TW200903533A - R-T-B system alloy, method of preparing R-T-B system alloy, fine powder for R-T-B system rare earth permanent magnet, and R-T-B system rare earth permanent magnet - Google Patents

R-T-B system alloy, method of preparing R-T-B system alloy, fine powder for R-T-B system rare earth permanent magnet, and R-T-B system rare earth permanent magnet Download PDF

Info

Publication number
TW200903533A
TW200903533A TW097108536A TW97108536A TW200903533A TW 200903533 A TW200903533 A TW 200903533A TW 097108536 A TW097108536 A TW 097108536A TW 97108536 A TW97108536 A TW 97108536A TW 200903533 A TW200903533 A TW 200903533A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
alloy
rare earth
earth permanent
permanent magnet
rtb
Prior art date
Application number
TW097108536A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichiro Nakajima
Hiroshi Hasegawa
Original Assignee
Showa Denko Kk
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 Showa Denko Kk filed Critical Showa Denko Kk
Publication of TW200903533A publication Critical patent/TW200903533A/zh

Links

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
    • 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
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/06Metallic powder characterised by the shape of the particles
    • B22F1/068Flake-like particles
    • 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
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • 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%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0266Moulding; Pressing
    • 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
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/248Thermal after-treatment
    • 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
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C2202/00Physical properties
    • C22C2202/02Magnetic
    • 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
    • H01F1/0575Alloys 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 pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577Alloys 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 pressed, sintered or bonded together sintered

