JPWO2019181249A1 - Manufacturing method of RTB-based sintered magnet - Google Patents
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Abstract
所定の組成を有し、式(1)を満足するR−T−B系焼結磁石の製造方法であって、最大厚さが2mm以下である原料Coを使用して、前記R−T−B系焼結磁石の組成を満足する合金を作製する工程と、前記合金から合金粉末を作製する工程と、前記合金粉末を成形して成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、前記焼結体に熱処理を施す熱処理工程と、を含む、R−T−B系焼結磁石の製造方法。14[B]/10.8<[T]/55.85 (1)([B]は質量%で示すBの含有量であり、[T]は質量%で示すT(TはFeとCo)の含有量である)A method for producing an RT-B-based sintered magnet having a predetermined composition and satisfying the formula (1), using a raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less, the RT- A step of producing an alloy satisfying the composition of the B-based sintered magnet, a step of producing an alloy powder from the alloy, a molding step of molding the alloy powder to obtain a molded body, and a step of sintering the molded body. A method for producing an RTB-based sintered magnet, which comprises a sintering step of obtaining a sintered body and a heat treatment step of applying a heat treatment to the sintered body. 14 [B] /10.8 <[T] /55.85 (1) ([B] is the content of B indicated by mass%, and [T] is T (T is Fe and Co) indicated by mass%. ) Content)
Description
本開示は、R−T−B系焼結磁石の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing an RTB-based sintered magnet.
R−T−B系焼結磁石(Rは希土類元素のうち少なくとも一種でありNdを必ず含む、Tは遷移金属元素のうち少なくとも一種でありFeを必ず含む)は、永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、ハードディスクドライブのボイスコイルモータ(VCM)、電気自動車用(EV、HV、PHVなど)モータ、産業機器用モータなどの各種モータや家電製品などに使用されている。 R-TB-based sintered magnets (R is at least one of rare earth elements and always contains Nd, T is at least one of transition metal elements and always contains Fe) are the highest among permanent magnets. Known as a high-performance magnet, it is used in various motors such as voice coil motors (VCM) for hard disk drives, motors for electric vehicles (EV, HV, PHV, etc.), motors for industrial equipment, and home appliances.
R−T−B系焼結磁石は主としてR2T14B化合物からなる主相と、この主相の粒界部分に位置する粒界相とから構成されている。主相であるR2T14B化合物は、高い磁化を持つ強磁性材料であり、R−T−B系焼結磁石の特性の根幹をなしている。R-T-B based sintered magnet is mainly composed of a main phase consisting of R 2 T 14 B compound, and the grain boundary phase located in the grain boundary of the main phase. The main phase, the R 2 T 14 B compound, is a ferromagnetic material with high magnetization and forms the basis of the characteristics of R-TB based sintered magnets.
R−T−B系焼結磁石は、高温下では保磁力HcJ(以下、単に「HcJ」という場合がある)が低下するため、不可逆熱減磁が起こる。そのため、特に電気自動車用モータに使用される場合、高温下でも高いHcJを有することが要求されている。In the RTB -based sintered magnet, the coercive force H cJ (hereinafter, may be simply referred to as "H cJ ") decreases at a high temperature, so that irreversible thermal demagnetization occurs. Therefore, especially when used in a motor for an electric vehicle, it is required to have a high HcJ even at a high temperature.
従来、HcJ向上のために、Dy、Tb等の重希土類元素RHをR−T−B系焼結磁石に多量に添加していた。しかし、重希土類元素RHを多量に添加すると、HcJは向上するが、残留磁束密度Br(以下、単に「Br」という場合がある)が低下するという問題があった。そのため、近年、R−T−B系焼結磁石の表面から内部にRHを拡散させて主相結晶粒の外殻部にRHを濃化させることでBrの低下を抑制しつつ、高いHcJを得る方法が提案されている。Conventionally, in order to improve HcJ , a large amount of heavy rare earth element RH such as Dy and Tb has been added to the RTB-based sintered magnet. However, the addition of heavy rare-earth element RH in a large amount, H cJ is improved, the residual magnetic flux density B r (hereinafter, simply referred to as "B r") is lowered. Therefore, in recent years, while suppressing a decrease in B r by causing thickening of the RH in the outer shell surface from the main phase crystal grains by diffusing RH inside the R-T-B based sintered magnet, high H A method of obtaining cJ has been proposed.
しかし、Dyは、もともと資源量が少ないうえ産出地が限定されている等の理由から、供給が不安定であり、価格変動するなどの問題を有している。そのため、DyなどのRHをできるだけ使用せず(つまり、使用量をできるだけ少なくして)、Brの低下を抑制しつつ、高いHcJを得ることが求められている。However, Dy has problems such as unstable supply and price fluctuations due to the fact that the amount of resources is originally small and the production area is limited. Therefore, without using much as possible RH such as Dy (i.e., to minimize the amount), while suppressing the decrease in B r, it is required to obtain a high H cJ.
特許文献1には、通常のR−T−B合金よりもB量を低くするとともに、Al、Ga、Cuのうちから選ばれる1種類以上の金属元素Mを含有させることによりR2Fe17相を生成させ、該R2Fe17相を原料として生成させた遷移金属リッチ相(R6T13M)の体積率を十分に確保することにより、Dyの含有量を抑制しつつ、保磁力の高いR−T−B系希土類焼結磁石が得られることが記載されている。
また、上述の通りR−T−B系焼結磁石が最も利用される用途はモータであり、特に電気自動車用モータなどの用途で高温安定性を確保するためにHcJの向上は大変有効であるが、それらの特性とともに角形比Hk/HcJ(以下、単にHk/HcJという場合がある)も高くなければならない。Hk/HcJが低いと減磁しやすくなるという問題を引き起こす。そのため、高いHcJを有するとともに、高いHk/HcJを有するR−T−B系焼結磁石が求められている。なお、R−T−B系焼結磁石の分野においては、一般に、Hk/HcJを求めるために測定するパラメータであるHkは、J(磁化の強さ)−H(磁界の強さ)曲線の第2象限において、Jが0.9×Jr(Jrは残留磁化、Jr=Br)の値になる位置のH軸の読み値が用いられている。このHkを減磁曲線のHcJで除した値(Hk/HcJ=Hk(kA/m)/HcJ(kA/m)×100(%))が角形比として定義される。In addition, as described above, RTB -based sintered magnets are most often used in motors, and improving HcJ is very effective in ensuring high-temperature stability, especially in motors for electric vehicles. However, along with these characteristics, the square ratio H k / H cJ (hereinafter, may be simply referred to as H k / H cJ ) must also be high. If H k / H cJ is low, it causes a problem that demagnetization is likely to occur. Therefore, an RTB -based sintered magnet having a high H cJ and a high H k / H cJ is required. In the field of R-T-B based sintered magnet, typically, H k is a parameter to be measured to determine the H k / H cJ is, J (intensity of magnetization) -H (field intensity In the second quadrant of the curve, the H-axis reading is used at the position where J is 0.9 × J r (J r is the residual magnetization, J r = Br ). The value obtained by dividing this H k by the H cJ of the demagnetization curve (H k / H cJ = H k (kA / m) / H cJ (kA / m) × 100 (%)) is defined as the square ratio.
特許文献1に記載されているR−T−B系希土類焼結磁石では、Dyの含有量を低減しつつ高いHcJが得られるものの、一般的なR−T−B系焼結磁石 (R2T14B型化合物の化学量論比よりもB量が多い)と比べてHk/HcJを向上するのが難しいという問題点があった。具体的には、一般的なR−T−B系焼結磁石では、Hkは、HcJの90%程度の値(つまりHk/HcJは90%程度)となる。これに対し、特許文献1に記載されているR−T−B系希土類磁石では、高いHcJが得られるため、一般的なR−T−B系焼結磁石よりもHkの値も高いものの、Hk/HcJを90%以上にするのが難しいという問題があった。In the RTB-based rare earth sintered magnet described in
そこで本発明の実施形態は、Dy、Tb等のRHの含有量を低減しつつ、高いHcJと高いHkを有するR−T−B系焼結磁石を製造するための方法を提供することを目的とする。Therefore, an embodiment of the present invention provides a method for producing an RTB -based sintered magnet having a high H cJ and a high H k while reducing the content of RH such as Dy and Tb. With the goal.
本発明の態様1は、
R:28.5〜33.0質量%(Rは希土類元素のうち少なくとも1種であり、NdおよびPrの少なくとも1種を含む)、
B:0.85〜0.91質量%、
Ga:0.2〜0.7質量%、
Co:0.1〜0.9質量%、
Cu:0.05〜0.50質量%、
Al:0.05〜0.50質量%、および
Fe:61.5質量%以上を含有し、
下記式(1)を満足するR−T−B系焼結磁石の製造方法であって、
14[B]/10.8<[T]/55.85 (1)
([B]は質量%で示すBの含有量であり、[T]は質量%で示すT(TはFeとCo)の含有量である)
最大厚さが2mm以下である原料Coを使用して、前記R−T−B系焼結磁石の組成を満足する合金を作製する工程と
前記合金から合金粉末を作製する工程と、
前記合金粉末を成形して成形体を得る成形工程と、
前記成形体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、
前記焼結体に熱処理を施す熱処理工程と、
を含む、R−T−B系焼結磁石の製造方法である。
R: 28.5 to 33.0% by mass (R is at least one rare earth element and contains at least one of Nd and Pr),
B: 0.85 to 0.91% by mass,
Ga: 0.2 to 0.7% by mass,
Co: 0.1 to 0.9% by mass,
Cu: 0.05 to 0.50% by mass,
Al: 0.05 to 0.50% by mass, and Fe: 61.5% by mass or more,
A method for manufacturing an RTB-based sintered magnet that satisfies the following formula (1).
