[发明专利]用于稀土烧结磁铁的原料合金铸片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于稀土烧结磁铁的原料合金铸片及其制造方法。

背景技术

对车辆、风力发电等所使用的各种电机的磁铁，要求有更高的磁性以满足电子设备的小型轻型化以及节能化和资源节约化来应对近年来日益突显的全球变暖的社会需求。在已采取的各种措施中，已积极开发具有高磁通密度的R₂Fe₁₄B基稀土烧结磁铁。

通常如此获得R₂Fe₁₄B基稀土烧结磁铁，熔融并铸造原料，把所得到的用于稀土烧结磁铁的原料合金粉碎成磁铁合金粉，对粉末在磁场中成形、烧结并时效处理。用于稀土烧结磁铁的原料合金的粉碎通常通过氢爆和喷射研磨组合来完成，氢爆通过使原料合金吸附和脱附氢气来实现，而喷射研磨通过在射流中轰击原料合金来实现。用于稀土烧结磁铁的原料合金包含作为主相的R₂Fe₁₄B基复合相(有时被称为2-14-1基主相)、比2-14-1基主相包含更多稀土金属元素的富R相(下文有时简称为富R相)以及比2-14-1基主相包含更多硼的富B相(下文有时简称为富B相)。已经知道，用于稀土烧结磁铁的原料合金的由2-14-1基主相、富R相和富B相组成的合金组织会影响原料合金的可粉碎性和所得到的稀土烧结磁铁特性。

专利文献1公开一种在稀土合金生产中使用的快速冷却辊。该文献记载了，通过控制冷却辊面的Sm值和Ra值，用该冷却辊生产的稀土合金薄带的短轴粒径在薄带中心和两端能够均匀一致。

专利文献2公开一种制造含稀土的合金薄带的方法。该文献记载了能通过使用以下冷却辊来减少激冷晶和富R相极细分散的区域，在冷却辊面上形成有大致呈线状的凹凸结构，其在相对于辊转动方向至少成30°夹角的方向上显示出特定的Rz值。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP-2002-59245-A

专利文献2：JP-2004-181531-A

发明内容

发明目的

本发明目的在于提供用于稀土烧结磁铁的原料合金铸片，其抑制了激冷晶的产生并且2-14-1基主相形状和富R相分散状态相当均匀。

本发明的另一目的在于提供一种用于制造稀土烧结磁铁用原料合金铸片的方法，该方法实现上述合金铸片的工业生产。

发明技术手段

在使用冷却辊的带材浇铸法中，冷却辊表面状态通常被控制成使所得到的铸片的合金组织是均匀的。然而，没有研究关注于在辊冷却面上看到的晶体对合金结构的影响，该晶体是从晶体成核点径向生长的枝晶。本发明人已确认了在辊冷却面上观察到的晶体数量与大致垂直于与辊冷却面接触的铸片表面的截面的合金组织之间的密切关系，该晶体是从晶体成核点径向生长的枝晶，枝晶具有0.5-1.0的长宽比和30μm以上的粒径，依此完成了本发明。

根据本发明，提供一种用于稀土烧结磁铁的原料合金铸片(有时下文称为本发明的合金铸片)，其满足以下的1)至3)且通过使用冷却辊的带材浇铸法获得并且具有辊冷却面：

1)所述合金铸片由27.0质量％到33.0质量％的选自由包含钇的稀土金属元素组成的组中的至少一种R、0.90质量％到1.30质量％的硼及包含铁的余量M组成；

2)在以100倍率观察辊冷却面的显微镜照片中有横跨相当于880μm的线段的至少5个晶体，每个晶体是从晶体成核点径向生长的枝晶且具有0.5到1.0的长宽比和30μm以上的粒径；

3)在以200倍率观察大致垂直于辊冷却面的截面的显微镜照片中的富R相的平均间隔在1μm以上且小于10μm。

根据本发明，也提供一种制造稀土烧结磁铁用原料合金铸片的方法，该方法包括以下步骤：提供一种原料合金熔液，该熔液由27.0质量％到33.0质量％的选自由包括钇的稀土金属元素组成的组中的至少一种R、0.90质量％到1.30质量％的硼及包含铁的余量M组成；通过冷却辊来冷却凝固上述原料合金熔液，该冷却辊具有2μm到15μm的表面粗糙度Ra和不小于-0.5且小于0的表面粗糙度Rsk。

根据本发明，还提供一种制造稀土烧结磁铁的方法，该方法包括步骤：提供合金铸片，该合金铸片具有辊冷却面、通过使用冷却辊的带材浇铸法获得并且满足1)至3)；将上述合金铸片粉碎成合金粉；在磁场中成形、烧结并时效处理所获得的合金粉。

发明效果