なお、図7の出典は、E. Burzo, Rep. Prog. Phys., 61(1998), 1099-1266である。図8は、室温におけるRFe14B相の結晶構造を示す模式図である。図9は、高温におけるRFe14B相の結晶構造を示す模式図である。また、表1は、図7から、RFe14B相の格子定数(a軸及びc軸)を希土類元素の種類毎にまとめたものである。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the type of rare earth element and the lattice constant (a-axis and c-axis) of the R 2 Fe 14 B phase. It should be noted that the source of FIG. Burzo, Rep. Prog. Phys. , 61 (1998), 1099-1266. FIG. 8 is a schematic diagram showing the crystal structure of the R 2 Fe 14 B phase at room temperature. FIG. 9 is a schematic diagram showing the crystal structure of the R 2 Fe 14 B phase at high temperatures. Table 1 summarizes the lattice constants (a-axis and c-axis) of the R 2 Fe 14 B phase for each type of rare earth element from FIG.

Figure 0007167665000001
Figure 0007167665000001

Fe14B相の異方性磁界は、主として、RとFeの交換結合の大きさに依存する。図8及び図9に示すように、RFe14B相においては、温度が上昇すると、結晶格子が、a軸方向に縮小し、c軸方向に拡大する。結晶格子がa軸方向に縮小すると、RとFeの距離が短縮されるため、交換結合の大きさが増加する。しかし、従来のR-Fe-B系希土類磁石においては、温度の上昇によって、RとFeの電子スピンに揺らぎが生じて、前述の距離の短縮による交換結合の大きさの増加分以上に、交換結合の大きさが減少する。その結果、高温時には、RFe14B相の異方性磁界が著しく低下する。 The anisotropic magnetic field of the R 2 Fe 14 B phase mainly depends on the magnitude of the exchange coupling between R and Fe. As shown in FIGS. 8 and 9, in the R 2 Fe 14 B phase, as the temperature rises, the crystal lattice shrinks in the a-axis direction and expands in the c-axis direction. When the crystal lattice shrinks in the a-axis direction, the distance between R and Fe is shortened, so the magnitude of exchange coupling increases. However, in conventional R--Fe--B rare earth magnets, fluctuations occur in the electron spins of R and Fe due to temperature rise, and exchange bond size is reduced. As a result, the anisotropy field of the R 2 Fe 14 B phase is significantly reduced at high temperatures.

表1に示すように、格子定数の大きさは、a軸及びc軸ともに、LaFe14B相>PrFe14B相>NdFe14B相>CeFe14B相の関係を有する。そのため、Ndの一部がPr及び/又はLaで置換されると、RとFeの距離は拡張されるが、(Nd、Pr、La)Fe14B相の異方性磁界は予想されるほど低下しない。 As shown in Table 1, the lattice constants of both the a-axis and the c-axis have a relationship of La 2 Fe 14 B phase>Pr 2 Fe 14 B phase>Nd 2 Fe 14 B phase>Ce 2 Fe 14 B phase. have Therefore, when part of Nd is replaced with Pr and/or La, the distance between R and Fe is extended, but the anisotropy field of the (Nd, Pr, La) 2 Fe 14 B phase is expected does not drop as much.

R-Fe-B系希土類磁石の全体組成を有する溶湯のRが主としてNdとPrを含有する場合には、その溶湯が凝固すると、(Nd、Pr)Fe14B相が生成し、主相の周囲に粒界相として(Nd、Pr)リッチ相が生成する。このとき、NdとPrの合計含有量に対するNdとPrそれぞれのモル比については、主相におけるそれぞれのモル比と、粒界相におけるそれぞれのモル比は、実質的に同一である。 When the R of the molten metal having the overall composition of the R—Fe—B rare earth magnet mainly contains Nd and Pr, when the molten metal is solidified, the (Nd, Pr) 2 Fe 14 B phase is produced, and the main phase is A (Nd, Pr) rich phase is generated as a grain boundary phase around the . At this time, regarding the respective molar ratios of Nd and Pr with respect to the total content of Nd and Pr, the respective molar ratios in the main phase and the respective molar ratios in the grain boundary phase are substantially the same.

これに対し、R-Fe-B系希土類磁石の全体組成を有する溶湯のRが主としてNd、Pr、及びLaを含有する場合には、(Nd、Pr、La)Fe14B相が生成し、主相の周囲に粒界相として(Nd、Pr、La)Fe14B相が生成する。そして、Nd、Pr、及びLaの合計含有量に対するPrのモル比については、主相おけるPrのモル比と、粒界相におけるPrのモル比は、実質的に同一である。しかし、Nd、Pr、及びLaの合計含有量に対するLaのモル比は、主相においてよりも粒界相において高い。これは、結晶格子の安定性が、NdFe14B>PrFe14B>LaFe14Bであることから、Nd、Pr、及びLaを含有する溶湯が凝固するとき、Ndは主相を構成する元素になり易く、Laが優先的に粒界相に排出されるためである。そうすると、(Nd、Pr、La)Fe14B相において、Ndの含有量が高くなる。高温時の異方性磁界は、NdFe14B相>PrFe14B相>LaFe14B相であるため、(Nd、Pr、La)Fe14B相のNdのモル比が高いと、希土類磁石全体として、高温時の異方性磁界の低下を抑制できる。 On the other hand, when the R of the molten metal having the overall composition of the R—Fe—B rare earth magnet mainly contains Nd, Pr, and La, the (Nd, Pr, La) 2 Fe 14 B phase is produced. , a (Nd, Pr, La) 2 Fe 14 B phase is generated as a grain boundary phase around the main phase. As for the molar ratio of Pr to the total content of Nd, Pr and La, the molar ratio of Pr in the main phase and the molar ratio of Pr in the grain boundary phase are substantially the same. However, the molar ratio of La to the total content of Nd, Pr and La is higher in the grain boundary phase than in the main phase. This is because the stability of the crystal lattice is Nd 2 Fe 14 B>Pr 2 Fe 14 B>La 2 Fe 14 B, so when a melt containing Nd, Pr and La solidifies, Nd is mainly This is because La tends to become an element constituting a phase, and La is preferentially discharged to the grain boundary phase. As a result, the Nd content in the (Nd, Pr, La) 2 Fe 14 B phase increases. Since the anisotropic magnetic field at high temperature is Nd 2 Fe 14 B phase > Pr 2 Fe 14 B phase > La 2 Fe 14 B phase, the molar ratio of Nd in the (Nd, Pr, La) 2 Fe 14 B phase is When is high, the entire rare earth magnet can suppress a decrease in the anisotropic magnetic field at high temperatures.

Rが、Nd、Pr、及びLaの他に、少量のCeを含有する場合には、主相として(Nd、Pr、Ce、La)Fe14B相が生成し、主相の周囲に粒界相として(Nd、Pr、Ce、La)Fe14B相が生成する。そして、Nd、Pr、Ce、及びLaの合計含有量に対するCeのモル比は、主相においてよりも粒界相において若干高い。これは、結晶格子の安定性が、NdFe14B相>PrFe14B相>CeFe14B相>LaFe14B相であることから、Nd、Pr、Ce、及びLaを含有する溶湯が凝固するとき、Ndは主相を構成する元素になり易く、Laほどではないが、Ceも優先的に粒界相に排出されるためである。そのため、(Nd、Pr、Ce、La)Fe14B相において、Ndの含有量が高まり、希土類磁石全体として、高温時の異方性磁界の低下を抑制できる。また、上述したように、a軸の格子定数は、LaFe14B相>PrFe14B相>NdFe14B相>CeFe14B相の関係を有するため、Ndの一部をCeで置換すると、RとFeの距離は小さくなり、異方性磁界の低下の抑制に寄与する。 When R contains a small amount of Ce in addition to Nd, Pr, and La, a (Nd, Pr, Ce, La) 2 Fe 14 B phase is produced as the main phase, and grains are formed around the main phase. A (Nd, Pr, Ce, La) 2 Fe 14 B phase is produced as an interfacial phase. And the molar ratio of Ce to the total content of Nd, Pr, Ce and La is slightly higher in the grain boundary phase than in the main phase. This is because the stability of the crystal lattice is Nd 2 Fe 14 B phase > Pr 2 Fe 14 B phase > Ce 2 Fe 14 B phase > La 2 Fe 14 B phase. This is because, when the molten metal containing is solidified, Nd tends to become an element constituting the main phase, and Ce is also preferentially discharged into the grain boundary phase, though not as much as La. Therefore, in the (Nd, Pr, Ce, La) 2 Fe 14 B phase, the Nd content is increased, and the decrease in the anisotropic magnetic field at high temperatures can be suppressed in the rare earth magnet as a whole. In addition, as described above, the lattice constant of the a-axis has a relationship of La 2 Fe 14 B phase>Pr 2 Fe 14 B phase>Nd 2 Fe 14 B phase>Ce 2 Fe 14 B phase. When the moieties are replaced with Ce, the distance between R and Fe is reduced, which contributes to suppressing the decrease in the anisotropic magnetic field.

さらに、LaFe14B相とNdFe14B相とでは、格子定数の差が大きいため、Ndの一部をLaで置換すると、結晶格子の歪は大きくなる。しかし、PrFe14B相の格子定数の大きさは、LaFe14B相の格子定数の大きさとNdFe14B相の格子定数の大きさの間であることから、Ndの一部をLaとPrで置換すると、Prによって歪が緩和されて、異方性磁界の低下の抑制に寄与する。 Furthermore, since there is a large difference in lattice constant between the La 2 Fe 14 B phase and the Nd 2 Fe 14 B phase, substituting a portion of Nd with La increases the distortion of the crystal lattice. However, the lattice constant of the Pr 2 Fe 14 B phase is between the lattice constant of the La 2 Fe 14 B phase and the lattice constant of the Nd 2 Fe 14 B phase. When the portion is replaced with La and Pr, strain is relaxed by Pr, which contributes to suppressing a decrease in the anisotropic magnetic field.

これまでに説明した事項に基づく、本開示に係る希土類磁石及びその製造方法の構成要件を次に説明する。 Constituent requirements of the rare earth magnet according to the present disclosure and the method for producing the same based on the matters described above will now be described.

《希土類磁石》
まず、本開示の希土類磁石の構成要件について説明する。
《Rare earth magnet》
First, the constituent elements of the rare earth magnet of the present disclosure will be described.

〈全体組成〉
本開示の希土類磁石の全体組成は、式(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu ・(R (1-a-b)で表される。本開示の希土類磁石は、主相と、主相の周囲に存在する粒界相を有する。「全体組成」とは、主相と粒界相を合わせた希土類磁石全体の組成を意味する。
<Overall composition>
The overall composition of the rare earth magnet of the present disclosure has the formula (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pqrstu ) Co q B r Gas Cut M 1 u · ( R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) ) v . A rare earth magnet of the present disclosure has a main phase and a grain boundary phase existing around the main phase. "Overall composition" means the composition of the entire rare earth magnet including the main phase and the grain boundary phase.

本開示の希土類磁石は、(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu で表される希土類磁石を基本とする。本開示の希土類磁石は、この基本とする希土類磁石に、R (1-a-b)で表される合金を含有する改質材を任意に浸透させてもよい。改質材を浸透させる場合には、基本とする希土類磁石は、希土類磁石前駆体である。改質材の働きについては後述する。 The rare earth magnet of the present disclosure has (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pqrstu) Co q B It is based on a rare earth magnet represented by rGasCutM1u . The rare earth magnet of the present disclosure may optionally be impregnated with a modifier containing an alloy represented by R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) in this base rare earth magnet. When the modifier is impregnated, the base rare earth magnet is a rare earth magnet precursor. The function of the modifier will be described later.

本開示の希土類磁石の全体組成を表す式において、(R (1-a-b)は、改質材に由来する組成を表す。改質材を浸透させない場合、v=0であり、本開示の希土類磁石の全体組成は、(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu で表される。一方、改質材を浸透させる場合、vは0でない正の値であり、本開示の希土類磁石の全体組成は、(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu ・(R (1-a-b)で表される。 In the formula representing the overall composition of the rare earth magnet of the present disclosure, (R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) ) v represents the composition derived from the modifier. When no modifier is permeated, v=0 and the overall composition of the rare earth magnet of the present disclosure is (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe ( 100-pqrstu) Co q B r Ga s Cu t M 1 u . On the other hand, when the modifier is permeated, v is a non-zero positive value, and the overall composition of the rare earth magnet of the present disclosure is (Nd (1-x-y-zw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pqrstu) Co qBrGasCut M 1 u (R 2 a R 3 b M 2 ( 1 -ab) ) v is represented by

上式中、Ndはネオジム、Prはプラセオジム、Ceはセリウム、Laはランタン、そして、Rは、Nd、Pr、Ce、及びLa以外の一種以上の希土類元素である。Feは鉄、Coはコバルト、Bはホウ素、Gaはガリウム、そして、Cuは銅である。Mは、Al、Au、Ag、Zn、In、及びMnからなる群より選ばれる一種以上の元素並びに不可避的不純物元素である。Alはアルミニウム、Auは金、Agは銀、Znは亜鉛、Inはインジウム、そして、Mnはマンガンである。Rは、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素である。Ndはネオジム、Prはプラセオジム、Pmはプロメチウム、Smはサマリウム、Euはユウロビウム、そして、Gdはガドリニウムである。Mは、R及びRと合金化することによって、R (1-a-b)の融点を、Rの融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素である。 where Nd is neodymium, Pr is praseodymium, Ce is cerium, La is lanthanum, and R1 is one or more rare earth elements other than Nd, Pr, Ce, and La. Fe is iron, Co is cobalt, B is boron, Ga is gallium, and Cu is copper. M1 is one or more elements selected from the group consisting of Al, Au, Ag, Zn, In, and Mn, and unavoidable impurity elements. Al is aluminum, Au is gold, Ag is silver, Zn is zinc, In is indium, and Mn is manganese. R2 is one or more elements selected from the group consisting of Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and Gd. Nd is neodymium, Pr is praseodymium, Pm is promethium, Sm is samarium, Eu is eurobium and Gd is gadolinium. M 2 is one or more alloying elements that lower the melting point of R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) below the melting point of R 2 by alloying with R 2 and R 3 and unavoidable impurity element.