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

200903533 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於R-Τ-Β系合金及R-T-B系合金之製造方 法’ R-T-B系稀土類永久磁鐵用微細粉末,R T_B系稀土 類永久磁鐵’尤其係關於可得到保磁力優異之R_T_B系稀 土類永久fe鐵之R-Τ-Β系合金及R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵 用微細粉末者。 本申請書係基於2007年3月22日,於日本所申請之 特願2007-07505 0號’主張優先權,在此引用該內容。 【先前技術】 R-Τ-Β系磁鐵係因其高特性,所以使用於HD (硬碟 )、MRI (磁振造影法)、各種馬達等。近年,因爲R_T-B系磁鐵之耐熱性提升,以及對省能源的需求升高,所以 包含汽車之馬達用途比率上升。R-Τ-Β系磁鐵係因主要成 份爲Nd、Fe、B,所以總稱爲Nd-Fe-B系、或R-Τ-Β系磁 鐵。R-Τ-Β系磁鐵之R係將部份Nd以Pr ' Dy、Tb等之其 他稀土類元素取代者等。T係將部份Fe,以Co、Ni等之 其他過渡金屬取代者。B係硼,部份可以C或N取代。 成爲R-Τ-Β系磁鐵之R-Τ-Β系合金係由賦予磁化作用 之磁性相之R2TMB相所形成之主相’與非磁性之濃縮稀 土類元素之低融點之R豐富相共存之合金。因爲R-Τ-Β系 合金係活性金屬’所以一般於真空或惰性氣體中進行溶解 或鑄造。另外,由所鑄造之系合金塊’依粉末冶金 -5- 200903533 法,製作煅燒磁鐵,粉碎合金塊成平均粒徑爲5 m ( d5 0 :由雷射繞射式粒度分布計測定)程度,成爲合金粉末後 ,於磁場中加壓成形,於燒結爐以約1 〇〇〇〜n 〇〇°C之高溫 燒結,之後,因應需要,進行熱處理'機械加工,另外, 一般爲更提升耐蝕性,施以電鍍,形成燒結磁鐵。 關於R-T-B系燒結磁鐵,R豐富相係擔任如下述之重 要角色。 (1 )融點低,燒結時成液相,幫助磁鐵之高密度化,因 此提升磁化。 (2 )使粒界凹凸消失,減少逆磁區之新創生區,提高保 磁力。 (3 )將主相磁性絕緣,增加保磁力。 因此,已成形磁鐵中之R豐富相之分散狀態差時,局 部燒結不佳,導致磁性降低。因此,R豐富相均勻地分散 於已成形之磁鐵中係重要的。R-T-B系燒結磁鐵之r豐富 相分布受到原料R-T-B系合金組織之影響大。 另外,作爲鑄造R-T-B系合金發生的問題,可舉例如 於所鑄造之合金中,發生a-Fe。α-Fe係具有變形能力, 不粉碎而殘留於粉碎機中。因此,ct -Fe不僅使粉碎合金 時之粉碎效率降低,亦對粉碎前後之組成改變、粒度分布 造成影響。另外,a - F e於燒結後若仍殘留於磁鐵中時, 亦造成磁鐵之磁氣特性降低。因此,傳統上,因應需要, 以高溫進行長時間之均質化處理,進行除去α _ F e。然而 ’因爲a -Fe係以包晶核存在’將其除去係需要長時間的 -6 - 200903533 固相擴散,若厚度爲數cm之鑄塊(Ingot ),稀土類量爲 3 3 %以下時,事實上是不可能除去a -Fe。 爲解決於如此之R-T-B系合金中產生a -Fe之問題, 開發、實用以更快速的冷卻速度鑄造合金塊之片鑄法(以 下簡稱爲「S C法」)。S C法係藉由內部流入溶湯於經水冷 之銅滾輪上,鑄造0.1〜1mm程度之薄片,使合金急速冷 卻凝固之方法。SC法中,因爲將溶湯過冷卻至主相 R2T14B相之產生溫度以下,可自合金溶湯直接產生 R2T14B,可抑制α -Fe的析出。另外,因爲藉由進行SC法 ’合金之結晶組織微細化,將可產生具有R豐富相微細分 散之組織之合金。 若使R豐富相於氫環境中與氫反應時,膨脹而成爲脆 的氫化物。由此R豐富相之性質,若對合金進行氫化步驟 時’對應R豐富相之分散程度之微細的隙裂被導入合金。 接著,將經由氫化步驟後所得之合金微粉碎時,因於氫化 步驟產生大量的微細隙裂,合金破壞,所以粉碎性極爲良 好。已知如此地以S C法所鑄造之合金,因內部之R豐富 相微細地分散,所以粉碎、燒結後之磁鐵中R豐富相之分 散性良好,成爲磁氣特性優異之磁鐵(例如參考專利文獻 1 ) 〇 另外’藉由SC法所鑄造之合金薄片之組織均質性亦 優異。組織之均質性係可以結晶粒徑或R豐富相之分散狀 態比較。以SC法鑄作之合金薄片雖於合金薄片之鑄造用 滾輪側(以下爲鑄型面側)亦發生分散晶,但仍可得到整 200903533 體即使急速冷卻凝固所造成之適當的微細均質組織。 如上所述’因爲以SC法鑄造之R_T_B系合金係R豐 富相微細地分散,亦抑制a -Fe的產生,所以具有製作燒 結磁鐵用之優異組織。 另外’對磁鐵特性,已知組織之均勻性以外,微量元 素含量亦影響。關於例如P、S、0等所謂的輕量元素,自 以往曾報告對於磁氣特性’尤其保磁力造成影響(例如參 考專利文獻1、專利文獻2 )。另外,關於N i,曾報告若 以一定條件添加時’保磁力上升(例如參考專利文獻3 ) 。另外,關於Μ η及磁鐵之關係作爲基礎硏究例,有黏結 磁鐵用合金之超急冷鑄造之報告例(例如參考非專利文獻 1 ) 。