14 [B] /10.8 <[T] /55.85 (1)
([B] is the content of B represented by mass%, and [T] is the content of T (T is Fe and Co) represented by mass%).
A step of producing an alloy satisfying the composition of the RTB-based sintered magnet and a step of producing an alloy powder from the alloy using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less.
A molding process of molding the alloy powder to obtain a molded product,
A sintering step of sintering the molded body to obtain a sintered body,
A heat treatment step of heat-treating the sintered body and
It is a method for manufacturing an RTB-based sintered magnet including.
本発明の態様2は、前記原料Coの前記最大厚さが100μm〜1mmである、態様1に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 2 of the present invention is the method for producing an RTB-based sintered magnet according to
本発明の態様3は、得られる前記R−T−B系焼結磁石が、HcJ≧1500kA/mおよびHk≧1400kA/mを満足する、態様1または2に記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法である。
本発明の態様4は、前記RにおけるDyおよびTbは、前記R−T−B系焼結磁石全体の0質量%以上、0.5質量%以下である態様1から3のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石の製造方法である。
Aspect 4 of the present invention is described in any one of
本発明の実施形態に係る製造方法によれば、RHの含有量を低減しつつ、高いHcJと高いHkを有するR−T−B系焼結磁石を製造することができる。According to the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, it is possible to manufacture an RTB -based sintered magnet having a high H cJ and a high H k while reducing the RH content.
以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのR−T−B系焼結磁石の製造方法を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。 The embodiments shown below exemplify a method for manufacturing an RTB-based sintered magnet for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following.
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に規定するような特定の組成範囲、特に極めて狭い特定範囲のB含有量を有するR−T−B系焼結磁石の製造において、原料Coの形態を制御することにより、最終的に得られるR−T−B系焼結磁石の磁気的特性を向上できることを見いだした。 As a result of diligent studies, the present inventors have determined the form of the raw material Co in the production of RTB-based sintered magnets having a specific composition range as defined below, particularly a very narrow specific range of B content. It has been found that the magnetic properties of the finally obtained RTB-based sintered magnet can be improved by controlling the magnet.
原料Coとしては、Coの含有量が50質量%以上のものが利用できる。一般的に入手可能な原料Coとして、薄板状またはブロック状のCo材料が知られている。薄板状の原料Coとしては電解製造された電解Coがあり、その最大厚さが3mm程度である。ブロック状の原料Coでは、厚さ10mm以上のものが入手可能である。
焼結磁石の原料として使用される原料Coは、合金作製の際に完全に溶融されるため、市販された原料Coを薄板化または粉末化することは不要な手間と考えられており、従来行われていなかった。しかしながら本発明者らは、溶解されてしまう原料Coであっても、特定の組成範囲、特に極めて狭い特定範囲のB含有量を有するR−T−B系焼結磁石の製造においては、敢えて最大厚さを2mmまで加工することにより、最終製品の焼結磁石のHkの値を大幅に向上できることを見いだしたものである。
以下に本発明の実施形態に係る製造方法について詳述する。As the raw material Co, those having a Co content of 50% by mass or more can be used. As a generally available raw material Co, a thin plate-shaped or block-shaped Co material is known. As the thin plate-shaped raw material Co, there is electrolytic Co produced by electrolysis, and the maximum thickness thereof is about 3 mm. As the block-shaped raw material Co, those having a thickness of 10 mm or more are available.
Since the raw material Co used as a raw material for a sintered magnet is completely melted during alloy production, it is considered unnecessary to thin or powder the commercially available raw material Co. It wasn't broken. However, the present inventors dare to maximize the production of RT-B-based sintered magnets having a specific composition range, particularly a very narrow specific range of B content, even if the raw material Co is dissolved. by processing a thickness up to 2 mm, in which found that the value of H k of the sintered magnet of the final product can be greatly improved.
The manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described in detail below.
<R−T−B系焼結磁石>
まず、本発明の実施形態に係る製造方法によって得られるR−T−B系焼結磁石について説明する。<RTB-based sintered magnet>
First, the RTB-based sintered magnet obtained by the manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described.
(R−T−B系焼結磁石の組成)
本実施形態に係るR−T−B系焼結磁石の組成は、
R:28.5〜33.0質量%(Rは希土類元素のうち少なくとも1種であり、NdおよびPrの少なくとも1種を含む)、
B:0.85〜0.91質量%、
Ga:0.2〜0.7質量%、
Co:0.1〜0.9質量%、
Cu:0.05〜0.50質量%、
Al:0.05〜0.50質量%、および
Fe:61.5質量%以上を含有し、
下記式(1)を満足する。
14[B]/10.8<[T]/55.85 (1)
([B]は質量%で示すBの含有量であり、[T]は質量%で示すTの含有量である)(Composition of RTB-based sintered magnet)
The composition of the RTB-based sintered magnet according to this embodiment is
R: 28.5 to 33.0% by mass (R is at least one rare earth element and contains at least one of Nd and Pr),
B: 0.85 to 0.91% by mass,
Ga: 0.2 to 0.7% by mass,
Co: 0.1 to 0.9% by mass,
Cu: 0.05 to 0.50% by mass,
Al: 0.05 to 0.50% by mass, and Fe: 61.5% by mass or more,
The following equation (1) is satisfied.
14 [B] /10.8 <[T] /55.85 (1)
([B] is the content of B indicated by mass%, and [T] is the content of T indicated by mass%)
上記組成により、一般的なR−T−B系焼結磁石よりもB量を少なくするとともに、Ga等を含有させているので、二粒子粒界にR−T−Ga相が生成して、高いHcJを得ることができる。ここで、R−T−Ga相とは、代表的にはNd6Fe13Ga化合物である。R6T13Ga化合物は、La6Co11Ga3型結晶構造を有する。また、R6T13Ga化合物は、その状態によっては、R6T13−δGa1+δ化合物(δは典型的には2以下)になっている場合がある。例えば、R−T−B系焼結磁石中にCu、Alが比較的多く含有される場合、R6T13−δ(Ga1−x−yCuxAly)1+δになっている場合がある。
以下に、各組成について詳述する。With the above composition, the amount of B is smaller than that of a general RT-B-based sintered magnet, and Ga and the like are contained, so that an RT-Ga phase is generated at the two-particle boundary. High H cJ can be obtained. Here, the RT-Ga phase is typically an Nd 6 Fe 13 Ga compound. The R 6 T 13 Ga compound has a La 6 Co 11 Ga type 3 crystal structure. Further, the R 6 T 13 Ga compound may be an R 6 T 13-δ Ga 1 + δ compound (δ is typically 2 or less) depending on the state. For example, when the R-TB-based sintered magnet contains a relatively large amount of Cu and Al, it may be R 6 T 13-δ (Ga 1-xy Cu x Al y ) 1 + δ. is there.
Each composition will be described in detail below.
(R:28.5〜33.0質量%)
Rは、希土類元素のうち少なくとも1種であり、NdおよびPrの少なくとも1種を含む。Rの含有量は、28.5〜33.0質量%である。Rが28.5質量%未満であると焼結時の緻密化が困難となるおそれがあり、33.0質量%を超えると主相比率が低下して高いBrを得られないおそれがある。Rの含有量は、好ましくは29.5〜32.5質量%である。Rがこのような範囲であれば、より高いBrを得ることができる。(R: 28.5 to 33.0% by mass)
R is at least one of the rare earth elements and contains at least one of Nd and Pr. The content of R is 28.5 to 33.0% by mass. R is may become difficult to densification during sintering is less than 28.5% by mass may main phase proportion exceeds 33.0% by weight can not be obtained a high B r drops .. The content of R is preferably 29.5 to 32.5% by mass. If R is in such a range, a higher Br can be obtained.
Rは、DyおよびTb等のRHを含有してもよい。ただし、本発明の実施形態では、B、Ga、Co等の含有量を制御することにより、RHの含有量を低減しつつ、高いHcJと高いHkを有するR−T−B系焼結磁石を得ることができる。つまり、本発明の実施形態によれば、RHの含有量、より具体的にはDyおよびTbの含有量(合計含有量)を、極めて低く抑制してもよい。具体的には、RにおけるDyおよびTbは、前記R−T−B系焼結磁石全体の0質量%以上、0.5質量%以下としてもよい。ここで「RにおけるDyおよびTb」とは、DyおよびTbの含有量(0〜0.5質量%)は、Rの含有量(28.5〜33.0質量%)の一部であることを意味している。また、「R−T−B系焼結磁石全体の0質量%以上、0.5質量%以下」とは、R−T−B系焼結磁石全体を100質量%としたときのDyおよびTbの含有量の合計が0質量%以上、0.5質量%以下であることをいう。R may contain RH such as Dy and Tb. However, in the embodiment of the present invention, the content of B, Ga, Co, etc. is controlled to reduce the content of RH, and the RTB -based sintering has high H cJ and high H k. You can get a magnet. That is, according to the embodiment of the present invention, the content of RH, more specifically, the content of Dy and Tb (total content) may be suppressed to an extremely low level. Specifically, Dy and Tb in R may be 0% by mass or more and 0.5% by mass or less of the entire RTB-based sintered magnet. Here, "Dy and Tb in R" means that the content of Dy and Tb (0 to 0.5% by mass) is a part of the content of R (28.5 to 33.0% by mass). Means. Further, "0% by mass or more and 0.5% by mass or less of the entire RTB-based sintered magnet" means Dy and Tb when the entire RTB-based sintered magnet is 100% by mass. It means that the total content of is 0% by mass or more and 0.5% by mass or less.
