[发明专利]一种低B的稀土磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及磁铁的制造技术领域，特别是涉及一种低B的稀土磁铁。

背景技术

对于各种高性能电机、发电机中使用的(BH)max超过40MGOe的高性能磁铁而言，为得到高磁化的磁铁，减少非磁性元素B的使用量的“低B组份磁铁”的开发就变得非常有必要。

现在，“低B组份磁铁”的开发采用了各种各样的方式，然而，截止目前，还未能开发出市场化的产品。“低B组份磁铁”的最大的缺点在于退磁曲线的方形度(亦称为Hk/Hcj、或者SQ)比较差，其形成原因比较复杂，主要是由于R₂Fe₁₇相的出现和富B相(R_1.1T₄B₄相)的缺乏导致晶界处出现局部B不足。

日本专利特开2013-70062中公开了一种低B的稀土磁铁，其包括R(R为包含Y的稀土元素中选择的至少一种的元素，Nd为必有组分)、B、Al、Cu、Zr、Co、O、C及Fe作为主成分的组成，各元素的含量为R：25～34重量％，B：0.87～0.94重量％、Al：0.03～0.3重量％、Cu：0.03～0.11重量％、Zr：0.03～0.25重量％、Co：3重量％以下(且不包含0)、O：0.03～0.1重量％、C：0.03～0.15重量％、以及残余为Fe。该发明通过降低B的含量，使得富B相的含量降低，进而使得主相含有的体积比例增加，并最终获得高Br的磁铁。通常情况下，B的含量减少的情况下，会形成软磁性的R₂T₁₇相(一般为R₂Fe₁₇相)，极易使得矫顽力(Hcj)降低，而本发明通过添加微量的Cu，使得R₂T₁₇相的析出被抑制，更形成了使Hcj和Br提高的R₂T₁₄C相(一般为R₂Fe₁₄C相)。

然而，上述的发明依然没有办法克服低B磁铁固有的方形度(Hk/Hcj，又称SQ)不高的问题，从本发明的实施例可以看到，本发明仅有极少量实施例Hk/Hcj超过95％，大部分在90％左右，更没有任何一个实施例能够达到98％以上，单就Hk/Hcj而言，往往难以满足客户要求。

展开来阐述的话，方形度(SQ)比较差的话，即使磁铁矫顽力很高，耐热性也会有比较差的情形。

磁铁在电机的高负荷旋转中热减磁，电机会变得不能旋转，进而电机停止转动。因此，通过“低B组份磁铁”开发出高矫顽力的磁铁的报道是很多的，但是，上述磁铁全部是方形度差的磁铁，在实际用在电机中进行耐热试验时，没能改善热减磁的问题。

综上，还没有“低B组份磁铁”实际形成被市场接受产品的先例。

另一方面，Sm-Co系磁铁的最大磁能积大约在30MGOe以下，因此，最大磁能积达到35～40MGOe的NdFeB系烧结磁体作为电机、发电机用烧结磁体在市场上占有极大的份额。特别是最近减少CO₂排放和石油枯竭危机等的前提之下，越来越追求电机、发电机的高效率化、更省电化的性能，对最大磁能积的要求也越来越高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种低B的稀土磁铁，该稀土磁铁通过复合添加0.3～0.8at％的Cu和适量的Co，使得晶界中形成3种富Cu相，这种在晶界中存在的3种富Cu相的磁性效果和对晶界中B不足问题的修复，可显著改善磁铁的方形度和耐热性能。

本发明提供一种技术方式如下：

一种低B的稀土磁铁，所述稀土磁铁含有R₂T₁₄B主相，其包括如下的原料成分：

R：13.5at％～14.5at％、

B：5.2at％～5.8at％、

Cu：0.3at％～0.8at％、

Co：0.3at％～3at％、

以及余量为T和不可避免的杂质，

所述的R为包括Nd的至少一种稀土元素，所述T为主要包括Fe的元素。

本发明中所述的at％为原子百分比。

本发明提及的稀土元素包含钇元素在内。

在推荐的实施方式中，所述T还包括X，其中，X为选自Al、Si、Ga、Sn、Ge、Ag、Au、Bi、Mn、Cr、P或S中的至少3种元素，X元素的总组成为0at％～1.0at％。