RU2389097C1 - Alloy of r-t-b type and procedure for its production, fine dispersed powder for rare earth permanent magnet r-t-b type and rare earth permanent magnet of r-t-b type - Google Patents

Alloy of r-t-b type and procedure for its production, fine dispersed powder for rare earth permanent magnet r-t-b type and rare earth permanent magnet of r-t-b type Download PDF

Info

Publication number
RU2389097C1
RU2389097C1 RU2008135113/02A RU2008135113A RU2389097C1 RU 2389097 C1 RU2389097 C1 RU 2389097C1 RU 2008135113/02 A RU2008135113/02 A RU 2008135113/02A RU 2008135113 A RU2008135113 A RU 2008135113A RU 2389097 C1 RU2389097 C1 RU 2389097C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
type
phase
rich
rare earth
Prior art date
Application number
RU2008135113/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008135113A (en
Inventor
Кенитиро НАКАДЗИМА (JP)
Кенитиро НАКАДЗИМА
Хироси ХАСЕГАВА (JP)
Хироси ХАСЕГАВА
Original Assignee
Сова Денко К.К.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сова Денко К.К. filed Critical Сова Денко К.К.
Publication of RU2008135113A publication Critical patent/RU2008135113A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2389097C1 publication Critical patent/RU2389097C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0611Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/041Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by mechanical alloying, e.g. blending, milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/044Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by jet milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/058Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IVa elements, e.g. Gd2Fe14C
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/059Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and Va elements, e.g. Sm2Fe17N2

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: alloy R-T-B containing Dy, where R is at least one of Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb and Lu, and T is transition metal containing not less, than 80 wt % Fe; B is composition containing not less, than 50 wt % B and from 0 to less, than 50 wt % at least one from C and N. Alloy has a main phase R2T14B to facilitate magnet properties, a rich R phase, wherein R is concentrated in comparison with its share in general contents of alloy and a rich Dy region formed near a rich R phase, wherein Dy is concentrated in comparison with its share in a general contents of alloy. Alloy is produced by casting on a cooled rotating roller.
EFFECT: high coercive force and good magnet characteristics of alloy.
7 cl, 25 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящее изобретение относится к сплаву R-T-B типа, тонкодисперсному порошку для редкоземельного постоянного магнита R-T-B типа и редкоземельному постоянному магниту R-T-B типа. В частности, настоящее изобретение относится к сплаву R-T-B типа и тонкодисперсному порошку для редкоземельного постоянного магнита R-T-B типа, который может обеспечивать редкоземельный постоянный магнит R-T-B типа с отличной коэрцитивной силой.[0001] The present invention relates to an R-T-B type alloy, a fine powder for an R-T-B type rare earth permanent magnet, and an R-T-B type rare earth permanent magnet. In particular, the present invention relates to an R-T-B type alloy and a fine powder for an R-T-B type rare earth permanent magnet, which can provide an R-T-B type rare earth permanent magnet with excellent coercive force.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

[0002] Магниты R-T-B типа использовались для накопителей на жестких дисках (ЖД), магнитно-резонансной томографии (МРТ), двигателей различного типа и т.п. вследствие своих высоких рабочих характеристик. Возрастание в последнее время спроса на энергосбережение в дополнение к повышению термостойкости магнитов R-T-B типа вызвало возрастание степени их использования в двигателях, включая автомобильные двигатели. Магниты R-T-B типа в качестве основных компонентов содержат Nd, Fe и В, и поэтому магниты этого типа совместно называются магнитами Nd-Fe-B типа или R-T-B типа. В магните R-T-B типа R является в основном Nd с частью, замещаемой другим редкоземельным элементом, таким как Pr, Dy и Tb; T является Fe с частью, замещаемой другим переходным металлом, таким как Co и Ni; и В является бором и может частично замещаться С или N.[0002] R-T-B type magnets have been used for hard disk drives (HDD), magnetic resonance imaging (MRI), various types of engines, and the like. due to its high performance. The recent increase in demand for energy saving in addition to increasing the heat resistance of R-T-B type magnets has caused an increase in their use in engines, including car engines. R-T-B type magnets contain Nd, Fe and B as the main components, and therefore magnets of this type are collectively referred to as Nd-Fe-B type or R-T-B type magnets. In a magnet, R-T-B of type R is mainly Nd with a portion replaced by another rare earth element such as Pr, Dy and Tb; T is Fe with a part replaced by another transition metal such as Co and Ni; and B is boron and may be partially replaced by C or N.

[0003] Сплавом R-T-B типа, который может использоваться в магните R-T-B типа, является сплав, в котором магнитная фаза R2T14B, способствующая активности намагничивания, является основной фазой и сосуществует с немагнитной, обогащенной редкоземельными элементами и низкоплавкой «богатой R» фазой. Поскольку этот сплав R-T-B типа является активным металлом, он обычно выплавляется или отливается в вакууме или в инертном газе. Из слитка отлитого сплава R-T-B типа обычно изготовляется спеченный магнит согласно технологическому процессу порошковой металлургии следующим образом. Слиток сплава измельчают в порошок сплава со средним размером частиц в примерно 5 мкм (d50, измеренным лазерно-дифракционным анализатором распределения размеров частиц), формуют прессованием в магнитном поле, спекают при высокой температуре примерно от 1000 до 1100°C в печи для спекания, затем подвергают, в случае необходимости, термической обработке и механической обработке резанием, а затем снабжают гальваническим покрытием для повышения коррозионной стойкости, таким образом завершая получение спеченного магнита.[0003] An RTB type alloy that can be used in an RTB type magnet is an alloy in which the magnetic phase R 2 T 14 B, which promotes magnetization activity, is the main phase and coexists with a non-magnetic, rich in rare earth elements and low melting "rich in R" phase . Since this RTB type alloy is an active metal, it is usually melted or cast in a vacuum or in an inert gas. A sintered magnet is usually made from an cast RTB type alloy ingot according to the powder metallurgy process as follows. The alloy ingot is pulverized into an alloy powder with an average particle size of about 5 μm (d50 measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer), molded by magnetic field compression, sintered at a high temperature of about 1000 to 1100 ° C in a sintering furnace, then subjected, if necessary, to heat treatment and machining, and then provided with a galvanic coating to increase corrosion resistance, thereby completing the production of sintered magnet.

[0004] В спеченном магните R-T-B типа богатая R фаза играет нижеследующие важные роли:[0004] In the sintered R-T-B type magnet, the rich R phase plays the following important roles:

1) формирует жидкую фазу в ходе спекания в силу низкой точки плавления и посредством этого способствует высокому уплотнению магнита и, в свою очередь, повышению намагниченности;1) forms a liquid phase during sintering due to the low melting point and thereby contributes to a high compaction of the magnet and, in turn, increase the magnetization;

2) устраняет неровности на межзеренной границе и тем самым приводит к уменьшению центров зародышеобразования обратных магнитных доменов и повышению коэрцитивной силы; и2) eliminates irregularities on the grain boundary and thereby leads to a decrease in the nucleation centers of the inverse magnetic domains and an increase in the coercive force; and

3) магнитно изолирует основную фазу и тем самым повышает коэрцитивную силу.3) magnetically isolates the main phase and thereby increases the coercive force.

Соответственно, если богатая R фаза в формованном магните находится в плохо диспергированном состоянии, это вызывает локальные дефекты спекания или снижение магнетизма. Следовательно является важным, чтобы богатая R фаза была однородно диспергирована в формованном магните. На распределение богатой R фазы в спеченном магните R-T-B типа значительно влияет текстура исходного материала сплава R-T-B типа.Accordingly, if the R-rich phase in the molded magnet is in a poorly dispersed state, this causes local sintering defects or a decrease in magnetism. Therefore, it is important that the rich R phase is uniformly dispersed in the molded magnet. The distribution of the R-rich phase in the sintered R-T-B type magnet is significantly affected by the texture of the starting material of the R-T-B type alloy.

[0005] Другой проблемой, с которой сталкиваются при литье сплава R-T-B типа, является образование α-Fe в отлитом сплаве. α-Fe обладает деформируемостью и остается в измельчителе не измельченным, и это не только снижает эффективность измельчения при измельчении сплава, но также влияет на флуктуации состава или распределение размера частиц до и после измельчения. Если α-Fe все еще остается в магните после спекания, происходит снижение магнитных характеристик магнита. Соответственно, в тех случаях, когда необходимо, сплав прежде подвергался обработке гомогенизацией при высокой температуре в течение длительного промежутка времени, чтобы удалять α-Fe. Однако α-Fe присутствует в виде перитектического зародыша и поэтому его удаление требует твердофазной диффузии в течение длительного промежутка времени. В случае слитка, имеющего толщину в несколько сантиметров и содержания редкоземельных элементов в 33% или менее, удаление α-Fe фактически невозможно.[0005] Another problem encountered when casting an R-T-B type alloy is the formation of α-Fe in the cast alloy. α-Fe has deformability and remains crushed in the grinder, and this not only reduces the grinding efficiency during grinding of the alloy, but also affects fluctuations in the composition or particle size distribution before and after grinding. If α-Fe still remains in the magnet after sintering, a decrease in the magnetic characteristics of the magnet occurs. Accordingly, in cases where necessary, the alloy was previously subjected to high temperature homogenization treatment for a long period of time in order to remove α-Fe. However, α-Fe is present as a peritectic nucleus and therefore its removal requires solid-phase diffusion over a long period of time. In the case of an ingot having a thickness of several centimeters and a rare earth content of 33% or less, removal of α-Fe is virtually impossible.

[0006] Чтобы решить проблему того, что в сплаве R-T-B типа образуется α-Fe, был разработан и использовался способ ленточной разливки (обозначаемый просто как "способ ЛР") для литья слитка сплава с повышенной скоростью охлаждения. Способ ЛР является способом кристаллизации сплава путем быстрого охлаждения, при котором расплавленный сплав разливают на медный валок, внутренняя часть которого является водоохлаждаемой, и получают пластинку примерно от 0,1 до 1 мм. В способе ЛР расплавленный сплав переохлаждается до температуры, при которой образуется основная фаза R2T14B, или даже более низкой с тем, чтобы фаза R2T14B могла образовываться непосредственно из расплавленного сплава, и образование α-Fe может быть подавлено. Кроме того, в способе ЛР в сплаве создается тонкодисперсная микроструктура, так что может быть получен сплав, имеющий микроструктуру, допускающую тонкую дисперсию богатой R фазы. Богатая R фаза расширяется при реагировании с водородом в атмосфере водорода и становится хрупким гидридом. Используя это свойство, может быть предложено мелкое дробление, соразмерное со степенью дисперсии богатой R фазы. Когда сплав превращают в порошок посредством этого этапа гидрогенизации, образуется большое количество тонких трещин за счет инициирования гидрогенизацией раскалывания сплава и, следовательно, достигается очень хорошая измельчаемость. Внутренняя богатая R фаза в сплаве, полученном способом ЛР, является, таким образом, тонкодиспергированной, и это ведет к хорошей дисперсности богатой R фазы также в магните после измельчения и спекания, повышая тем самым магнитные характеристики магнита (см., например, патентный документ 1).[0006] In order to solve the problem that α-Fe is formed in an RTB type alloy, a tape casting method (simply referred to as the "LR method") has been developed and used to cast an alloy ingot with an increased cooling rate. The LR method is a method of crystallizing an alloy by rapid cooling, in which the molten alloy is poured onto a copper roll, the inside of which is water-cooled, and a plate of about 0.1 to 1 mm is obtained. In the LR method, the molten alloy is supercooled to a temperature at which the main R 2 T 14 B phase is formed, or even lower, so that the R 2 T 14 B phase can be formed directly from the molten alloy, and α-Fe formation can be suppressed. In addition, in the LR method, a finely dispersed microstructure is created in the alloy, so that an alloy having a microstructure allowing fine dispersion of the R-rich phase can be obtained. The rich R phase expands upon reaction with hydrogen in a hydrogen atmosphere and becomes a brittle hydride. Using this property, fine crushing commensurate with the degree of dispersion of the rich R phase can be proposed. When the alloy is pulverized by this hydrogenation step, a large number of fine cracks are formed due to the initiation of hydrogenation to crack the alloy and, therefore, very good milling is achieved. The internal R-rich phase in the alloy obtained by the LR method is thus finely dispersed, and this leads to a good dispersion of the R-rich phase also in the magnet after grinding and sintering, thereby increasing the magnetic characteristics of the magnet (see, for example, patent document 1 )

[0007] Пластинки сплава, полученные способом ЛР, являются также отличными с точки зрения однородности микроструктуры. Однородность микроструктуры может сравниваться по диаметру кристаллического зерна или дисперсному состоянию богатой R фазы. В случае пластинки сплава, полученной способом ЛР, на обращенной к литейному валку стороне пластинки сплава (в дальнейшем обозначаемой как "сторона поверхности кристаллизатора") иногда образуется закаленный кристалл, но в целом может быть получена надлежаще тонкая гомогенная текстура, образуемая кристаллизацией через быстрое охлаждение. Как описано выше, в сплаве R-T-B типа, полученном способом ЛР, богатая R фаза является тонкодиспергированной, и образование α-Fe также подавлено, таким образом сплав R-T-B типа имеет отличную микроструктуру для изготовления спеченного магнита.[0007] Alloy plates obtained by the LR method are also excellent in terms of uniformity of microstructure. The uniformity of the microstructure can be compared by the diameter of the crystalline grain or the dispersed state of the R-rich phase. In the case of the alloy plate obtained by the LR method, a quenched crystal is sometimes formed on the side of the alloy plate (hereinafter referred to as the "surface side of the mold") facing the casting roll, but in general a properly fine homogeneous texture can be obtained, which is formed by crystallization through rapid cooling. As described above, in the R-T-B type alloy obtained by the LR method, the R-rich phase is finely dispersed and α-Fe formation is also suppressed, so the R-T-B type alloy has an excellent microstructure for making a sintered magnet.