本明細書において、希土類元素は、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuの17元素である。Scはスカンジウム、Yはイットリウム、Laはランタン、Ceはセリウム、Prはプラセオジム、Ndはネオジム、Pmはプロメチウム、Smはサマリウム、Euはユウロビウム、Gdはガドリニウム、Tbはテルビウム、Dyはジスプロシウム、Hoはホルミウム、Erはエルビウム、Tmはツリウム、Ybはイッテルビウム、そして、Luはルテニウムである。これらのうち、Sc、Y、La、及びCeは、軽希土類元素である。Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、及びGdは、中希土類元素である。Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuは、重希土類元素である。なお、一般に、重希土類元素の希少性は高く、軽希土類元素の希少性は低い。中希土類元素の希少性は、重希土類元素と軽希土類元素の間である。 In this specification, the rare earth elements are the 17 elements of Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. Sc is scandium, Y is yttrium, La is lanthanum, Ce is cerium, Pr is praseodymium, Nd is neodymium, Pm is promethium, Sm is samarium, Eu is eurobium, Gd is gadolinium, Tb is terbium, Dy is dysprosium, and Ho is Holmium, Er is erbium, Tm is thulium, Yb is ytterbium, and Lu is ruthenium. Among these, Sc, Y, La, and Ce are light rare earth elements. Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, and Gd are middle rare earth elements. Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu are heavy rare earth elements. In general, heavy rare earth elements are highly rare, and light rare earth elements are relatively rare. The rarity of the medium rare earth elements is between the heavy rare earth elements and the light rare earth elements.

次に、p、q、r、s、t、u、及びv、並びに、x、y、z、w、a、及びbについて説明する。 Next, p, q, r, s, t, u, and v, and x, y, z, w, a, and b are described.

p、q、r、s、t、及びuは、それぞれ、希土類磁石の次の含有量を示す。pはNd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量であり、qはCoの含有量であり、rはBの含有量であり、sはGaの含有量であり、tはCuの含有量であり、そして、uはMの含有量である。また、vは、希土類磁石前駆体に対する、改質材中の合金の浸透量を示す。すなわち、vは、R、R、及びMの合計含有量を示す。p、q、r、s、t、u、及びvの値は、それぞれ、原子%である。 p, q, r, s, t, and u indicate the following contents of rare earth magnets, respectively. p is the total content of Nd, Pr, Ce, La, and R1 , q is the content of Co, r is the content of B, s is the content of Ga, and t is Cu and u is the content of M1 . Also, v indicates the amount of penetration of the alloy in the modifier into the rare earth magnet precursor. That is, v represents the total content of R 2 , R 3 and M 2 . The values of p, q, r, s, t, u, and v are each atomic %.

x、y、z、及びwの値は、それぞれ、希土類磁石の次のモル比(含有割合)である。xは、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Prのモル比を示す。yは、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Ceのモル比を示す。zは、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Laのモル比を示す。wは、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Rのモル比を示す。a及びbの値は、それぞれ、改質材の次のモル比(含有割合)である。aは、R、R、及びMの合計含有量に対する、Rのモル比を示す。bは、R、R、及びMの合計含有量に対する、Rのモル比を示す。 The values of x, y, z, and w are the following molar ratios (content ratios) of the rare earth magnet, respectively. x indicates the molar ratio of Pr to the total content of Nd, Pr, Ce, La and R1 . y indicates the molar ratio of Ce to the total content of Nd, Pr, Ce, La and R1 . z indicates the molar ratio of La to the total content of Nd, Pr, Ce, La and R1 . w indicates the molar ratio of R1 to the total content of Nd, Pr, Ce, La and R1 . The values of a and b are the following molar ratios (content ratios) of the modifier, respectively. a indicates the molar ratio of R 2 to the total content of R 2 , R 3 and M 2 . b indicates the molar ratio of R 3 to the total content of R 2 , R 3 and M 2 .

上述した式で表される希土類磁石の構成元素について、次に説明する。 The constituent elements of the rare earth magnet represented by the above formula will be explained below.

〈Nd〉
Ndは、本開示の希土類磁石に必須の主要成分である。本開示の希土類磁石のNdの一部は、Pr及びLaで置換される。また、本開示の希土類磁石のNdの一部は、任意に、Ce及びRで置換される。希土類磁石におけるNdのモル比は、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対して、1-x-y-z-wで表される。
<Nd>
Nd is an essential major component of the rare earth magnets of the present disclosure. A portion of Nd in the rare earth magnets of the present disclosure is replaced with Pr and La. Also, a portion of Nd in the rare earth magnets of the present disclosure is optionally replaced with Ce and R1 . The molar ratio of Nd in the rare earth magnet is expressed as 1-xyzw with respect to the total content of Nd, Pr, Ce, La and R1 .

〈Pr〉
Prは、本開示の希土類磁石に必須の成分である。本開示の希土類磁石のNdの一部がPrで置換されても、室温時及び高温時のいずれも、磁化の低下は比較的小さい。一方、本開示の希土類磁石のNdの一部がPrで置換されると、主相の異方性磁界は、特に高温時に低下する。この高温時の異方性磁界の低下を抑制するため、本開示の希土類磁石のNdの一部が、さらに、Laで置換される。上述したとおり、PrFe14B相の格子定数の値が、LaFe14B相の格子定数の値とNdFe14B相の格子定数の値の間であることを利用して、LaFe14B相とNdFe14B相との格子定数の値の差が大きいことの弊害を抑制する。
<Pr>
Pr is an essential component of the rare earth magnets of the present disclosure. Even if a portion of Nd in the rare earth magnet of the present disclosure is replaced with Pr, the decrease in magnetization is relatively small both at room temperature and at high temperature. On the other hand, when a portion of Nd in the rare earth magnet of the present disclosure is replaced with Pr, the anisotropy field of the main phase is reduced, especially at high temperatures. In order to suppress the decrease in the anisotropic magnetic field at high temperatures, part of the Nd in the rare earth magnet of the present disclosure is further replaced with La. As described above, utilizing the fact that the lattice constant value of the Pr 2 Fe 14 B phase is between the lattice constant value of the La 2 Fe 14 B phase and the lattice constant value of the Nd 2 Fe 14 B phase, It suppresses the harmful effects of the large difference in lattice constant between the La 2 Fe 14 B phase and the Nd 2 Fe 14 B phase.

Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Prのモル比xが0.200以上ならば、相対的にLaのモル比が過剰にならず、主相の結晶格子内でRとFeが過剰に離間せず、結晶格子内の歪も少ない。その結果、特に高温時に、主相の異方性磁界の低下を抑制することができる。この観点からは、xは、0.220以上、0.240以上、0.250以上、0.260以上、又は0.280以上であってよい。一方、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Prのモル比xが0.400以下ならば、相対的にLaのモル比が過少にならず、希土類磁石の組成を有する溶湯の凝固時に、粒界相に多くのLaが優先的に排出され、主相中にNdのモル比が増加する。その結果、特に高温時に、主相の異方性磁界の低下を抑制することができる。この観点からは、xは、0.380以下、0.360以下、0.350以下、0.340以下、0.335以下、又は0.330以下であってよい。 If the molar ratio x of Pr with respect to the total content of Nd, Pr, Ce, La, and R1 is 0.200 or more, the molar ratio of La is not relatively excessive, and in the crystal lattice of the main phase R and Fe are not separated excessively, and the strain in the crystal lattice is small. As a result, a decrease in the anisotropic magnetic field of the main phase can be suppressed, especially at high temperatures. From this point of view, x may be 0.220 or greater, 0.240 or greater, 0.250 or greater, 0.260 or greater, or 0.280 or greater. On the other hand, if the molar ratio x of Pr to the total content of Nd, Pr, Ce, La, and R1 is 0.400 or less, the molar ratio of La is not relatively too small, and the composition of the rare earth magnet is At the time of solidification of the molten metal, a large amount of La is preferentially discharged into the grain boundary phase, and the molar ratio of Nd in the main phase increases. As a result, a decrease in the anisotropic magnetic field of the main phase can be suppressed, especially at high temperatures. From this point of view, x may be 0.380 or less, 0.360 or less, 0.350 or less, 0.340 or less, 0.335 or less, or 0.330 or less.

〈La〉
Laは、本開示の希土類磁石に必須の成分である。上述したとおり、Ndの一部をPrで置換しても、さらに、Ndの一部をLaで置換することにより、高温時において、主相の異方性磁界の低下を抑制することができる。
<La>
La is an essential component of the rare earth magnets of the present disclosure. As described above, even if part of Nd is replaced with Pr, further replacing part of Nd with La can suppress the decrease in the anisotropic magnetic field of the main phase at high temperatures.

Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Laのモル比zが0.100以上ならば、希土類磁石の組成を有する溶湯の凝固時に、粒界相に多くのLaが優先的に排出され、主相中にNdのモル比が増加する。その結果、特に高温時に、主相の異方性磁界の低下を抑制することができる。この観点からは、zは、0.110以上、0.115以上、又は0.120以上であってよい。一方、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Laのモル比zが0.200以下ならば、主相の結晶格子内でRとFeが過剰に離間せず、結晶格子内の歪も少ない。この観点からは、zは、0.190以下、0.170以下、0.150以下、0.130以下、又は0.125以下であってよい。 If the molar ratio z of La to the total content of Nd, Pr, Ce, La, and R1 is 0.100 or more, a large amount of La preferentially exists in the grain boundary phase during solidification of the molten metal having the composition of the rare earth magnet. , increasing the molar ratio of Nd in the main phase. As a result, a decrease in the anisotropic magnetic field of the main phase can be suppressed, especially at high temperatures. From this point of view, z may be 0.110 or greater, 0.115 or greater, or 0.120 or greater. On the other hand, if the molar ratio z of La to the total content of Nd, Pr, Ce, La, and R1 is 0.200 or less, R and Fe are not excessively separated in the crystal lattice of the main phase, and the crystal The strain in the lattice is also small. From this point of view, z may be 0.190 or less, 0.170 or less, 0.150 or less, 0.130 or less, or 0.125 or less.

〈Ce〉
Ceは、本開示の希土類磁石に任意で含有してもよい成分である。上述したとおり、希土類磁石の組成を有する溶湯の凝固時に、粒界相にCeが優先的に排出して、主相中にNdのモル比が増加する。その結果、特に高温時に、主相の異方性磁界の低下を抑制に寄与する。一方、CeFe14B相の格子定数は、上述したとおり、非常に小さいため、NdFe14B相の格子定数との格子定数の差が大きくなるが、少量であれば、主相に歪を生じさせ、その結果、主相の異方性磁界を低下させるおそれは小さい。
〈Ce〉
Ce is a component that may optionally be contained in the rare earth magnets of the present disclosure. As described above, during the solidification of the molten metal having the composition of the rare earth magnet, Ce is preferentially discharged to the grain boundary phase, and the molar ratio of Nd increases in the main phase. As a result, it contributes to suppressing a decrease in the anisotropic magnetic field of the main phase, especially at high temperatures. On the other hand, since the lattice constant of the Ce 2 Fe 14 B phase is very small as described above, the difference between the lattice constant of the Nd 2 Fe 14 B phase and the lattice constant of the Nd 2 Fe 14 B phase is large. There is little risk of causing strain and, as a result, reducing the anisotropic magnetic field of the main phase.

Ceは微量でも、主相の異方性磁界の低下を抑制に寄与する。Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Ceのモル比yが0.005以上ならば、主相の異方性磁界の低下が抑制されていることを実質的に認識できる。この観点からは、yは0.010以上、0.020以上、又は0.030以上であってよい。一方、Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量に対する、Ceのモル比yが0.100以下ならば、主相に歪を生じさせるおそれは小さい。この観点からは、yは0.080以下、0.060以下、0.050以下、又は0.045以下であってよい。なお、Ceは、本開示の希土類磁石に含有しなくてもよく、その場合、yは0である。 Even a very small amount of Ce contributes to suppressing a decrease in the anisotropic magnetic field of the main phase. It is substantially recognized that if the molar ratio y of Ce to the total content of Nd, Pr, Ce, La, and R1 is 0.005 or more, the decrease in the anisotropic magnetic field of the main phase is suppressed. can. From this point of view, y may be 0.010 or greater, 0.020 or greater, or 0.030 or greater. On the other hand, if the molar ratio y of Ce to the total content of Nd, Pr, Ce, La and R1 is 0.100 or less, the main phase is less likely to be distorted. From this point of view, y may be 0.080 or less, 0.060 or less, 0.050 or less, or 0.045 or less. Note that Ce may not be contained in the rare earth magnet of the present disclosure, and y is 0 in that case.