なお、Dy、Tbは、いずれか一方のみを含んでも、両方とも含んでもよい。つまり、DyとTbの合計含有量を0〜0.5質量%に制限するとき、Dyを含有するが、Tbを含有しない(Tbの含有量が0質量%)場合は、Dyの含有量を0〜0.5質量%以下とすればよい。同様に、Tbを含有するが、Dyを含有しない(Dyの含有量が0質量%)場合は、Tbの含有量を0〜0.5質量%以下とすればよい。DyおよびTbの両方を含有する場合は、Dyの含有量とTbの含有量の合計の含有量を、0〜0.5質量%以下とすることになる。
好ましくは、DyおよびTbの含有量は、合計で、0〜0.3質量%であり、最も好ましくは、DyおよびTbの両方とも含有しない(DyとTbの合計含有量が0質量%)。In addition, Dy and Tb may contain only one or both. That is, when the total content of Dy and Tb is limited to 0 to 0.5% by mass, when Dy is contained but Tb is not contained (Tb content is 0% by mass), the Dy content is increased. It may be 0 to 0.5% by mass or less. Similarly, when Tb is contained but Dy is not contained (Dy content is 0% by mass), the Tb content may be 0 to 0.5% by mass or less. When both Dy and Tb are contained, the total content of the Dy content and the Tb content is 0 to 0.5% by mass or less.
Preferably, the total content of Dy and Tb is 0 to 0.3% by mass, and most preferably both Dy and Tb are not contained (the total content of Dy and Tb is 0% by mass).
(B:0.85〜0.91質量%)
Bの含有量は、0.85〜0.91質量%である。Bが0.85質量%未満であるとR2T17相が生成されて高いHcJが得られないおそれがあり、0.91質量%を超えるとR−T−Ga相の生成量が少なすぎて高いHcJが得られないおそれがある。Bの含有量は、好ましくは0.87〜0.91質量%であり、より高いHcJ向上効果が得られる。(B: 0.85 to 0.91% by mass)
The content of B is 0.85 to 0.91% by mass. B is may not be obtained in a and R 2 T 17 phase is produced by a high H cJ than 0.85 wt%, little amount of generated more than 0.91 wt%, the R-T-Ga phase There is a risk that too high HcJ cannot be obtained. The content of B is preferably 0.87 to 0.91% by mass, and a higher H cJ improving effect can be obtained.
さらに、Bの含有量は下記式(1)を満たす。
14[B]/10.8<[T]/55.85 (1)
ここで、[B]は質量%で示すBの含有量であり、[T]は質量%で示すTの含有量である。なお、TとはFeとCoのことである。よって、[T]は、以下のように書き換えることができる。
[T]=[Fe]+[Co]
ここで、[Fe]と[Co]はそれぞれ、質量%で示すFeとCoの含有量である。Further, the content of B satisfies the following formula (1).
14 [B] /10.8 <[T] /55.85 (1)
Here, [B] is the content of B represented by mass%, and [T] is the content of T represented by mass%. Note that T stands for Fe and Co. Therefore, [T] can be rewritten as follows.
[T] = [Fe] + [Co]
Here, [Fe] and [Co] are the contents of Fe and Co expressed in mass%, respectively.
式(1)を満足することにより、Bの含有量が一般的なR−T−B系焼結磁石よりも少なくなる。一般的なR−T−B系焼結磁石は、主相であるR2T14B相以外に軟磁性相であるR2T17相が生成しないように、[T]/55.85(Feの原子量)は14[B]/10.8(Bの原子量)よりも少ない組成となっている([T]は、質量%で示すTの含有量である)。本発明の実施形態のR−T−B系焼結磁石は、一般的なR−T−B系焼結磁石と異なり、[T]/55.85が14[B]/10.8よりも多くなるように式(1)で規定している。なお、本発明の実施形態のR−T−B系焼結磁石におけるTの主成分はFeであるため、Feの原子量を用いた。By satisfying the formula (1), the content of B becomes smaller than that of a general RTB-based sintered magnet. Typical R-T-B based sintered magnet, the main phase R 2 T 14 in addition to B phase as R 2 T 17 phase is not generated corresponding to the soft magnetic phase, [T] /55.85 ( The atomic weight of Fe) is less than 14 [B] / 10.8 (atomic weight of B) ([T] is the content of T in mass%). The RTB-based sintered magnet of the embodiment of the present invention is different from a general RTB-based sintered magnet, and [T] /55.85 is higher than 14 [B] /10.8. It is specified by the formula (1) so that the number increases. Since the main component of T in the RTB-based sintered magnet of the embodiment of the present invention is Fe, the atomic weight of Fe was used.
(Ga:0.2〜0.7質量%)
Gaの含有量は、0.2〜0.7質量%である。Gaが0.2質量%未満であると、R−T−Ga相の生成量が少なすぎて、R2T17相を消失させることができず、高いHcJを得ることができないおそれがあり、0.7質量%を超えると不要なGaが存在することになり、主相比率が低下してBrが低下するおそれがある。(Ga: 0.2 to 0.7% by mass)
The content of Ga is 0.2 to 0.7% by mass. If Ga is less than 0.2% by mass, the amount of R-T-Ga phase produced is too small, and the R 2 T 17 phase cannot be eliminated, and a high H cJ may not be obtained. It will be present unnecessary Ga exceeds 0.7 weight%, there is a possibility that B r decreases to decrease the main phase proportion.
(Co:0.1〜0.9質量%)
Coの含有量は、0.1〜0.9質量%である。本発明の実施形態のR−T−B系焼結磁石では、Coを添加することにより成形体を焼結する際に形成されるR6T13B1の生成を抑制することができ、高Br、高HcJ、高Hkが得られる。しかし、Coが0.1質量%未満であるとR6T13B1の生成を抑制できず、Hkを向上させることができない恐れがあり、Coの含有量が0.9質量%を超えると、成形体を焼結する際にR2T17相が生成してしまい、HcJやHkが低下する恐れがある。(Co: 0.1 to 0.9% by mass)
The content of Co is 0.1 to 0.9% by mass. In the RTB-based sintered magnet of the embodiment of the present invention, the formation of R 6 T 13 B 1 formed when the compact is sintered by adding Co can be suppressed, and the height is high. B r, high H cJ, a high H k is obtained. However, if Co is less than 0.1% by mass, the formation of R 6 T 13 B 1 cannot be suppressed and H k may not be improved, and the Co content exceeds 0.9% by mass. When the molded body during sintering will be generated by the R 2 T 17 phase, H cJ and H k may be reduced.
(Cu:0.05〜0.50質量%)
Cuの含有量は、0.05〜0.50質量%である。Cuが0.05質量%未満であると高いHcJを得ることができないおそれがあり、0.50質量%を超えると焼結性が悪化して高いHcJが得られないおそれがある。(Cu: 0.05 to 0.50% by mass)
The content of Cu is 0.05 to 0.50% by mass. If Cu is less than 0.05% by mass, high HcJ may not be obtained, and if it exceeds 0.50% by mass, sinterability may deteriorate and high HcJ may not be obtained.
(Al:0.05〜0.50質量%)
Alの含有量は、0.05〜0.50質量%である。Alを含有することによりHcJを向上させることができる。Alは通常、製造工程で不可避的不純物として0.05質量%以上含有されるが、不可避的不純物で含有される量と意図的に添加した量の合計で0.50質量%以下含有してもよい。(Al: 0.05 to 0.50% by mass)
The Al content is 0.05 to 0.50% by mass. H cJ can be improved by containing Al. Al is usually contained in an amount of 0.05% by mass or more as an unavoidable impurity in the manufacturing process, but even if it is contained in an amount of 0.50% by mass or less in total of the amount contained as an unavoidable impurity and the amount intentionally added. Good.
(Fe:61.5質量%以上)
焼結磁石中のFeの含有量は61.5質量%以上であり、かつ上述した式(1)を満足する量である。Feの含有量が61.5質量%未満であると、大幅にBrが低下する恐れがある。好ましくは、Feが残部である。(Fe: 61.5% by mass or more)
The content of Fe in the sintered magnet is 61.5% by mass or more, and is an amount satisfying the above-mentioned formula (1). When the content of Fe is less than 61.5% by mass may greatly B r drops. Preferably, Fe is the balance.