[0008] Распределение Dy, способствующее повышению коэрцитивной силы, значительно влияет на характеристики магнита, особенно на взаимосвязь между коэрцитивной силой и распределением элементов в микроструктуре магнита. Например, ранее сообщалось, что коэрцитивная сила должна быть высокой, когда Dy распределен близко к фазе межзеренной границы (см., например, патентный документ 2).[0008] The distribution of Dy, contributing to an increase in coercive force, significantly affects the characteristics of the magnet, especially the relationship between the coercive force and the distribution of elements in the microstructure of the magnet. For example, it was previously reported that the coercive force should be high when Dy is distributed close to the grain boundary phase (see, for example, Patent Document 2).

Более конкретно, ранее сообщалось, что коэрцитивная сила должна быть высокой, когда Dy присутствует в основной фазе (см., например, патентный документ 3 и непатентный документ 1).More specifically, it was previously reported that the coercive force should be high when Dy is present in the main phase (see, for example, Patent Document 3 and Non-Patent Document 1).

Дополнительно, поскольку имеется определенная взаимосвязь между характеристиками магнита и способами изготовления сплава, способы изготовления сплавов также были усовершенствованы наряду с улучшениями характеристик магнита. Например, известны способ контроля микроструктур (см., например, патентный документ 4) и способ контроля микроструктур путем обработки поверхности литейного валка до заранее заданной шероховатости (см., например, патентные документы 5 и 6).Additionally, since there is a definite relationship between the characteristics of the magnet and alloy manufacturing methods, alloy manufacturing methods have also been improved along with improvements in magnet characteristics. For example, a method for controlling microstructures is known (see, for example, Patent Document 4) and a method for controlling microstructures by treating the surface of a casting roll to a predetermined roughness (see, for example, Patent Documents 5 and 6).

Патентный документ 1: нерассмотренная заявка на патент Японии, первая публикация № Hei 5-222488.Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Application, First Publication No. Hei 5-222488.

Патентный документ 2: нерассмотренная заявка на патент Японии, первая публикация № Hei 5-21219.Patent Document 2: Unexamined Japanese Patent Application, First Publication No. Hei 5-21219.

Патентный документ 3: WO 2003/001541.Patent Document 3: WO 2003/001541.

Патентный документ 4: WO 2005/031023.Patent Document 4: WO 2005/031023.

Патентный документ 5: нерассмотренная заявка на патент Японии, первая публикация №2003-188006.Patent Document 5: Unexamined Japanese Patent Application, First Publication No. 2003-188006.

Патентный документ 6: нерассмотренная заявка на патент Японии, первая публикация №2004-43291.Patent Document 6: Unexamined Japanese Patent Application, First Publication No. 2004-43291.

Непатентный документ 1: Hiroyuki TOMIZAWA, Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, March, 2005, vol.52. issue 3, pp.158-163.Non-Patent Document 1: Hiroyuki TOMIZAWA, Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, March, 2005, vol. 52. issue 3, pp. 158-163.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Проблемы, решаемые изобретениемProblems Solved by the Invention

[0009] Однако в последние годы потребовались редкоземельные постоянные магниты R-T-B типа с еще более высокими рабочими характеристиками, и, таким образом, возрастают потребности в дальнейших улучшениях магнитных характеристик, таких как коэрцитивная сила, редкоземельных постоянных магнитов R-T-B типа.[0009] However, in recent years, R-T-B type rare earth permanent magnets with even higher performance have been required, and thus, there is an increasing need for further improvements in magnetic characteristics, such as coercive force, R-T-B type rare earth permanent magnets.

Настоящее изобретение было создано ввиду вышеизложенных обстоятельств, и задачей настоящего изобретения является обеспечение сплава R-T-B типа в качестве исходного материала для постоянного магнита на основе редкоземельных элементов, имеющего отличные магнитные характеристики.The present invention was created in view of the foregoing circumstances, and it is an object of the present invention to provide an R-T-B type alloy as a starting material for a rare earth permanent magnet having excellent magnetic characteristics.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение тонкодисперсного порошка для редкоземельного постоянного магнита R-T-B типа, изготавливаемого из вышеупомянутого сплава R-T-B типа, и редкоземельного постоянного магнита R-T-B типа.Another object of the present invention is to provide a fine powder for an R-T-B type rare earth permanent magnet made from the aforementioned R-T-B type alloy and an R-T-B type rare earth permanent magnet.

Средства для решения этих проблемMeans to Solve These Problems

[0010] Авторами настоящего изобретения было проведено подробное обследование текстуры содержащего Dy сплава R-T-B типа, подлежащего использованию для изготовления редкоземельных постоянных магнитов R-T-B типа, чтобы исследовать взаимосвязь между состоянием текстуры и магнитными характеристиками. Также авторами настоящего изобретения был подтвержден тот факт, что, если содержащий Dy сплав R-T-B типа включает в себя богатую Dy область, обогащенную Dy, в дополнение к основной фазе, образованной из фазы R2T14B, и богатую R фазу, обогащенную R, то редкоземельный постоянный магнит R-T-B типа, полученный путем формования/спекания тонкодисперсного порошка, который изготовлен из пластинок этого сплава R-T-B типа, будет иметь отличные магнитные характеристики, такие как коэрцитивная сила. Настоящее изобретение было выполнено на основании этих обнаруженных фактов.[0010] The present inventors have carried out a detailed inspection of the texture of a Dy-containing RTB type alloy to be used to make RTB type rare earth permanent magnets in order to investigate the relationship between the texture state and magnetic characteristics. The authors of the present invention has also confirmed the fact that if the Dy-containing RTB type alloy includes a Dy-rich region enriched with Dy, in addition to the main phase formed from the R 2 T 14 B phase, and the R-rich phase enriched in R, then the RTB type rare earth permanent magnet obtained by molding / sintering a fine powder, which is made from plates of this RTB type alloy, will have excellent magnetic characteristics, such as coercive force. The present invention has been made based on these discovered facts.

[0011] То есть настоящее изобретение предлагает нижеследующее.[0011] That is, the present invention provides the following.

(1) Сплав R-T-B типа (где R является по меньшей мере одним элементом, выбранным из Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb и Lu; T является переходным металлом, который содержит 80% по массе или более Fe; и В является содержащим 50% по массе или более бора (B) и также содержащим по меньшей мере один элемент из С и N в пределах диапазона от 0 до менее 50% по массе), который является исходным материалом для использования в постоянном магните на основе редкоземельных элементов и содержит по меньшей мере Dy, содержащим основную фазу, такую как фаза R2T14B, обладающую магнитными свойствами, богатую R фазу, которая относительно обогащена R по сравнению с его долей в общем составе сплава, и богатую Dy область, которая образована вблизи богатой R фазы и относительно обогащена Dy по сравнению с вышеупомянутой долей в составе.(1) An RTB type alloy (where R is at least one element selected from Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb and Lu; T is a transition metal that contains 80% by mass or more of Fe; and B is containing 50% by mass or more of boron (B) and also contains at least one element of C and N within the range from 0 to less than 50% by mass), which is the starting material for use in a rare earth permanent magnet and contains at least Dy containing a main phase, such as an R 2 T 14 B phase, having a magnetic properties, a rich R phase, which is relatively enriched in R compared to its share in the total alloy composition, and a rich Dy region, which is formed near the rich R phase and relatively enriched in Dy compared to the aforementioned share in the composition.

(2) Сплав R-T-B типа, как описано в пункте (1), в котором концентрация Dy является более низкой в основной фазе, чем в богатой Dy области, и более низкой в богатой R фазе, чем в основной фазе.(2) An R-T-B type alloy as described in paragraph (1), wherein the Dy concentration is lower in the main phase than in the Dy rich region and lower in the R rich than in the main phase.

(3) Сплав R-T-B типа, как описано в пункте (1) или (2), причем этот сплав представляет собой пластинку, имеющую среднюю толщину от 0,1 до 1 мм, изготовленную способом ленточной разливки.(3) An R-T-B type alloy as described in (1) or (2), the alloy being a plate having an average thickness of 0.1 to 1 mm made by a tape casting process.

[0012] (4) Способ изготовления сплава R-T-B типа, описанного в любом из вышеуказанных пунктов (1)-(3), содержащий этапы, на которых: изготавливают пластинку, имеющую среднюю толщину от 0,1 до 1 мм, и подают расплавленный сплав на охлаждающий валок со средней скоростью 10 г/сек или более на 1 см ширины.[0012] (4) A method for manufacturing an RTB alloy of the type described in any of the above (1) to (3), comprising the steps of: making a plate having an average thickness of 0.1 to 1 mm, and supplying the molten alloy on a cooling roll with an average speed of 10 g / s or more per 1 cm of width.

(5) Способ изготовления сплава R-T-B типа, описанный в пункте (4), отличающийся тем, что пластинку сплава R-T-B типа, скатившуюся с охлаждающего валка, выдерживают при температуре от 600 до 900°C в течение 30 секунд или более.(5) A method of manufacturing an R-T-B type alloy described in paragraph (4), characterized in that the R-T-B type alloy plate rolled from the cooling roll is held at a temperature of from 600 to 900 ° C for 30 seconds or more.

[0013] (6) Тонкодисперсный порошок для редкоземельного постоянного магнита R-T-B типа, который изготовлен из сплава R-T-B типа, описанного в любом из вышеуказанных пунктов (1)-(3), или из сплава R-T-B типа, изготовленного способом изготовления сплава R-T-B типа, описанным в пункте (4) или (5).[0013] (6) Fine powder for an RTB type rare earth permanent magnet that is made of an RTB type alloy described in any of the above (1) to (3), or an RTB type alloy made by a method for manufacturing an RTB type alloy described in paragraph (4) or (5).

(7) Редкоземельный постоянный магнит R-T-B типа, изготовленный из описанного в пункте (6) тонкодисперсного порошка для редкоземельного постоянного магнита R-T-B типа.(7) R-T-B type rare earth permanent magnet made from fine powder of the R-T-B type rare earth permanent magnet described in (6).

Результаты изобретенияThe results of the invention

[0014] Сплав R-T-B типа по настоящему изобретению формируется близким к богатой R фазе и имеет богатую Dy область, относительно обогащенную Dy по сравнению с его долей в общем составе. Соответственно, может быть получен редкоземельный постоянный магнит, имеющий высокую коэрцитивную силу и отличные магнитные характеристики.[0014] The R-T-B type alloy of the present invention is formed close to the R-rich phase and has a rich Dy region relatively rich in Dy compared to its share in the total composition. Accordingly, a rare earth permanent magnet having a high coercive force and excellent magnetic characteristics can be obtained.

Также тонкодисперсный порошок для редкоземельного постоянного магнита R-T-B типа и редкоземельный постоянный магнит R-T-B типа по настоящему изобретению изготовляются либо из сплава R-T-B типа по настоящему изобретению, либо из сплава R-T-B типа, изготовленного способом изготовления сплава R-T-B типа по настоящему изобретению, и, таким образом, будет иметь высокую коэрцитивную силу и отличные магнитные характеристики.Also, the fine powder for the RTB type rare earth permanent magnet and the RTB type rare earth permanent magnet of the present invention are made from either an RTB type alloy of the present invention or an RTB type alloy made by a method of manufacturing an RTB type alloy of the present invention, and thus will have high coercive force and excellent magnetic characteristics.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0015] Фиг.1 - фотоснимок, показывающий один пример сплава R-T-B типа по настоящему изобретению. Фотоснимок выполнен при наблюдении в сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) поперечного сечения пластинки сплава R-T-B типа.[0015] FIG. 1 is a photograph showing one example of an R-T-B type alloy of the present invention. The photograph was taken while observing in a scanning electron microscope (SEM) the cross section of an R-T-B type alloy plate.

Фиг.2 - электронное изображение сплава R-T-B типа, показанного на Фиг.1.Figure 2 is an electronic image of an alloy of R-T-B type shown in Figure 1.

Фиг.3 - рентгеновское изображение Fe в области, соответствующей показанной на Фиг.2.Figure 3 is an x-ray image of Fe in the region corresponding to that shown in Figure 2.

Фиг.4 - рентгеновское изображение Nd в области, соответствующей показанной на Фиг.2.Figure 4 is an X-ray image of Nd in the region corresponding to that shown in Figure 2.

Фиг.5 - рентгеновское изображение Dy в области, соответствующей показанной на Фиг.2.FIG. 5 is an X-ray image of Dy in the region corresponding to that shown in FIG. 2.

Фиг.6 - рентгеновское изображение Ga в области, соответствующей показанной на Фиг.2.6 is an X-ray image of Ga in the region corresponding to that shown in FIG. 2.

Фиг.7 - электронное изображение сплава R-T-B типа, показанного на Фиг.1.Fig.7 is an electronic image of an alloy of R-T-B type shown in Fig.1.

Фиг.8 - рентгеновское изображение Dy в области, соответствующей показанной на Фиг.7.Fig. 8 is an X-ray image of Dy in the region corresponding to that shown in Fig. 7.

Фиг.9 - рентгеновское изображение Fe в области, соответствующей показанной на Фиг.7.Fig.9 is an x-ray image of Fe in the region corresponding to that shown in Fig.7.

Фиг.10 - рентгеновское изображение Nd в области, соответствующей показанной на Фиг.7.Figure 10 is an x-ray image of Nd in the region corresponding to that shown in Figure 7.

Фиг.11 - схематический вид спереди, показывающий конструкцию установки для изготовления сплава согласно варианту реализации настоящего изобретения.11 is a schematic front view showing the construction of an alloy manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

Фиг.12 - схематический вид спереди, показывающий литейное устройство, предусмотренное в установке для изготовления сплава.12 is a schematic front view showing a casting device provided in an alloy manufacturing apparatus.

Фиг.13 - схематический вид спереди, показывающий нагревательное устройство, предусмотренное в установке для изготовления сплава.13 is a schematic front view showing a heating device provided in an alloy manufacturing apparatus.

Фиг.14 - схематический вид сбоку, показывающий это нагревательное устройство, предусмотренное в установке для изготовления сплава.Fig. 14 is a schematic side view showing this heating device provided in the alloy manufacturing apparatus.

Фиг.15 - схематический вид сверху, показывающий открывающиеся - закрывающиеся площадки и накопительный сосуд (контейнер), которые предусмотрены в установке для изготовления сплава.Fig. 15 is a schematic plan view showing opening - closing platforms and a storage vessel (container) that are provided in the alloy manufacturing apparatus.

Фиг.16 - схематический вид спереди, иллюстрирующий работу установки для изготовления сплава.Fig is a schematic front view illustrating the operation of the installation for the manufacture of alloy.