Μη係以提升保磁力爲目的,意識地添加超過 〇 _ 0 5 at%之濃度於合金(參考專利文獻4 )。 同樣地關於SI,若超過一定濃度時,融點改變,可能 對特性造成不良的影響。 另外’磁鐵特性及合金之製造方法之間,具有一定的 關連性,隨著磁鐵特性上升,合金之製造方法亦進步。例 如,控制微細結構之方法(例如參考專利文獻5 ) ’或將 鑄造滾輪之表面狀態,加工成規定粗度,控制微細結構之 方法(例如參考專利文獻6、專利文獻7 )。 〔專利文獻1〕特開2006-210377號公報 〔專利文獻2〕特開平7 - 1 8 3 1 4 9號公報 〔專利文獻3〕特開2 0 0 7 - 0 4 9 0 1 0號公報 〔專利文獻4〕特開平1 - 2 2 0 8 0 3號公報 200903533 〔專利文獻5〕特開W02005/031023號 〔專利文獻6〕特開2 0 0 3 - 1 8 8 0 0 6號公報 〔專利文獻7〕特開2 0 0 4 - 4 3 2 9 1號公報 〔非專利文獻 1〕G.Xie et.al、Mater. Res. Bui.、42 (2007 ) 1 3 1 - 1 3 6 【發明內容】 發明之揭示 發明所欲解決之課題 然而,近年來,要求更高性能之R-T-B系稀土類永久 磁鐵,要求更提升R-T-B系稀土類永久磁鐵之保磁力等之 磁氣特性。 本發明係有鑑於上述狀況所實施者,提供成爲具有優 異的方形度及保磁力之R-T-B系稀土類永久磁鐵之原料之 R-T-B系合金及R-T-B系合金之製造方法爲目的。 另外,提供由上述R-T_B系合金所製作之R_T_B系稀 土類永久磁鐵用微細粉末及R-T-B系稀土類永久磁鐵爲目 的。 課題之解決手段 本發明者等調查成爲R-T-B系稀土類永久磁鐵之R·丁-B系合金及由此所製作之稀土類永久磁鐵之磁氣特性之關 係。該結果係本發明者等發現添加過剩的Mn於R-T'B系 合金及稀土類永久磁鐵中,反而引起特性惡化°接著’本 200903533 發明者等進一步反覆努力硏究,確認使R-T-B系合金中之 Μη濃度爲0.05wt%以下,將此R-T-B系合金所製作之微 細粉末成形、燒結,所得之R-T-B系稀土類永久磁鐵爲方 形度及保磁力優異者,完成本發明· 亦即’本發明係提供下述各發明者。 (1 )稀土類系永久磁鐵所使用之原料之R-T-B系(但是 ,R 係 Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb 、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中之至少1種,T係含80質量°/〇 以上的F e之過渡金屬,B係含5 0質量%以上之B,C、N 中之至少一種爲含0質量%以上,未滿5 0質量%者)合金 ,上述合金中之Μη濃度係以0.05wt%以下爲特徵之R-T-B系合金。 (2)片鑄法所製造之平均厚度爲〇.1〜1mm之薄片爲特徵 之(1 )記載之R-T-B系合金。 (3 )爲(1 )或(2 )記載之R-T-B系合金之製造方法, 藉由片鑄法製成平均厚度爲0.1〜1mm之薄片,以及對冷 卻滾輪之平均溶湯供給速度係每1 c m寬度,每秒1 〇 g以上 爲特徵之R-T-B系合金之製造方法。 (4) 藉由(1)或(2)記載之R-T-B系合金或由(3 )記 載之R-T-B系合金之製造方法所製作之R_T_B系合金所製 作之R-T-B系稀土類永久磁鐵用微細粉末。 (5) (4)記載之R-T-B系稀土類永久磁鐵用微細粉末所 製作之R-T-B系稀土類永久磁鐵。 -10- 200903533 發明之功效 本發明之R-Τ-Β系合金係因爲對造成磁鐵特性不良影 響之元素之Μη濃度爲〇.〇5wt%以下,所以成爲可實現方 形度及保磁力高,磁氣特性優異之R - Τ- B系稀土類永久磁 鐵者。 另外,因爲本發明之R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵用微細 粉末及R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵係藉由本發明之R-Τ-Β系 合金或由本發明之R-Τ-Β系合金之製造方法所製作之R-T· B系合金所製作者,所以成爲方形度及保磁力高,磁氣特 性優異者。 用以實施發明之最佳型態 圖1係表示本發明之R-Τ-Β系合金之一例之照片,由 掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察R-Τ-Β系合金薄片之斷面 之反射電子影像。另外,圖1中,左側爲鑄型面側。 圖1表示之R-Τ-Β系合金係以SC法所製造者。此R-T-B系合金之組成之質量比係Nd爲25%、Pr爲6%、B爲 1 . 0 °/。、C 〇 爲 0 _ 3 %、A1 爲 0 · 2 %、S i 爲 0 . 〇 5 %、Μ η 爲 0 · 0 3 %、剩餘爲F e。 