〈R
は、Nd、Pr、Ce、及びLa以外の一種以上の希土類元素である。Nd、Pr、Ce、及びLaの原材料等において、Nd、Pr、Ce、及びLa以外の希土類元素Rを皆無にすることは難しい。しかし、Rのモル比wの値が0~0.10であれば、本開示の希土類磁石の特性は、yの値が0であるときと、実質的に同等と考えてよい。
<R 1 >
R 1 is one or more rare earth elements other than Nd, Pr, Ce, and La. It is difficult to eliminate rare earth elements R1 other than Nd, Pr, Ce, and La from the raw materials of Nd, Pr, Ce, and La. However, when the value of the molar ratio w of R 1 is 0 to 0.10, the properties of the rare earth magnets of the present disclosure may be considered to be substantially the same as when the value of y is 0.

原材料の純度を過剰に上昇させることは、製造コストの上昇を招くため、wの値は、0.010以上、0.020以上、0.030以上、0.040以上、又は0.050以上であってよい。一方、wの値は、製造コストの上昇を招かない限り、低い方がよく、0.090以下、0.080以下、0.070以下、又は0.060以下であってよい。 Since excessively increasing the purity of raw materials leads to an increase in manufacturing costs, the value of w is 0.010 or more, 0.020 or more, 0.030 or more, 0.040 or more, or 0.050 or more. It's okay. On the other hand, the value of w is preferably as low as possible, and may be 0.090 or less, 0.080 or less, 0.070 or less, or 0.060 or less, as long as it does not increase the manufacturing cost.

〈Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量〉
Nd、Pr、Ce、La、及びRの合計含有量pが、5.0原子%以上であれば、(Nd、Pr、Ce、La、RFe14Bで表される主相が生成され易い。この観点からは、pは、7.0原子%以上、9.0原子%以上、11.0原子%以上、又は13.0原子%以上であってよい。一方、pが20.0原子%以下であれば、粒界相の含有割合(体積率)が過剰になることはない。この観点からは、19.0原子%以下、18.0原子%以下、又は17.0原子%以下であってよい。
<Total content of Nd, Pr, Ce, La, and R1 >
If the total content p of Nd, Pr, Ce, La, and R1 is 5.0 atomic % or more, the main phase represented by ( Nd, Pr, Ce, La, R1 ) 2Fe14B is easily generated. From this point of view, p may be 7.0 atomic % or more, 9.0 atomic % or more, 11.0 atomic % or more, or 13.0 atomic % or more. On the other hand, when p is 20.0 atomic % or less, the grain boundary phase content (volume fraction) does not become excessive. From this point of view, it may be 19.0 atomic % or less, 18.0 atomic % or less, or 17.0 atomic % or less.

〈B〉
Bは、主相の含有量と、粒界相中のFeを含む磁性相の含有量に影響を与える。Bの含有量が少なすぎると、(Nd、Pr、Ce、La)Fe14Bで表される主相が生成され難くなる。Bの含有量rが4.0原子%以上であれば、(Nd、Pr、Ce、La)Fe14Bで表される主相が生成され難くなることはない。この観点からは、rは、4.5原子%以上、5.0原子%以上、又は5.5原子%以上であってよい。一方、Bの含有量rが過剰であると、粒界相に、RFe相等のFeを含む磁性相が生成されやすくなる。rが6.5原子%以下であれば、α-Fe相が多量に生成し難い。この観点からは、rは、6.3原子%以下又は6.0原子%以下であってよい。
<B>
B affects the content of the main phase and the content of the magnetic phase containing Fe in the grain boundary phase. If the B content is too low, the main phase represented by (Nd, Pr, Ce, La) 2 Fe 14 B will be difficult to generate. When the content r of B is 4.0 atomic % or more, the main phase represented by (Nd, Pr, Ce, La) 2 Fe 14 B is not difficult to be generated. From this point of view, r may be 4.5 atomic % or more, 5.0 atomic % or more, or 5.5 atomic % or more. On the other hand, when the B content r is excessive, magnetic phases containing Fe such as the RFe 4 B 4 phase are likely to be generated in the grain boundary phase. If r is 6.5 atomic % or less, it is difficult to generate a large amount of α-Fe phase. From this point of view, r may be 6.3 atomic % or less or 6.0 atomic % or less.

〈Co〉
Coは、主相及び粒界相で、Feと置換可能な元素である。本明細書で、Feと記載されている場合には、Feの一部がCoで置換可能である。例えば、(Nd、Ce、La)Fe14B相のFeの一部がCoで置換されて、(Nd、Ce、La)(Fe、Co)14B相となる。また、粒界相中のFeを含む磁性相(RFe17相等)は、そのFeの一部がCoで置換された磁性相(R(Fe、Co)17相等)になる。
〈Co〉
Co is an element that can be substituted for Fe in the main phase and grain boundary phase. In this specification, when Fe is described, part of Fe can be replaced with Co. For example, part of Fe in the (Nd, Ce, La) 2 Fe 14 B phase is replaced with Co to form the (Nd, Ce, La) 2 (Fe, Co) 14 B phase. Also, the magnetic phase containing Fe in the grain boundary phase (R 2 Fe 17 phase, etc.) becomes a magnetic phase (R 2 (Fe, Co) 17 phase, etc.) in which a part of the Fe is substituted with Co.

このように、Feの一部がCoで置換されることにより、各相のキュリー点が向上する。キュリー点の向上を望まない場合には、Coを含有しなくてもよく、Coの含有は必須ではない。Coの含有量qが0.5原子%以上であれば、キュリー点の向上が実質的に認められる。キュリー点の向上の観点からは、1.0原子%以上、2.0原子%以上、3.0原子%以上、又は4.0原子%以上であってよい。一方、Coは高価であるため、経済的観点から、Coの含有量qは、8.0原子%以下、7.0原子%以下、又は0.6原子%以下であってよい。 By substituting a part of Fe with Co in this way, the Curie point of each phase is improved. If the Curie point is not desired to be improved, Co may be omitted, and the inclusion of Co is not essential. When the Co content q is 0.5 atomic % or more, the Curie point is substantially improved. From the viewpoint of improving the Curie point, it may be 1.0 atomic % or more, 2.0 atomic % or more, 3.0 atomic % or more, or 4.0 atomic % or more. On the other hand, since Co is expensive, from an economical point of view, the Co content q may be 8.0 atomic % or less, 7.0 atomic % or less, or 0.6 atomic % or less.

〈Ga〉
Gaは粒界相の融点を低下させる元素で、本開示の希土類磁石に任意に含有してよい。液体急冷法等で磁性薄帯等を得て、その磁性薄帯等から成形体を得るとき、及び/又は、成形体から塑性変形体を得るときに、Gaの含有によって粒界相の融点が低下し、潤滑性が増加するため、金型寿命の向上等に寄与する。この観点から、Gaの含有量sは、0原子%以上、0.1原子%以上、0.2原子%以上、又は0.3原子%以上であってよく、0.5原子%以下又は0.4原子%以下であってよい。なお、成形体及び塑性変形体については後述する。
<Ga>
Ga is an element that lowers the melting point of the grain boundary phase and may optionally be contained in the rare earth magnet of the present disclosure. When a magnetic ribbon or the like is obtained by a liquid quenching method or the like and a compact is obtained from the magnetic ribbon or the like, and/or a plastically deformed compact is obtained from the compact, the melting point of the grain boundary phase is lowered by the inclusion of Ga. This contributes to the improvement of mold life, etc. From this point of view, the Ga content s may be 0 atomic % or more, 0.1 atomic % or more, 0.2 atomic % or more, or 0.3 atomic % or more, and 0.5 atomic % or less or 0 .4 atomic % or less. The molded body and the plastic deformation body will be described later.

〈Cu〉
Cuは粒界相の融点を低下させる元素で、本開示の希土類磁石に任意に含有してよい。液体急冷法等で磁性薄帯等を得て、その磁性薄帯等から成形体を得るとき、及び/又は、成形体から塑性変形体を得るときに、Cuの含有によって粒界相の融点が低下し、潤滑性が増加するため、金型寿命の向上等に寄与する。この観点から、Cuの含有量tは、0原子%以上、0.1原子%以上、0.2原子%以上、又は0.3原子%以上であってよく、0.5原子%以下又は0.4原子%以下であってよい。なお、成形体及び塑性変形体については後述する。
<Cu>
Cu is an element that lowers the melting point of the grain boundary phase and may optionally be contained in the rare earth magnet of the present disclosure. When a magnetic ribbon or the like is obtained by a liquid quenching method or the like and a compact is obtained from the magnetic ribbon or the like, and/or a plastically deformed compact is obtained from the compact, the melting point of the grain boundary phase is lowered by the inclusion of Cu. This contributes to the improvement of mold life, etc. From this point of view, the Cu content t may be 0 atomic % or more, 0.1 atomic % or more, 0.2 atomic % or more, or 0.3 atomic % or more, and 0.5 atomic % or less or 0 .4 atomic % or less. The molded body and the plastic deformation body will be described later.

〈M
は、本開示の希土類磁石の特性を損なわない範囲で含有することができる。Mには不可避的不純物元素を含んでよい。不可避的不純物元素とは、希土類磁石の原材料に含まれる不純物元素、あるいは、製造工程で混入してしまう不純物元素等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物元素のことをいう。製造工程で混入してしまう不純物元素等には、製造上の都合により、磁気特性に影響を与えない範囲で含有させる元素を含む。
< M1 >
M1 can be contained within a range that does not impair the properties of the rare earth magnet of the present disclosure. M1 may contain unavoidable impurity elements. Unavoidable impurity elements are impurity elements contained in the raw materials of rare earth magnets, or impurity elements mixed in during the manufacturing process. Impurity elements that increase costs. Impurity elements and the like that are mixed in during the manufacturing process include elements that are contained within a range that does not affect the magnetic properties due to manufacturing circumstances.

本開示の希土類磁石の特性を損なわない範囲で含有することができる元素としては、Al、Au、Ag、Zn、In、及びMnが挙げられる。 Elements that can be contained within a range that does not impair the properties of the rare earth magnet of the present disclosure include Al, Au, Ag, Zn, In, and Mn.

Al、Zn、In、Au、及びAgは、液体急冷法等で得られる磁性薄帯等の内部に存在する粒界相の融点を低下させる。これにより、磁性薄帯若しくは磁性粉末から成形体を得るとき、及び/又は、成形体から塑性変形体を得るとき、金型寿命の向上等に有利であるが、これらの元素の含有は必須ではない。そして、Mの含有量の上限以下であれば、これらの元素は、実質的に磁気特性に影響を与えない。これらの元素は、磁気特性の観点からは、不可避的不純物元素とみなしてもよい。なお、成形体及び塑性変形体については後述する。 Al, Zn, In, Au, and Ag lower the melting point of the grain boundary phase present inside the magnetic ribbon obtained by the liquid quenching method or the like. This is advantageous in improving the life of the mold when obtaining a molded article from a magnetic ribbon or magnetic powder and/or when obtaining a plastically deformed article from a molded article, but the inclusion of these elements is not essential. do not have. These elements do not substantially affect the magnetic properties if the content of M1 is below the upper limit. These elements may be regarded as unavoidable impurity elements from the viewpoint of magnetic properties. The molded body and the plastic deformation body will be described later.

Mnは、(Nd、Ce、La)Fe14B相中のFeの一部と置換して、(Nd、Ce、La)Fe14B相の安定化に寄与する。 Mn replaces part of Fe in the (Nd, Ce, La) 2 Fe 14 B phase and contributes to stabilization of the (Nd, Ce, La) 2 Fe 14 B phase.

の含有量uが、2.0原子%以下であれば、本開示の希土類磁石の磁気特性を損なうことはない。この観点からは、Mの含有量uは、1.5原子%以下、1.0原子%以下、又は0.5原子%であってよい。 If the content u of M1 is 2.0 atomic % or less, the magnetic properties of the rare earth magnet of the present disclosure are not impaired. From this point of view, the content u of M 1 may be 1.5 atomic % or less, 1.0 atomic % or less, or 0.5 atomic %.

として、Al、Au、Ag、Zn、In、及びMnを含有しない場合でも、不可避的不純物元素を皆無にすることはできないため、Mの含有量uの下限は、0.05原子%、0.10原子%、又は0.20原子%であっても、実用上問題はない。 Even if M 1 does not contain Al, Au, Ag, Zn, In, and Mn, the unavoidable impurity elements cannot be completely eliminated, so the lower limit of the content u of M 1 is 0.05 atomic % , 0.10 atomic %, or 0.20 atomic %, there is no practical problem.