Фиг.17 - схематический вид спереди, иллюстрирующий работу установки для изготовления сплава.17 is a schematic front view illustrating the operation of an alloy manufacturing apparatus.

Фиг.18 - схематический вид спереди, иллюстрирующий работу установки для изготовления сплава.Fig. 18 is a schematic front view illustrating the operation of an alloy manufacturing apparatus.

Фиг.19 - схематический вид спереди, иллюстрирующий работу установки для изготовления сплава.Fig. 19 is a schematic front view illustrating the operation of an alloy manufacturing apparatus.

Фиг.20 - схематический вид сбоку, иллюстрирующий работу установки для изготовления сплава.FIG. 20 is a schematic side view illustrating an operation of an alloy manufacturing apparatus. FIG.

Фиг.21 - электронное изображение сплава R-T-B типа, не имеющего богатых Dy областей.21 is an electronic image of an R-T-B type alloy having no Dy rich regions.

Фиг.22 - рентгеновское изображение Dy в области, соответствующей показанной на Фиг.21.Fig - x-ray image Dy in the area corresponding to that shown in Fig.21.

Фиг.23 - рентгеновское изображение Fe в области, соответствующей показанной на Фиг.21.Fig - x-ray image of Fe in the region corresponding to that shown in Fig.21.

Фиг.24 - рентгеновское изображение Nd в области, соответствующей показанной на Фиг.21.Fig.24 is an X-ray image of Nd in the region corresponding to that shown in Fig.21.

Фиг.25 - график, показывающий коэрцитивную силу (Hcj) магнитов, изготовленных в примерах 1 и 2 и сравнительном примере 1.25 is a graph showing the coercive force (Hcj) of magnets manufactured in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙDESCRIPTION OF REFERENCE POSITIONS

[0016] 1 - Технологическая установка (установка для изготовления сплава); 2 - литейное устройство; 3 - нагревательное устройство; 4 - накопительный сосуд; 4a - охлаждающая пластина; 5 - контейнер; 6 - камера; 7 - воронка; 7a - выпуск воронки; 21 - дробильное устройство; 31 - нагреватель; 31c - открытая часть; 33 - открывающаяся-закрывающаяся площадка; 33a - плита площадки; 33b - система открывания-закрывания; 51 - ленточный транспортер (подвижное устройство); L - расплавленный сплав; N - пластинка отлитого сплава.[0016] 1 - Technological installation (installation for the manufacture of alloy); 2 - casting device; 3 - heating device; 4 - storage vessel; 4a - cooling plate; 5 - container; 6 - camera; 7 - funnel; 7a - release of the funnel; 21 - crushing device; 31 - heater; 31c is the open part; 33 - opening-closing platform; 33a - platform plate; 33b is an open-close system; 51 - belt conveyor (mobile device); L is the molten alloy; N is the plate of the cast alloy.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[0017] На Фиг.1 показан фотоснимок одного примера сплава R-T-B-типа по настоящему изобретению. Фотоснимок выполнен при наблюдении в сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) поперечного сечения пластинки сплава R-T-B-типа. Обратите внимание, что на Фиг.1 левая сторона является стороной поверхности кристаллизатора. Сплав R-T-B-типа, показанный на Фиг.1, изготовлен способом ЛР. Этот сплав R-T-B- типа имеет состав, в единицах массовых долей, 23% Nd, 9% Dy, 1% B, 1% Co и 0,2% Ga, а остальное составляет Fe. Обратите внимание, что состав сплава R-T-B-типа (в котором R является по меньшей мере одним элементом, выбранным из Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb и Lu; T является переходным металлом, который содержит 80% по массе или более Fe; и В является содержащим 50% по массе или более бора и содержащим также по меньшей мере один элемент из С и N в пределах диапазона от 0 до менее 50% по массе) по настоящему изобретению не ограничивается вышеуказанным конкретным составом, и сплав может иметь любые составы при условии, что он является сплавом R-T-B-типа, содержащим по меньшей мере Dy.[0017] Fig. 1 is a photograph of one example of an R-T-B-type alloy of the present invention. The photograph was taken while observing in a scanning electron microscope (SEM) the cross section of an R-T-B-type alloy plate. Note that in FIG. 1, the left side is the surface side of the mold. The R-T-B-type alloy shown in FIG. 1 is made by the LR method. This R-T-B-type alloy has a composition, in units of mass fractions, of 23% Nd, 9% Dy, 1% B, 1% Co and 0.2% Ga, and the rest is Fe. Please note that the composition of the alloy is RTB-type (in which R is at least one element selected from Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb and Lu; T is a transition metal that contains 80% by mass or more of Fe; and B is containing 50% by mass or more of boron and also contains at least one element of C and N within the range from 0 to less than 50 % by weight) of the present invention is not limited to the above specific composition, and the alloy can have any composition, provided that it is an RTB-type alloy containing m nshey least Dy.

[0018] Сплав R-T-B-типа, показанный на Фиг.1, состоит из фазы R2T14B (основная фаза) и богатой R фазы. На Фиг.1 богатая R фаза указывается белым, а фаза R2T14B (основная фаза) указывается серым. Фаза R2T14B в основном образована из столбчатого кристалла и частично образована из равноосного кристалла. Средний диаметр кристаллического зерна фазы R2T14B в направлении короткой оси составляет от 10 до 50 мкм. В фазе R2T14B на границе зерна и внутри зерна присутствует линейная богатая R фаза, простирающаяся вдоль направления длинной оси столбчатого кристалла, или разделенная на отдельные частицы или частично разрушенная богатая R фаза. Богатая R фаза является немагнитной фазой, имеющей низкую точку плавления и обогащенной R по сравнению с его долей в общем составе. Среднее расстояние между богатыми R фазами составляет от 3 до 10 мкм.[0018] The RTB type alloy shown in FIG. 1 consists of an R 2 T 14 B phase (main phase) and an R rich phase. 1, an R-rich phase is indicated by white, and an R 2 T 14 B phase (main phase) is indicated by gray. The R 2 T 14 B phase is mainly formed from a columnar crystal and partially formed from an equiaxed crystal. The average diameter of the crystalline grain of the phase R 2 T 14 B in the direction of the short axis is from 10 to 50 microns. In the R 2 T 14 B phase, at the grain boundary and inside the grain, there is a linear R rich phase extending along the direction of the long axis of the columnar crystal, or divided into separate particles or partially destroyed R rich phase. The rich R phase is a nonmagnetic phase having a low melting point and enriched with R compared to its share in the total composition. The average distance between R-rich phases is from 3 to 10 microns.

[0019] На Фиг.2-6 показаны результаты анализа распределения элементов (цифровое отображение) показанного на Фиг.1 сплава R-T-B-типа методом электронно-зондового микроанализа (EPMA) с использованием рентгеновского спектрометра с дисперсией по длинам волн (WDS).[0019] FIGS. 2-6 show the results of an element distribution analysis (digital display) of the R-T-B type alloy shown in FIG. 1 by electron probe microanalysis (EPMA) using a wavelength dispersive X-ray spectrometer (WDS).

На Фиг.2 показано электронное изображение сплава R-T-B-типа, показанного на Фиг.1. Богатая R фаза указывается белым цветом, а фаза R2T14B (основная фаза) указывается серым цветом.Figure 2 shows an electronic image of an alloy of the RTB type shown in Figure 1. The R-rich phase is indicated in white, and the R 2 T 14 B phase (main phase) is indicated in gray.

На Фиг.3 показано рентгеновское изображение Fe в области, соответствующей показанной на Фиг.2. Из Фиг.2 и 3 ясно, что богатая R фаза содержит меньше Fe по сравнению с основной фазой.Figure 3 shows an x-ray image of Fe in the region corresponding to that shown in Figure 2. From Fig.2 and 3 it is clear that the rich R phase contains less Fe compared with the main phase.

На Фиг.4 показано рентгеновское изображение Nd в области, соответствующей показанной на Фиг.2. Из Фиг.2 и 4 ясно, что богатая R фаза содержит больше Nd по сравнению с основной фазой.Figure 4 shows an X-ray image of Nd in the region corresponding to that shown in Figure 2. From Fig.2 and 4 it is clear that the rich R phase contains more Nd compared with the main phase.

На Фиг.5 показано рентгеновское изображение Dy в области, соответствующей показанной на Фиг.2. Из Фиг.2 и 5 ясно, что богатая R фаза содержит меньше Dy по сравнению с основной фазой.Figure 5 shows the x-ray image of Dy in the area corresponding to that shown in Figure 2. From Fig.2 and 5 it is clear that the rich R phase contains less Dy compared with the main phase.

На Фиг.6 показано рентгеновское изображение Ga в области, соответствующей показанной на Фиг.2. Из Фиг.2 и 6 ясно, что богатая R фаза содержит больше Ga по сравнению с основной фазой.Figure 6 shows an x-ray image of Ga in the region corresponding to that shown in Figure 2. From Fig.2 and 6 it is clear that the rich R phase contains more Ga compared with the main phase.

[0020] На Фиг.7-10 показаны результаты анализа распределения элементов (цифровое отображение) с использованием электронно-зондового микроанализатора с автоэлектронной эмиссией (FE-EPMA).[0020] Figure 7-10 shows the results of the analysis of the distribution of elements (digital display) using an electron probe microanalyzer with field emission (FE-EPMA).

На Фиг.7 показано электронное изображение сплава R-T-B-типа, показанного на Фиг.1. Богатая R фаза указана белым, а R2T14B фаза (основная фаза) указана серым.In Fig.7 shows an electronic image of the alloy RTB type shown in Fig.1. The rich R phase is indicated in white, and the R 2 T 14 B phase (main phase) is indicated in gray.

На Фиг.8 показано рентгеновское изображение Dy в области, соответствующей показанной на Фиг.7. Из Фиг.7 и 8 ясно, что богатая Dy область, которая относительно обогащена Dy по сравнению с богатой R фазой и основной фазой, сформирована близко к богатой R фазе. Кроме того, из Фиг.8 ясно, что концентрация Dy является более низкой в основной фазе, чем в богатой Dy области, и еще более низкой в богатой R фазе.On Fig shows an x-ray image of Dy in the area corresponding to that shown in Fig.7. From Figs. 7 and 8, it is clear that the Dy rich region, which is relatively rich in Dy compared to the R rich phase and the main phase, is formed close to the R rich phase. In addition, it is clear from Fig. 8 that the concentration of Dy is lower in the main phase than in the rich Dy region, and even lower in the rich R phase.

На Фиг.9 показано рентгеновское изображение Fe в области, соответствующей показанной на Фиг.7. Из Фиг.7 и 9 ясно, что богатая R фаза содержит меньше Fe по сравнению с основной фазой.In Fig.9 shows an x-ray image of Fe in the region corresponding to that shown in Fig.7. 7 and 9 it is clear that the rich R phase contains less Fe compared with the main phase.

На Фиг.10 показано рентгеновское изображение Nd в области, соответствующей показанной на Фиг.7. Из Фиг.7 и 10 ясно, что богатая R фаза содержит больше Nd по сравнению с основной фазой.Figure 10 shows an X-ray image of Nd in the region corresponding to that shown in Figure 7. 7 and 10 it is clear that the rich R phase contains more Nd compared with the main phase.

[0021] Способ изготовления[0021] A manufacturing method

Сплав R-T-B-типа по настоящему изобретению, показанный на Фиг.1, может быть отлит, например, способом ЛР, в котором используется установка для изготовления сплава, показанная на Фиг.11.The R-T-B-type alloy of the present invention shown in FIG. 1 can be cast, for example, by the LR method, which uses the alloy manufacturing apparatus shown in FIG. 11.

Установка для изготовления сплаваInstallation for the manufacture of alloy

На Фиг.11 показан схематический вид спереди общей конфигурации установки для изготовления сплава по настоящему варианту реализации.11 is a schematic front view of a general configuration of an alloy manufacturing apparatus of the present embodiment.

Установка 1 для изготовления сплава, показанная на Фиг.11 (в дальнейшем описанная как "технологическая установка 1"), обычно оснащена литейным устройством 2, дробильным устройством 21 и нагревательным устройством 3. Нагревательное устройство 3 включает в себя нагреватель 31 и контейнер 5. Контейнер 5 включает в себя накопительный сосуд 4 и группу 32 открывающихся-закрывающихся площадок, предусмотренную над накопительным сосудом 4.The alloy fabrication apparatus 1 shown in FIG. 11 (hereinafter described as “process unit 1”) is typically equipped with a casting device 2, a crushing device 21 and a heating device 3. The heating device 3 includes a heater 31 and a container 5. A container 5 includes a storage vessel 4 and a group 32 of opening-closing platforms provided above the storage vessel 4.

Технологическая установка 1, показанная на Фиг.11, оснащена камерой 6. Камера 6 включает в себя литейную камеру 6a и выдерживающую температуру накопительную камеру 6b, которая предусмотрена ниже литейной камеры 6a и которая соединена с литейной камерой 6a. Литейное устройство 2 установлено в литейной камере 6a, а нагревательное устройство 3 установлено в выдерживающей температуру накопительной камере 6b. Кроме того, в выдерживающей температуру накопительной камере 6b предусмотрен затвор 6e, и выдерживающая температуру накопительная камера 6b закрыта затвором 6e, кроме того времени, когда контейнер 5 транспортируется за пределы выдерживающей температуру накопительной камеры 6b.The process unit 1 shown in FIG. 11 is equipped with a chamber 6. The chamber 6 includes a casting chamber 6a and a temperature-resistant storage chamber 6b, which is provided below the casting chamber 6a and which is connected to the casting chamber 6a. The casting device 2 is installed in the casting chamber 6a, and the heating device 3 is installed in a temperature-resistant storage chamber 6b. In addition, a shutter 6e is provided in the temperature-resistant storage chamber 6b, and the temperature-resistant storage chamber 6b is closed by the shutter 6e, except when the container 5 is transported outside the temperature-resistant storage chamber 6b.

Кроме того, литейное устройство 2 также оснащено дробильным устройством 21, и между литейным устройством 2 и группой 32 открывающихся-закрывающихся площадок предусмотрена воронка 7. Воронка 7 направляет пластинку отлитого сплава на группу 32 открывающихся-закрывающихся площадок.In addition, the casting device 2 is also equipped with a crushing device 21, and a funnel 7 is provided between the casting device 2 and the group 32 of open-close pads. The funnel 7 directs the cast alloy plate to the group 32 of open-close pads.

