[发明专利]R-Fe-B系烧结磁铁及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201780074060.X 申请日: 2017-11-28
公开(公告)号: CN109997203B 公开(公告)日: 2021-12-03
发明(设计)人: 大桥彻也;广田晃一;中村元 申请(专利权)人: 信越化学工业株式会社
主分类号: H01F1/057 分类号: H01F1/057;H01F41/02;C22C33/02;B22F3/24;B22F3/02;B22F3/10;C21D6/00;C22C38/00;C22C38/10;C22C38/06;C22C38/16;C22C38/14;C22C38/02
代理公司: 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 代理人: 刘强
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: fe 烧结 磁铁 及其 制造 方法
【说明书】:

R‑Fe‑B系烧结磁铁,是具有包含R2(Fe,(Co))14B金属间化合物的主相和晶界相的R‑Fe‑B系烧结磁铁,其特征在于,在晶界相的二粒子间晶界具有被二粒子间宽度为10nm以下的窄幅部包围的、与窄幅部的晶界宽度相比在二粒子间宽度方向上鼓起的结构的扩幅部,扩幅部的二粒子间宽度为30nm以上,扩幅部中的、Fe与R的原子比即Fe/R为0.01~2.5,主相在其表面部包含由(R',HR)2(Fe,(Co))14B(R'为选自包含Y、不包括Dy、Tb和Ho的稀土元素中的1种或2种以上的元素,并且必须含有Nd,HR为选自Dy、Tb和Ho中的1种以上的元素)表示的富HR相,富HR相中的HR的含量比主相的中心部处的HR的含量高。本发明的R‑Fe‑B系烧结磁铁即使Dy、Tb和Ho的含量少,也具有高的矫顽力。

技术领域

本发明涉及具有高矫顽力的R-Fe-B系烧结磁铁及其制造方法。

背景技术

Nd-Fe-B系烧结磁铁(以下有时称为Nd磁铁)作为对于节能、高功能化必不可少的功能性材料,其应用范围和生产量在一年年地扩大。例如,在汽车用途中,由于设想在高温环境下的使用,因此对于例如在混合动力汽车、电动汽车的驱动用马达、电动动力转向用马达等中所组装的Nd磁铁,在要求高的剩余磁通密度的同时,要求高的矫顽力。另一方面,Nd磁铁的矫顽力在成为高温时容易显著地降低,为了确保其使用温度下的矫顽力,需要预先充分地提高室温下的矫顽力。

作为提高Nd磁铁的矫顽力的手法,将作为主相的Nd2Fe14B化合物的Nd的一部分置换为Dy或Tb是有效的,这些元素不仅资源埋藏量少,而且商业上成立的生产地域受限定,并且地缘政治学的要素影响其稳定供给,因此具有价格不稳定、变动大这样的风险。从这样的背景出发,为了应对高温使用的R-Fe-B系磁铁获得大的市场,必须开发极力抑制Dy、Tb的添加量、而且使矫顽力增大的新的方法或R-Fe-B磁铁组成。从这方面出发,目前为止提出了各种手法。

例如,在日本专利第3997413号公报(专利文献1)中公开了R-Fe-B系烧结磁铁,该R-Fe-B系烧结磁铁具有:以原子百分率计,12~17%的R(R为包含Y的稀土元素中的至少2种以上,并且以Nd和Pr为必需)、0.1~3%的Si、5~5.9%的B、10%以下的Co和余量Fe(不过,Fe可以以3原子%以下的置换量被选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Pt、Au、Hg、Pb、Bi中的1种以上的元素置换)的组成,以R2(Fe,(Co),Si)14B金属间化合物作为主相,具有至少10kOe以上的矫顽力,其中,不含富B相,并且以体积率计具有至少磁铁全体的1%以上的由以原子百分率计为25~35%的R、2~8%的Si、8%以下的Co、余量Fe构成的R-Fe(Co)-Si晶界相。该烧结磁铁通过在其制造的、烧结时或烧结后的热处理时的冷却工序中至少将700~500℃之间控制为0.1~5℃/分的速度进行冷却,或者在冷却中途保持一定温度至少30分钟以上,多段地进行冷却,从而在组织中形成了R-Fe(Co)-Si晶界相。

在日本特表2003-510467号公报(专利文献2)中公开了硼分少的Nd-Fe-B合金、采用该合金的烧结磁铁及其制造方法,作为由该合金制造烧结磁铁的方法,记载了将原材料烧结后,冷却到300℃以下时,对于直至800℃的平均冷却速度而言,以ΔT1/Δt1<5K/分进行冷却。

在日本专利第5572673号公报(专利文献3)中记载了包含R2Fe14B主相和晶界相的R-T-B磁铁。其晶界相的一部分为与主相相比大量含有R的富R相,其他晶界相为与主相相比稀土元素浓度低、过渡金属元素浓度高的富过渡金属相。而且记载了该R-T-B稀土烧结磁铁通过在800℃~1200℃下进行了烧结后在400℃~800℃下进行热处理而制造。

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