なお、Mが二種類以上の元素である場合には、Mの含有量uは、それらの元素それぞれの含有量の合計である。 When M 1 is two or more elements, the content u of M 1 is the total content of each of those elements.

これまで説明してきた、p、q、r、s、t、及びuの値それぞれは、通常のR-Fe-B系希土類磁石の場合と同等である。 Each of the values of p, q, r, s, t, and u explained so far are equivalent to those of a normal R--Fe--B rare earth magnet.

〈Fe〉
Feは、これまで説明したNd、Pr、Ce、La、R、Co、B、Ga、Cu、及びMの残部であり、Feの含有量(原子%)は、(100-p-q-r-s-t-u)で表される。p、q、r、s、t、及びuを、これまでに説明した範囲にすると、主相及び粒界相が得られる。
〈Fe〉
Fe is the remainder of Nd, Pr, Ce, La, R 1 , Co, B, Ga, Cu, and M 1 explained so far, and the Fe content (atomic %) is (100-pq -rstu). When p, q, r, s, t, and u are within the ranges described above, a main phase and a grain boundary phase are obtained.

〈R、R、及びM
本開示の希土類磁石の全体組成を表す式(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu ・(R (1-a-b)において、(R (1-a-b)は改質材に由来する組成を表す。また、R (1-a-b)は、改質材中の合金の組成を表す。そして、vは、改質材を浸透させる前の希土類磁石(希土類磁石前駆体)に対する改質材の浸透量(原子%)を示す。
<R 2 , R 3 , and M 2 >
Formula representing the overall composition of the rare earth magnet of the present disclosure (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pqrstu ) Co q B r Gas Cut M 1 u ( R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) ) in v , (R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) ) v represents the composition derived from the modifier. Also, R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) represents the composition of the alloy in the modifier. Further, v indicates the permeation amount (atomic %) of the modifier with respect to the rare earth magnet (rare earth magnet precursor) before permeation of the modifier.

は、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素である。また、Rは、R以外の一種以上の希土類元素である。そして、Mは、R及びRと合金化することによって、改質材中の合金の融点を、Rの融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素である。不可避的不純物元素とは、原材料に含まれる不純物元素等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物元素のことをいう。 R2 is one or more elements selected from the group consisting of Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and Gd. Also, R 3 is one or more rare earth elements other than R 2 . M2 is one or more alloying elements and unavoidable impurity elements that, by being alloyed with R2 and R3 , make the melting point of the alloy in the modifier lower than the melting point of R2 . An unavoidable impurity element is an impurity element such as an impurity element contained in a raw material, which cannot be avoided, or whose avoidance causes a significant increase in manufacturing cost.

とMについては、これらで共晶合金を形成し易いという観点から、RとしてはNdが好ましく、MとしてはCu、Al、及びCoからなる群より選ばれる一種上の元素であることが好ましく、そして、MとしてはCuが特に好ましい。また、Cu、Al、及びCoは、希土類磁石の磁気特性等への悪影響が小さい。 Regarding R 2 and M 2 , Nd is preferable as R 2 from the viewpoint of facilitating the formation of a eutectic alloy, and M 2 is a superior element selected from the group consisting of Cu, Al, and Co. is preferred, and Cu is particularly preferred as M2 . Also, Cu, Al, and Co have little adverse effect on the magnetic properties of rare earth magnets.

改質材中の合金の組成は、改質材中の合金の融点を、Rの融点よりも低下させるように適宜決定すればよい。改質材中の合金の融点は、改質材中の合金のRのモル比aに依存する。改質材中の合金の融点を、Rの融点よりも低下させるには、Rのモル比aは、0.50以上、0.55以上、又は0.60以上であってよく、0.80以下、0.75以下、又は0.70以下であってよい。 The composition of the alloy in the modifier may be appropriately determined so that the melting point of the alloy in the modifier is lower than the melting point of R2 . The melting point of the alloy in the modifier depends on the molar ratio a of R2 of the alloy in the modifier. In order to lower the melting point of the alloy in the modifier below the melting point of R2 , the molar ratio a of R2 may be 0.50 or more, 0.55 or more, or 0.60 or more. 0.80 or less, 0.75 or less, or 0.70 or less.

改質材中の合金が含有する主な希土類元素はRであるが、R以外の希土類元素Rを皆無にすることは難しい。しかし、Rのモル比bの値が0~0.10であれば、改質材としての特性は、bの値が0であるときと、実質的に同等と考えてよい。 The main rare earth element contained in the alloy in the modifier is R2 , but it is difficult to completely eliminate the rare earth element R3 other than R2 . However, if the value of the molar ratio b of R 3 is 0 to 0.10, the properties as a modifier can be considered to be substantially the same as when the value of b is 0.

bの値は、0に近いことが理想であるが、bの値は、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、又は0.05以上であってよい。一方、bの値は、製造コストの上昇を招かない限り、低い方がよく、0.10以下、0.09以下、0.08以下、0.07以下、又は0.06以下であってよい。 Ideally, the value of b is close to 0, but the value of b may be 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, or 0.05 or more. On the other hand, the value of b is preferably low as long as it does not increase the manufacturing cost, and may be 0.10 or less, 0.09 or less, 0.08 or less, 0.07 or less, or 0.06 or less. .

基本となる希土類磁石(希土類磁石前駆体)に改質材を任意に浸透させることによって、保磁力を一層向上させることができる。一方、改質材の浸透量が過剰であると、改質材中のMによって磁化が低下する。このことから、改質材の浸透量は、保磁力の向上と磁化の低下との均衡で適宜決定すればよい。改質材を浸透させる前の希土類磁石(希土類磁石前駆体)に対する改質材の浸透量vは、0原子%以上、1.0原子%以上、3.0原子%以上、又は5.0原子%以上であってよく、10.0原子%以下、8.0原子%以下、又は6.0原子%以下であってよい。なお、yが0とは、改質材を浸透しないことを意味する。 The coercive force can be further improved by optionally impregnating the base rare earth magnet (rare earth magnet precursor) with a modifier. On the other hand, if the amount of permeation of the modifier is excessive, the magnetization will decrease due to the M2 in the modifier. For this reason, the permeation amount of the modifying material may be appropriately determined according to the balance between the improvement in coercive force and the reduction in magnetization. The permeation amount v of the modifier to the rare earth magnet (rare earth magnet precursor) before the modifier is permeated is 0 atomic % or more, 1.0 atomic % or more, 3.0 atomic % or more, or 5.0 atoms. % or more, and may be 10.0 atomic % or less, 8.0 atomic % or less, or 6.0 atomic % or less. Note that 0 for y means that the modifier does not permeate.

〈主相及び粒界相〉
本開示の希土類磁石の組織について、図面を用いて説明する。図1は、本開示の希土類磁石の組織の一例を示す模式図である。図2は、従来の希土類磁石の組織の一例を示す模式図である。図1及び図2のいずれも、改質材を浸透させない場合を示す。
<Main phase and grain boundary phase>
The structure of the rare earth magnet of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the structure of the rare earth magnet of the present disclosure. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the structure of a conventional rare earth magnet. Both FIGS. 1 and 2 show the case where the modifier is not permeated.

図1に示すように、本開示の希土類磁石10は、主相11及び粒界相12を有する。粒界相12は、主相11の周囲に存在する。 As shown in FIG. 1 , the rare earth magnet 10 of the present disclosure has a main phase 11 and a grain boundary phase 12 . The grain boundary phase 12 exists around the main phase 11 .

主相11は、(Nd、Pr、Ce、La、R(Fe、Co)14B型の結晶構造を備える相(以下、「(Nd、Pr、Ce、La、R(Fe、Co)14B」相ということがある)を有している。「(Nd、Pr、Ce、La、R(Fe、Co)14B型の結晶構造」とは、結晶内に、M及び不可避的不純物並びに改質材を構成する元素を部少量含有してもよいことを意味する。 The main phase 11 has a (Nd, Pr, Ce, La, R 1 ) 2 (Fe, Co) 14 B type crystal structure (hereinafter referred to as “(Nd, Pr, Ce, La, R 1 ) 2 ( Fe, Co) 14 B" phase). “(Nd, Pr, Ce, La, R 1 ) 2 (Fe, Co) 14 B type crystal structure” means that in the crystal, M 1 and unavoidable impurities and a small amount of elements constituting the modifier It means that it may contain

粒界相12は、(Nd、Pr、Ce、La、R)リッチ相である。(Nd、Pr、Ce、La、R)リッチ相とは、主相11よりも、Nd、Pr、Ce、La、及びRを多く含有する相である。粒界相12によって主相11が磁気分断されるため、保磁力が向上する。 The grain boundary phase 12 is a (Nd, Pr, Ce, La, R 1 ) rich phase. The (Nd, Pr, Ce, La, R 1 )-rich phase is a phase containing more Nd, Pr, Ce, La, and R 1 than the main phase 11 . Since the main phase 11 is magnetically divided by the grain boundary phase 12, the coercive force is improved.

主相11は、Nd:Pr:Ce:La:R=(1-x-y-z-w):x:y:z:wのモル比で希土類元素を有している。また、粒界相12は、Nd:Pr:Ce:La:R=(1-x-y-z-w):x:y:z:wのモル比で希土類元素を有している。 The main phase 11 contains rare earth elements in a molar ratio of Nd:Pr:Ce:La:R 1 =(1- xm - ym - zm - wm ): xm : ym : zm : wm . have. In addition, the grain boundary phase 12 has a molar ratio of Nd:Pr:Ce:La:R 1 =(1- xb -yb- zb - wb ): xb : yb : zb : wb It has rare earth elements.

(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu で表される組成を有する溶湯が凝固すると、主相11及び粒界相12を生成する。このとき、上述したように、La及びCe、特にLaが粒界相12に優先的に排出される。そのため、本開示の希土類磁石10におけるLaのモル比をz、主相11におけるLaのモル比をz、粒界相12におけるLaのモル比をzとすると、z<z<zの関係を有している。本開示の希土類磁石10におけるLaのモル比zは、溶湯におけるLaのモル比と等しいと考えてよい。 (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-p-q-r-stu) Co q B r Gas Cu t M 1 When the melt having the composition represented by u solidifies, it produces a main phase 11 and a grain boundary phase 12 . At this time, La and Ce, particularly La, are preferentially discharged to the grain boundary phase 12 as described above. Therefore, when the molar ratio of La in the rare earth magnet 10 of the present disclosure is z, the molar ratio of La in the main phase 11 is zm , and the molar ratio of La in the grain boundary phase 12 is zb , then zm <z< zb have a relationship of The molar ratio z of La in the rare earth magnet 10 of the present disclosure may be considered equal to the molar ratio of La in the molten metal.

また、上述したように、溶湯の凝固時には、Laほどではないが、Ceも粒界相12に優先的に排出される。そのため、本開示の希土類磁石10におけるCeのモル比をy、主相11におけるCeのモル比をy、粒界相12におけるCeのモル比をyとすると、y<y<yの関係を有している。本開示の希土類磁石10におけるCeのモル比yは、溶湯におけるCeのモル比と等しいと考えてよい。 Further, as described above, when the molten metal solidifies, Ce is preferentially discharged to the grain boundary phase 12, though not as much as La. Therefore, if y is the molar ratio of Ce in the rare earth magnet 10 of the present disclosure, y m is the molar ratio of Ce in the main phase 11, and y b is the molar ratio of Ce in the grain boundary phase 12, y m <y<y b have a relationship of The molar ratio y of Ce in the rare earth magnet 10 of the present disclosure may be considered equal to the molar ratio of Ce in the molten metal.

これまで説明してきた本開示の希土類磁石10について、例えば、(Nd0.500Pr0.335Ce0.045La0.01213.11Fe80.435.99Ga0.37Cu0.10で表される組成を有する溶湯が凝固したときで、図1を用いて説明する。なお、説明を簡単にするために、R、Co、及びMを含有しない場合で説明する。また、Ga及びCuは主相11及び粒界相12に微少量含有するものとする。 Regarding the rare earth magnet 10 of the present disclosure described so far, for example, (Nd 0.500 Pr 0.335 Ce 0.045 La 0.012 ) 13.11 Fe 80.43 B 5.99 Ga 0.37 Cu 0 The case when the molten metal having the composition represented by .10 is solidified will be described with reference to FIG. In order to simplify the explanation, the case where R 1 , Co, and M 1 are not contained will be explained. Ga and Cu are contained in the main phase 11 and the grain boundary phase 12 in minute amounts.