[0022] Литейное устройство[0022] Foundry device

На Фиг.12 показан схематический вид спереди литейного устройства 2, которое предусмотрено в технологической установке 1.On Fig shows a schematic front view of the casting device 2, which is provided in the technological installation 1.

Литейное устройство 2, показанное на Фиг.12, включает в себя охлаждающий валок 22, который отливает расплавленный сплав L в отлитый сплав М посредством быстрого охлаждения расплавленного сплава, используя систему водяного охлаждения (не показана); промежуточное разливочное устройство 23, которое подает расплавленный сплав L на охлаждающий валок 22, и дробильное устройство 21, которое дробит отлитый сплав М в пластинки N отлитого сплава. Как показано на Фиг.12, дробильное устройство 21, например, включает в себя пару дробильных валков 21a.The casting device 2 shown in FIG. 12 includes a cooling roll 22 that casts molten alloy L into cast alloy M by rapidly cooling the molten alloy using a water cooling system (not shown); an intermediate casting device 23, which feeds the molten alloy L to the cooling roll 22, and a crushing device 21, which crushes the cast alloy M into plates N of the cast alloy. As shown in FIG. 12, the crushing device 21, for example, includes a pair of crushing rolls 21a.

[0023] Нагревательное устройство[0023] Heating device

На Фиг.13 показан схематический вид спереди нагревательного устройства 3, которое предусмотрено в технологической установке 1, на Фиг.14 показан его схематический вид сбоку, а на Фиг.15 показан его схематический вид сверху.On Fig shows a schematic front view of the heating device 3, which is provided in the technological installation 1, on Fig shows its schematic side view, and Fig shows its schematic top view.

Как показано на Фиг.13-15, нагреватель 31, включенный в состав нагревательного устройства 3, имеет крышку 31a нагревателя и основную часть 31b нагревателя, прикрепленную под крышкой 31a нагревателя. Крышка 31a нагревателя предусмотрена в нем с тем, чтобы выпускать выделяющееся от основной части 31b тепло в направлении контейнера 5 и чтобы предотвращать выпуск тепла из основной части 31b в литейную камеру 6a. Также если в нагревателе предусмотрена крышка 31a, то она может предотвращать повреждение основной части 31b в случае неожиданного падения на нее порции расплавленного сплава или отлитого сплава.As shown in FIGS. 13-15, the heater 31 included in the heating device 3 has a heater cover 31a and a heater body 31b attached under the heater cover 31a. A heater cover 31a is provided therein so as to release heat released from the main body 31b towards the container 5 and to prevent heat from being released from the main body 31b into the casting chamber 6a. Also, if a lid 31a is provided in the heater, it can prevent damage to the main body 31b in the event of a sudden drop of a portion of molten alloy or cast alloy on it.

Нагреватель 31 имеет открытую часть 31c, и в этой открытой части 31c расположен выпуск 7a воронки 7. В результате, пластинка N отлитого сплава, которая проходит через воронку 7 и затем падает из литейного устройства 2, может подаваться на группу 32 открывающихся-закрывающихся площадок в контейнере 5, который предусмотрен ниже нагревателя 31.The heater 31 has an open portion 31c, and a funnel 7 outlet 7a is located in this open portion 31c. As a result, the cast alloy plate N, which passes through the funnel 7 and then falls from the casting device 2, can be supplied to a group 32 of opening-closing pads in the container 5, which is provided below the heater 31.

Кроме того, нагреватель 31, как показано на Фиг.11 и 13, располагается вдоль продольного направления ленточного транспортера 51 (направление перемещения контейнера 5), который предусмотрен внутри выдерживающей температуру накопительной камеры 6b.In addition, the heater 31, as shown in FIGS. 11 and 13, is located along the longitudinal direction of the conveyor belt 51 (the direction of movement of the container 5), which is provided inside the temperature-resistant storage chamber 6b.

Эта конфигурация позволяет однородно поддерживать температуру пластинки N отлитого сплава, насыпанной на группу 32 открывающихся-закрывающихся площадок в контейнере 5, даже если контейнер 5 перемещается внутри выдерживающей температуру накопительной камеры 6b.This configuration makes it possible to uniformly maintain the temperature of the plate N of the cast alloy poured onto a group 32 of opening-closing pads in the container 5, even if the container 5 is moved inside the temperature-resistant storage chamber 6b.

[0024] Группа 32 открывающихся-закрывающихся площадок, включенная в состав нагревательного устройства 3, объединена с накопительным сосудом 4, образуя контейнер 5. То есть контейнер 5, показанный на Фиг.13-15, образован накопительным сосудом 4 и группой 32 открывающихся-закрывающихся площадок, которая предусмотрена над накопительным сосудом 4.[0024] A group 32 of opening-closing pads included in the heating device 3 is combined with a collecting vessel 4 to form a container 5. That is, the container 5 shown in FIGS. 13-15 is formed by a collecting vessel 4 and a group of 32 opening-closing platforms, which is provided above the storage vessel 4.

Группа 32 открывающихся-закрывающихся площадок оснащена множеством открывающихся-закрывающихся площадок 33, которые расположены вдоль направления перемещения контейнера 5. Кроме того, предусмотрены направляющие элементы 52 вокруг группы 32 открывающихся-закрывающихся площадок, и эти направляющие элементы 52 предотвращают рассеивание пластинок N отлитого сплава, которые проваливаются через воронку 7 в выдерживающую температуру накопительную камеру 6b.The opening-closing pad group 32 is equipped with a plurality of opening-closing pad 33, which are arranged along the direction of movement of the container 5. In addition, guide elements 52 are provided around the group 32 of opening-closing pad, and these guide elements 52 prevent the cast plates N from being scattered which fall through a funnel 7 into a temperature-resistant storage chamber 6b.

[0025] Каждая открывающаяся-закрывающаяся площадка 33 оставляет пластинку N отлитого сплава, которая подается из литейного устройства 2, насыпанной на нее с тем, чтобы выдерживать температуру с помощью нагревателя 31 в течение заранее заданного промежутка времени, и сбрасывает пластинку N отлитого сплава в накопительный сосуд 4 по истечении времени выдержки температуры. Каждая открывающаяся-закрывающаяся площадка 33 оснащена плитой 33a площадки и системой 33b открывания-закрывания, которая открывает или закрывает плиту 33a площадки. Каждая система 33b открывания-закрывания имеет вращающуюся ось 33b1, присоединенную к одной стороне плиты 33a площадки, и блок привода (не показан), который вращает вращающуюся ось 33b1. Каждый блок привода может свободно вращать вращающуюся ось 33b1, так что угол наклона каждой плиты 33a площадки может регулироваться отдельно. Угол наклона каждой плиты 33a площадки может быть установлен произвольно в диапазоне от 0° (когда плита 33a площадки является горизонтальной (позиция, показанная на Фиг.13 двухточечной штрихпунктирной линией)) до примерно 90° в направлении по часовой стрелке (когда плита 33a площадки является почти вертикальной (позиция, показанная на Фиг.13 сплошной линией)).[0025] Each opening-closing platform 33 leaves a cast alloy plate N, which is supplied from the casting device 2, poured onto it in order to withstand the temperature with the heater 31 for a predetermined period of time, and dumps the cast alloy plate N into the storage vessel 4 after the exposure time. Each opening-closing platform 33 is equipped with a platform plate 33a and an opening-closing system 33b that opens or closes the platform plate 33a. Each open-close system 33b has a rotary axis 33b 1 attached to one side of the pad plate 33a, and a drive unit (not shown) that rotates the rotary axis 33b 1 . Each drive unit can freely rotate the rotary axis 33b 1 , so that the angle of inclination of each platform plate 33a can be adjusted separately. The tilt angle of each pad of the pad 33a can be set arbitrarily in a range from 0 ° (when the pad of the pad 33a is horizontal (the position shown in FIG. 13 by a dotted dotted line)) to about 90 ° in a clockwise direction (when the pad of the pad 33a is almost vertical (position shown in Fig. 13 by a solid line)).

[0026] Таким образом, открывающаяся-закрывающаяся площадка 33 может оставлять пластинку N отлитого сплава насыпанной на плиту 33a площадки в течение заранее заданного времени выдержки температуры путем приведения в действие системы 33b открывания-закрывания, а затем может сбросить пластинку N отлитого сплава вниз в накопительный сосуд 4, увеличив угол наклона плиты 33a площадки.[0026] Thus, the opening-closing platform 33 can leave the cast alloy plate N poured onto the platform plate 33a for a predetermined temperature holding time by activating the opening-closing system 33b, and then can drop the cast alloy plate N down into the storage vessel 4, increasing the angle of the plate 33a of the site.

Кроме того, открывающаяся-закрывающаяся площадка 33 может действовать в качестве крышки для накопительного сосуда 4 и это предотвращает достижение теплом от нагревателя 31 накопительного сосуда 4, тем самым предотвращая нагревание внутренней части накопительного сосуда 4. К тому же внутри накопительного сосуда 4 предусмотрено множество охлаждающих пластин 4a.In addition, the opening-closing platform 33 can act as a cover for the storage vessel 4 and this prevents heat from reaching the heater 31 of the storage vessel 4, thereby preventing heating of the inside of the storage vessel 4. Furthermore, a plurality of cooling plates are provided inside the storage vessel 4 4a.

[0027] Кроме того, как показано на Фиг.13 и 14, контейнер 5 установлен на ленточном транспортере 51 (подвижное устройство). Ленточный транспортер 51 дает возможность контейнеру 5 перемещаться в левую или правую сторону на Фиг.13.[0027] In addition, as shown in FIGS. 13 and 14, the container 5 is mounted on the conveyor belt 51 (mobile device). The conveyor belt 51 allows the container 5 to move to the left or right side in FIG. 13.

[0028] Разливка сплава[0028] Casting the alloy

Все Фиг.16-19 представляют собой схематические виды спереди, иллюстрирующие работу установки для изготовления сплава.All Figs. 16-19 are schematic front views illustrating the operation of the alloy manufacturing apparatus.

Как показано на Фиг.16, контейнер сначала перемещают туда, где непосредственно под выпуском 7a воронки 7 расположена открывающаяся-закрывающаяся площадка 33А (имеющаяся на левом краю группы 32 открывающихся-закрывающихся площадок на этом чертеже). Также, все открывающиеся-закрывающиеся площадки 33 устанавливают в закрытое состояние.As shown in FIG. 16, the container is first moved to where an opening-closing platform 33A (located on the left edge of the group of 32 opening-closing platforms 32 in this figure) is located immediately below the outlet 7a of the funnel 7. Also, all opening-closing platforms 33 are set to a closed state.

Затем приготавливают пластинки N отлитого сплава путем приведения в действие литейного устройства 2, показанного на Фиг.12. Расплавленный сплав L сначала подготавливают в плавильном устройстве (не показано). Температура расплавленного сплава L изменяется в зависимости от типов составов сплава, но она задается в пределах диапазона от 1300°C до 1500°C. Подготовленный расплавленный сплав L транспортируют в литейное устройство 2, при этом он содержится в огнеупорном тигле 24.Then prepare plates N of the cast alloy by actuating the casting device 2 shown in Fig.12. The molten alloy L is first prepared in a melting device (not shown). The temperature of the molten alloy L varies depending on the types of alloy composition, but it is set within the range from 1300 ° C to 1500 ° C. Prepared molten alloy L is transported to a casting device 2, while it is contained in a refractory crucible 24.

Затем расплавленный сплав L подают из огнеупорного тигля 24 на промежуточное разливочное устройство 23 и далее подают из промежуточного разливочного устройства 23 на охлаждающий валок 22, посредством чего расплавленный сплав L отверждается (кристаллизуется) с получением отлитого сплава М. После этого отлитый сплав М смещается с охлаждающего валка 22 на противоположную от промежуточного разливочного устройства 23 сторону и вводится между двумя вращающимися дробильными валками 21a, так что отлитый сплав М дробится в пластинки N отлитого сплава.Then, the molten alloy L is supplied from the refractory crucible 24 to the intermediate casting device 23 and then fed from the intermediate casting device 23 to the cooling roll 22, whereby the molten alloy L is solidified (crystallized) to obtain a cast alloy M. After this, the cast alloy M is displaced from the cooling the roll 22 is on the opposite side from the intermediate casting device 23 and is inserted between two rotating crushing rolls 21a, so that the cast alloy M is crushed into the plate N of the cast alloy.

[0029] Средняя скорость подачи расплавленного сплава на охлаждающий валок 22 составляет 10 г/сек или более, предпочтительно - 20 г/сек или более, более предпочтительно - 25 г/сек или более, на 1 см ширины, а еще более предпочтительно - 100 г/сек или менее на 1 см ширины. Если скорость подачи расплавленного сплава L составляет менее 10 г/сек, то расплавленный сплав L может не растекаться смачивающим тонким слоем и не распределяться на охлаждающем валке 22, а вместо этого может сжиматься вследствие вязкости самого расплавленного сплава L или смачиваемости поверхности охлаждающего валка 22 и может появляться отклонение качества сплава. С другой стороны, если средняя скорость подачи расплавленного сплава на охлаждающий валок 22 превышает 100 г/сек на 1 см ширины, то охлаждение на охлаждающем валке 22 может быть недостаточным и может вызывать укрупнение микроструктуры, выделение α-Fe или тому подобное.[0029] The average feed rate of the molten alloy to the cooling roll 22 is 10 g / s or more, preferably 20 g / s or more, more preferably 25 g / s or more, per 1 cm of width, and even more preferably 100 g / s or less per 1 cm of width. If the feed rate of the molten alloy L is less than 10 g / s, then the molten alloy L may not spread by the wetting thin layer and not be distributed on the cooling roll 22, but instead may compress due to the viscosity of the molten alloy L or the wettability of the surface of the cooling roll 22 and may a deviation in alloy quality appears. On the other hand, if the average feed rate of the molten alloy to the cooling roll 22 exceeds 100 g / s per 1 cm of width, then cooling on the cooling roll 22 may be insufficient and may cause microstructure coarsening, precipitation of α-Fe or the like.

