[发明专利]R－Fe－B类稀土烧结磁铁及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有R₂Fe₁₄B型化合物晶粒(R为稀土元素)作为主相 的R-Fe-B类稀土烧结磁铁及其制造方法，特别是涉及含有轻稀土元 素RL(Nd和Pr中的至少一种)作为主要的稀土元素R，并且，轻稀 土元素RL的一部分被重稀土元素RH(选自Dy、Ho和Tb中的至少 一种)置换的R-Fe-B类稀土烧结磁铁。

背景技术

众所周知，以Nd₂Fe₁₄B型化合物为主相的R-Fe-B类稀土烧结 磁铁是永磁铁中性能最高的磁铁，用于硬盘驱动的音圈电动机(VCM)、 混合动力车搭载用电动机等各种电动机和家电产品等中。在电动机等 各种装置中使用R-Fe-B类稀土烧结磁铁的情况下，为了适应高温的 使用环境，要求其耐热性优异，并且具有高矫顽力特性。

作为提高R-Fe-B类稀土烧结磁铁的矫顽力的方法，使用配合重 稀土元素RH作为原料、并经过熔炼的合金。如果采用这种方法，则 含有轻稀土元素RL作为稀土元素R的R₂Fe₁₄B相的稀土元素R被重 稀土元素RH置换，因此，R₂Fe₁₄B相的结晶磁各向异性(决定矫顽力 的本质的物理量)提高。但是，R₂Fe₁₄B相中的轻稀土元素RL的磁矩 与Fe的磁矩为同一方向，与此相反，重稀土元素RH的磁矩与Fe的 磁矩为相反方向，因此，越是用重稀土元素RH置换轻稀土元素RL， 越会导致剩余磁通密度Br下降。

另一方面，由于重稀土元素RH是稀少资源，所以希望减少其使用 量。由于这些原因，用重稀土元素RH置换全部轻稀土元素RL的方法 不甚理想。

已经提出一种技术方案，通过添加较少量的重稀土元素RH，为了 利用重稀土元素RH实现矫顽力提高的效果，在含有大量轻稀土元素 RL的主相系母合金粉末中添加含有大量重稀土元素RH的合金、化合 物等粉末，并使其成型、烧结。如果采用这种方法，由于重稀土元素 RH大多分布于R₂Fe₁₄B相的晶界附近，因此，能够有效地提高主相外 围部的R₂Fe₁₄B相的结晶磁各向异性。由于R-Fe-B类稀土烧结磁铁 的矫顽力发生机制是晶核形成型(nucleation型)，重稀土元素RH大多 分布于主相外围部(晶界附近)，因此，晶粒整体的结晶磁各向异性提 高，妨碍反磁区的晶核形成，结果矫顽力提高。另外，在无助于矫顽 力提高的晶粒中心部不发生重稀土元素RH的置换，所以也能够抑制 剩余磁通密度Br的下降。

但是，如果在实际中实施该方法，则在烧结工序(按照工业规模 在1000℃至1200℃下实施)中，重稀土元素RH的扩散速度加快，因 此，重稀土元素RH也扩散至晶粒的中心部，结果，难以获得预期的 组织结构。

并且，作为其它的提高R-Fe-B类稀土烧结磁铁的矫顽力的方 法，正在研究在烧结磁铁阶段，在磁铁表面覆盖含有重稀土元素RH 的金属、合金、化合物等，然后，进行热处理使其扩散，从而使剩余 磁通密度几乎不下降，恢复或者提高矫顽力的方法(专利文献1、专利 文献2和专利文献3)。

专利文献1公开了在烧结磁铁体的被磨削加工面上形成由含有1.0 原子％～50.0原子％的Ti、W、Pt、Au、Cr、Ni、Cu、Co、Al、Ta、 Ag中的至少一种，剩余部分R′(R′是Ce、La、Nd、Pr、Dy、Ho、 Tb中的至少一种)构成的合金薄膜层的方案。

专利文献2公开了使金属元素R(该R是选自Y和Nd、Dy、Pr、 Ho、Tb中的稀土元素的一种或者两种以上)扩散至相当于在小型磁铁 最表面露出的结晶颗粒半径的深度以上，由此对加工变质损伤部进行 改性以提高(BH)_max的方案。

专利文献3公开了在厚度为2mm以下的磁铁的表面形成以稀土元 素为主体的化学汽相沉积膜，使磁铁特性恢复的方案。

专利文献1：日本专利特开昭62-192566号公报

专利文献2：日本专利特开2004-304038号公报

专利文献3：日本专利特开2005-285859号公报

发明内容