この例の溶湯が凝固すると、溶湯と同じ組成を有する、本開示の希土類磁石10が得られる。すなわち、本開示の希土類磁石10の全体組成は、(Nd0.500Pr0.335Ce0.045La0.12013.11Fe80.435.99Ga0.37Cu0.10である。そして、本開示の希土類磁石10は、主相11及び粒界相12を有する。図1に示したように、主相11は(Nd0.519Pr0.335Ce0.043La0.103Fe14B相であり、粒界相12は(Nd0.485Pr0.335Ce0.047La0.133)リッチ相である。このことから、本開示の希土類磁石10におけるLaのモル比zは0.120であり、主相11におけるLaのモル比zは0.103であり、粒界相12におけるLaのモル比zは0.133であり、z<z<zの関係を有している。また、本開示の希土類磁石10におけるCeのモル比yは0.045であり、主相11におけるCeのモル比yは0.043であり、粒界相12におけるCeのモル比yは0.047であり、y<y<yの関係を有している。一方、本開示の希土類磁石10におけるNdのモル比は0.500であり、主相11におけるNdのモル比は0.519であり、粒界相12におけるNdのモル比は0.485であり、高温時の異方性磁界への影響が大きい主相11でNdのモル比が高い。 When the molten metal of this example solidifies, a rare earth magnet 10 of the present disclosure is obtained having the same composition as the molten metal. That is, the overall composition of the rare earth magnet 10 of the present disclosure is (Nd 0.500 Pr 0.335 Ce 0.045 La 0.120 ) 13.11 Fe 80.43 B 5.99 Ga 0.37 Cu 0.10 is. The rare earth magnet 10 of the present disclosure has the main phase 11 and the grain boundary phase 12 . As shown in FIG. 1 , the main phase 11 is the ( Nd0.519Pr0.335Ce0.043La0.103 ) 2Fe14B phase, and the grain boundary phase 12 is the ( Nd0.485Pr0 .335 Ce 0.047 La 0.133 ) rich phase. From this, the molar ratio z of La in the rare earth magnet 10 of the present disclosure is 0.120, the molar ratio zm of La in the main phase 11 is 0.103, and the molar ratio z of La in the grain boundary phase 12 b is 0.133 and has a relationship of z m <z<z b . Further, the molar ratio y of Ce in the rare earth magnet 10 of the present disclosure is 0.045, the molar ratio ym of Ce in the main phase 11 is 0.043, and the molar ratio yb of Ce in the grain boundary phase 12 is 0.047 and has a relationship of y m <y<y b . On the other hand, the Nd molar ratio in the rare earth magnet 10 of the present disclosure is 0.500, the Nd molar ratio in the main phase 11 is 0.519, and the Nd molar ratio in the grain boundary phase 12 is 0.485. , the Nd molar ratio is high in the main phase 11 which greatly affects the anisotropic magnetic field at high temperatures.

図1と比較するため、従来の希土類磁石について、例えば、Nd、Pr、及びLaが共存しない(Nd0.750Pr0.25013.11Fe80.435.99Ga0.37Cu0.10で表される組成を有する溶湯が凝固するときで、図2を用いて説明する。 For comparison with FIG. 1, for a conventional rare earth magnet, for example, Nd, Pr, and La do not coexist (Nd 0.750 Pr 0.250 ) 13.11 Fe 80.43 B 5.99 Ga 0.37 Cu FIG. 2 is used to explain when the molten metal having the composition represented by 0.10 solidifies.

この例の溶湯が凝固すると、溶湯と同じ組成を有する、従来の希土類磁石50が得られる。すなわち、従来の希土類磁石50の全体組成は、(Nd0.750Pr0.25013.11Fe80.435.99Ga0.37Cu0.10である。そして、従来の希土類磁石50は、主相51及び粒界相52を有する。図2に示したように、主相51は(Nd0.750Pr0.250Fe14B相であり、粒界相12は(Nd0.750Pr0.250)リッチ相である。このことから、Nd、Pr、及びLaが共存しない場合には、Nd及びPrのどちらかが優先的に粒界相に排出されることはない。したがって、主相におけるNdのモル比と粒界相におけるNdのモル比は、0.75で同じである。また、主相におけるPrのモル比と粒界相におけるPrのモル比は、0.25で同じである。 When the molten metal in this example solidifies, a conventional rare earth magnet 50 is obtained having the same composition as the molten metal. That is, the overall composition of the conventional rare earth magnet 50 is (Nd 0.750 Pr 0.250 ) 13.11 Fe 80.43 B 5.99 Ga 0.37 Cu 0.10 . A conventional rare earth magnet 50 has a main phase 51 and a grain boundary phase 52 . As shown in FIG. 2, the main phase 51 is the (Nd 0.750 Pr 0.250 ) 2 Fe 14 B phase, and the grain boundary phase 12 is the (Nd 0.750 Pr 0.250 ) rich phase. Therefore, when Nd, Pr, and La do not coexist, neither Nd nor Pr is preferentially discharged into the grain boundary phase. Therefore, the molar ratio of Nd in the main phase and the molar ratio of Nd in the grain boundary phase are the same at 0.75. Also, the molar ratio of Pr in the main phase and the molar ratio of Pr in the grain boundary phase are the same at 0.25.

本開示の希土類磁石10は、ナノ結晶化されていてもよいし、ナノ結晶化されていなくてもよい。ナノ結晶化されているとは、主相11がナノ結晶化されていることを意味し、主相11の平均粒径が1~1000nmであることを意味する。ナノ結晶化されているとは、主相11の平均粒径が、1~1000nmであることをいう。主相11の平均粒径は、10nm以上、50nm以上、又は100nm以上であってもよく、900nm以下、700nm以下、500nm以下、又は300nm以下であってもよい。なお、本明細書において、特に断りのない限り、「平均粒径」とは、主相11の投影面積円相当径の平均を意味する。 The rare earth magnet 10 of the present disclosure may or may not be nanocrystallized. Being nanocrystallized means that the main phase 11 is nanocrystallized, and means that the average grain size of the main phase 11 is 1 to 1000 nm. Being nano-crystallized means that the main phase 11 has an average grain size of 1 to 1000 nm. The average particle size of the main phase 11 may be 10 nm or more, 50 nm or more, or 100 nm or more, and may be 900 nm or less, 700 nm or less, 500 nm or less, or 300 nm or less. In this specification, unless otherwise specified, the “average particle size” means the average of the projected area circle equivalent diameters of the main phase 11 .

《製造方法》
次に、本開示の希土類磁石の製造方法について説明する。
"Production method"
Next, a method for manufacturing the rare earth magnet of the present disclosure will be described.

〈磁性薄帯又は磁性粉末の準備〉
(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu の組成を有する磁性薄帯又は磁性粉末を準備する。Nd、Pr、Ce、La、R、Fe、Co、B、Ga、Cu、及びMに関することは、本開示の希土類磁石についての説明と同様である。また、p、q、r、s、t、及びu、並びにx、y、z、及びwに関することは、本開示の希土類磁石についての説明と同様である。なお、磁性薄帯又は磁性粉末の準備中、あるいは、後続する工程で、特定の成分が減耗する場合には、その分を見込んでおいてもよい。
<Preparation of magnetic ribbon or magnetic powder>
(Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-p-q-r-stu) Co q B r Gas Cu t M 1 A magnetic ribbon or magnetic powder having a composition of u is prepared. Nd, Pr, Ce, La, R1 , Fe, Co, B, Ga, Cu, and M1 are the same as the rare earth magnets of the present disclosure. Also, p, q, r, s, t, and u, and x, y, z, and w are the same as those described for the rare earth magnets of the present disclosure. If a specific component is worn during the preparation of the magnetic ribbon or magnetic powder or in subsequent steps, it may be possible to allow for that amount.

磁性薄帯又は磁性粉末の準備方法は、特に限定されない。磁性薄帯又は磁性粉末の準備方法としては、液体急冷法、ストリップキャスト法、及びHDDR(Hydrogen Disproportionation Desorption Recombination)法等が挙げられる。非晶質を含む薄帯又は粉末を熱処理して磁性薄帯又は磁性粉末を得てもよい。本開示の希土類磁石をナノ結晶化する観点からは、液体急冷法が好ましい。本開示の希土類磁石をナノ結晶化することにより、磁化及び保磁力、特に保磁力を一層向上させることができる。ストリップキャスト法を用いると、本開示の希土類磁石をナノ結晶化することは難しいが、多量の磁性薄帯又は磁性粉末を比較的簡便に準備することができる。ストリップキャスト法で得た磁性薄帯又は磁性粉末を用いると、本開示の希土類磁石の主相の平均粒径は、2~50μmとすることができる。HDDR法を用いた場合、液体急冷法を用いた場合と比較すると、主相は微細にならないが、本開示の希土類磁石をある程度ナノ結晶化することができる。また、HDDR法によって得られた磁性粉末は異方性を有しているため、本開示の希土類磁石の磁化を向上させるのに寄与する。 The method of preparing the magnetic ribbon or magnetic powder is not particularly limited. Methods for preparing the magnetic ribbon or magnetic powder include liquid quenching, strip casting, and HDDR (Hydrogen Disproportion Desorption Recombination). A magnetic ribbon or magnetic powder may be obtained by heat-treating the amorphous ribbon or powder. Liquid quenching is preferable from the viewpoint of nanocrystallization of the rare earth magnet of the present disclosure. By nanocrystallizing the rare earth magnet of the present disclosure, magnetization and coercive force, especially coercive force, can be further improved. Although it is difficult to nanocrystallize the rare earth magnet of the present disclosure using the strip casting method, a large amount of magnetic ribbon or magnetic powder can be prepared relatively easily. When using the magnetic ribbon or magnetic powder obtained by the strip casting method, the average particle size of the main phase of the rare earth magnet of the present disclosure can be 2 to 50 μm. When using the HDDR method, the main phase does not become finer than when using the liquid quenching method, but the rare earth magnet of the present disclosure can be nano-crystallized to some extent. In addition, since the magnetic powder obtained by the HDDR method has anisotropy, it contributes to improving the magnetization of the rare earth magnet of the present disclosure.

液体急冷法について、簡単に説明する。図3は、液体急冷法によって、磁性薄帯を準備する方法を説明する模式図である。例えば、50kPa以下に減圧したArガス雰囲気の炉中(図示しない)で、(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu の組成を有する合金を高周波溶解して溶湯を得る。この溶湯を、ノズル60から冷却ロール62に噴射して、磁性薄帯64を得る。図3では、磁性薄帯64を得る態様を示したが、冷却ロール62の周速等によっては、磁性粉末が得られる。 The liquid quenching method will be briefly explained. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method of preparing a magnetic ribbon by liquid quenching. For example, (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pq -rstu) An alloy having a composition of Co q B r Ga s Cu t M 1 u is melted by high frequency to obtain a molten metal. This molten metal is injected from a nozzle 60 onto a cooling roll 62 to obtain a magnetic strip 64 . Although FIG. 3 shows the manner in which the magnetic ribbon 64 is obtained, magnetic powder can be obtained depending on the peripheral speed of the cooling roll 62 and the like.

溶湯の冷却速度は、磁性薄帯又は磁性粉末をナノ結晶化するように適宜決定すればよい。溶湯の冷却速度は、典型的には、1×10K/秒以上、1×10K/秒以上、又は1×10K/秒以上であってよく、1×10K/秒以下、1×10K/秒以下、又は1×10K/秒以下であってよい。 The cooling rate of the molten metal may be appropriately determined so as to nanocrystallize the magnetic ribbon or magnetic powder. The cooling rate of the melt may typically be 1×10 2 K/sec or higher, 1×10 3 K/sec or higher, or 1×10 4 K/sec or higher, and 1×10 7 K/sec. 1×10 6 K/sec or less, or 1×10 5 K/sec or less.

溶湯噴射温度としては、典型的には、1300℃以上、1350℃以上、又は1400℃以上であってよく、1600℃以下、1550℃以下、又は1500℃以下であってよい。 The melt injection temperature may typically be 1300° C. or higher, 1350° C. or higher, or 1400° C. or higher, and may be 1600° C. or lower, 1550° C. or lower, or 1500° C. or lower.

冷却ロール62の周速としては、典型的には、20m/s以上、24m/s以上、又は28m/s以上であってよく、40m/s以下、36m/s以下、又は32m/s以下であってよい。 The peripheral speed of the cooling roll 62 is typically 20 m/s or more, 24 m/s or more, or 28 m/s or more, and 40 m/s or less, 36 m/s or less, or 32 m/s or less. It's okay.

ストリップキャスト法について、簡単に説明する。図4は、ストリップキャスト法によって、磁性薄帯を準備する方法を説明する模式図である。例えば、50kPa以下に減圧したArガス雰囲気の炉中(図示しない)で、(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu の組成を有する合金を、高周波炉61等を用いて溶解し、溶湯63を得る。この溶湯63を、タンディッシュ66の端部から冷却ロール62に供給する。溶湯63は、冷却ロール62の外周上で冷却され、凝固し、磁性薄帯64が形成される。そして、磁性薄帯64は冷却ロール62から剥離し、回収装置(図示しない)で回収される。図4では、磁性薄帯64を得る態様を示したが、冷却ロール62の周速等によっては、磁性粉末が得られる。 The strip cast method will be briefly explained. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method of preparing a magnetic ribbon by strip casting. For example, (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pq -rstu) An alloy having a composition of Co q B r Gas Cu t M 1 u is melted using a high-frequency furnace 61 or the like to obtain a molten metal 63 . This molten metal 63 is supplied to the chill roll 62 from the end of the tundish 66 . The molten metal 63 is cooled and solidified on the outer periphery of the cooling roll 62 to form the magnetic ribbon 64 . Then, the magnetic ribbon 64 is separated from the cooling roll 62 and recovered by a recovery device (not shown). FIG. 4 shows the manner in which the magnetic ribbon 64 is obtained.