[0030] Средняя скорость охлаждения расплавленного сплава на охлаждающем валке 22 предпочтительно составляет от 100 до 2000°C/сек. Средняя скорость охлаждения в 100°C/сек или более будет удовлетворительной для предотвращения выделения α-Fe или укрупнения текстуры богатой R фазы или тому подобного. С другой стороны, если средняя скорость охлаждения составляет 2000°C/сек или менее, то степень переохлаждения не будет чрезмерной, и пластинка отлитого сплава может подаваться в нагревательное устройство 3 при соответствующей температуре. Кроме того, пластинка отлитого сплава не охлаждается слишком сильно и поэтому не требует процесса повторного нагрева. Обратите внимание, что средняя скорость охлаждения определяется путем деления разности между температурой непосредственно перед контактом расплавленного сплава с охлаждающим валком и температурой при отделении от охлаждающего валка на время, в течение которого расплавленный сплав находится в контакте с охлаждающим валком.[0030] The average cooling rate of the molten alloy on the cooling roll 22 is preferably from 100 to 2000 ° C / sec. An average cooling rate of 100 ° C / sec or more will be satisfactory to prevent the release of α-Fe or coarsening of the texture of the R-rich phase or the like. On the other hand, if the average cooling rate is 2000 ° C / sec or less, the degree of subcooling will not be excessive, and the cast alloy plate may be supplied to the heating device 3 at an appropriate temperature. In addition, the cast alloy plate does not cool too much and therefore does not require a reheating process. Note that the average cooling rate is determined by dividing the difference between the temperature immediately before the contact of the molten alloy with the cooling roll and the temperature when separated from the cooling roll by the time during which the molten alloy is in contact with the cooling roll.

[0031] Средняя температура отлитого сплава М при отделении от охлаждающего валка 22 незначительно различается вследствие тонкого различия в степени контакта между отлитым сплавом М и охлаждающим валком 22, флуктуации толщины отлитого сплава М или тому подобного. Средняя температура отлитого сплава М при отделении от охлаждающего валка может быть получена, например, путем сканирования поверхности сплава в направлении ширины с помощью радиационного пирометра от начала до конца разливки, измерения таким образом температуры и усреднения измеренных значений.[0031] The average temperature of the cast alloy M when separated from the cooling roll 22 varies slightly due to the subtle difference in the degree of contact between the cast alloy M and the cooling roll 22, fluctuations in the thickness of the cast alloy M, or the like. The average temperature of the cast alloy M when separated from the cooling roll can be obtained, for example, by scanning the surface of the alloy in the width direction using a radiation pyrometer from the beginning to the end of the casting, thus measuring the temperature and averaging the measured values.

[0032] Средняя температура отлитого сплава М при отделении от охлаждающего валка 22 предпочтительно составляет на 100-500°C ниже, более предпочтительно - на 100-400°C ниже температуры затвердевания фазы R2T14B в равновесном состоянии расплавленного сплава. Общепризнано, что температура плавления фазы R2T14B составляет 1150°C в трехкомпонентной системе Nd-Fe-B, но изменяется в соответствии с замещением Nd другими редкоземельными элементами, замещением Fe другими переходными элементами и видом и добавленным количеством любых элементов-добавок. Если разность между средней температурой отлитого сплава М при отделении от охлаждающего валка 22 и температурой затвердевания фазы R2T14B в равновесном состоянии отлитого сплава M составляет менее 100°C, это может соответствовать недостаточной скорости охлаждения. С другой стороны, если эта разность превышает 500°C, может стать чрезмерно большим переохлаждение расплавленного сплава вследствие слишком высокой скорости охлаждения.[0032] The average temperature of the cast alloy M when separated from the cooling roll 22 is preferably 100-500 ° C lower, more preferably 100-400 ° C lower than the solidification temperature of the phase R 2 T 14 B in the equilibrium state of the molten alloy. It is generally accepted that the melting point of the R 2 T 14 B phase is 1150 ° C in the ternary Nd-Fe-B system, but varies in accordance with the substitution of Nd with other rare earth elements, the replacement of Fe with other transition elements, and the type and amount of any additive elements added. If the difference between the average temperature of the cast alloy M during separation from the cooling roll 22 and the solidification temperature of the phase R 2 T 14 B in the equilibrium state of the cast alloy M is less than 100 ° C, this may correspond to an insufficient cooling rate. On the other hand, if this difference exceeds 500 ° C, the supercooling of the molten alloy may become excessively large due to the too high cooling rate.

[0033] Средняя температура отлитого сплава M при отделении от охлаждающего валка 22 также изменяется в пределах того же самого этапа разливки (плавки), и если ширина такого разброса большая, то это может вызывать флуктуацию микроструктуры или качества. Следовательно, ширина разброса температуры в пределах плавки соответственно составляет менее 200°C, предпочтительно - 100°C или менее, более предпочтительно - 50°C, еще более предпочтительно - 20°C.[0033] The average temperature of the cast alloy M when separated from the cooling roll 22 also varies within the same casting (smelting) stage, and if the width of such a spread is large, this can cause fluctuation in the microstructure or quality. Therefore, the width of the temperature variation within the melting is suitably less than 200 ° C, preferably 100 ° C or less, more preferably 50 ° C, even more preferably 20 ° C.

[0034] Пластинка N отлитого сплава предпочтительно имеет среднюю толщину от 0,1 до 1 мм. Если средняя толщина пластинки составляет менее 0,1 мм, то скорость затвердевания может быть чрезмерно повышенной и богатая R фаза может быть диспергирована слишком мелко. С другой стороны, если средняя толщина пластинки превышает 1 мм, скорость затвердевания может уменьшаться и это может вызвать снижение дисперсности богатой R фазы, выделение α-Fe или тому подобное.[0034] The plate N of the cast alloy preferably has an average thickness of 0.1 to 1 mm. If the average plate thickness is less than 0.1 mm, then the solidification rate may be excessively high and the R-rich phase may be dispersed too finely. On the other hand, if the average plate thickness exceeds 1 mm, the solidification rate may decrease and this may cause a decrease in the dispersion of the rich R phase, precipitation of α-Fe or the like.

[0035] Затем, как показано на Фиг.16, пластинки N отлитого сплава доставляются в нагревательное устройство 3 путем пропускания через воронку 7 и укладываются (насыпаются) на ту открывающуюся-закрывающуюся площадку 33, которая размещена непосредственно под выпуском 7a воронки 7. В течение этого времени нагреватель 31 включен и пластинки N отлитого сплава выдерживаются при заранее заданной температуре или нагреваются нагревателем 31 сразу после того, как они уложены на открывающуюся-закрывающуюся площадку 33A.[0035] Then, as shown in FIG. 16, the plates N of the cast alloy are delivered to the heating device 3 by passing through a funnel 7 and stacked (poured) onto that opening-closing platform 33, which is located directly under the outlet 7a of the funnel 7. During At this time, the heater 31 is turned on and the plates N of the cast alloy are held at a predetermined temperature or are heated by the heater 31 immediately after they are laid on the opening-closing platform 33A.

Количество пластинок N отлитого сплава, уложенных на открывающуюся-закрывающуюся площадку 33А, может соответственно регулироваться в соответствии с площадью плиты 33a площадки. Однако поскольку пластинки N отлитого сплава непрерывно подаются из литейного устройства 2, со временем они будут стекать с открывающейся-закрывающейся площадки 33, хотя это также зависит от скорости подачи. По этой причине контейнер 5 перемещается в левую сторону на чертеже, как показано на Фиг.17, когда уложенное количество пластинок N отлитого сплава достигает заранее заданного значения по отношению к открывающейся-закрывающейся площадке 33A. Затем другая открывающаяся-закрывающаяся площадка 33B, соседняя с открывающейся-закрывающейся площадкой 33A с правой стороны, размещается непосредственно под выпуском 7a воронки 7, с последующим укладыванием пластинок N отлитого сплава на открывающуюся-закрывающуюся площадку 33B. После этого таким же образом контейнер 5 перемещается в соответствии с приготовлением пластинок N отлитого сплава и эти пластинки N отлитого сплава укладываются последовательно на открывающиеся-закрывающиеся площадки 33C-33E.The number of plates N of the cast alloy laid on the open-close platform 33A can be adjusted accordingly according to the area of the platform plate 33a. However, since the plates N of the cast alloy are continuously fed from the casting device 2, over time they will drain from the opening-closing platform 33, although this also depends on the feed rate. For this reason, the container 5 moves to the left side in the drawing, as shown in FIG. 17, when the stacked number of plates N of the cast alloy reaches a predetermined value with respect to the opening-closing platform 33A. Then, another opening-closing pad 33B adjacent to the opening-closing pad 33A on the right side is placed directly below the outlet 7a of the funnel 7, followed by laying the plates N of the cast alloy onto the opening-closing pad 33B. After that, in the same way, the container 5 is moved in accordance with the preparation of the plates N of the cast alloy and these plates N of the cast alloy are stacked sequentially on the opening-closing platforms 33C-33E.

[0036] Пластинки N отлитого сплава, уложенные на каждую из открывающихся-закрывающихся площадок 33A-33E, выдерживаются при заранее заданной температуре или нагреваются с помощью нагревателя 31. Предпочтительно, чтобы температура выдержки была ниже температуры пластинки N при отделении от охлаждающего валка (температуры отделения), и конкретно, является более предпочтительным ее нахождение в пределах диапазона от (температура отделения - 100°C) до температуры отделения, а более предпочтительно - в пределах диапазона от (температура отделения - 50°C) до температуры отделения. Более конкретно, температура выдержки находится предпочтительно в пределах диапазона от 600°C до 900°C. Когда температура выдержки составляет 600°C или более, коэрцитивная сила сплава R-T-B-типа может быть достаточно повышена. Также, когда температура выдержки составляет 900°C или менее, может быть предотвращено осаждение α-Fe и можно препятствовать тому, чтобы микроструктура, такая как богатая R фаза, была грубой.[0036] The cast alloy plates N, laid on each of the opening-closing platforms 33A-33E, are held at a predetermined temperature or heated by a heater 31. It is preferable that the holding temperature be lower than the temperature of the plate N when separated from the cooling roll (separation temperature ), and specifically, it is more preferable to be within a range from (compartment temperature - 100 ° C) to a compartment temperature, and more preferably within a range from (compartment temperature - 50 ° C) to the temperature of the compartment. More specifically, the holding temperature is preferably within the range of 600 ° C to 900 ° C. When the holding temperature is 600 ° C or more, the coercive force of the R-T-B-type alloy can be sufficiently increased. Also, when the holding temperature is 900 ° C or less, precipitation of α-Fe can be prevented and the microstructure, such as the R-rich phase, can be prevented from being coarse.

Кроме того, когда температура отделения снижается по какой-либо причине, пластинки N отлитого сплава могут быть нагреты и выдержаны при заранее заданной температуре путем установки температуры выдержки выше температуры отделения. Предпочтительно, чтобы диапазон нагрева находился в пределах 100°C, а более предпочтительно - в пределах 50°C. Если диапазон нагрева является слишком большим, эффективность изготовления будет снижаться. Следует отметить, что коэрцитивная сила может быть повышена, даже если пластинки выдерживаются при 1000°C. Однако такая температура делает микроструктуру грубой. Кроме того, распределение частиц или текучесть тонкодисперсного порошка при их тонком дроблении и температура спекания могут неблагоприятно изменяться. Соответственно, когда их выдерживают при температуре 1000°C, требуется рассматривать ее влияние на последующие процессы.In addition, when the separation temperature decreases for any reason, the plates N of the cast alloy can be heated and held at a predetermined temperature by setting the holding temperature above the separation temperature. Preferably, the heating range is within 100 ° C, and more preferably within 50 ° C. If the heating range is too large, manufacturing efficiency will decrease. It should be noted that the coercive force can be increased even if the plates are held at 1000 ° C. However, this temperature makes the microstructure coarse. In addition, the distribution of particles or the fluidity of the fine powder during fine crushing and sintering temperature can adversely change. Accordingly, when they are held at a temperature of 1000 ° C, it is necessary to consider its effect on subsequent processes.

[0037] Кроме того, время выдержки температуры предпочтительно составляет 30 секунд или более, более предпочтительно - от 30 секунд до примерно нескольких часов, а наиболее предпочтительно - от 30 секунд до примерно 30 минут. Если время выдержки температуры составляет 30 секунд или более, то коэрцитивная сила может быть достаточно повышена. То есть пластинки отлитого сплава могут подвергаться термообработке выдержкой температуры в течение нескольких часов, но предпочтительно время выдержки температуры составляет 30 минут или менее с точки зрения эффективности изготовления.[0037] Furthermore, the temperature holding time is preferably 30 seconds or more, more preferably from 30 seconds to about several hours, and most preferably from 30 seconds to about 30 minutes. If the temperature holding time is 30 seconds or more, then the coercive force can be sufficiently increased. That is, the cast alloy plates may be heat treated by holding the temperature for several hours, but preferably the holding time is 30 minutes or less in terms of manufacturing efficiency.

[0038] Затем, как показано на Фиг.18, контейнер 5 далее перемещается по отношению к остальной части открывающихся-закрывающихся площадок 33F-33J в соответствии с приготовлением пластинок N отлитого сплава таким же образом, посредством чего пластинки N отлитого сплава последовательно укладываются на каждую из открывающихся-закрывающихся площадок 33F-33J. Что касается пластинок N отлитого сплава, уложенных на открывающиеся-закрывающиеся площадки 33А-33D, то они последовательно сбрасываются в накопительный сосуд 4 путем последовательного перевода каждой открывающейся-закрывающейся площадки в открытое состояние, как показано на Фиг.18, когда проходит заранее заданное время выдержки температуры. Как только пластинки N отлитого сплава сброшены в накопительный сосуд 4, тепло нагревателя 31 более не доходит до пластинок N отлитого сплава, так что термообработка выдержкой температуры завершается.[0038] Then, as shown in FIG. 18, the container 5 is then moved relative to the rest of the opening-closing pads 33F-33J in accordance with the preparation of the N alloy plates in the same manner, whereby the N alloy plates are successively stacked on each from the opening-closing platforms 33F-33J. As for the plates N of the cast alloy laid on the opening-closing platforms 33A-33D, they are successively discharged into the storage vessel 4 by sequentially putting each opening-closing platform in the open state, as shown in Fig. 18, when the predetermined holding time passes temperature. As soon as the plates N of the cast alloy are discharged into the storage vessel 4, the heat of the heater 31 no longer reaches the plates N of the cast alloy, so that the heat treatment by temperature exposure is completed.