另外,本發明之R-Τ-Β系合金並非局限於上述範圍者 ,爲 R-Τ-Β 系(但是,尺係 Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm ' Sm、Eu、(3d、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中之至少 ι 種,T係含8 0質量%以上的F e之過渡金屬,B係含5 0質 量%以上之B,C、N中之至少—種爲含0質量%以上,未 -11 - 200903533 滿50質量%者)合金,若爲上述合金中之Μη濃度爲 0.05 wt%以下之合金時’任何組成皆可,不造成磁鐵特性 不良影響之元素之S i濃度係以〇 · 〇 7 wt %以下爲宜。 另外,如圖1所示之R-T-B系合金係由R2T14B相( 主相)及R豐富相所構成。圖1中,R豐富相係以白色表 示’ R2TMB相(主相)係以比r豐富相暗灰色表示。 R2T14B相主要係由柱狀晶、部份等軸晶所形成。r2Ti4b 相之短軸方向之平均結晶粒徑爲10〜50 # m。R2TmB相之 粒界及粒內係存在沿著R2TMB相之柱狀晶之長軸方向延 展之線狀R豐富相’或部份中斷或成爲粒狀之R豐富相。 R豐富相係與組成比比較’ R爲經濃縮之非磁性且低融點 的相。R豐富相之平均間隔爲3〜1 〇 y m。 圖2(a)係表示依據圖1所示之r_t_b系合金之 ΕΡΜΑ (Electron Probe Micro-Analysis:電子微探分析儀 )之波長分散型之 X光分光器(WDS : Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer)之 A1、N d、F e、Μ η、C u 之元素分佈分析(數碼繪圖)結果圖,圖2 ( b )係進行圖 2(a)之元素分佈分析之範圍之r_t-B系合金之反射電子 影像。 由圖2(a)所不之元素分佈分析結果,可知Fe及A1 係RzTmB相多。另外’由圖2 ( a )可知,比較自規定位 置0之〇 _ 〇 1 m m之面前位置、〇 . 〇 2 m m之附近位置、 0.0 4 m m之附近位置時,N d、Μ η、C u係於f e、A1少之範 圍之R豐富相多。 -12- 200903533 (製作R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵) 製作本發明之R-T_B系稀土類永久磁鐵,首先,由如 圖1所示之R-Τ-Β系合金製作R_T_B系稀土類永久磁鐵用 微細粉末。本發明之R- Τ- B系合金係例如使用圖3所示之 鑄造裝置,以SC法所製造。 首先,於如圖3所示之耐火物坩堝I中,放入成爲本 發明之R-Τ-Β系合金之原料,於真空或惰性氣體環境中溶 解’作爲溶湯。接著,將合金之溶湯,因應需要,介由整 流機制或除去爐渣(s 1 a g )機制所設之澆鑄分配器2,以 每1 cm寬度,每秒1 0 g以上之平均溶湯供給速度供給於內 部經水冷之鑄造滾輪3 (冷卻滾輪),使於鑄造滾輪3上 凝固,成平均厚度爲0.1〜1mm之薄片。所凝固之R-T-B 系合金5薄片係於澆鑄分配器2之相反側,自鑄造滾輪3 脫離,爲容器4所捕捉、回收。如此所得之R-Τ-Β系合金 5之R豐富相之組織狀態係可由適當調整捕捉容器4所捕 捉之R-Τ-Β系合金5薄片之溫度而控制。 如此所製造之R-Τ-Β系合金5薄片之平均厚度若未滿 0.1 m m時,凝固速度過度增力P,R豐富相之分散變得過細 。另外,R-Τ-Β系合金5薄片之平均厚度若超過imm時, 因凝固速度降低而R豐富相之分散性降低,導致a -Fe之 析出、R2T17相之粗大化等。 另外,於上述之製造方法,對鑄造滾輪3之平均溶湯 供給速度係可爲每1 c m寬度,每秒1 0 g以上,以每1 c m -13- 200903533 寬度,每秒20g以上爲宜,以每〗cm 尤佳,以每lcm寬度,每秒l〇〇g以 滾輪3之平均供給速度,若低於每秒 之黏性或與鑄造滾輪3表面之沾濕性 造滾輪3上,不擴展而收縮,造成合 ,對鑄造滾輪3之平均溶湯供給速度: 每秒1 00g以上,鑄造滾輪3上之冷 粗大化,發生Ct -Fe之析出等。
接著,使用如此所得之本發明之 之薄片,製造本發明之R-T-B系稀土 末。首先,使本發明之R-T-B系合金 溫下吸收氫,以5 00 °C減壓除去氫。 機等之粉碎機,將R-T-B系合金薄片 爲 d50=4〜5/zm,製成R-T-B系稀 粉末。接著,將所得之R-T-B系稀土 末,例如使用橫磁場中成型機等加壓 以1 030〜1100°C燒結,可得到R-T-B 因爲如此所得之R-T-B系稀土類 鐵特性不良影響之元素之Μη濃度爲 Β系合金所製作者,所以成爲方形度 性優異者。 【實施方式】 實施例 寬度,每秒25g以上 下更好。溶湯對鑄造 10g時,因溶湯本身 ,溶湯薄薄沾濕於鑄 金品質的改變。另外 若每lcm寬度,超過 卻不足,導致組織的 R-T-B系合金所形成 類永久磁鐵用微細粉 所形成之薄片,於室 之後,使用噴射硏磨 ,微粉碎成平均粒度 土類永久磁鐵用微細 類永久磁鐵用微細粉 成型,藉由於真空中 系稀土類永久磁鐵。 永久磁鐵係由造成磁 0.05 wt%以下之 R-T-及保磁力高,磁氣特 •14- 200903533 「Μη濃度爲0.02wt%」 秤量配合原料,使質量比成爲Nd爲25%、Pr爲6°/。、 B 爲 1 · 0 %、C 〇 爲 0 · 2 %、A 】爲 〇 . 