さらに、Feが残部の場合においても、本発明の実施形態に係るR−T−B系焼結磁石は、ジジム合金(Nd−Pr)、電解鉄、フェロボロンなどに通常含有される不可避的不純物としてCr、Mn、Si、La、Ce、Sm、Ca、Mgなどを含有することができる。さらに、製造工程中の不可避的不純物として、O(酸素)、N(窒素)およびC(炭素)などを例示できる。また、本発明の実施形態に係るR−T−B系焼結磁石は、1種以上の他の元素(不可避的不純物以外の意図的に加えた元素)を含んでもよい。例えば、このような元素として、少量(各々0.1質量%程度)のAg、Zn、In、Sn、Ti、Ge、Y、H、F、P、S、V、Ni、Mo、Hf、Ta、W、Nb、Zrなどを含有してもよい。また、上述した不可避的不純物として挙げた元素を意図的に加えてもよい。このような元素は、合計で例えば1.0質量%程度含まれてもよい。この程度であれば、高いHcJを有するR−T−B系焼結磁石を得ることが十分に可能である。Further, even when Fe is the balance, the RTB-based sintered magnet according to the embodiment of the present invention is used as an unavoidable impurity usually contained in didymium alloy (Nd-Pr), electrolytic iron, ferroboron and the like. It can contain Cr, Mn, Si, La, Ce, Sm, Ca, Mg and the like. Further, O (oxygen), N (nitrogen), C (carbon) and the like can be exemplified as unavoidable impurities in the manufacturing process. Further, the RTB-based sintered magnet according to the embodiment of the present invention may contain one or more other elements (elements intentionally added other than unavoidable impurities). For example, as such elements, a small amount (about 0.1% by mass of each) of Ag, Zn, In, Sn, Ti, Ge, Y, H, F, P, S, V, Ni, Mo, Hf, Ta , W, Nb, Zr and the like may be contained. Further, the elements listed as the above-mentioned unavoidable impurities may be intentionally added. Such elements may be contained, for example, about 1.0% by mass in total. With this degree, it is sufficiently possible to obtain an RTB -based sintered magnet having a high H cJ .
(R−T−B系焼結磁石の磁気的特性)
本実施形態に係るR−T−B系焼結磁石は、高いHcJと高いHkを示す。特に、HcJが1500kA/m以上、Hkが1400kA/m以上であることが好ましく、HcJが1520kA/m以上、Hkが1420kA/m以上であることがより好ましく、HcJが1530kA/m以上、Hkが1425kA/m以上であることがさらに好ましく、HcJが1550kA/m以上、Hkが1440kA/m以上であることが特に好ましい。上記磁気的特性は、R(希土類元素)に含まれ得るDyおよびTbの含有量が、合計で0.5質量%以下であるR−T−B系焼結磁石においても達成し得る。(Magnetic characteristics of RTB-based sintered magnets)
The RTB -based sintered magnet according to the present embodiment exhibits high H cJ and high H k . In particular, H cJ is preferably 1500 kA / m or more, H k is preferably 1400 kA / m or more, H cJ is more preferably 1520 kA / m or more, H k is 1420 kA / m or more, and H cJ is 1530 kA / m. m or more, more preferably H k is 1425KA / m or more, H cJ is 1550KA / m or more, and particularly preferably H k is 1440KA / m or more. The above magnetic properties can also be achieved in an RTB-based sintered magnet in which the total content of Dy and Tb that can be contained in R (rare earth element) is 0.5% by mass or less.
<R−T−B系焼結磁石の製造方法>
次に、本発明に係るR−T−B系焼結磁石の製造方法を説明する。
R−T−B系焼結磁石の製造方法は、合金を作製する工程、合金粉末を作製する工程、成形工程、焼結工程、および熱処理工程を含む。
以下、各工程について説明する。<Manufacturing method of RTB-based sintered magnet>
Next, a method for manufacturing the RTB-based sintered magnet according to the present invention will be described.
The method for producing an RTB-based sintered magnet includes a step of producing an alloy, a step of producing an alloy powder, a molding step, a sintering step, and a heat treatment step.
Hereinafter, each step will be described.
(1)合金を作製する工程
本発明の実施形態に係るR−T−B系焼結磁石の組成となるように各元素の金属または合金(溶解原料)を準備し、合金を作製する。このとき、使用する原料Coが所定の寸法、具体的には最大厚さが2mm以下に制限する。一般的に、本願に規定されるようなB量が少ない焼結磁石では、HcJを向上させることができるが、Hkを向上することは困難であると考えられてきた。しかしながら、本発明者らは、原料Coの最大厚さを2mm以下にした上で合金製造に使用することにより、その合金を粉砕、焼結した焼結磁石のHkを向上できることを見いだした。特に、原料Coの最大厚さを100μm〜1mmに制御するのが好ましく、Hkを著しく向上させることができる。(1) Step of Producing an Alloy A metal or alloy (dissolved raw material) of each element is prepared so as to have the composition of the RTB-based sintered magnet according to the embodiment of the present invention, and an alloy is produced. At this time, the raw material Co to be used is limited to a predetermined size, specifically, the maximum thickness is 2 mm or less. In general, it has been considered that H cJ can be improved with a sintered magnet having a small amount of B as defined in the present application, but it is difficult to improve H k . However, the present inventors have found that by using the alloy produced on that the maximum thickness of the material Co to 2mm or less, it has been found that the alloy pulverization, thereby improving the H k of the sintered magnet obtained by sintering. In particular, it is preferable to control the maximum thickness of the raw material Co to 100 μm to 1 mm, and H k can be remarkably improved.
Hkを向上できる詳細なメカニズムは不明であるが、原料Coの最大厚さが2mm以下に制限されることにより、合金を溶製するときに原料Coが均一かつ迅速に溶解し、そのことが最終的に得られる焼結磁石のHkの値を向上し、ひいてはHk/HcJ(角形比)を向上するものと推測される。Detailed mechanism capable of improving the H k is unknown, by the maximum thickness of the material Co is limited to 2mm or less, dissolved starting materials Co uniformly and quickly when melting an alloy, its possible It is presumed that the H k value of the finally obtained sintered magnet is improved, and thus the H k / H cJ (square ratio) is improved.
ここで原料Coの「最大厚さ」とは、例えば板状のように「厚さ」が明確な形状の原料Coの場合には、原料Coの厚さのうち、最も厚い部分のことである。
また、板状ではない(つまり、どの寸法が厚さか明確ではない形状の)原料Coについては、最大厚さは以下のように規定される。
面積が最小になるように投影した原料Coの投影図において、その投影図に接する平行線を、投影図を挟むように2本引く。この平行線の角度を様々に変更して、平行線の間の距離が最小になったときの当該距離が、原料Coの最大厚さとなる。Here, the "maximum thickness" of the raw material Co is the thickest portion of the thickness of the raw material Co in the case of the raw material Co having a clear "thickness" such as a plate shape. ..
The maximum thickness of the raw material Co, which is not plate-shaped (that is, has a shape in which it is not clear which dimension is the thickness), is defined as follows.
In the projection drawing of the raw material Co projected so as to minimize the area, two parallel lines tangent to the projection drawing are drawn so as to sandwich the projection drawing. The angle of the parallel lines is variously changed, and the distance when the distance between the parallel lines is minimized becomes the maximum thickness of the raw material Co.
(Co板10の最大厚さ)
様々な形態の原料Coにおける「最大厚さ」を、図1〜図6を参照しながら説明する。本発明の実施形態では、板状のみならず、粒子状、棒状、線状等の原料Coが用いることができる。
図1(a)は、板状の原料Co(Co板)10の概略斜視図である。Co板10において、投影図の面積が最小になるのは、矢印1A方向から投影した場合である。矢印1A方向から投影したCo板10の投影図11を図1(b)に示す。図1(b)では、投影図11に接する平行線L11aを、投影図11を挟むように2本引いた。また、別の角度から、投影図11に接する平行線L11bを、投影図11を挟むように2本引いた。第1の平行線L11a、L11aの間の距離T1aは、第2の平行線L11b、L11bの間の距離W1aより短い。よって、このCo板10の最大厚さはT1aである。(Maximum thickness of Co plate 10)
The "maximum thickness" of the raw material Co in various forms will be described with reference to FIGS. 1 to 6. In the embodiment of the present invention, not only a plate-shaped material but also a particle-shaped, rod-shaped, linear or the like raw material Co can be used.