Как описано выше со ссылкой на Фиг.17, пластинки N отлитого сплава последовательно насыпаются на каждую открывающуюся-закрывающуюся площадку, и в результате различные открывающиеся-закрывающиеся площадки имеют различия по времени в начальной точке запуска термообработки выдержкой температуры относительно пластинок N отлитого сплава на открывающихся-закрывающихся площадках. Следовательно, предпочтительно, чтобы пластинки N отлитого сплава последовательно сбрасывались в накопительный сосуд 4 путем последовательного переключения каждой открывающейся-закрывающейся площадки в открытое состояние, чтобы зафиксировать время выдержки температуры по отношению к пластинкам N отлитого сплава на каждой открывающейся-закрывающейся площадке.As described above with reference to FIG. 17, the plates N of the cast alloy are successively poured onto each opening-closing platform, and as a result, various opening-closing platforms have time differences at the starting point of the heat treatment starting by holding the temperature relative to the plates N of the cast alloy on the opening- lockable areas. Therefore, it is preferable that the plates N of the cast alloy are sequentially discharged into the storage vessel 4 by sequentially switching each opening-closing pad to the open state in order to fix the temperature holding time with respect to the plates N of the cast alloy at each opening-closing pad.

Пластинки N отлитого сплава, которые сброшены в накопительный сосуд 4, находятся в контакте с охлаждающей пластиной 4a, посредством чего тепло поглощается в охлаждающую пластину 4a и пластинки N отлитого сплава вследствие этого охлаждаются.The plate N of the cast alloy that is discharged into the storage vessel 4 is in contact with the cooling plate 4a, whereby heat is absorbed into the cooling plate 4a and the plate N of the cast alloy is thereby cooled.

[0039] На Фиг.19 и 20 показано состояние, в котором все открывающиеся-закрывающиеся площадки 33 находятся в открытом состоянии, и пластинки N отлитого сплава хранятся в накопительном сосуде 4. Если после этого процессы литья и дробления ведутся потом литейным устройством 2 снова, то контейнер 5 может быть перемещен вправо на этих фигурах, в то время как все открывающиеся-закрывающиеся площадки 33 установлены в закрытое состояние и пластинки N отлитого сплава последовательно насыпаются на каждую открывающуюся-закрывающуюся площадку 33 в соответствии с приготовлением пластинок N отлитого сплава. Наоборот, если процессы литья и дробления литейным устройством 2 завершены, то все открывающиеся-закрывающиеся площадки 33 переключаются в закрытое состояние, чтобы препятствовать теплу нагревателя 31 доходить до накопительного сосуда 4. Затем затвор 6e выдерживающей температуру накопительной камеры 6b открывают и контейнер 5 транспортируют из камеры 6 наружу, чтобы собрать пластинки N отлитого сплава, тем самым завершая изготовление пластинок N отлитого сплава.[0039] Figs. 19 and 20 show a state in which all opening-closing platforms 33 are in the open state and the plates N of the cast alloy are stored in the storage vessel 4. If, after this, the casting and crushing processes are then carried out by the casting device 2 again, then the container 5 can be moved to the right in these figures, while all the opening-closing pads 33 are set to the closed state and the plates N of the cast alloy are successively poured onto each opening-closing pad 33 in accordance with and with the preparation of the flakes N of the cast alloy. On the contrary, if the casting and crushing processes by the casting device 2 are completed, then all opening-closing platforms 33 are switched to the closed state to prevent the heat of the heater 31 from reaching the storage vessel 4. Then, the shutter 6e of the temperature-resistant storage chamber 6b is opened and the container 5 is transported from the camera 6 outward to assemble the plates N of the cast alloy, thereby completing the manufacture of the plates N of the cast alloy.

[0040] Скорость охлаждения[0040] Cooling rate

Далее будет описана скорость охлаждения при изготовлении сплава R-T-B-типа.Next, the cooling rate in the manufacture of an R-T-B-type alloy will be described.

В настоящем изобретении скорость охлаждения регулировали так, чтобы достигались нижеследующие скорости охлаждения от точки затвердевания основной фазы (около 1170°C), которая является температурой непосредственно после затвердевания, до 600°C, которая ниже точки затвердевания богатой R фазы (около 700°C).In the present invention, the cooling rate was adjusted so that the following cooling rates were achieved from the solidification point of the main phase (about 1170 ° C), which is the temperature immediately after solidification, to 600 ° C, which is below the solidification point of the R-rich phase (about 700 ° C) .

То есть скорость охлаждения сплава R-T-B-типа от 1000°C до 850°C задается в пределах диапазона от 100 до 300°C/сек. Если скорость охлаждения от 1000°C до 850°C выше вышеуказанного диапазона, то Dy может не в достаточной мере продиффундировать в основную фазу. С другой стороны, если скорость охлаждения ниже вышеуказанного диапазона, то Dy может продиффундировать чрезмерно, делая невозможным образование богатой Dy области в основной фазе.That is, the cooling rate of the R-T-B-type alloy from 1000 ° C to 850 ° C is set within the range from 100 to 300 ° C / sec. If the cooling rate from 1000 ° C to 850 ° C is higher than the above range, then Dy may not sufficiently diffuse into the main phase. On the other hand, if the cooling rate is lower than the above range, then Dy may excessively diffuse, making it impossible to form a rich Dy region in the main phase.

Также является предпочтительным, чтобы скорость охлаждения сплава R-T-B-типа от точки затвердевания основной фазы до 1000°C была задана в пределах диапазона от 300 до 2000°C/сек. Задавая скорость охлаждения от точки затвердевания основной фазы до 1000°C в пределах вышеуказанного диапазона, сплав R-T-B-типа с богатой Dy областью получают с высокой производительностью.It is also preferred that the cooling rate of the R-T-B-type alloy from the solidification point of the main phase to 1000 ° C is set within the range of 300 to 2000 ° C / sec. By setting the cooling rate from the solidification point of the main phase to 1000 ° C within the above range, an R-T-B-type alloy with a rich Dy region is obtained with high productivity.

Кроме того, является предпочтительным, чтобы скорость охлаждения сплава R-T-B-типа от 850°C до 600°C временно устанавливалась в 100°C/сек или менее. При временном задании скорости охлаждения от 850°C до 600°C в пределах вышеуказанного диапазона Dy, содержащийся в богатой R фазе, может диффундировать в смежную основную фазу в достаточной мере. Соответственно, может быть легко изготовлен сплав R-T-B- типа, имеющий богатую Dy область и еще более высокую коэрцитивную силу.In addition, it is preferable that the cooling rate of the R-T-B-type alloy from 850 ° C to 600 ° C is temporarily set to 100 ° C / sec or less. By temporarily setting the cooling rate from 850 ° C to 600 ° C within the above range, Dy contained in the R-rich phase can sufficiently diffuse into the adjacent main phase. Accordingly, an R-T-B-type alloy having a rich Dy region and an even higher coercive force can be easily manufactured.

[0041] Сплав R-T-B-типа и пластинки сплава R-T-B-типа по настоящему варианту реализации формируются близко к богатой R фазе и имеют богатую Dy область, которая относительно обогащена Dy по сравнению с его долей в общем составе. Соответственно, из них может быть получен редкоземельный постоянный магнит, имеющий высокую коэрцитивную силу и отличные магнитные характеристики.[0041] The R-T-B-type alloy and the R-T-B-type alloy plates of the present embodiment are formed close to the R-rich phase and have a rich Dy region that is relatively rich in Dy compared to its share in the total composition. Accordingly, a rare earth permanent magnet having a high coercive force and excellent magnetic characteristics can be obtained from them.

Другими словами, сплав R-T-B-типа по настоящему варианту реализации имеет более высокую коэрцитивную силу по сравнению, например, с показанным на Фиг.21-24 сплавом R-T-B-типа, не имеющим богатых Dy областей.In other words, the R-T-B-type alloy of the present embodiment has a higher coercive force than, for example, the R-T-B-type alloy shown in FIGS. 21-24 without Dy-rich regions.

[0042] На Фиг.21-24 в качестве одного примера показаны результаты анализа распределения элементов (цифровое отображение) сплава R-T-B-типа, не имеющего богатых Dy областей, используя электронно-зондовый микроанализатор с автоэлектронной эмиссией (FE-EPMA). Сплав R-T-B-типа, показанный на Фиг.21-24, изготовлен способом ЛР. Этот сплав R-T-B-типа имеет состав, в единицах массовых долей, 23% Nd, 9% Dy, 1% B, 1% Co и 0,2% Ga, а остальное составляет Fe.[0042] FIGS. 21-24 show, as one example, the results of an element distribution analysis (digital display) of an R-T-B type alloy without Dy-rich regions using an electron probe electron-probe microanalyzer (FE-EPMA). The R-T-B-type alloy shown in FIGS. 21-24 is made by the LR method. This R-T-B-type alloy has a composition, in units of mass fractions, of 23% Nd, 9% Dy, 1% B, 1% Co and 0.2% Ga, and the rest is Fe.

[0043] На Фиг.21 показано электронное изображение сплава R-T-B-типа, не имеющего богатых Dy областей. Богатая R фаза указана белым, а R2T14B фаза (основная фаза) указана серым.[0043] FIG. 21 is an electronic image of an RTB type alloy having no Dy rich regions. The rich R phase is indicated in white, and the R 2 T 14 B phase (main phase) is indicated in gray.

На Фиг.22 показано рентгеновское изображение Dy в области, соответствующей показанной на Фиг.21. Из Фиг.21 и 22 ясно, что этот сплав R-T-B-типа не имеет какой-либо богатой Dy области, которая была бы обогащена Dy по сравнению с основной фазой, и что концентрация Dy ниже в богатой R фазе, чем в основной фазе.On Fig shows an x-ray image of Dy in the area corresponding to that shown in Fig.21. It is clear from Figs. 21 and 22 that this R-T-B-type alloy does not have any Dy rich region that would be enriched with Dy compared to the main phase, and that the concentration of Dy is lower in the R rich than in the main phase.

На Фиг.23 показано рентгеновское изображение Fe в области, соответствующей показанной на Фиг.21. Из Фиг.21 и 23 ясно, что богатая R фаза содержит меньше Fe по сравнению с основной фазой.On Fig shows an x-ray image of Fe in the region corresponding to that shown in Fig.21. From Fig.21 and 23 it is clear that the rich R phase contains less Fe compared with the main phase.

На Фиг.24 показано рентгеновское изображение Nd в области, соответствующей показанной на Фиг.21. Из Фиг.21 и 24 ясно, что богатая R фаза содержит больше Nd по сравнению с основной фазой.On Fig shows an x-ray image of Nd in the region corresponding to that shown in Fig.21. From Fig.21 and 24 it is clear that the rich R phase contains more Nd compared with the main phase.

[0044] Изготовление редкоземельного постоянного магнита R-T-B-типа.[0044] The manufacture of the R-T-B type rare earth permanent magnet.

Для изготовления редкоземельного постоянного магнита R-T-B-типа по настоящему изобретению сначала из сплава R-T-B-типа по настоящему изобретению изготавливают тонкодисперсный порошок для редкоземельных постоянных магнитов R-T-B-типа. Этот тонкодисперсный порошок для редкоземельных постоянных магнитов R-T-B-типа по настоящему изобретению получают, например, способом выполнения водородного растрескивания пластинки, образованной из сплава R-T-B-типа по настоящему изобретению, посредством поглощения водорода и затем превращения пластинки в порошок с использованием измельчителя, такого как струйная мельница. При этом водородном растрескивании, например, этап поглощения водорода с выдержкой пластинки в атмосфере водорода под заранее заданным давлением предпочтительно выполняют заранее.To produce the R-T-B-type rare earth permanent magnet of the present invention, a fine powder for R-T-B-type rare earth permanent magnets is first made from the R-T-B-type alloy of the present invention. This fine powder for the RTB type rare earth permanent magnets of the present invention is obtained, for example, by performing hydrogen cracking of a plate formed from an RTB type alloy of the present invention by absorbing hydrogen and then converting the plate into powder using a grinder such as a jet mill . In this case of hydrogen cracking, for example, the step of absorbing hydrogen while holding the plate in a hydrogen atmosphere under a predetermined pressure is preferably performed in advance.

Затем полученный тонкодисперсный порошок для редкоземельных постоянных магнитов R-T-B-типа, например, формуют прессованием посредством формовочной машины или тому подобного в поперечном магнитном поле и спекают в вакууме, посредством чего получают редкоземельный постоянный магнит R-T-B-типа.Then, the obtained fine powder for R-T-B type rare earth permanent magnets, for example, is molded by a molding machine or the like in a transverse magnetic field and sintered in vacuum, whereby an R-T-B type rare earth permanent magnet is obtained.

[0045] Тонкодисперсный порошок для редкоземельного постоянного магнита R-T-B-типа и редкоземельный постоянный магнит R-T-B-типа согласно настоящему варианту реализации изготовляются из сплава R-T-B-типа по настоящему изобретению. Соответственно, они будут иметь высокую коэрцитивную силу и отличные магнитные характеристики.[0045] The fine powder for the R-T-B type rare earth permanent magnet and the R-T-B type rare earth permanent magnet according to the present embodiment are made from the R-T-B type alloy of the present invention. Accordingly, they will have a high coercive force and excellent magnetic characteristics.