2 % ' S i 爲 〇 · 〇 5 %、Μ η 爲 0.02%、剩餘爲Fe,放入於如圖3所示之製造裝置之由氧 化鋁所成之耐火物坩堝1中,於1氣壓氬氣之環境中,使 用高頻率溶解爐溶解成合金溶湯。接著,此合金溶湯係藉 由澆鑄分配器2,供給於造滾輪3 (冷卻滾輪),以S C法 鑄造,得到R-T-B系合金薄片。 另外,鑄造時對鑄造滾輪3之平均溶湯供給速度係每 lcm寬度’每秒25g’所得之R-T-B系合金薄片之平均厚 度爲〇_3mm。另外,鑄造用滾輪3之周速度爲l.〇m/s。 接著’使用所得之R-T-B系合金薄片,如下所示,製 作磁鐵。首先’將實施例之R-T-B系合金薄片氫解碎。氫 解碎係進行使R-T-B系合金薄片,於室溫下以2氣壓之氫 中吸收氫後’於真空中加熱至5 0 0 t,除去殘留的氫後, 添加〇 . 〇 7質量。/。之硬脂酸鋅,使用氮氣流之噴射硏磨機微 粉碎之方法。由雷射繞射式測定微粉碎所得之粉末之平均 度爲 5.0 # m。 接著’將所得之R-T-B系稀土類永久磁鐵用微細粉末 ’於1 0 0 %氮氣環境中’使用橫磁場中成型機等,以成形 力0.8t/cm2加壓成型,得到成形體。接著,將所得之成形 體’於1 ‘ 3 3 X 1 0 -5 h P a之真空中,自室溫升溫,於5 〇 〇 t、 8〇〇t各保持1小時,除去殘留硬脂酸鋅及殘留氫。之後 ,將成形體升溫至燒結溫度之I 03(rc,保持3小時形成燒 -15- 200903533 結體。之後,將所得之燒結體’藉由於氬環境中’分別於 8 0 0 °C 、5 3 0 t各進行熱處理1小時’得到M n濃度爲 (^(^…〖。/^之尺-了^系稀土類永久磁鐵。 「Μη 濃度爲 0.03 〜0.14 wt°/。」 接著,使Μ η濃度爲0 _ 0 3〜〇 · 1 4 w t %以外’與Μ η濃度 爲0.0 2 wt °/〇之R_ Τ- Β系稀土類永久磁鐵同樣地操作,得到 Μη濃度爲0.03〜0.14wt%之R-T-B系稀土類永久磁鐵。 以BH曲線分析儀(BH Curve Tracer )測定如此所得 之Μη濃度相異之R-T-B系稀土類永久磁鐵之Hk/Hcj (方 形度)及Hcj (保磁力)。該結果如圖4及圖5所示。 圖4係表示R-T-B系合金中所含之Μη濃度(wt% ) 、及由該R-T-B系合金所製作之R-T-B系稀土類永久磁鐵 之方形度(Hk/Hcj )之關係圖。 由圖4可知,R-T-B系合金中所含之Μη濃度於0.02 〜0_0 5wt%之範圍時,隨著Μη濃度上升,R-T-B系稀土類 永久磁鐵之方形度變低,方形度惡化。另外,由圖1可知 ,R-T-B系合金中所含之Μη濃度若超過0.05wt%時,R-T-B系稀土類永久磁鐵之方形度程度低而安定。 另外’圖5係表示R-T-B系合金中所含之Μη濃度( wt%)、及由該R-T-B系合金所製作之R-T-B系稀土類永 久磁鐵之保磁力(Hcj )之關係者。由圖5可知,隨著R-T-B系合金中所含之Μη濃度變高,R-T-B系稀土類永久 磁鐵之保磁力降低。另外,R - Τ- Β系合金中所含之Μ η濃 -16- 200903533 度若未滿〇.〇5wt%時,可得到14.3以上之高保磁力。 作爲此原因,認爲係隨著Μη濃度上升,最適合燒結 溫度僅些微上升,不能充份進行燒結。即使考慮一般使燒 結溫度上升時,引起Hcj降低,但可結論R-T-B系稀土類 永久磁鐵之保磁力係以R-T-B系合金中所含之Μη濃度愈 低愈好。 由圖4及圖5可以確認R-T-B系合金中之Μη濃度爲 0.05wt%以下時,將此R-T-B系合金所製作之微細粉末進 行成形、繞結所得之R-T-B系稀土類永久磁鐵,成爲方形 度及保磁力優異者。 產業上利用性 因爲本發明之R-T-B系合金係造成磁鐵特性不良影響 之元素Μη濃度爲0.05wt%以下,所以成爲可實現方形度 及保磁力高,磁氣特性優異之R-T_B系稀土類永久磁鐵者 〇 另外,因爲本發明之R-T-B系稀土類永久磁鐵微細粉 末及R-T-B系稀土類永久磁鐵係由本發明之R-T-B系合金 或由本發明之R-T-B系合金之製造方法所製作之R-T-B系 合金所製作者’所以成爲方形度及保磁力高,磁氣特性優 異者。 【圖式簡單說明】 〔圖1〕圖1係表示本發明之R-T-B系合金之一例之 -17- 200903533 照片,由掃描式電子顯微鏡(SEM )觀察R-Τ-Β系合金薄 片之斷面之反射電子影像。 〔圖2〕圖2 ( a )係表示依據圖3所示之R-T_b系合 金之ΕΡΜΑ之波長分散型之X光分光器之元素分佈分析結 果圖’圖2(b)係進行圖2(a)之元素分佈分析之範圍 之R-T-B系合金之反射電子影像。 〔圖3〕片鑄法之鑄造裝置之模式圖。 〔圖4〕圖4係表不R-T-B系合金中所含之Μη濃度 、及由該R-T-B系合金所製作之R-T-B系稀土類永久磁鐵 之方形度之關係圖。 〔圖5〕圖5係表不R-T-B系合金中所含之Μη濃度 、及由該R-T-B系合金所製作之R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵 之保磁力之關係圖。 【主要元件符號說明】 1 :耐火物坩堝 2:繞鑄分配器(tundish) 3 : i#造滾輪 4 :捕捉容器 5 : R-T-B系合金 -18-

