[发明专利]稀土类烧结磁体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土类烧结磁体及其制造方法。

背景技术

作为高性能永久磁体的代表的稀土类-铁-硼系稀土类烧结磁体 具有包含作为正方晶体化合物的R₂Fe₁₄B型结晶相(主相)和晶界相的 组织，发挥优异的磁体特性。其中，R是选自稀土类元素和钇中的至 少一种元素，主要包含Nd和/或Pr。Fe是铁，B是硼，这些元素的一 部分可以被其它元素置换。在晶界相中存在着稀土类元素R的浓度相 对高的R富相和硼的浓度相对高的B富相。

下面，将稀土类-铁-硼系的稀土类烧结磁体称为“R-T-B系 烧结磁体”。其中，“T”是以铁为主要成分的过渡金属元素。在R-T -B系烧结磁体中，R₂T₁₄B相(主相)是有助于磁化作用的强磁性相， 存在于晶界相中的R富相是低熔点的非磁性相。

R-T-B系烧结磁体，通过用冲压装置将R-T-B系烧结磁体用 合金(母合金)的微细粉末(平均粒径：数μm)压缩成型，然后进行 烧结而制造。烧结后，根据需要实施时效处理。在R-T-B系烧结磁 体的制造中使用的母合金，优选采用利用模具铸造的铸锭法或使用冷 却辊对合金熔液进行急冷的带式铸造法制作。

为了制造矫顽力高的R-Fe-B系烧结磁体，用作为重稀土类的 Dy或Tb置换广泛用作稀土类元素R的Nd或Pr的一部分(例如专利 文献1)。因为Dy和Tb是各向异性磁场高的稀土类元素，所以，通过 在主相稀土类元素R的位置置换Nd，发挥使矫顽力增大的效果。

另一方面，为了表现出矫顽力，从R-T-B系烧结磁体的开发之 初就微量地添加Al或Cu(例如专利文献2)。可知在开发R-T-B系 烧结磁体时，作为不可避免的杂质混入原料合金中的Al或Cu，此后， 在实现R-T-B系烧结磁体的高矫顽力方面可以说是不可缺少的添加 元素。相反，可知如果有意识地排除Al或Cu，R-T-B系烧结磁体 的矫顽力只显示极低值，不能用于实用。

专利文献1：日本专利特开昭60-32306号公报

专利文献2：日本专利特开平5-234733号公报

发明内容

越增加Dy、Tb、Ho的添加量，越能够得到矫顽力升高的效果， 但因为Dy、Tb、Ho是稀有元素，今后电动汽车的实用化发展，用于 电动汽车用电动机等中的高耐热磁体的需要扩大，Dy资源紧缺，结果， 担心原料成本的增加。因此，强烈要求开发减少高矫顽力磁体中Dy使 用量的技术的开发。另一方面，虽然Al或Cu的添加能够使矫顽力的 升高，但却存在导致剩余磁通密度下降的问题。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其主要目的在于提供能够 抑制剩余磁通密度的下降并提高矫顽力的稀土类烧结磁体，减少实现 高矫顽力所必需的重稀土类元素的添加量。

本发明的稀土类烧结磁体是以Nd₂Fe₁₄B型结晶相为主相、并添加 有Al的稀土类烧结磁体，其特征在于，含有稀土类元素，该稀土类元 素包括选自除Dy、Ho及Tb外的稀土类元素和钇中的至少一种轻稀土 类LR，和选自Dy、Ho及Tb中的至少一种重稀土类HR，轻稀土类 LR的组成比例α1、重稀土类HR的组成比例α2和Al的组成比例β满 足25≤α1+α2≤40质量％、0＜α2≤40质量％、β＞0.20质量％、和 0.04≤β/α2≤0.12的关系式。

在优选的实施方式中，满足4.0≤α2≤40质量％的关系。

在优选的实施方式中，含有0.01质量％以上0.2质量％以下的选自 Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、 Hf、Ta、W、Pb和Bi中的至少一种添加元素M。

在优选的实施方式中，由利用带式铸造法制作的急冷凝固合金的 粉末烧结体构成。