溶湯の冷却速度は、磁性薄帯等が連続的に得られるように適宜決定すればよい。溶湯の冷却速度は、典型的には、1×10K/秒以上、1×10K/秒以上、3×10K以上、又は5×10K/秒以上であってよく、9×10K/秒以下、8×10K/秒以下、又は6×10K/秒以下であってよい。 The cooling rate of the molten metal may be appropriately determined so that the magnetic ribbon or the like can be obtained continuously. The cooling rate of the melt may typically be 1×10 0 K/sec or more, 1×10 K/sec or more, 3×10 K/sec or more, or 5×10 K/sec or more, and 9×10 K/sec or less. , 8×10 K/s or less, or 6×10 K/s or less.

溶湯噴射温度としては、典型的には、1300℃以上、1350℃以上、又は1400℃以上であってよく、1600℃以下、1550℃以下、又は1500℃以下であってよい。 The melt injection temperature may typically be 1300° C. or higher, 1350° C. or higher, or 1400° C. or higher, and may be 1600° C. or lower, 1550° C. or lower, or 1500° C. or lower.

冷却ロール62の周速としては、典型的には、1m/s以上、5m/s以上、又は10m/s以上であってよく、18m/s以下、16m/s以下、又は14m/s以下であってよい。 The peripheral speed of the cooling roll 62 is typically 1 m/s or more, 5 m/s or more, or 10 m/s or more, and is 18 m/s or less, 16 m/s or less, or 14 m/s or less. It's okay.

HDDR法について、簡単に説明する。HDDRは、水素化(Hydrogenation)、不均化(Disproportionation)、脱水素(Desorption)、及び再結合(Recombination)の頭文字を連結した用語である。 The HDDR method will be briefly described. HDDR is a concatenated acronym for Hydrogenation, Disproportionation, Desorption, and Recombination.

HDDR法は、(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu の組成を有する合金を、HD処理とDR処理に分けて処理して、磁性粉末を得る。各処理については、合金の組成をR-Fe-Bに簡略化して説明する(ただし、Rは希土類元素)。HD処理では、水素による不均化反応によって、RFe14B相を分解する。DR処理では、不均化反応の逆反応(再結合反応)で、RFe14B相を得る。 The HDDR method is (Nd (1- xyzw ) Pr x Cey La z R 1 w ) p Fe (100-pqrstu) Co q B r Ga s An alloy having a composition of Cu t M 1 u is subjected to HD treatment and DR treatment separately to obtain magnetic powder. Each treatment will be described by simplifying the composition of the alloy to R--Fe--B (where R is a rare earth element). In HD treatment, the R 2 Fe 14 B phase is decomposed by a disproportionation reaction with hydrogen. In the DR treatment, the R 2 Fe 14 B phase is obtained by the reverse reaction (recombination reaction) of the disproportionation reaction.

不均化反応を化学式反応式で表すと、次のようになる。
Fe14B+2H→2RH+12Fe+Fe
The disproportionation reaction can be represented by a chemical formula as follows.
R2Fe14B + 2H2 →2RH2 + 12Fe + Fe2B

再結合反応を化学反応式で表すと、次のようになる。
2RH+12Fe+FeB→RFe14B+2H
The recombination reaction is represented by a chemical reaction formula as follows.
2RH2 + 12Fe + Fe2B→ R2Fe14B + 2H2

HD処理の温度は、典型的には、750℃以上、775℃以上、800℃以上、又は825℃以上であってよく、950℃以下、925℃以下、900℃以下、875℃以下、又は850℃以下であってよい。HD処理時の水素分圧は、典型的には、10kPa以上、15kPa以上、20kPa以上、又は25kPa以上であってよく、40kPa以下、35kPa以下、又は30kPa以下であってよい。 The temperature of the HD treatment may typically be 750°C or higher, 775°C or higher, 800°C or higher, or 825°C or higher, and 950°C or lower, 925°C or lower, 900°C or lower, 875°C or lower, or 850°C or higher. °C or lower. The hydrogen partial pressure during the HD treatment may typically be 10 kPa or more, 15 kPa or more, 20 kPa or more, or 25 kPa or more, and may be 40 kPa or less, 35 kPa or less, or 30 kPa or less.

DR処理の温度は、典型的には、750℃以上、775℃以上、800℃以上、又は825℃以上であってよく、950℃以下、925℃以下、900℃以下、875℃以下、又は850℃以下であってよい。DR処理時の雰囲気は、典型的には、真空又は不活性ガス雰囲気であってよい。 The temperature of the DR treatment may typically be 750° C. or higher, 775° C. or higher, 800° C. or higher, or 825° C. or higher, and 950° C. or lower, 925° C. or lower, 900° C. or lower, 875° C. or lower, or 850° C. or higher. °C or lower. The atmosphere during the DR process may typically be a vacuum or an inert gas atmosphere.

〈成形体の形成〉
磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮して、成形体を得る。磁性薄帯を熱間で圧縮する前に、磁性薄帯を10μm以下に粉砕してもよい。
<Formation of compact>
A compact is obtained by hot-compressing the magnetic ribbon or magnetic powder. Before hot-compressing the magnetic ribbon, the magnetic ribbon may be pulverized to 10 μm or less.

磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮するときの温度は、成形体が得られる温度であればよい。磁性薄帯又は磁性粉末中の粒界相の一部が溶融する温度であってもよい。すなわち、磁性薄帯又は磁性粉末を液相焼結してもよい。磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮するときの雰囲気は、磁性薄帯又は磁性粉末並びに成形体の酸化を防止するため、不活性ガス雰囲気が好ましい。また、磁性薄帯を粉砕して得た磁性粉末を圧粉して圧粉体を得た後、その圧粉体を焼結(液相焼結を含む)してもよい。 The temperature at which the magnetic ribbon or magnetic powder is hot-compressed may be any temperature at which a compact can be obtained. It may be a temperature at which a part of the grain boundary phase in the magnetic ribbon or magnetic powder melts. That is, the magnetic ribbon or magnetic powder may be liquid-phase sintered. The atmosphere in which the magnetic ribbon or magnetic powder is hot-pressed is preferably an inert gas atmosphere in order to prevent oxidation of the magnetic ribbon or magnetic powder and the compact. Alternatively, the magnetic powder obtained by pulverizing the magnetic ribbon may be compacted to obtain a compact, and then the compact may be sintered (including liquid phase sintering).

磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮するときの加熱温度としては、典型的には、550℃以上、570℃以上、600℃以上、又は630℃以上であってよく、750℃以下、720℃以下、700℃以下、又は670℃以下であってよい。 The heating temperature for hot compression of the magnetic ribbon or magnetic powder is typically 550° C. or higher, 570° C. or higher, 600° C. or higher, or 630° C. or higher. °C or lower, 700 °C or lower, or 670 °C or lower.

磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮するときの圧力としては、典型的には、200MPa以上、300MPa以上、又は350MPa以上であってよく、600MPa以下、500MPa以下、又は450MPa以下であってよい。 The pressure when the magnetic ribbon or magnetic powder is hot compressed is typically 200 MPa or more, 300 MPa or more, or 350 MPa or more, and may be 600 MPa or less, 500 MPa or less, or 450 MPa or less. .

磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮するときの加圧時間としては、典型的には、1秒以上、5秒以上、20秒以上、又は40秒以上であってよく、350秒以下、250秒以下、150秒以下、100秒以下、又は80秒以下であってよい。 The pressing time when hot-compressing the magnetic ribbon or magnetic powder may typically be 1 second or longer, 5 seconds or longer, 20 seconds or longer, or 40 seconds or longer, and 350 seconds or shorter. It may be 250 seconds or less, 150 seconds or less, 100 seconds or less, or 80 seconds or less.

磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮する方法に、特に制限はないが、例えば、ダイスとパンチを用いる方法が挙げられる。 There are no particular restrictions on the method of hot-compressing the magnetic ribbon or magnetic powder, but examples include a method using a die and a punch.

ダイスとパンチを用いる方法について、簡単に説明する。図5は、パンチとダイスを用いて磁性粉末を熱間で圧縮する方法を説明する模式図である。まず、ダイス70とパンチ72を準備する。パンチ72は、ダイス70の空洞内を摺動する。ダイス70とパンチ72で包囲されるキャビティに磁性粉末74を装入し、パンチ72で図5の矢印の方向に加圧して、成形体76を得る。磁性粉末74を装入する前及び/又は後に、ダイス70を加熱する。加圧中にダイス70を加熱してもよい。図5では、磁性粉末74を熱間で圧縮する態様を示したが、磁性薄帯64を熱間で圧縮してもよい。 A method using dies and punches will be briefly described. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a method of hot-compressing magnetic powder using a punch and a die. First, the die 70 and the punch 72 are prepared. Punch 72 slides within the cavity of die 70 . A magnetic powder 74 is charged into a cavity surrounded by a die 70 and a punch 72 and pressed by the punch 72 in the direction of the arrow in FIG. Before and/or after charging the magnetic powder 74, the die 70 is heated. The die 70 may be heated during pressurization. Although FIG. 5 shows an aspect in which the magnetic powder 74 is hot-compressed, the magnetic ribbon 64 may be hot-compressed.

磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮することを磁場中で行ってもよい。これにより、本開示の希土類磁石に異方性を付与することができる。磁場中での熱間圧縮は、磁性薄帯又は磁性粉末をストリップキャスト法又はHDDR法で準備した場合に、特に有効である。印加する磁場の大きさは、直流磁場の場合、典型的には、0.3T以上、0.5T以上、又は1.0T以上であってよく、5.0T以下、3.0T以下、又は2.0T以下であってよい。印加する磁場の大きさは、パルス磁場の場合、1.0T以上、2.0T以上、又は3.0T以上であってよく、7.0T以下、6.0T以下、又は5.0T以下であってよい。 Hot compression of the magnetic ribbon or magnetic powder may be performed in a magnetic field. This can impart anisotropy to the rare earth magnet of the present disclosure. Hot compaction in a magnetic field is particularly effective when magnetic ribbons or magnetic powders are prepared by strip casting or HDDR methods. The magnitude of the applied magnetic field may typically be 0.3 T or more, 0.5 T or more, or 1.0 T or more, and 5.0 T or less, 3.0 T or less, or 2 .0T or less. The magnitude of the applied magnetic field may be 1.0 T or more, 2.0 T or more, or 3.0 T or more in the case of a pulse magnetic field, and may be 7.0 T or less, 6.0 T or less, or 5.0 T or less. you can

磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮して得た成形体(磁場中で熱間圧縮した成形体を含む)を、本開示の希土類磁石としてもよいし、後続する工程を行ってもよい。 A compact obtained by hot-pressing a magnetic ribbon or magnetic powder (including a compact hot-pressed in a magnetic field) may be used as the rare earth magnet of the present disclosure, and subsequent steps may be performed. .

〈塑性変形体の形成〉
磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮して成形体を得た後、その成形体を、さらに、熱間で塑性加工して、塑性変形体を得てもよい。これにより、本開示の異方性磁石に異方性を付与することができる。成形体の熱間での塑性加工は、磁性薄帯又は磁性粉末を液体急冷法で準備した場合に、特に有効である。これは、液体急冷法で準備した磁性薄帯又は磁性粉末はナノ結晶化されているからである。また、磁性薄帯又は磁性粉末を磁場中で熱間圧縮して成形体を得た場合にも、その成形体を、さらに、熱間で塑性加工して、塑性変形体を得てもよい。
<Formation of plastic deformation body>
A magnetic ribbon or magnetic powder may be hot-compressed to obtain a molded body, and then the molded body may be subjected to hot plastic working to obtain a plastically deformed body. This can impart anisotropy to the anisotropic magnet of the present disclosure. Hot plastic working of the compact is particularly effective when the magnetic ribbon or magnetic powder is prepared by liquid quenching. This is because the magnetic ribbon or magnetic powder prepared by the liquid quenching method is nano-crystallized. Also, when a compact is obtained by hot-compressing the magnetic ribbon or magnetic powder in a magnetic field, the compact may be further subjected to hot plastic working to obtain a plastically deformed product.

熱間での塑性加工時の圧下率は、所望の異方性が得られるように適宜設定すればよい。熱間での塑性加工時の圧下率としては、典型的には、10%以上、30%以上、50%以上、又は60%以上であってよく、75%以下、70%以下、又は65%以下であってよい。 The rolling reduction during hot plastic working may be appropriately set so as to obtain desired anisotropy. The rolling reduction during hot plastic working is typically 10% or more, 30% or more, 50% or more, or 60% or more, and 75% or less, 70% or less, or 65%. may be:

熱間での塑性加工時の温度は、成形体が破壊されず、かつ、成形体中の結晶粒が粗大化しないように適宜設定すればよい。熱間での塑性加工時の温度としては、650℃以上、700℃以上、又は750℃以上であってよく、850℃以下、820℃以下、又は800℃以下であってよい。 The temperature during the hot plastic working may be appropriately set so that the compact is not destroyed and crystal grains in the compact are not coarsened. The temperature during hot plastic working may be 650° C. or higher, 700° C. or higher, or 750° C. or higher, and may be 850° C. or lower, 820° C. or lower, or 800° C. or lower.