Claims (1)

  1. 200903533 十、申請專利範圍 1. 一種R-Τ-Β系合金,其特徵爲稀土類永久磁鐵所 使用之原料之R-T-B系(但是,R係Sc、Y、La、Ce、Pr 、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中 之至少1種,T係含80質量%以上的Fe之過渡金屬,B 係含5 0質量%以上之B,C、N中之至少一種爲含〇質量 %以上,未滿50質量%者)合金, 該合金中之Μη濃度爲0.05wt%以下。 2. 如申請專利範圍第1項之R-Τ-Β系合金,其係以 片鑄(strip cast)法所製造之平均厚度爲〇.1〜imm之薄 片。 3 . —種R-Τ-Β系合金之製造方法,其係申請專利範 圍第1項或第2項之R-Τ-Β系合金之製造方法,其特徵係 藉由片鑄法製成平均厚度爲0.1〜1mm之薄片,以及對冷 卻滾輪之平均溶湯供給速度係每1 c m寬度爲每秒1 〇 g以上 〇 4. 一種R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵用微細粉末,其特 徵係由申請專利範圍第1項或第2項之R-Τ-Β系合金所製 作。 5 · -種R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵用微細粉末,其特 徵係由申請專利範圍第3項之nB系合金之製造方法所 製作之R-Τ-Β系合金所製作。 6. —種R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵,其特徵係由申請 專利範圍第4項之R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵用微細粉末所 -19- 200903533 製作。 7. —種R-Τ-Β系稀土類永久磁鐵,其特徵係由申請 專利範圍第5項之R-T-B系稀土類永久磁鐵用微細粉末所 製作。 -20 -
TW097108536A 2007-03-22 2008-03-11 R-T-B system alloy, method of preparing R-T-B system alloy, fine powder for R-T-B system rare earth permanent magnet, and R-T-B system rare earth permanent magnet TW200903533A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007075050A JP5274781B2 (ja) 2007-03-22 2007-03-22 R−t−b系合金及びr−t−b系合金の製造方法、r−t−b系希土類永久磁石用微粉、r−t−b系希土類永久磁石