FIG. 1A is a schematic perspective view of a plate-shaped raw material Co (Co plate) 10. In the
図1(c)には、図1(b)に示すCo板10の投影図11において、表面が湾曲していた場合の変形例を示す。図1(c)に示すように、表面が湾曲したCo板の投影図12では、投影図12の外郭線が湾曲する。この投影図12に接する平行線L12aを、投影図12を挟むように2本引いた。また、別の角度から、投影図12に接する平行線L12bを、投影図12を挟むように2本引いた。第1の平行線L12a、平行線L12aの間の距離T1bは、第2の平行線L12b、L12bの間の距離W1bより短い。よって、このCo板10の最大厚さはT1bである。FIG. 1 (c) shows a modification of the projection drawing 11 of the
(くさび状部分を有するCo板20の最大厚さ)
図2(a)は、片側25がくさび状(外方に向かって厚さが薄くなった刃状)にされた板状の原料Co(Co板)20の概略斜視図である。Co板20において、投影図の面積が最小になるのは、矢印2A方向から投影した場合である。矢印2A方向から投影したCo板20の投影図21を図2(b)に示す。図2(b)では、投影図21に接する平行線L2aを、投影図21を挟むように2本引いた。また、別の角度から、投影図21に接する平行線L2bを、投影図21を挟むように2本引いた。さらに、別の角度から、投影図21に接する平行線L2cを、投影図21を挟むように2本引いた。第1の平行線L2a、L2aの間の距離T2aは、第2の平行線L2b、L2bの間の距離W2、および第3の平行線L2c、L2cの間の距離Y2より短い。よって、このCo板20の最大厚さはT2aである。(Maximum thickness of
FIG. 2A is a schematic perspective view of a plate-shaped raw material Co (Co plate) 20 having a wedge-shaped shape (a blade shape whose thickness decreases toward the outside) on one
なお、図2(b)に示す投影図21における「厚さ」には、厚さT2aだけでなく、くさび状部分の厚さ(例えば厚さT2b、T2c)も含まれる。しかし、本発明の実施形態における「最大厚さ」は、それらの厚さのうちで最も厚みのあるT2aとなる。これは、原料Coの溶融性が重要になると考えられるため、部分的に薄い場合でも、厚い部分が最も影響があることによる。The "thickness" in the projection drawing 21 shown in FIG. 2B includes not only the thickness T 2a but also the thickness of the wedge-shaped portion (for example, the thicknesses T 2b and T 2c ). However, the "maximum thickness" in the embodiment of the present invention is T 2a , which is the thickest of those thicknesses. This is because the meltability of the raw material Co is considered to be important, and even if it is partially thin, the thick portion has the greatest effect.
(Co波板30の最大厚さ)
図3(a)は、波状に屈曲した薄板状の原料Co(Co波板)30の概略斜視図である。このような湾曲した原料Coの場合、まずは伸展して平坦にする。Co波板30の場合、一端30aを方向Xaに、他端30bをXbにそれぞれ引っ張って、図3(b)に示すような平坦な板状に伸展する(これを「Co伸展板35」と称する)。このCo伸展板35で求めた最大厚さが、Co波板30の最大厚さである。(Maximum thickness of Co corrugated sheet 30)
FIG. 3A is a schematic perspective view of a thin plate-shaped raw material Co (Co corrugated plate) 30 bent in a wavy shape. In the case of such a curved raw material Co, first, it is stretched and flattened. In the case of the Co corrugated
図3(b)に示すCo伸展板35において、投影図の面積が最小になるのは、矢印3A方向から投影した場合である。矢印3A方向から投影したCo伸展板35の投影図31を図3(c)に示す。図3(c)では、投影図31に接する平行線L3aを、投影図31を挟むように2本引いた。また、別の角度から、投影図31に接する平行線L3bを、投影図31を挟むように2本引いた。第1の平行線L3a、L3aの間の距離T3は、第2の平行線L3b、L3bの間の距離W3より短い。よって、このCo伸展板35および伸展前のCo波板30の最大厚さは、いずれもT3である。In the
このように、Co波板30の最大厚さを、Co伸展板35の状態で決定するのは以下の理由による。Co波板30の状態で最大厚さを決定すると、湾曲の山部(上端)と谷部(下端)との間の距離が「最大厚さ」となる。しかしながら、本発明の実施形態において、最大厚さは、原料Coの溶融性の指標とされている。湾曲した板が薄板から形成されている場合、湾曲していない場合の薄板と同様の溶融性を示すはずである。よって、本発明の実施形態においては、Co波板30の最大厚さを、Co伸展板35の状態で決定する。
As described above, the maximum thickness of the Co corrugated
(Co粒子40の最大厚さ)
図4(a)は、粒状の原料Co(Co粒子)の概略斜視図である。Co粒子40において、投影図の面積が最小になるのは、矢印4A方向から投影した場合である。矢印4A方向から投影したCo粒子40の投影図41を図4(b)に示す。図4(b)では、投影図41に接する平行線L4aを、投影図41を挟むように2本引いた。また、別の角度から、投影図41に接する平行線L4bを、投影図41を挟むように2本引いた。さらに、別の角度から、投影図41に接する平行線L4cを、投影図41を挟むように2本引いた。第1の平行線L4a、L4aの間の距離T4aは、第2の平行線L4b、L4bの間の距離W4、および第3の平行線L4c、L4cの間の距離Y4より短い。よって、このCo板20の最大厚さはT4aである。(Maximum thickness of Co particle 40)
FIG. 4A is a schematic perspective view of the granular raw material Co (Co particles). In the
なお、図4(b)に示す投影図41における「厚さ」には、厚さT4aだけでなく、Co粒子40のくびれた部分の厚さ(例えば厚さT4b、T4c)も含まれ得る。しかし、本発明の実施形態における「最大厚さ」は、それらの厚さのうちで最も厚みのあるT4aとなる。The "thickness" in the projection drawing 41 shown in FIG. 4 (b) includes not only the thickness T 4a but also the thickness of the constricted portion of the Co particles 40 (for example, the thicknesses T 4b and T 4c ). It can be. However, the "maximum thickness" in the embodiment of the present invention is T 4a , which is the thickest of those thicknesses.
(Co棒材50の最大厚さ)
図5(a)は、棒状の原料Co(Co棒材)の概略斜視図である。Co棒材50において、投影図の面積が最小になるのは、矢印5A方向から投影した場合である。矢印5A方向から投影したCo棒材50の投影図51を図5(b)に示す。図5(b)では、投影図51に接する平行線L5aを、投影図51を挟むように2本引いた。また、別の角度から、投影図51に接する平行線L5bを、投影図51を挟むように2本引いた。第1の平行線L5a、L5aの間の距離T5aは、第2の平行線L5b、L5bの間の距離T5bより短い。よって、このCo棒材50の最大厚さはT5aである。
なお、このような棒材における最大厚さは、棒材の断面図における短径に相当する。(Maximum thickness of Co bar 50)
FIG. 5A is a schematic perspective view of a rod-shaped raw material Co (Co rod). In the
The maximum thickness of such a bar corresponds to the minor diameter in the cross-sectional view of the bar.
(くびれのあるCo棒材60の最大厚さ)
図6(a)は、部分的に縮径された(つまり、部分的にくびれた)棒状の原料Co(くびれCo棒材)の概略斜視図である。図6(b)に示すように、Co棒材60のくびれ部分65の断面図(Y−Y’線)では、くびれ部分65の短径T6bは、くびれのない部分66の短径T6aより小さくなる。
しかしながら、投影図の面積が最小になる矢印6A方向から投影したCo棒材60の投影図61(図6(c))では、くびれ部分が反映されない。よって、図6(c)では、投影図61に接する平行線L6aを、投影図61を挟むように2本引くと、その平行線L6a、L6aの間の距離T6aは、図6(b)に示す「くびれのない部分66の短径T6a」と一致する。そして、その平行線L6a、L6aの間の距離T6aが、このCo棒材60の最大厚さとなる。(Maximum thickness of
FIG. 6A is a schematic perspective view of a rod-shaped raw material Co (constricted Co bar) whose diameter is partially reduced (that is, partially constricted). As shown in FIG. 6 (b), the cross section of the
However, the constricted portion is not reflected in the projection drawing 61 (FIG. 6C) of the
このように規定された最大厚さが2mm以下の原料Coと、その他の成分の原料とを溶融して合金を製造する。合金は、例えばストリップキャスティング法等により、フレーク状にすることができる。 An alloy is produced by melting the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less and the raw materials of other components defined in this way. The alloy can be flaked, for example, by a strip casting method or the like.
(2)合金粉末を作製する工程
この工程では、上記工程(1)で得られた合金を粉砕して合金粉末を作製する。
例えば、得られた合金(例えばフレーク状の原料合金)を水素粉砕し、粗粉砕粉のサイズを例えば1.0mm以下とする。次に、粗粉砕粉をジェットミル等により微粉砕することで、例えば粒径D50(気流分散法によるレーザー回折法で得られた値(メジアン径))が3〜7μmの微粉砕粉(合金粉末)を得る。なお、ジェットミル粉砕前の粗粉砕粉、ジェットミル粉砕中およびジェットミル粉砕後の合金粉末に助剤として公知の潤滑剤を使用してもよい。(2) Step of Producing Alloy Powder In this step, the alloy obtained in the above step (1) is crushed to prepare an alloy powder.
For example, the obtained alloy (for example, a flake-shaped raw material alloy) is hydrogen-pulverized, and the size of the coarsely pulverized powder is, for example, 1.0 mm or less. Next, by finely pulverizing the coarsely pulverized powder with a jet mill or the like, for example, the finely pulverized powder (alloy) having a particle size D 50 (value obtained by laser diffraction method by the air flow dispersion method (median diameter)) of 3 to 7 μm Powder) is obtained. A known lubricant may be used as an auxiliary agent for the coarse pulverized powder before jet mill pulverization and the alloy powder during jet mill pulverization and after jet mill pulverization.