Пример 1Example 1

[0046] Исходные металлы, составленные для получения состава сплава, в единицах массовых долей, 23% Nd, 9% Dy, 0,98% B, 1% Co и 0,2% Ga, а остальное составляет Fe, взвесили и затем расплавили в глиноземистом тигле в атмосфере газа аргона при 1 атм. с использованием высокочастотной плавильной печи, получив расплавленный сплав. Затем этот расплавленный сплав подавали в литейное устройство в технологической установке, показанной на Фиг.11, и отливали способом ЛР. Скорость вращения охлаждающего валка при разливке составляла 1,3 м/сек, средняя скорость подачи расплавленного сплава на охлаждающий валок составляла 30 г/сек на 1 см ширины, и средняя температура слитка отлитого сплава при отделении от охлаждающего валка составляла 850°C.[0046] The starting metals constituted to obtain the alloy composition, in units of mass fractions, 23% Nd, 9% Dy, 0.98% B, 1% Co and 0.2% Ga, and the rest is Fe, weighed and then melted in an alumina crucible in an argon gas atmosphere at 1 atm. using a high frequency melting furnace to produce a molten alloy. Then this molten alloy was fed into the casting device in the processing unit shown in FIG. 11 and cast by the LR method. The rotation speed of the cooling roll during casting was 1.3 m / s, the average feed rate of the molten alloy to the cooling roll was 30 g / s per 1 cm of width, and the average temperature of the cast alloy ingot during separation from the cooling roll was 850 ° C.

Скорость охлаждения этого сплава составляла 700°C/сек от точки затвердевания основной фазы до 1000°C, 200°C/сек от 1000°C до 850°C, и 50°C/сек от 850°C до 780°C. После этого сплав выдерживали при температуре около 780°C в течение 300 секунд на открывающейся-закрывающейся площадке с использованием технологической установки, показанной на Фиг.11, а затем охлаждали до 600°C или менее со скоростью охлаждения 0,1°C/сек, получив пластинки сплава R-T-B-типа согласно Примеру 1. Средняя толщина сплава на этой стадии составляла 0,3 мм.The cooling rate of this alloy was 700 ° C / sec from the solidification point of the main phase to 1000 ° C, 200 ° C / sec from 1000 ° C to 850 ° C, and 50 ° C / sec from 850 ° C to 780 ° C. After that, the alloy was kept at a temperature of about 780 ° C for 300 seconds on an open-close platform using the processing unit shown in Fig. 11, and then cooled to 600 ° C or less with a cooling rate of 0.1 ° C / s, having obtained RTB-type alloy plates according to Example 1. The average alloy thickness at this stage was 0.3 mm.

Пример 2Example 2

[0047] Расплавленный сплав изготовили с использованием тех же исходных металлов и той же установки, что и в примере 1. Затем полученный расплавленный сплав разливали с использованием того же литейного устройства, что и в примере 1. Скорость вращения охлаждающего валка при разливке составляла 0,87 м/сек, средняя скорость подачи расплавленного сплава на охлаждающий валок составляла 30 г/сек на 1 см ширины, и средняя температура слитка отлитого сплава при отделении от охлаждающего валка составляла 880°C.[0047] The molten alloy was made using the same starting metals and the same setup as in Example 1. Then, the obtained molten alloy was cast using the same casting device as in Example 1. The rotation speed of the cooling roll during casting was 0, 87 m / s, the average feed rate of the molten alloy to the cooling roll was 30 g / s per 1 cm of width, and the average temperature of the cast alloy ingot when separated from the cooling roll was 880 ° C.

Скорость охлаждения этого сплава составляла 700°C/сек от точки затвердевания основной фазы до 1000°C, 200°C/сек от 1000°C до 850°C, и 10°C/сек от 850°C до 780°C. После этого сплав охлаждали до 600°C или менее со скоростью охлаждения 0,1°C/сек с использованием технологической установки, показанной на Фиг.11, без применения открывающейся-закрывающейся площадки, получив пластинки сплава R-T-B-типа согласно примеру 2. Средняя толщина сплава на этой стадии составляла 0,45 мм.The cooling rate of this alloy was 700 ° C / sec from the solidification point of the main phase to 1000 ° C, 200 ° C / sec from 1000 ° C to 850 ° C, and 10 ° C / sec from 850 ° C to 780 ° C. After that, the alloy was cooled to 600 ° C or less with a cooling rate of 0.1 ° C / s using the processing unit shown in Fig. 11 without using an opening-closing pad, having obtained RTB-type alloy plates according to Example 2. Average thickness the alloy at this stage was 0.45 mm.

[0048] Пластинки сплавов R-T-B-типа, полученные в Примерах 1 и 2, подвергали анализу распределения элементов (цифровое отображение) (анализ поверхности) с использованием электронно-зондового микроанализатора, оснащенного рентгеновским спектрометром с дисперсией по длинам волн (WDS-EPMA), и электронно-зондовым микроанализаторам с автоэлектронной эмиссией (FE-EPMA). В качестве результата было обнаружено, что обе пластинки сплава R-T-B-типа, полученные в Примерах 1 и 2, образовали богатую Dy область, которая была обогащена Dy по сравнению с богатой R фазой и основной фазой, вблизи богатой R фазы. Кроме того, в обеих пластинках сплава R-T-B- типа, полученных в примерах 1 и 2, концентрация Dy была более низкой в основной фазе, чем в богатой Dy области, и еще более низкой в богатой R фазе.[0048] The RTB-type alloy plates obtained in Examples 1 and 2 were subjected to element distribution analysis (digital display) (surface analysis) using an electron probe microanalyzer equipped with a wavelength dispersive X-ray spectrometer (WDS-EPMA), and electron probe microanalyzers with field emission (FE-EPMA). As a result, it was found that both R-T-B-type alloy plates obtained in Examples 1 and 2 formed a Dy-rich region that was enriched in Dy compared to the R-rich and main phase, near the R-rich phase. In addition, in both R-T-B-type alloy plates obtained in Examples 1 and 2, the Dy concentration was lower in the main phase than in the Dy rich region and even lower in the R rich.

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

[0049] Расплавленный сплав изготовили с использованием тех же исходных металлов и той же установки, что и в примере 1. Затем полученный расплавленный сплав разливали с использованием того же литейного устройства, что и в примере 1, изготовив пластинки сплава R-T-B-типа согласно сравнительному примеру 1. Скорость вращения охлаждающего валка при разливке составляла 0,65 м/сек, средняя скорость подачи расплавленного сплава на охлаждающий валок составляла 15 г/сек на 1 см ширины, и средняя температура слитка отлитого сплава при отделении от охлаждающего валка составляла 700°C.[0049] The molten alloy was made using the same starting metals and the same setup as in Example 1. Then, the obtained molten alloy was cast using the same casting device as in Example 1, making RTB-type alloy plates according to comparative example 1. The rotation speed of the cooling roll during casting was 0.65 m / s, the average feed rate of the molten alloy to the cooling roll was 15 g / s per 1 cm of width, and the average temperature of the cast alloy ingot when separated from the cooling of the roll was 700 ° C.

Скорость охлаждения этого сплава составляла 700°C/сек от точки затвердевания основной фазы до 1000°C, 400°C/сек от 1000°C до 700°C, и 10°C/сек от 700°C до 600°C. После этого сплав охлаждали до 600°C или менее со скоростью охлаждения 0,1°C/сек с использованием технологической установки, показанной на Фиг.11, без применения открывающейся-закрывающейся площадки. Средняя толщина сплава на этой стадии составляла 0,30 мм.The cooling rate of this alloy was 700 ° C / sec from the solidification point of the main phase to 1000 ° C, 400 ° C / sec from 1000 ° C to 700 ° C, and 10 ° C / sec from 700 ° C to 600 ° C. After that, the alloy was cooled to 600 ° C or less with a cooling rate of 0.1 ° C / s using the processing unit shown in Fig. 11 without using an opening-closing platform. The average alloy thickness at this stage was 0.30 mm.

[0050] Пластинки сплава R-T-B-типа, полученные в сравнительном примере 1, подвергали анализу распределения элементов (цифровое отображение) (анализ поверхности) с использованием WDS-EPMA и FE-EPMA. В результате было обнаружено, что пластинки сплава R-T-B-типа, полученные в сравнительном примере 1, не образовали каких-либо богатых Dy областей, которые были бы обогащены Dy по сравнению с его долей в общем составе. Одной возможной причиной такого результата могло быть то, что в сравнительном примере 1 температура слитка отлитого сплава при отделении от охлаждающего валка была низкой, и сплав слишком быстро охлаждался на охлаждающем валке, что сделало скорость охлаждения сплава от 1000°C до 700°C слишком высокой. Соответственно, Dy и Nd возможно не продиффундировали в достаточной мере, и градиенты их концентрации не сформировались.[0050] The R-T-B-type alloy plates obtained in comparative example 1 were subjected to element distribution analysis (digital display) (surface analysis) using WDS-EPMA and FE-EPMA. As a result, it was found that the R-T-B-type alloy plates obtained in comparative example 1 did not form any Dy-rich regions that would be enriched with Dy compared to its share in the total composition. One possible reason for this result could be that in comparative example 1, the temperature of the cast ingot during separation from the cooling roll was low, and the alloy cooled too quickly on the cooling roll, which made the cooling rate of the alloy from 1000 ° C to 700 ° C too high . Accordingly, Dy and Nd may not have diffused sufficiently, and their concentration gradients did not form.

[0051] Затем изготовили магниты так, как изложено ниже, с использованием пластинок сплавов R-T-B-типа, полученных в примерах 1 и 2 и сравнительном примере 1.[0051] Then, magnets were made as described below using the R-T-B-type alloy plates obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.

Пластинки сплавов R-T-B-типа, полученные в примерах 1 и 2 и сравнительном примере 1, сначала подвергали водородному растрескиванию. Водородное растрескивание проводили нижеследующим способом. Пластинки сплавов R-T-B-типа принуждали поглощать водород в атмосфере водорода при давлении в 2 атм, а затем нагревали до 500°C в вакууме для дегидрирования. После этого к ним добавляли 0,07% по массе стеарата цинка и результирующую смесь превращали в порошок посредством струйной мельницы с использованием потока газа азота. Порошок, полученный при таком превращении, имел средний размер зерна в примерно 5,0 мкм при измерении методом лазерной дифракции.The R-T-B-type alloy plates obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were first subjected to hydrogen cracking. Hydrogen cracking was carried out as follows. The plates of R-T-B-type alloys were forced to absorb hydrogen in a hydrogen atmosphere at a pressure of 2 atm, and then heated to 500 ° C in vacuum for dehydrogenation. Thereafter, 0.07% by weight of zinc stearate was added thereto, and the resulting mixture was pulverized using a jet mill using a nitrogen gas stream. The powder obtained by this conversion had an average grain size of about 5.0 μm as measured by laser diffraction.

[0052] Затем полученный порошковый материал формовали прессованием с помощью формовочной машины в поперечном магнитном поле при давлении формования в 0,8 т/см2 в атмосфере 100%-ного азота, получив порошковую прессовку. Полученную порошковую прессовку нагревали в вакууме 1,33×10-5 гПа от комнатной температуры и выдерживали при 500°C в течение 1 часа и затем при 800°C в течение 1 часа, чтобы удалить стеарат цинка и оставшийся водород. Затем результирующую порошковую прессовку нагрели до температуры спекания в 1030°C и выдерживали при ней в течение 3 часов, получив спеченное изделие. После этого полученное спеченное изделие было дополнительно термообработано в течение 1 часа при 800°C и затем при 530°C в атмосфере аргона. В результате в обоих Примерах 1 и 2 получили 10 магнитов, а в сравнительном примере 1 получили 5 магнитов.[0052] Then, the obtained powder material was molded by compression molding in a transverse magnetic field at a molding pressure of 0.8 t / cm 2 in an atmosphere of 100% nitrogen to obtain a powder compact. The resulting powder compact was heated in vacuo at 1.33 × 10 -5 hPa from room temperature and kept at 500 ° C for 1 hour and then at 800 ° C for 1 hour to remove zinc stearate and remaining hydrogen. Then, the resulting powder compact was heated to a sintering temperature of 1030 ° C and held there for 3 hours to obtain a sintered product. After that, the obtained sintered product was further heat treated for 1 hour at 800 ° C and then at 530 ° C in an argon atmosphere. As a result, in both Examples 1 and 2, 10 magnets were obtained, and in comparative example 1, 5 magnets were obtained.

Магнитные характеристики магнитов, полученных в примерах 1 и 2 и сравнительном примере 1, измеряли посредством характериографа кривой намагничивания по индукции BH на постоянном токе. Результаты показаны в Таблице 1 и на Фиг.25. На Фиг.25 показан график коэрцитивной силы (Hcj) магнитов, изготовленных в Примерах 1 и 2 и сравнительном примере 1. На этом графике вертикальная ось указывает коэрцитивную силу для соответственных примеров, которые показаны на горизонтальной оси. На Фиг.25 символ «○» указывает коэрцитивную силу магнитов, изготовленных в примерах 1 и 2, а символ «▲» указывает коэрцитивную силу магнитов, изготовленных в сравнительном примере 1.The magnetic characteristics of the magnets obtained in examples 1 and 2 and comparative example 1 were measured by means of a direct current magnetization curve inductor BH. The results are shown in Table 1 and FIG. 25. On Fig shows a graph of the coercive force (Hcj) of the magnets manufactured in Examples 1 and 2 and comparative example 1. In this graph, the vertical axis indicates the coercive force for the respective examples, which are shown on the horizontal axis. In Fig.25, the symbol "○" indicates the coercive force of the magnets manufactured in examples 1 and 2, and the symbol "▲" indicates the coercive force of the magnets manufactured in comparative example 1.