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200903533A true TW200903533A (en) 2009-01-16

Family

ID=39765681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097108536A TW200903533A (en) 2007-03-22 2008-03-11 R-T-B system alloy, method of preparing R-T-B system alloy, fine powder for R-T-B system rare earth permanent magnet, and R-T-B system rare earth permanent magnet

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090072938A1 (zh)
EP (1) EP2128290A4 (zh)
JP (1) JP5274781B2 (zh)
KR (1) KR101106824B1 (zh)
CN (1) CN101541999A (zh)
RU (1) RU2401878C2 (zh)
TW (1) TW200903533A (zh)
WO (1) WO2008114571A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5328161B2 (ja) 2008-01-11 2013-10-30 インターメタリックス株式会社 NdFeB焼結磁石の製造方法及びNdFeB焼結磁石
JP5687621B2 (ja) * 2009-07-10 2015-03-18 インターメタリックス株式会社 NdFeB焼結磁石及びその製造方法
JP5743458B2 (ja) * 2010-09-03 2015-07-01 昭和電工株式会社 R−t−b系希土類永久磁石用合金材料、r−t−b系希土類永久磁石の製造方法およびモーター
JP5572673B2 (ja) 2011-07-08 2014-08-13 昭和電工株式会社 R−t−b系希土類焼結磁石用合金、r−t−b系希土類焼結磁石用合金の製造方法、r−t−b系希土類焼結磁石用合金材料、r−t−b系希土類焼結磁石、r−t−b系希土類焼結磁石の製造方法およびモーター
CN102982936B (zh) * 2012-11-09 2015-09-23 厦门钨业股份有限公司 烧结Nd-Fe-B系磁铁的省却工序的制作方法
JP6202722B2 (ja) * 2012-12-06 2017-09-27 昭和電工株式会社 R−t−b系希土類焼結磁石、r−t−b系希土類焼結磁石の製造方法
JP6238444B2 (ja) * 2013-01-07 2017-11-29 昭和電工株式会社 R−t−b系希土類焼結磁石、r−t−b系希土類焼結磁石用合金およびその製造方法
CN105283550A (zh) 2013-03-18 2016-01-27 凯杰有限公司 生物样品的稳定化
CN104674115A (zh) 2013-11-27 2015-06-03 厦门钨业股份有限公司 一种低b的稀土磁铁
JP6432406B2 (ja) * 2014-03-27 2018-12-05 日立金属株式会社 R−t−b系合金粉末およびr−t−b系焼結磁石
CN104952574A (zh) 2014-03-31 2015-09-30 厦门钨业股份有限公司 一种含W的Nd-Fe-B-Cu系烧结磁铁
CN105321647B (zh) 2014-07-30 2018-02-23 厦门钨业股份有限公司 稀土磁铁用急冷合金和稀土磁铁的制备方法
CN105405565B (zh) * 2015-12-18 2018-01-23 南京信息工程大学 一种磁性材料及制备方法
JP6645219B2 (ja) * 2016-02-01 2020-02-14 Tdk株式会社 R−t−b系焼結磁石用合金、及びr−t−b系焼結磁石
JP6849806B2 (ja) * 2016-12-29 2021-03-31 北京中科三環高技術股▲ふん▼有限公司Beijing Zhong Ke San Huan Hi−Tech Co.,Ltd. 微粒子希土類合金鋳片、その製造方法、および回転冷却ロール装置
KR102104673B1 (ko) 2019-03-06 2020-04-24 김태호 신축이음장치
JP7293772B2 (ja) * 2019-03-20 2023-06-20 Tdk株式会社 R-t-b系永久磁石
KR102186237B1 (ko) 2020-03-04 2020-12-03 김태호 유도배수관을 이용한 신축이음장치
KR102321972B1 (ko) 2020-03-04 2021-11-08 김태호 유도배수관을 이용한 신축이음장치의 시공방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61119651A (ja) * 1984-11-16 1986-06-06 Seiko Instr & Electronics Ltd 希土類鉄系永久磁石
JP2741508B2 (ja) 1988-02-29 1998-04-22 住友特殊金属株式会社 磁気異方性焼結磁石とその製造方法
US5200001A (en) * 1989-12-01 1993-04-06 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Permanent magnet
JP2935376B2 (ja) * 1989-12-01 1999-08-16 住友特殊金属株式会社 永久磁石
US5788782A (en) * 1993-10-14 1998-08-04 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. R-FE-B permanent magnet materials and process of producing the same
JP2825449B2 (ja) 1994-10-24 1998-11-18 株式会社東芝 永久磁石の製造方法
JP3870616B2 (ja) * 1999-07-22 2007-01-24 Jfeスチール株式会社 Fe−Cr−Si系合金及びその製造方法
EP1880782B1 (en) * 2000-10-06 2015-01-07 Santoku Corporation A method for evaluating a raw alloy for a magnet
JP2003183787A (ja) * 2001-12-19 2003-07-03 Showa Denko Kk 希土類磁石用主相系合金、その製造方法、希土類焼結磁石用混合粉末および希土類磁石
US7442262B2 (en) * 2001-12-18 2008-10-28 Showa Denko K.K. Alloy flake for rare earth magnet, production method thereof, alloy powder for rare earth sintered magnet, rare earth sintered magnet, alloy powder for bonded magnet and bonded magnet
JP4479944B2 (ja) 2001-12-18 2010-06-09 昭和電工株式会社 希土類磁石用合金薄片およびその製造方法
JP2004043291A (ja) 2002-05-24 2004-02-12 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状粒子およびそれを配合した化粧料、塗料組成物、樹脂組成物およびインキ組成物
JP4318204B2 (ja) * 2003-05-12 2009-08-19 昭和電工株式会社 希土類含有合金薄片の製造方法、希土類磁石用合金薄片、希土類焼結磁石用合金粉末、希土類焼結磁石、ボンド磁石用合金粉末、及びボンド磁石
CN1860248A (zh) 2003-09-30 2006-11-08 株式会社新王磁材 R-t-b系永久磁体用原料合金及r-t-b系永久磁体
EP1679724A4 (en) * 2003-10-31 2010-01-20 Tdk Corp METHOD FOR PRODUCING A SINTERED RARE ELEMENT MAGNET
JP4260087B2 (ja) * 2004-09-27 2009-04-30 日立金属株式会社 希土類焼結磁石及びその製造方法
JP4543940B2 (ja) 2005-01-25 2010-09-15 Tdk株式会社 R−t−b系焼結磁石の製造方法
JP5235264B2 (ja) 2005-08-11 2013-07-10 日立金属株式会社 希土類焼結磁石及びその製造方法
JP2007075050A (ja) 2005-09-16 2007-03-29 Yanmar Co Ltd コンバイン
JP4832856B2 (ja) * 2005-10-31 2011-12-07 昭和電工株式会社 R−t−b系合金及びr−t−b系合金薄片の製造方法、r−t−b系希土類永久磁石用微粉、r−t−b系希土類永久磁石
JP4103937B1 (ja) * 2007-05-02 2008-06-18 日立金属株式会社 R−t−b系焼結磁石