(3)成形工程
得られた合金粉末を用いて磁界中成形を行い、成形体を得る。磁界中成形は、金型のキャビティー内に乾燥した合金粉末を挿入し、磁界を印加しながら成形する乾式成形法、金型のキャビティー内に該合金粉末を分散させたスラリーを注入し、スラリーの分散媒を排出しながら成形する湿式成形法を含む既知の任意の磁界中成形方法を用いてよい。(3) Molding process Molding is performed in a magnetic field using the obtained alloy powder to obtain a molded product. Molding in a magnetic field is a dry molding method in which a dry alloy powder is inserted into a cavity of a mold and molded while applying a magnetic field, and a slurry in which the alloy powder is dispersed is injected into the cavity of the mold. Any known in-magnetic field molding method may be used, including a wet molding method of molding while discharging the dispersion medium of the slurry.
(4)焼結工程
成形工程で得られた成形体を焼結することにより、焼結体(焼結磁石)を得る。成形体の焼結は既知の方法を用いることができる。なお、焼結時の雰囲気による酸化を防止するために、焼結は、真空雰囲気中または雰囲気ガス中で行うことが好ましい。雰囲気ガスは、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを用いることが好ましい。(4) Sintering Step A sintered body (sintered magnet) is obtained by sintering the molded product obtained in the molding process. A known method can be used for sintering the molded product. In addition, in order to prevent oxidation due to the atmosphere at the time of sintering, it is preferable to perform sintering in a vacuum atmosphere or an atmospheric gas. As the atmospheric gas, it is preferable to use an inert gas such as helium or argon.
(5)熱処理工程
得られた焼結磁石に対し、磁気特性を向上させることを目的とした熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度、熱処理時間などは既知の条件を用いることができる。例えば、比較的低い温度(400℃以上600℃以下)のみでの熱処理(一段熱処理)をしてもよく、あるいは比較的高い温度(700℃以上焼結温度以下(例えば1050℃以下))で熱処理を行った後比較的低い温度(400℃以上600℃以下)で熱処理(二段熱処理)をしてもよい。好ましい条件は、730℃以上1020℃以下で5分から500分程度の熱処理を施し、冷却後(室温まで冷却後、または440℃以上550℃以下まで冷却後)、さらに440℃以上550℃以下で5分から500分程度熱処理をすることが挙げられる。熱処理雰囲気は、真空雰囲気あるいは不活性ガス(ヘリウムやアルゴンなど)で行うことが好ましい。(5) Heat Treatment Step It is preferable to heat-treat the obtained sintered magnet for the purpose of improving the magnetic characteristics. Known conditions can be used for the heat treatment temperature, heat treatment time, and the like. For example, heat treatment (one-step heat treatment) may be performed only at a relatively low temperature (400 ° C. or higher and 600 ° C. or lower), or heat treatment may be performed at a relatively high temperature (700 ° C. or higher and sintering temperature or lower (for example, 1050 ° C. or lower)). After that, heat treatment (two-stage heat treatment) may be performed at a relatively low temperature (400 ° C. or higher and 600 ° C. or lower). Preferred conditions are heat treatment at 730 ° C. or higher and 1020 ° C. or lower for about 5 to 500 minutes, after cooling (after cooling to room temperature or cooling to 440 ° C. or higher and 550 ° C. or lower), and further at 440 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. Heat treatment may be performed for about 1 to 500 minutes. The heat treatment atmosphere is preferably a vacuum atmosphere or an inert gas (helium, argon, etc.).
最終的な製品形状にするなどの目的で、得られた焼結磁石に研削などの機械加工を施してもよい。その場合、熱処理は機械加工前でも機械加工後でもよい。さらに、得られた焼結磁石に、表面処理を施してもよい。表面処理は、既知の表面処理であってもよく、例えばAl蒸着や電気Niめっきや樹脂塗料などの表面処理を行うことができる。 The obtained sintered magnet may be machined by grinding or the like for the purpose of forming the final product shape. In that case, the heat treatment may be performed before or after machining. Further, the obtained sintered magnet may be surface-treated. The surface treatment may be a known surface treatment, and for example, surface treatment such as Al vapor deposition, electric Ni plating, or resin paint can be performed.
このようにして得られた焼結磁石は、高いHcJと高いHkが得られ、高い角形比を有していた。The sintered magnet thus obtained had a high H cJ and a high H k , and had a high square ratio.
R−T−B系焼結磁石の組成がおよそ表1のNo.1〜23に示す各組成となるように各元素の原料を配合した。このとき、原料CoはCoメタルであり、最大厚さが10mm(立方体)、4mm(立方体)、2mm(板状)、1mm(棒状)、425μm(粒子状)、100μm(粉末状)、5μm(微粉末)のものを使用した。各寸法の原料Coは、ブロック状のCo材料から切削加工して調製した。なお、最大厚さが10mm(立方体)、2mm(板状)の原料Coは、表1の試料No.1〜23の組成を有する全ての合金を製造するのに使用し、それ以外の原料Co(4mm(立方体)、1mm(棒状)、425μm(粒子状)、100μm(粉末状)、5μm(微粉末))は、試料No.14、16〜18、22の組成を有する合金の製造のみに使用した。 The composition of the RTB-based sintered magnet is approximately No. 1 in Table 1. The raw materials of each element were blended so as to have each composition shown in 1 to 23. At this time, the raw material Co is Co metal, and the maximum thickness is 10 mm (cube), 4 mm (cube), 2 mm (plate shape), 1 mm (rod shape), 425 μm (particle shape), 100 μm (powder shape), 5 μm ( Fine powder) was used. The raw material Co of each dimension was prepared by cutting from a block-shaped Co material. The raw material Co having a maximum thickness of 10 mm (cube) and 2 mm (plate shape) is the sample No. in Table 1. Used to produce all alloys with compositions 1-23, other raw materials Co (4 mm (cube), 1 mm (rod), 425 μm (particulate), 100 μm (powder), 5 μm (fine powder) )) Is the sample No. It was used only in the production of alloys having compositions of 14, 16-18, 22.
配合した原料を溶解してストリップキャスト法により鋳造し、厚み0.2〜0.4mmのフレーク状の合金を得た。得られたフレーク状の合金に水素加圧雰囲気で水素脆化させた後、550℃まで真空中で加熱、冷却する脱水素処理を施し、粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、粗粉砕粉100質量%に対して、潤滑剤として0.04質量%のステアリン酸亜鉛を添加、混合した後、気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて、窒素気流中で乾式粉砕し、粒径D50(メジアン径)が4μmの微粉砕粉(合金粉末)を得た。なお、粉砕時の窒素ガス中の酸素濃度は50ppm以下に制御した。また、粒径D50は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた値である。The blended raw materials were melted and cast by a strip casting method to obtain a flake-shaped alloy having a thickness of 0.2 to 0.4 mm. The obtained flake-shaped alloy was hydrogen embrittled in a hydrogen-pressurized atmosphere, and then dehydrogenated by heating and cooling in a vacuum up to 550 ° C. to obtain coarsely pulverized powder. Next, 0.04% by mass of zinc stearate was added and mixed as a lubricant with respect to 100% by mass of the coarsely crushed powder to the obtained coarsely pulverized powder, and then an air flow type crusher (jet mill device) was used. It was dry-pulverized in a nitrogen stream to obtain a finely pulverized powder (alloy powder) having a particle size D 50 (median diameter) of 4 μm. The oxygen concentration in the nitrogen gas during pulverization was controlled to 50 ppm or less. The particle size D 50 is a value obtained by a laser diffraction method based on an air flow dispersion method.
得られた合金粉末を分散媒と混合しスラリーを作製した。分散媒にはノルマルドデカンを用い、潤滑剤としてカプリル酸メチルを混合した。スラリーの濃度は合金粉末70質量%、分散媒30質量%とし、潤滑剤は合金粉末100質量%に対して0.16質量%とした。前記スラリーを磁界中で成形して成形体を得た。成形時の磁界は0.8MA/mの静磁界で、加圧力は5MPaとした。なお、成形装置には、磁界印加方向と加圧方向とが直交する、いわゆる直角磁界成形装置(横磁界成形装置)を用いた。 The obtained alloy powder was mixed with a dispersion medium to prepare a slurry. Normal dodecane was used as the dispersion medium, and methyl caprylate was mixed as a lubricant. The concentration of the slurry was 70% by mass of the alloy powder and 30% by mass of the dispersion medium, and the lubricant was 0.16% by mass with respect to 100% by mass of the alloy powder. The slurry was molded in a magnetic field to obtain a molded product. The magnetic field at the time of molding was a static magnetic field of 0.8 MA / m, and the pressing force was 5 MPa. As the molding apparatus, a so-called right-angle magnetic field forming apparatus (transverse magnetic field forming apparatus) in which the magnetic field application direction and the pressurizing direction are orthogonal to each other was used.