[0053] [0053]

Таблица 1Table 1 Hcj (кЭ)Hcj (kE) Hk/Hcj (%)Hk / Hcj (%) BHmax (МГсЭ)BH max (MGSE) Br (кГс)Br (kgf) Пример 1Example 1 33,3433.34 56,40%56.40% 32,7632.76 11,5411.54 34,1934.19 54,87%54.87% 32,6132.61 11,5411.54 33,6933.69 56,39%56.39% 33,2033,20 11,6211.62 33,9933,99 56,73%56.73% 33,3633.36 11,6311.63 34,1034.10 56,43%56.43% 33,2733.27 11,6311.63 33,3533.35 55,58%55.58% 32,4132.41 11,4711.47 33,1833.18 57,28%57.28% 33,2733.27 11,6111.61 33,4433.44 57,95%57.95% 33,7233.72 11,7111.71 33,6733.67 56,62%56.62% 33,0833.08 11,5811.58 33,1333.13 57,53%57.53% 33,2233.22 11,6111.61 Пример 2Example 2 32,6132.61 58,71%58.71% 33,2633.26 11,6411.64 33,0733.07 58,03%58.03% 32,9632.96 11,5811.58 33,3133.31 58,49%58.49% 33,6633.66 11,6811.68 33,7433.74 57,79%57.79% 33,1533.15 11,6111.61 33,0133.01 58,33%58.33% 33,0333.03 11,5811.58 33,3133.31 58,09%58.09% 32,8232.82 11,6011.60 33,3133.31 58,84%58.84% 32,8732.87 11,5711.57 33,6933.69 57,53%57.53% 33,0033.00 11,6011.60 33,4733.47 59,14%59.14% 33,3533.35 11,6511.65 33,0433.04 60,06%60.06% 33,2233.22 11,6611.66 Сравнительный пример 1Comparative Example 1 31,4431.44 52,30%52.30% 32,2232.22 11,4511.45 31,7331.73 52,22%52.22% 32,7332.73 11,5411.54 31,2831.28 53,54%53.54% 32,7332.73 11,5311.53 31,3831.38 53,08%53.08% 33,5033,50 11,7011.70 31,4231,42 52,93%52.93% 32,9232.92 11,5711.57

[0054] В Таблице 1 "(BH)max" указывает максимальное энергетическое произведение магнита, "Br" указывает остаточную магнитную индукцию, "Hcj" указывает коэрцитивную силу, и "Hk/Hcj" указывает квадратность петли гистерезиса.[0054] In Table 1, “(BH) max ” indicates the maximum energy product of the magnet, “Br” indicates the residual magnetic induction, “Hcj” indicates the coercive force, and “Hk / Hcj” indicates the squareness of the hysteresis loop.

[0055] Как показано в Таблице 1 и на Фиг.25, магниты, полученные в примерах 1 и 2, имели более высокие коэрцитивные силы "Hcj" по сравнению с таковыми для магнитов, полученных в сравнительном примере 1, которые изготовляли из сплава R-T-B-типа без образуемых богатых Dy областей. Такие различия в коэрцитивной силе магнитов были вызваны распределением в них концентрации элементов, которое зародилось, когда они находились в состоянии сплава, и которое продолжило оказывать влияние даже после того, как сплавы раздробили и спекли для изготовления магнитов. Одной возможной причиной этого является то, что поскольку богатые Dy области присутствуют в сплавах по настоящему изобретению и они также остаются в кристаллических зернах магнитов, лишь малое количество Dy остается в богатой R фазе, которая фактически не вносит вклад в улучшение коэрцитивной силы.[0055] As shown in Table 1 and Fig. 25, the magnets obtained in examples 1 and 2 had higher coercive forces "Hcj" compared to those for the magnets obtained in comparative example 1, which were made from alloy RTB- type without formed rich Dy areas. Such differences in the coercive force of the magnets were caused by the distribution in them of the concentration of elements, which arose when they were in the alloy state, and which continued to influence even after the alloys were crushed and sintered to make magnets. One possible reason for this is that since Dy-rich regions are present in the alloys of the present invention and they also remain in the crystalline grains of the magnets, only a small amount of Dy remains in the R-rich phase, which does not actually contribute to the improvement of the coercive force.

Claims (7)

1. Сплав R-T-B-типа, где R является по меньшей мере одним элементом, выбранным из Sc, Y, La, Се, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb и Lu; Т является переходным металлом, который содержит 80% по массе или более Fe и В является содержащим 50% по массе или более бора (В), и также содержащим по меньшей мере один элемент из С и N в пределах от 0 до менее 50% по массе, который является исходным материалом для использования в постоянном магните на основе редкоземельных элементов и содержит по меньшей мере Dy, причем упомянутый сплав R-T-B-типа содержит:
основную фазу, такую, как фаза R2T14B, обладающую магнитными свойствами;
богатую R фазу, которая обогащена R по сравнению с его долей в общем составе сплава; и
богатую Dy область, которая образована вблизи богатой R фазы и обогащена Dy по сравнению с его долей в составе.
1. RTB-type alloy, where R is at least one element selected from Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb and Lu; T is a transition metal that contains 80% by mass or more of Fe and B is containing 50% by mass or more of boron (B) and also contains at least one element of C and N in the range from 0 to less than 50% by the mass, which is the starting material for use in a permanent magnet based on rare-earth elements and contains at least Dy, and said RTB-type alloy contains:
a main phase, such as a phase R 2 T 14 B having magnetic properties;
rich in R phase, which is enriched in R compared with its share in the total composition of the alloy; and
Dy-rich region, which is formed near the R-rich phase and enriched in Dy in comparison with its share in the composition.
2. Сплав R-T-B-типа по п.1, в котором концентрация Dy является более низкой в основной фазе, чем в богатой Dy области, и более низкой в богатой R фазе, чем в основной фазе.2. The R-T-B-type alloy according to claim 1, wherein the concentration of Dy is lower in the main phase than in the rich Dy region and lower in the rich R phase than in the main phase. 3. Сплав R-T-B-типа по п.1, причем этот сплав представляет собой пластинку, имеющую среднюю толщину от 0,1 до 1 мм, изготовленную способом ленточной разливки.3. The R-T-B-type alloy according to claim 1, wherein this alloy is a plate having an average thickness of 0.1 to 1 mm made by a tape casting method. 4. Способ изготовления сплава R-T-B-типа по п.1, содержащий этапы, на которых:
изготавливают пластинку, имеющую среднюю толщину от 0,1 до 1 мм; и
подают расплавленный сплав на охлаждающий валок со средней скоростью 10 г/с или более на 1 см ширины.
4. A method of manufacturing an RTB-type alloy according to claim 1, comprising the steps of:
make a plate having an average thickness of from 0.1 to 1 mm; and
the molten alloy is fed to the cooling roll at an average speed of 10 g / s or more per 1 cm of width.
5. Способ по п.4, в котором пластинку сплава R-T-B-типа, скатившуюся с охлаждающего валка, выдерживают при температуре от 600 до 900°С в течение 30 с или более.5. The method according to claim 4, in which the R-T-B-type alloy plate rolled from the cooling roll is held at a temperature of from 600 to 900 ° C for 30 s or more. 6. Тонкодисперсный порошок для редкоземельного постоянного магнита R-T-B-типа, который изготовлен из сплава R-T-B-типа по любому из пп.1-3 или из сплава R-T-B-типа, изготовленного способом изготовления сплава R-T-В-типа по п.4 или 5.6. Fine powder for an R-T-B-type rare earth permanent magnet, which is made of an R-T-B-type alloy according to any one of claims 1 to 3, or of an R-T-B-type alloy made by the method of manufacturing an R-T-B-type alloy according to claim 4 or 5. 7. Редкоземельный постоянный магнит R-T-B-типа, изготовленный из тонкодисперсного порошка для редкоземельного постоянного магнита R-T-B-типа по п.6. 7. R-T-B-type rare earth permanent magnet made of fine powder for the R-T-B-type rare earth permanent magnet according to claim 6.
RU2008135113/02A 2007-02-05 2008-01-28 Alloy of r-t-b type and procedure for its production, fine dispersed powder for rare earth permanent magnet r-t-b type and rare earth permanent magnet of r-t-b type RU2389097C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007025504 2007-02-05
JP2007-025504 2007-02-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008135113A RU2008135113A (en) 2010-03-10
RU2389097C1 true RU2389097C1 (en) 2010-05-10

Family

ID=39681532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008135113/02A RU2389097C1 (en) 2007-02-05 2008-01-28 Alloy of r-t-b type and procedure for its production, fine dispersed powder for rare earth permanent magnet r-t-b type and rare earth permanent magnet of r-t-b type

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090035170A1 (en)
EP (1) EP1988183A4 (en)
JP (1) JP2008214747A (en)
KR (1) KR101036968B1 (en)
CN (1) CN101541996A (en)
RU (1) RU2389097C1 (en)
TW (1) TW200903532A (en)
WO (1) WO2008096621A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010073533A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 昭和電工株式会社 Alloy material for r-t-b system rare earth permanent magnet, method for producing r-t-b system rare earth permanent magnet, and motor
JP5767788B2 (en) * 2010-06-29 2015-08-19 昭和電工株式会社 R-T-B rare earth permanent magnet, motor, automobile, generator, wind power generator
JP2012015168A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Showa Denko Kk R-t-b-based rare earth permanent magnet, motor, vehicle, generator and wind power generator
JP5753481B2 (en) * 2011-11-28 2015-07-22 中央電気工業株式会社 Rare earth alloy and method for producing the same
US10497497B2 (en) 2012-02-02 2019-12-03 Santoku Corporation R-T-B—Ga-based magnet material alloy and method of producing the same
CN104674115A (en) 2013-11-27 2015-06-03 厦门钨业股份有限公司 Low-B rare earth magnet
CN104952574A (en) 2014-03-31 2015-09-30 厦门钨业股份有限公司 Nd-Fe-B-Cu type sintered magnet containing W
CN105321647B (en) * 2014-07-30 2018-02-23 厦门钨业股份有限公司 The preparation method of rare-earth magnet quick cooling alloy and rare-earth magnet
GB2536939A (en) * 2015-04-01 2016-10-05 Isis Innovation Method for designing alloys
WO2016155674A1 (en) * 2015-04-02 2016-10-06 厦门钨业股份有限公司 Ho and w-containing rare-earth magnet
JP6614084B2 (en) * 2016-09-26 2019-12-04 信越化学工業株式会社 Method for producing R-Fe-B sintered magnet
JP6863008B2 (en) * 2017-03-30 2021-04-21 Tdk株式会社 Method for manufacturing RTB-based rare earth sintered magnet alloy and RTB-based rare earth sintered magnet
CN106920620A (en) * 2017-04-05 2017-07-04 北京京磁电工科技有限公司 Neodymium iron boron magnetic body and preparation method thereof
KR102045402B1 (en) 2018-04-30 2019-11-15 성림첨단산업(주) Manufacturing method of rare earth sintered magnet

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3721831B2 (en) * 1999-03-11 2005-11-30 昭和電工株式会社 Rare earth magnet alloy and method for producing the same
EP1338359B1 (en) * 2000-10-06 2007-11-21 Santoku Corporation Process for producing, through strip casting, raw alloy for nanocomposite type permanent magnet
US7244318B2 (en) * 2001-01-30 2007-07-17 Neomax Co., Ltd. Method for preparation of permanent magnet
WO2002079530A2 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Rare earth alloy sintered compact and method of making the same
US7258751B2 (en) * 2001-06-22 2007-08-21 Neomax Co., Ltd. Rare earth magnet and method for production thereof
JP4389427B2 (en) * 2002-02-05 2009-12-24 日立金属株式会社 Sintered magnet using alloy powder for rare earth-iron-boron magnet
US7632360B2 (en) * 2003-08-27 2009-12-15 Nissan Motor Co., Ltd. Rare earth magnet powder and method of producing the same
EP1749599B1 (en) * 2004-04-30 2015-09-09 Hitachi Metals, Ltd. Methods for producing raw material alloy for rare earth magnet, powder and sintered magnet
RU2401881C2 (en) * 2005-03-18 2010-10-20 Улвак, Инк. Coating method and device, permanent magnet and method of making said magnet
EP1879201B1 (en) * 2005-04-15 2016-11-30 Hitachi Metals, Ltd. Rare earth sintered magnet and process for producing the same
JP2006310660A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Neomax Co Ltd High electric resistance r-t-b based sintered magnet and its production process
JP4832856B2 (en) * 2005-10-31 2011-12-07 昭和電工株式会社 Method for producing RTB-based alloy and RTB-based alloy flakes, fine powder for RTB-based rare earth permanent magnet, RTB-based rare earth permanent magnet

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008096621A1 (en) 2008-08-14
RU2008135113A (en) 2010-03-10
KR101036968B1 (en) 2011-05-25
EP1988183A1 (en) 2008-11-05
EP1988183A4 (en) 2012-01-25
JP2008214747A (en) 2008-09-18
CN101541996A (en) 2009-09-23
US20090035170A1 (en) 2009-02-05
TW200903532A (en) 2009-01-16
KR20080106211A (en) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2389097C1 (en) Alloy of r-t-b type and procedure for its production, fine dispersed powder for rare earth permanent magnet r-t-b type and rare earth permanent magnet of r-t-b type
US7585378B2 (en) Methods for producing raw material alloy for rare earth magnet, powder and sintered magnet
RU2401878C2 (en) Alloy of r-t-b system and procedure for production of alloy of r-t-b system, fine powder for rare earth constant magnet of r-t-b system, and also rare earth constant magnet of r-t-b system
EP1780736B1 (en) R-T-B type alloy, production method of R-T-B type alloy flake, fine powder for R-T-B type rare earth permanent magnet, and R-T-B type rare earth permanent magnet
US7431070B2 (en) Rare earth magnet alloy ingot, manufacturing method for the same, R-T-B type magnet alloy ingot, R-T-B type magnet, R-T-B type bonded magnet, R-T-B type exchange spring magnet alloy ingot, R-T-B type exchange spring magnet, and R-T-B type exchange spring bonded magnet
US9862030B2 (en) Method for producing alloy cast slab for rare earth sintered magnet
US20120206227A1 (en) R-Fe-B TYPE RARE EARTH SINTERED MAGNET AND PROCESS FOR PRODUCTION OF THE SAME
US8042600B2 (en) Apparatus for producing alloy
US6676773B2 (en) Rare earth magnet and method for producing the magnet
CN101356030B (en) Apparatus for manufacturing alloy and rare earth element alloy
US7846273B2 (en) R-T-B type alloy, production method of R-T-B type alloy flake, fine powder for R-T-B type rare earth permanent magnet, and R-T-B type rare earth permanent magnet
JP4329318B2 (en) Rare earth sintered magnet and manufacturing method thereof
TWI437103B (en) Apparatus for producing alloy
US20050098239A1 (en) R-T-B based permanent magnet material alloy and R-T-B based permanent magnet
TW567104B (en) The method for controlling inside texture of alloy containing rare earth elements, the powder of aforementioned alloy and the magnetic stone made by it
WO2009125671A1 (en) R-t-b-base alloy, process for producing r-t-b-base alloy, fines for r-t-b-base rare earth permanent magnet, r-t-b-base rare earth permanent magnet, and process for producing r-t-b-base rare earth permanent magnet
US10497497B2 (en) R-T-B—Ga-based magnet material alloy and method of producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140129