Also Published As

Publication number Publication date
RU2401878C2 (ru) 2010-10-20
JP2008231535A (ja) 2008-10-02
RU2008144139A (ru) 2010-05-20
US20090072938A1 (en) 2009-03-19
EP2128290A1 (en) 2009-12-02
JP5274781B2 (ja) 2013-08-28
WO2008114571A1 (ja) 2008-09-25
CN101541999A (zh) 2009-09-23
KR20090033829A (ko) 2009-04-06
EP2128290A4 (en) 2010-12-01
KR101106824B1 (ko) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200903533A (en) R-T-B system alloy, method of preparing R-T-B system alloy, fine powder for R-T-B system rare earth permanent magnet, and R-T-B system rare earth permanent magnet
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
US20130068992A1 (en) Method for producing rare earth permanent magnets, and rare earth permanent magnets
JPWO2009075351A1 (ja) R−t−b系合金及びr−t−b系合金の製造方法、r−t−b系希土類永久磁石用微粉、r−t−b系希土類永久磁石
EP2797086B1 (en) R-T-B Rare earth sintered magnet and method of manufacturing the same
US20090035170A1 (en) R-t-b type alloy and production method thereof, fine powder for r-t-b type rare earth permanent magnet, and r-t-b type rare earth permanent magnet
JP4389427B2 (ja) 希土類−鉄−硼素系磁石用合金粉末を用いた焼結磁石
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
JP5146552B2 (ja) R−Fe−B系希土類焼結磁石およびその製造方法
JP5757394B2 (ja) 希土類永久磁石の製造方法
JP2010010665A (ja) 高保磁力NdFeB磁石およびその作製方法
JP7424126B2 (ja) R-t-b系永久磁石
JP4479944B2 (ja) 希土類磁石用合金薄片およびその製造方法
WO2005031023A1 (ja) R-t-b系永久磁石用原料合金およびr-t-b系永久磁石
JP4318204B2 (ja) 希土類含有合金薄片の製造方法、希土類磁石用合金薄片、希土類焼結磁石用合金粉末、希土類焼結磁石、ボンド磁石用合金粉末、及びボンド磁石
US10991492B2 (en) R-T-B based permanent magnet
WO2009125671A1 (ja) R-t-b系合金及びr-t-b系合金の製造方法、r-t-b系希土類永久磁石用微粉、r-t-b系希土類永久磁石、r-t-b系希土類永久磁石の製造方法
JP2018170483A (ja) R−t−b系希土類焼結磁石用合金およびr−t−b系希土類焼結磁石の製造方法
JP7167484B2 (ja) R-t-b系希土類焼結磁石用鋳造合金薄片
JP2016169438A (ja) R−t−b系希土類焼結磁石及びr−t−b系希土類焼結磁石用合金
JP2005288493A (ja) 合金薄板の製造方法及び製造装置、合金粉末の製造方法
JP7447573B2 (ja) R-t-b系永久磁石
JP2013111599A (ja) 希土類系合金およびその製造方法
JP6773150B2 (ja) R−t−b系希土類焼結磁石用合金、r−t−b系希土類焼結磁石
CN113571279A (zh) 磁体及其制造方法