得られた成形体を、真空中、1000℃以上1050℃以下(サンプル毎に焼結による緻密化が十分起こる温度を選定)で4時間焼結した後急冷し焼結体を得た。得られた焼結体の密度は7.5Mg/m3以上であった。得られた焼結体に対し真空中、800℃で2時間保持した後室温まで冷却し、次いで真空中で430℃で2時間保持した後、室温まで冷却する熱処理を施しR−T−B系焼結磁石(No.1〜23)を得た。得られたR−T−B系焼結磁石の成分を表1に示す。なお、表1における各成分(O、NおよびC以外)は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)を使用して測定した。また、O(酸素)含有量は、ガス融解−赤外線吸収法、N(窒素)含有量は、ガス融解−熱伝導法、C(炭素)含有量は、燃焼−赤外線吸収法によるガス分析装置を使用して測定した。The obtained molded product was sintered in vacuum at 1000 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower (selecting a temperature at which sufficient densification by sintering occurs for each sample) for 4 hours, and then rapidly cooled to obtain a sintered body. The density of the obtained sintered body was 7.5 Mg / m 3 or more. The obtained sintered body was held in vacuum at 800 ° C. for 2 hours and then cooled to room temperature, then kept in vacuum at 430 ° C. for 2 hours and then subjected to a heat treatment to be cooled to room temperature. Sintered magnets (No. 1 to 23) were obtained. Table 1 shows the components of the obtained RTB-based sintered magnet. Each component (other than O, N and C) in Table 1 was measured using high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-OES). The O (oxygen) content is the gas melting-infrared absorption method, the N (nitrogen) content is the gas melting-heat conduction method, and the C (carbon) content is the combustion-infrared absorption method. Used and measured.
表2には、B量、T量(Co量とFe量の合計)、式(1)の左辺(14[B]/10.8)の値、右辺([T]/55.85)の値を示した。また、式(1)の充足性も表2に示した。ここで「○」は式(1)を満たしていることを意味し、「×」は式(1)を満たしていないことを意味している。 Table 2 shows the B amount, T amount (total of Co amount and Fe amount), the value of the left side (14 [B] / 10.8) of the formula (1), and the value of the right side ([T] / 55.85). The value is shown. Table 2 also shows the satisfiability of equation (1). Here, "○" means that the equation (1) is satisfied, and "x" means that the equation (1) is not satisfied.
熱処理後のR−T−B系焼結磁石(試料No.1〜23)にそれぞれ機械加工を施し、縦7mm、横7mm、厚み7mmの試料を作製し、B−Hトレーサによって室温下(20℃±10℃)で各試料の磁気特性(Br、HcJ、Hk、Hk/HcJ)を測定した。測定結果を表3に示す。なお、Hk/HcJ(角形比)において、HkはI(磁化の大きさ)−H(磁界の強さ)曲線の第2象限において、Iが0.9×Jr(Jrは残留磁化、Jr=Br)の値になる位置のHの値である。
様々な最大厚さを有する原料Coを用いた試料No.14、16〜18、22の磁気特性の測定結果を表4〜表6に示す。The heat-treated RTB-based sintered magnets (Sample Nos. 1 to 23) are machined to prepare samples with a length of 7 mm, a width of 7 mm, and a thickness of 7 mm, and are prepared at room temperature (20) by a BH tracer. ℃ ± at 10 ° C.) the magnetic properties of each sample (B r, H cJ, H k, were measured H k / H cJ). The measurement results are shown in Table 3. In H k / H cJ (square ratio), H k is 0.9 × J r (J r ) in the second quadrant of the I (magnetization magnitude) −H (magnetic field strength) curve. It is the value of H at the position where the residual magnetization, Jr = Br ).
Sample No. using raw material Co having various maximum thicknesses. The measurement results of the magnetic properties of 14, 16 to 18 and 22 are shown in Tables 4 to 6.
試料No.1〜12は、本発明の実施形態に係る焼結磁石の組成の規定を満たしていない。試料No.1〜2、4〜5、7〜10は、B量が本発明の規定を満たしていない。試料No.6、11はGa量が本発明の実施形態に係る規定を満たしていない。試料No.12は、Co量が本発明の実施形態に係る規定を満たしていない。また、試料No.1〜3、5、8、10は、式(1)の規定を満たしていない。表3から分かるように、これらの試料の殆どは、原料Coの最大厚さ10mm、2mmのいずれにおいても、HcJの値が比較的低い傾向にある。Sample No. 1 to 12 do not satisfy the regulation of the composition of the sintered magnet according to the embodiment of the present invention. Sample No. For 1, 2, 4 to 5, 7 to 10, the amount of B does not satisfy the provisions of the present invention. Sample No. In Nos. 6 and 11, the amount of Ga does not satisfy the provisions according to the embodiment of the present invention. Sample No. In No. 12, the amount of Co does not satisfy the provision according to the embodiment of the present invention. In addition, sample No. Nos. 1, 3, 5, 8 and 10 do not satisfy the provisions of the formula (1). As can be seen from Table 3, most of these samples tend to have relatively low H cJ values at any of the maximum thicknesses of the raw material Co, 10 mm and 2 mm.
試料No.13〜23は、本発明の実施形態に係る焼結磁石の組成の規定を全て満たしている。そのため、試料No.13〜23は、原料Coの最大厚さ10mm、2mmのいずれにおいても、HcJの値が相対的に高い(表3)。Sample No. 13 to 23 satisfy all the provisions of the composition of the sintered magnet according to the embodiment of the present invention. Therefore, the sample No. In 13 to 23 , the values of H cJ are relatively high regardless of the maximum thickness of the raw material Co of 10 mm and 2 mm (Table 3).
各試料において、Hkと原料Coの最大厚さとの関係について考察する。図7は、最大厚さが10mmの原料Coを用いて製造した焼結磁石の磁気特性(Hk−Br)をプロットしたグラフである。図8は、最大厚さが2mmの原料Coを用いて製造した焼結磁石の磁気特性(Hk−Br)をプロットしたグラフである。図7、図8において、シンボルが「×」は、試料No.1〜12のデータをプロットしたものであり、シンボルが「●」は、試料No.13〜23のデータをプロットしたものである。In each sample, the relationship between H k and the maximum thickness of the raw material Co will be considered. Figure 7 is a graph maximum thickness was plotted magnetic properties of the sintered magnet (H k -B r) produced by using the raw material of
図7から分かるように、原料Coの最大厚さが10mmの場合、試料No.1〜12、試料13〜23のいずれも、得られた焼結磁石のHkは1400kA/m未満となっていた。
一方、図8に示すように、原料Coの最大厚さが2mmの場合、試料No.1〜12では、得られた焼結磁石のHkは1400kA/m未満のままであったが、試料13〜23では、得られた焼結磁石のHkは1400kA/m以上となっていた。As can be seen from FIG. 7, when the maximum thickness of the raw material Co is 10 mm, the sample No. 12, none of the samples 13 to 23, H k of the obtained sintered magnet had become less than 1400kA / m.
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the maximum thickness of the raw material Co is 2 mm, the sample No. In 1 to 12, the H k of the obtained sintered magnet remained less than 1400 kA / m, but in samples 13 to 23, the H k of the obtained sintered magnet was 1400 kA / m or more. ..
各試料において、原料Coの最大厚さを10mmから2mmに変更したときのHkの増加量(つまり、Hk(2mm)−Hk(10mm))を表3に示す。表3等における「Hk(10mm)」、「Hk(2mm)」はそれぞれ、最大厚さ10mm、2mmの原料Coを用いて製造した焼結磁石のHkの値を意味する。また、図9に、Hkの増加量を、B量に対してプロットした。In each sample, the amount of increase H k when changing the maximum thickness of the material Co from 10mm to 2 mm (i.e., H k (2mm) -H k (10mm)) shown in Table 3. “H k (10 mm)” and “H k (2 mm)” in Table 3 and the like mean the values of H k of the sintered magnet manufactured by using the raw material Co having a maximum thickness of 10 mm and 2 mm, respectively. Further, in FIG. 9, the amount of increase in H k was plotted against the amount B.
図9から明らかなように、B量が0.85〜0.91質量%の焼結磁石(試料No.13〜23)の場合、原料Coの最大厚さを2mm以下にすることにより、Hkの値が80kA/m以上も増加し、1400kA/m以上となった。
一方、B量が0.85質量%未満、又は0.91質量%超の焼結磁石(試料No.1〜12)の場合、原料Coの最大厚さを2mm以下に制限しても、Hkの増加量は10kA/m未満と、殆ど増加しなかった。As is clear from FIG. 9, in the case of a sintered magnet (Sample Nos. 13 to 23) having a B amount of 0.85 to 0.91 mass%, H is set by setting the maximum thickness of the raw material Co to 2 mm or less. The value of k increased by 80 kA / m or more to 1400 kA / m or more.
On the other hand, in the case of a sintered magnet (Sample Nos. 1 to 12) in which the amount of B is less than 0.85% by mass or more than 0.91% by mass, even if the maximum thickness of the raw material Co is limited to 2 mm or less, H The amount of increase in k was less than 10 kA / m, and there was almost no increase.
このように、本発明の実施形態に係る焼結磁石の組成の規定を満たす試料No.13〜23では、製造の際に使用する原料Coの最大厚さを2mm以下に制限することにより、HcJが1500kA/m以上、Hkが1400kA/m以上と優れた磁気特性を有することが分かった。特に、原料Coの最大厚さを制限する効果は、B量が0.85〜0.91質量%の場合に顕著であった。As described above, the sample No. that satisfies the regulation of the composition of the sintered magnet according to the embodiment of the present invention. In Nos. 13 to 23, by limiting the maximum thickness of the raw material Co used in production to 2 mm or less, it is possible to have excellent magnetic characteristics such as H cJ of 1500 kA / m or more and H k of 1400 kA / m or more. Do you get it. In particular, the effect of limiting the maximum thickness of the raw material Co was remarkable when the amount of B was 0.85 to 0.91% by mass.