熱間での塑性加工中に、成形体中の結晶粒が粗大化することを回避するため、熱間での塑性加工時の歪速度は速い方がよい。一方、熱間での塑性加工時の歪速度が過剰に速いと、熱間での塑性加工に用いるダイス及びパンチ等の摩耗が顕著になる。熱間での塑性加工時の歪速度は、典型的には、0.001/s以上、0.005/s以上、0.01/s以上、0.1/s以上、又は1.0/s以上であってよく、10.0/s以下、5.0/s以下、3.0/s以下、又は2.0/s以下であってよい。 In order to avoid coarsening of crystal grains in the compact during hot plastic working, the strain rate during hot plastic working should be fast. On the other hand, if the strain rate during hot plastic working is excessively high, the wear of dies, punches, etc. used in hot plastic working becomes noticeable. The strain rate during hot plastic working is typically 0.001/s or more, 0.005/s or more, 0.01/s or more, 0.1/s or more, or 1.0/s or more. s or greater, and may be 10.0/s or less, 5.0/s or less, 3.0/s or less, or 2.0/s or less.

成形体を熱間で塑性加工する方法に、特に制限はないが、例えば、据え込み加工及び後方押出し加工等が挙げられる。ここでは、成形体を熱間で塑性加工する方法の一例として、ダイスとパンチを用いる方法について、簡単に説明する。 There are no particular restrictions on the method of plastic working the molded article in a hot state, but examples thereof include upsetting and backward extrusion. Here, a method using a die and a punch will be briefly described as an example of a method for hot plastic working of a compact.

図6は、パンチとダイスを用いて成形体を熱間で塑性加工する方法を説明する模式図である。まず、ダイス70とパンチ72を準備する。パンチ72は、ダイス70の空洞内を摺動する。成形体76の端面にパンチ72を接触させ、パンチ72で加圧しながら成形体76を塑性加工して、塑性変形体78を得る。成形体76の端面にパンチ72を接触させる前及び/又は後に、ダイス70を加熱する。加圧中にダイス70を加熱してもよい。 FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a method of hot plastic working of a compact using a punch and a die. First, the die 70 and the punch 72 are prepared. Punch 72 slides within the cavity of die 70 . A punch 72 is brought into contact with the end face of the molded body 76 , and the molded body 76 is plastically worked while being pressed by the punch 72 to obtain a plastically deformed body 78 . The die 70 is heated before and/or after the punch 72 is brought into contact with the end surface of the compact 76 . The die 70 may be heated during pressurization.

成形体を熱間で塑性加工して得た塑性変形体を、本開示の希土類磁石としてもよいし、後続する工程を行ってもよい。 A plastically deformed body obtained by hot plastic working of the molded body may be used as the rare earth magnet of the present disclosure, and subsequent steps may be performed.

〈改質材の準備〉
1-a-bで表される組成の合金を含有する改質材を準備する。R、R、及びMに関すること、並びにa及びbに関することについては、希土類磁石についての説明と同様である。
<Preparation of modifier>
A modifier containing an alloy having a composition represented by R 2 a R 3 b M 2 1-ab is prepared. The details of R 2 , R 3 and M 2 and the details of a and b are the same as those of the rare earth magnet.

1-a-bで表される組成の合金は、MがR及びRと合金化しているため、R 1-z-wの融点がRの融点よりも低下している。これにより、後述する熱処理の温度を過度に高くしなくとも、改質材中の合金を溶融することができる。その結果、成形体及び/又は塑性変形体の組織を粗大化することなく、改質材中の合金を、成形体及び/又は塑性変形体の内部に浸透させることができる。 An alloy with a composition represented by R 2 a R 3 b M 2 1-ab is R 2 z R 3 w M 2 1-zw because M 2 is alloyed with R 2 and R 3 is lower than that of R2 . As a result, the alloy in the reforming material can be melted without excessively increasing the temperature of the heat treatment described later. As a result, the alloy in the modifier can permeate into the molded body and/or the plastically deformed body without coarsening the structure of the molded body and/or the plastically deformed body.

1-z-wで表される組成の合金としては、Nd-Cu合金、Pr-Cu合金、Nd-Pr-Cu合金、Nd-Al合金、Pr-Al合金、Nd-Pr-Al合金、Nd-Co合金、Pr-Co合金、及びNd-Pr-Co合金等が挙げられる。 Examples of alloys having compositions represented by R 2 z R 3 w M 2 1-zw include Nd--Cu alloys, Pr--Cu alloys, Nd--Pr--Cu alloys, Nd--Al alloys, Pr--Al alloys, Nd--Pr--Al alloy, Nd--Co alloy, Pr--Co alloy, Nd--Pr--Co alloy and the like.

改質材の製造方法は特に制限されない。改質材の製造方法としては、鋳造法、及び液体急冷法等が挙げられる。酸化物等の不純物が少ない、改質材の部位により合金成分のばらつきが小さい、という観点から、液体急冷法が好ましい。 The method for producing the modifier is not particularly limited. Examples of methods for manufacturing the reforming material include a casting method and a liquid quenching method. The liquid quenching method is preferable from the viewpoints that there are few impurities such as oxides and that variations in the alloy composition depending on the part of the modifier are small.

改質材中の合金の浸透量は、全体組成の式のv(原子%)で表される。vに関することは、希土類磁石についての説明と同様である。 The permeation amount of the alloy in the modifier is represented by v (atomic %) in the overall composition formula. Regarding v, the explanation for the rare earth magnet is the same.

〈接触体の形成〉
成形体又は塑性変形体と改質材を互いに接触させて、接触体を得る。上述のとおり、成形体は、磁性薄帯又は磁性粉末を熱間で圧縮して得られる。磁性薄帯又は磁性粉末を磁場中で熱間圧縮してもよい。塑性変形体は、熱間で塑性加工して得られる。
<Formation of contact body>
A contact body is obtained by bringing the compact or plastic deformation body and the modifier into contact with each other. As described above, the compact is obtained by hot-compressing a magnetic ribbon or magnetic powder. A magnetic ribbon or magnetic powder may be hot-pressed in a magnetic field. The plastic deformable body is obtained by hot plastic working.

接触体を得る際には、成形体又は塑性変形体の少なくとも一面と、改質材の少なくとも一面とを、互いに接触させる。これにより、成形体又は塑性変形体と改質材の接触面から、改質材の融液が浸透する。 When obtaining the contact body, at least one surface of the molded or plastically deformed body and at least one surface of the modifier are brought into contact with each other. As a result, the melt of the modifier permeates through the contact surface between the compact or plastically deformed body and the modifier.

〈熱処理〉
上述の接触体を熱処理して、成形体又は塑性変形体の内部に、改質材の融液を浸透させて、本開示の希土類磁石を得る。改質材の浸透により、本開示の希土類磁石の磁化及び保磁力、特に保磁力が向上する。改質材の浸透により、主相同士の磁気分断が促進されるためである。
<Heat treatment>
A rare earth magnet of the present disclosure is obtained by heat-treating the above-mentioned contact body and infiltrating the melt of the modifier into the inside of the molded body or the plastically deformed body. Permeation of the modifier improves the magnetization and coercive force, especially the coercive force, of the rare earth magnet of the present disclosure. This is because the permeation of the modifier promotes magnetic separation between the main phases.

改質材の融液を成型体又は塑性変形体の内部に浸透させ、かつ、成形体又は塑性変形体の組織の粗大化を抑制するように、熱処理温度を適宜決定すればよい。熱処理温度が高いほど、改質材の融液を成形体又は塑性変形体の内部に浸透させ易い。この観点からは、熱処理温度については、580℃以上が好ましく、600℃以上がより好ましく、620℃以上がより一層好ましい。一方、熱処理温度が低いほど、成形体又は塑性変形体の組織の粗大化を抑制し易い。この観点からは、熱処理温度については、800℃以下が好ましく、775℃以下がより好ましく、725℃以下がより一層好ましい。 The heat treatment temperature may be appropriately determined so that the melt of the modifier penetrates into the inside of the molded body or plastically deformed body and the coarsening of the structure of the molded body or plastically deformed body is suppressed. The higher the heat treatment temperature, the easier it is for the melt of the modifier to permeate into the compact or plastically deformed body. From this point of view, the heat treatment temperature is preferably 580° C. or higher, more preferably 600° C. or higher, and even more preferably 620° C. or higher. On the other hand, the lower the heat treatment temperature, the easier it is to suppress coarsening of the structure of the compact or plastically deformed body. From this point of view, the heat treatment temperature is preferably 800° C. or lower, more preferably 775° C. or lower, and even more preferably 725° C. or lower.

熱処理雰囲気に特に制限はないが、成形体及び塑性変形体並びに改質材の酸化抑制の観点から、不活性ガス雰囲気が好ましい。 The heat treatment atmosphere is not particularly limited, but an inert gas atmosphere is preferable from the viewpoint of suppressing oxidation of the compact, the plastically deformed body, and the modifier.

本開示の希土類磁石及びその製造方法を実施例及び比較例により、さらに具体的に説明する。なお、本開示の希土類磁石及びその製造方法は、以下の実施例で用いた条件に限定されるものではない。 EXAMPLES The rare earth magnet of the present disclosure and the method for producing the same will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. It should be noted that the rare earth magnet of the present disclosure and its manufacturing method are not limited to the conditions used in the following examples.

〈試料の作製〉
13.11Fe80.43Cu0.105.99Ga0.37で表される組成を有する溶湯を、液体急冷して磁性薄帯を得た。Rは後述する表2及び表3のとおりである。液体急冷の条件としては、溶湯温度(吐出温度)が1450℃であり、ロール周速が30m/sであった。このとき、溶湯の冷却速度は、10K/秒であった。液体急冷は、アルゴンガス減圧雰囲気下で行われた。磁性薄帯がナノ結晶化していることを透過型電子顕微鏡(TEM)観察で確認した。
<Preparation of sample>
A molten metal having a composition represented by R 13.11 Fe 80.43 Cu 0.10 B 5.99 Ga 0.37 was liquid quenched to obtain a magnetic ribbon. R is as shown in Tables 2 and 3 below. The liquid quenching conditions were a melt temperature (discharge temperature) of 1450° C. and a roll peripheral speed of 30 m/s. At this time, the cooling rate of the molten metal was 10 6 K/sec. Liquid quenching was performed under an argon gas reduced pressure atmosphere. It was confirmed by observation with a transmission electron microscope (TEM) that the magnetic ribbon was nano-crystallized.

磁性薄帯をダイスに装入し、熱間で圧縮して、成形体を得た。加圧及び加熱条件としては、加圧力が400MPaであり、加熱温度が650℃であり、加圧及び加熱の保持時間が300秒であった。 The magnetic ribbon was put into a die and hot-compressed to obtain a compact. As the pressurization and heating conditions, the pressurization force was 400 MPa, the heating temperature was 650° C., and the holding time of the pressurization and heating was 300 seconds.

成形体を熱間で塑性加工して塑性変形体を得た。熱間での塑性加工は、高さが15mmの試料を、4.5mmまで圧縮した。熱間での塑性加工条件としては、加工温度が780℃であり、歪速度が0.01/sであり、圧下率が70%であった。塑性変形体が配向したナノ結晶を有していることを走査型電子顕微鏡(SEM)で確認した。 The molded body was subjected to hot plastic working to obtain a plastically deformed body. The hot plastic working compressed a sample with a height of 15 mm to 4.5 mm. The hot plastic working conditions were a working temperature of 780° C., a strain rate of 0.01/s, and a rolling reduction of 70%. Scanning electron microscopy (SEM) confirmed that the plastically deformed bodies had oriented nanocrystals.

改質材としてNd0.7Cu0.3で表される組成を有する合金を準備した。(株)高純度化学製のNd粉末とCu粉末を秤量して、それをアーク溶解し、液体急冷して薄帯を得た。 An alloy having a composition represented by Nd 0.7 Cu 0.3 was prepared as a modifier. Nd powder and Cu powder manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd. were weighed, arc-melted, and liquid-quenched to obtain a ribbon.

塑性変形体と改質材を互いに接触させて、加熱炉で熱処理した。改質材の浸透量は、塑性変形体に対して、0原子%、3.7218原子%、及び5.3184原子%であった。改質材の浸透量が0原子%とは、塑性変形体に改質材を浸透させず、塑性変形体のまま、希土類磁石としたことを意味する。熱処理条件としては、熱処理温度が625℃であり、熱処理時間が165分であった。 The plastically deformable body and the reforming material were brought into contact with each other and heat-treated in a heating furnace. The amount of permeation of the modifier was 0 atomic %, 3.7218 atomic %, and 5.3184 atomic % with respect to the plastic deformation body. When the amount of the modifier permeated is 0 atomic %, it means that the plastically deformed body is used as the rare earth magnet without the modifier being permeated into the plastically deformed body. As the heat treatment conditions, the heat treatment temperature was 625° C., and the heat treatment time was 165 minutes.