さらに、試料No.14、16〜18、22の組成を有する焼結磁石を例に、様々な最大厚さを有する原料Coを用いた場合のHkへの影響を調べた。表4は、最大厚さが10mm、4mmの原料Coを用いて製造した試料No.14、16〜18、22の焼結磁石の磁気特性の測定結果を示す。表5は、最大厚さが2mm、1mmの原料Coを用いて製造した試料No.16の焼結磁石の磁気特性の測定結果を示す。表6は、最大厚さが425μm、100μm、5μmの原料Coを用いて製造した試料No.14、16〜18、22の焼結磁石の磁気特性の測定結果を示す。また、図10〜図14には、試料No.14、16〜18、22のそれぞれについて、原料Coの最大厚さに対して、当該原料Coを用いて製造した焼結磁石のHkをプロットした。Furthermore, the sample No. Taking a sintered magnet having a composition of 14, 16 to 18 and 22 as an example, the influence on H k when the raw material Co having various maximum thicknesses was used was investigated. Table 4 shows the sample numbers produced using the raw material Co having a maximum thickness of 10 mm and 4 mm. The measurement results of the magnetic properties of the sintered magnets of 14, 16 to 18 and 22 are shown. Table 5 shows the sample numbers produced using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm and 1 mm. The measurement result of the magnetic property of 16 sintered magnets is shown. Table 6 shows the sample numbers prepared using the raw materials Co having a maximum thickness of 425 μm, 100 μm, and 5 μm. The measurement results of the magnetic properties of the sintered magnets of 14, 16 to 18 and 22 are shown. Further, in FIGS. 10 to 14, the sample No. For each 14,16~18,22, the maximum thickness of the material Co, was plotted H k of the sintered magnet produced by using the raw material Co.
図10に示すように、試料No.14については、最大厚さが2mm以下の原料Coを使用して製造した焼結磁石では、Hkが1420kA/m以上となった。さらに、最大厚さが100μm〜2mmの原料Coを使用した場合、得られる焼結磁石のHkは1425kA/m以上となった。As shown in FIG. 10, the sample No. Regarding No. 14, in the sintered magnet manufactured by using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less, H k was 1420 kA / m or more. Furthermore, the maximum thickness when using raw materials of Co 100μm~2mm, H k of the sintered magnet obtained became 1425kA / m or more.
図11に示すように、試料No.16については、最大厚さが2mm以下の原料Coを使用して製造した焼結磁石では、Hkが1440kA/m以上となった。さらに、最大厚さが100μm〜1mmの原料Coを使用した場合、得られる焼結磁石のHkは1460kA/m以上となった。As shown in FIG. 11, the sample No. Regarding No. 16, in the sintered magnet manufactured by using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less, H k was 1440 kA / m or more. Furthermore, the maximum thickness when using raw materials of Co 100μm~1mm, H k of the sintered magnet obtained became 1460kA / m or more.
図12に示すように、試料No.17については、最大厚さが2mm以下の原料Coを使用して製造した焼結磁石では、Hkが1460kA/m以上となった。さらに、最大厚さが100μm〜1mmの原料Coを使用した場合、得られる焼結磁石のHkは1480kA/m以上となった。As shown in FIG. 12, the sample No. Regarding No. 17, in the sintered magnet manufactured by using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less, H k was 1460 kA / m or more. Furthermore, the maximum thickness when using raw materials of Co 100μm~1mm, H k of the sintered magnet obtained became 1480kA / m or more.
図13に示すように、試料No.18については、最大厚さが2mm以下の原料Coを使用して製造した焼結磁石では、Hkが1465kA/m以上となった。さらに、最大厚さが100μm〜1mmの原料Coを使用した場合、得られる焼結磁石のHkは1485kA/m以上となった。As shown in FIG. 13, the sample No. Regarding No. 18, in the sintered magnet manufactured by using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less, H k was 1465 kA / m or more. Furthermore, the maximum thickness when using raw materials of Co 100μm~1mm, H k of the sintered magnet obtained became 1485kA / m or more.
図14に示すように、試料No.22については、最大厚さが2mm以下の原料Coを使用して製造した焼結磁石では、Hkが1400kA/m以上となった。さらに、最大厚さが100μm〜1mmの原料Coを使用した場合、得られる焼結磁石のHkは1420kA/m以上となった。As shown in FIG. 14, the sample No. Regarding 22, in the sintered magnet manufactured by using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less, H k was 1400 kA / m or more. Furthermore, the maximum thickness when using raw materials of Co 100μm~1mm, H k of the sintered magnet obtained became 1420kA / m or more.
図10〜14の結果から、原料Coの最大厚さが2mm以下とすることにより、Hkを向上させることができ、さらに原料Coの最大厚さが100μm〜1mmとすることにより、Hkをより向上できることが分かった。From the results of FIG. 10 to 14, by the maximum thickness of the material Co is to 2mm or less, it is possible to improve the H k, by further maximum thickness of the material Co is to 100Myuemu~1mm, the H k It turned out that it could be improved further.
本出願は、出願日が2018年3月23日である日本国特許出願の特願第2018−056846号および出願日が2018年9月27日である日本国特許出願の特願第2018−182636号を基礎出願とする優先権主張を伴う。特願第2018−056846号および特願第2018−182636号は、参照することにより本明細書に取り込まれる。 This application is filed in Japanese Patent Application No. 2018-056846 with a filing date of March 23, 2018 and Japanese Patent Application No. 2018-182366 with a filing date of September 27, 2018. Accompanied by a priority claim with the issue as the basic application. Japanese Patent Application No. 2018-056846 and Japanese Patent Application No. 2018-182636 are incorporated herein by reference.
10、20、30、40、50、60 原料Co
T1a、T1b、T2a、T3、T4a、T5a、T6a 原料Coの最大厚さ10, 20, 30, 40, 50, 60 Raw material Co
T 1a , T 1b , T 2a , T 3 , T 4a , T 5a , T 6a Maximum thickness of raw material Co
Claims (4)
B:0.85〜0.91質量%、
Ga:0.2〜0.7質量%、
Co:0.1〜0.9質量%、
Cu:0.05〜0.50質量%、
Al:0.05〜0.50質量%、
Fe:61.5質量%以上を含有し、
下記式(1)を満足するR−T−B系焼結磁石の製造方法であって、
14[B]/10.8<[T]/55.85 (1)
([B]は質量%で示すBの含有量であり、[T]は質量%で示すT(TはFeとCo)の含有量である)
最大厚さが2mm以下である原料Coを使用して、前記R−T−B系焼結磁石の組成を満足する合金を作製する工程と、
前記合金から合金粉末を作製する工程と、
前記合金粉末を成形して成形体を得る成形工程と、
前記成形体を焼結して焼結体を得る焼結工程と、
前記焼結体に熱処理を施す熱処理工程と、
を含む、R−T−B系焼結磁石の製造方法。R: 28.5 to 33.0% by mass (R is at least one rare earth element and contains at least one of Nd and Pr),
B: 0.85 to 0.91% by mass,
Ga: 0.2 to 0.7% by mass,
Co: 0.1 to 0.9% by mass,
Cu: 0.05 to 0.50% by mass,
Al: 0.05 to 0.50% by mass,
Fe: 61.5% by mass or more,
A method for manufacturing an RTB-based sintered magnet that satisfies the following formula (1).
14 [B] /10.8 <[T] /55.85 (1)
([B] is the content of B represented by mass%, and [T] is the content of T (T is Fe and Co) represented by mass%).
A step of producing an alloy satisfying the composition of the RTB-based sintered magnet using the raw material Co having a maximum thickness of 2 mm or less, and
The process of producing alloy powder from the alloy and
A molding process of molding the alloy powder to obtain a molded product,
A sintering step of sintering the molded body to obtain a sintered body,
A heat treatment step of heat-treating the sintered body and
A method for producing an RTB-based sintered magnet, which comprises.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6014407A (en) * | 1983-07-04 | 1985-01-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Permanent magnet material |
JP2007119909A (en) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Rare-earth-iron-nitrogen-base magnet powder and method for manufacturing the same |
WO2011030635A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | 日産自動車株式会社 | Molded rare-earth magnet and process for producing same |
WO2015147053A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | 日立金属株式会社 | Method for manufacturing r-t-b series sintered magnet |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6014407A (en) * | 1983-07-04 | 1985-01-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Permanent magnet material |
JP2007119909A (en) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Rare-earth-iron-nitrogen-base magnet powder and method for manufacturing the same |
WO2011030635A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | 日産自動車株式会社 | Molded rare-earth magnet and process for producing same |
WO2015147053A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | 日立金属株式会社 | Method for manufacturing r-t-b series sintered magnet |
WO2017159576A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 日立金属株式会社 | Method for manufacturing r-t-b based sintered magnet |
JP2017226910A (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 煙台首鋼磁性材料株式有限公司 | SINTERED Nd-Fe-B-BASED MAGNETIC SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
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