〈評価〉
それぞれの試料について、保磁力及び残留磁化を測定した。測定には、東英工業株式会社製パルス励磁型磁気特性測定装置(最大印加磁場:15T)を用いた。保磁力及び残留磁化のいずれも、23℃、100℃、140℃、160℃で測定した。また、改質材浸透前の塑性変形体について、査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて、成分分析(EDX点分析)を実施し、主相及び粒界相のPr、Ce、及びLaそれぞれの含有量を測定し、x、x、y、y、z、及びzを求めた。
<evaluation>
Coercive force and remanent magnetization were measured for each sample. For the measurement, a pulse excitation type magnetic property measuring device manufactured by Toei Industry Co., Ltd. (maximum applied magnetic field: 15 T) was used. Both coercivity and remanent magnetization were measured at 23°C, 100°C, 140°C and 160°C. In addition, for the plastically deformed body before permeation of the modifier, component analysis (EDX point analysis) was performed using a scanning transmission electron microscope (STEM), and Pr, Ce, and La of the main phase and grain boundary phase, respectively was measured to obtain xm , xb , ym , yb , zm , and zb .

結果を表3及び表4に示す。表4において、保磁力については、23~160℃の間の勾配ΔHcを、残留磁化については、23~160℃の間の勾配ΔBrを、それぞれ、併記した。 Tables 3 and 4 show the results. In Table 4, the gradient ΔHc between 23 and 160° C. for the coercive force and the gradient ΔBr between 23 and 160° C. for the residual magnetization are also shown.

Figure 0007167665000002
Figure 0007167665000002

Figure 0007167665000003
Figure 0007167665000003

Figure 0007167665000004
Figure 0007167665000004

表3から、Nd、Pr、及びLaが共存している実施例1~5については、z<z<zとなっており、粒界相に優先的にLaが排出されていることが理解できる。その結果、主相において、Ndのモル比が高められていることが理解できる。また、表4から、Nd、Pr、及びLaが共存している実施例1~5については、比較例1~8よりも、ΔHcの絶対値が小さく、高温での保磁力の低下を抑制できていることが理解できる。 From Table 3, for Examples 1 to 5 in which Nd, Pr, and La coexist, z m <z < zb , indicating that La is preferentially discharged to the grain boundary phase. It can be understood. As a result, it can be understood that the molar ratio of Nd is increased in the main phase. Further, from Table 4, for Examples 1 to 5 in which Nd, Pr, and La coexist, the absolute value of ΔHc is smaller than Comparative Examples 1 to 8, and the decrease in coercive force at high temperatures can be suppressed. It is understandable that

以上の結果から、本開示の希土類磁石及びその製造方法の効果を確認できた。 From the above results, the effects of the rare earth magnet of the present disclosure and the method for producing the same have been confirmed.

10 本開示の希土類磁石
11、51 主相
12、52 粒界相
50 従来の希土類磁石
60 ノズル
61 高周波炉
62 冷却ロール
63 溶湯
64 磁性薄帯
66 タンディッシュ
70 ダイス
72 パンチ
74 磁性粉末
76 成形体
78 塑性変形体
10 Rare earth magnet of the present disclosure 11, 51 Main phase 12, 52 Grain boundary phase 50 Conventional rare earth magnet 60 Nozzle 61 High frequency furnace 62 Cool roll 63 Molten metal 64 Magnetic ribbon 66 Tundish 70 Die 72 Punch 74 Magnetic powder 76 Formed body 78 plastic deformation

Claims (19)

全体組成が(Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu ・(R (1-a-b) 表され、
はNd、Pr、Ce、及びLa以外の一種以上の希土類元素であり、
はAl、Au、Ag、Zn、In、及びMnからなる群より選ばれる一種以上の元素並びに不可避的不純物元素であり、
はNd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素であり、R はR 以外の一種以上の希土類元素であり、
はR 及びR と合金化することにより、R (1-a-b) の融点をR の融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素であり、
p、q、r、s、t、u、及びvが、原子%で、
5.0≦p≦20.0、
0≦q≦8.0、
4.0≦r≦6.5、
0≦s≦0.5、
0≦t≦0.5、
0≦u≦2.0、及び
0≦v≦10.0
であり、
x、y、z、w、a、及びbが、モル比で、
0.200≦x≦0.400、
0≦y≦0.100、
0.100≦z≦0.200、
0≦w≦0.100
0.50≦a≦0.80、及び
0≦b≦0.10
であり、
主相と前記主相の周囲に存在する粒界相を有しており、
前記主相は、Nd:Pr:Ce:La:R=(1-x-y-z-w):x:y:z:wのモル比で希土類元素を含有しており、かつ、(Nd、Pr、Ce、La、R(Fe、Co)14B型の結晶構造を備える相を有しており、
前記粒界相は、Nd:Pr:Ce:La:R=(1-x-y-z-w):x:y:z:wのモル比で希土類元素を含有しており、かつ
前記z、前記z、及び前記zは、z<z<zの関係を有している、
希土類磁石。
The overall composition is (Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-pqrstu) Co q B r Ga s Cu t M 1 u (R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) ) v ,
R 1 is one or more rare earth elements other than Nd, Pr, Ce, and La;
M 1 is one or more elements selected from the group consisting of Al, Au, Ag, Zn, In, and Mn and an unavoidable impurity element,
R2 is one or more elements selected from the group consisting of Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and Gd, R3 is one or more rare earth elements other than R2 ,
M 2 is one or more alloying elements and unavoidable impurities that lower the melting point of R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) below the melting point of R 2 by alloying with R 2 and R 3 is an element,
p, q, r, s, t, u, and v in atomic %,
5.0≦p≦20.0,
0≤q≤8.0,
4.0≦r≦6.5,
0≤s≤0.5,
0≤t≤0.5,
0≦u≦2.0, and
0≤v≤10.0
and
x, y, z, w, a, and b, in molar ratios,
0.200≦x≦0.400,
0≤y≤0.100,
0.100≦z≦0.200,
0≤w≤0.100
0.50≦a≦0.80, and
0≤b≤0.10
and
It has a main phase and a grain boundary phase existing around the main phase,
The main phase contains rare earth elements in a molar ratio of Nd:Pr:Ce:La:R 1 =(1- xm - ym - zm - wm ): xm : ym : zm : wm and having a phase with a (Nd, Pr, Ce, La, R 1 ) 2 (Fe, Co) 14 B-type crystal structure,
The grain boundary phase comprises rare earth elements in a molar ratio of Nd :Pr:Ce:La:R 1 =(1- xb - yb - zb - wb ) : and wherein said z, said z m and said z b have a relationship of z m < z < z b ;
Rare earth magnet.
前記RがNdである、請求項1に記載の希土類磁石。 A rare earth magnet according to claim 1, wherein said R2 is Nd. 前記MがCu、Al、及びCoからなる群より選ばれる一種以上の元素である、請求項1又は2に記載の希土類磁石。 3. The rare earth magnet according to claim 1, wherein said M2 is one or more elements selected from the group consisting of Cu, Al and Co. 前記MがCuである、請求項1~3のいずれか一項に記載の希土類磁石。 A rare earth magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein said M2 is Cu. 前記zが0.100≦z≦0.150である、請求項1~4のいずれか一項に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein z satisfies 0.100≤z≤0.150. 前記xが0.250≦x≦0.350である、請求項1~5のいずれか一項に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 5, wherein said x satisfies 0.250≤x≤0.350. 前記主相の平均粒径が10nm以上、900nm以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の希土類磁石。 The rare earth magnet according to any one of claims 1 to 6, wherein the main phase has an average particle size of 10 nm or more and 900 nm or less . (Nd(1-x-y―z-w)PrCeLa Fe(100-p-q-r-s-t-u)CoGaCu で表され、はNd、Pr、Ce、及びLa以外の一種以上の希土類元素であり、MはAl、Au、Ag、Zn、In、及びMnからなる群より選ばれる一種以上の元素並びに不可避的不純物元素であり、
p、q、r、s、t、及びuが、原子%で、
5.0≦p≦20.0、
0≦q≦8.0、
4.0≦r≦6.5、
0≦s≦0.5、
0≦t≦0.5、及び
0≦u≦2.0
であり、かつ、
x、y、z、及びwが、モル比で、
0.200≦x≦0.400、
0≦y≦0.100、
0.100≦z≦0.200、及び
0≦w≦0.100
である組成を有する磁性薄帯又は磁性粉末を準備すること、及び
前記磁性薄帯又は前記磁性粉末を熱間で圧縮して成形体を得ること、
を含む、希土類磁石の製造方法。
(Nd (1-xyzw) Pr x Ce y La z R 1 w ) p Fe (100-p-q-r-stu) Co q B r Gas Cu t M 1 u , R 1 is one or more rare earth elements other than Nd, Pr, Ce, and La; M 1 is one or more selected from the group consisting of Al, Au, Ag, Zn, In, and Mn; elements and unavoidable impurity elements,
p, q, r, s, t, and u in atomic %,
5.0≦p≦20.0,
0≤q≤8.0,
4.0≦r≦6.5,
0≤s≤0.5,
0≤t≤0.5, and 0≤u≤2.0
and
x, y, z, and w, in molar ratios,
0.200≦x≦0.400,
0≤y≤0.100,
0.100≦z≦0.200, and 0≦w≦0.100
Preparing a magnetic ribbon or magnetic powder having a composition of and hot-compressing the magnetic ribbon or the magnetic powder to obtain a compact,
A method for producing a rare earth magnet, comprising:
前記磁性薄帯又は前記磁性粉末を磁場中で圧縮して成形体を得る、請求項8に記載の方法。 9. The method according to claim 8, wherein the magnetic ribbon or the magnetic powder is compressed in a magnetic field to obtain a compact. 前記磁性薄帯又は前記磁性粉末をストリップキャスト法又はHDDR法で準備する、請求項8又は9に記載の方法。 10. A method according to claim 8 or 9, wherein said magnetic ribbon or said magnetic powder is prepared by strip casting method or HDDR method. 前記磁性薄帯又は前記磁性粉末を液体急冷法で準備する、請求項8又は9に記載の方法。 10. A method according to claim 8 or 9, wherein said magnetic ribbon or said magnetic powder is prepared by a liquid quenching method. 前記成形体を、さらに、熱間で塑性加工して塑性変形体を得ることを含む、請求項8~11のいずれか一項に記載の方法。 12. The method according to any one of claims 8 to 11, further comprising subjecting the molded body to hot plastic working to obtain a plastically deformed body. (R (1-a-b) で表され、はNd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素であり、RはR以外の一種以上の希土類元素であり、MはR及びRと合金化することにより、R (1-a-b)の融点をRの融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素であり、かつ、a及びbが、それぞれ、0.50≦a≦0.80及び0≦b≦0.10である組成の合金を含有する改質材を準備すること、
前記成形体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記成形体の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、請求項8~11のいずれか一項に記載の方法。
(R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) ) v , wherein R 2 is one or more elements selected from the group consisting of Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and Gd; R 3 is one or more rare earth elements other than R 2 , and M 2 is alloyed with R 2 and R 3 to increase the melting point of R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) to R 2 one or more alloying elements and unavoidable impurity elements that lower the melting point of preparing a modified material containing the alloy;
bringing the molded body and the modifier into contact with each other to obtain a contact body; and heat-treating the contact body to allow the melt of the modifier to permeate the interior of the molded body;
A method according to any one of claims 8 to 11, comprising
(R (1-a-b) で表され、はNd、Pr、Pm、Sm、Eu、及びGdからなる群より選ばれる一種以上の元素であり、RはR以外の一種以上の希土類元素であり、MはR及びRと合金化することにより、R (1-a-b)の融点をRの融点よりも低下させる一種以上の合金元素及び不可避的不純物元素であり、かつ、a及びbが、それぞれ、0.50≦a≦0.80及び0≦b≦0.10である組成の合金を含有する改質材を準備すること、
前記塑性変形体と前記改質材を互いに接触させて、接触体を得ること、及び
前記接触体を熱処理して、前記塑性変形体の内部に、前記改質材の融液を浸透させること、
を含む、請求項12に記載の方法。
(R 2 a R 3 b M 2 (1-a-b) ) v , wherein R 2 is one or more elements selected from the group consisting of Nd, Pr, Pm, Sm, Eu, and Gd; R 3 is one or more rare earth elements other than R 2 , and M 2 is alloyed with R 2 and R 3 to increase the melting point of R 2 a R 3 b M 2 (1-ab) to R 2 one or more alloying elements and unavoidable impurity elements that lower the melting point of preparing a modified material containing the alloy;
bringing the plastically deformable body and the modifying material into contact with each other to obtain a contacting body, and heat-treating the contacting body to allow the melt of the modifying material to permeate the inside of the plastically deforming body;
13. The method of claim 12, comprising:
前記RがNdである、請求項13又は14に記載の方法。 15. The method of claim 13 or 14 , wherein said R2 is Nd. 前記MがCu、Al、及びCoからなる群より選ばれる一種以上の元素である、請求項13~15のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 13 to 15 , wherein said M2 is one or more elements selected from the group consisting of Cu, Al and Co. 前記MがCuである、請求項13~15のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 13 to 15 , wherein said M2 is Cu. 前記zが0.100≦z≦0.150である、請求項8~17のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 8 to 17, wherein said z is 0.100≤z≤0.150. 前記xが0.250≦x≦0.350である、請求項8~18のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 8 to 18, wherein said x is 0.250≤x≤0.350.
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