[发明专利]耐腐蚀的稀土-过渡金属系磁铁

说明书

本发明涉及一种不仅磁特性优良而且耐腐蚀性和温度特性也良好的稀土-过渡金属系磁铁及其制造方法。

作为目前所生产的有代表性的永磁铁材料，可以列举出的有阿尔尼科铝镍钴系磁铁、铁氧体磁铁以及稀土类磁铁。阿尔尼科铝镍钴系磁铁的生产历史很长，但由于相继研制出价格低廉的铁氧体磁铁和具有更高磁特性的稀土类磁铁，对其需求量不断下降。另一方面，铁氧体磁铁由于以氧化物为主要原料，因而化学性能稳定并且成本低，现在在磁铁材料中仍占主导地位，但其缺点是最大磁能积较小。

在这之后出现了将稀土离子具有的磁各向异性和过渡金属元素具有的磁矩结合起来的Sm-Co系磁铁，大幅度地提高了以往的最大磁能积。但由于Sm-Co系磁铁以资源贫乏的Sm和Co为主要成分，这就不可避免地导致其价格高昂。

为此，人们一直在研制不含价格高昂的Sm和Co的、价格便宜并具有高磁特性的磁性合金。结果，佐川等人采用浇结方法研制出稳定的三元系合金（特公昭61-34242及特开昭59-132104）。此外，J.J.Croat等人采用熔体急冷法研制出高矫顽力的合金（特开始59-64739）。这些磁铁是由Nd、Fe和B组成，其最大磁能积超过Sm-Co系磁铁。

但是，Nd-Fe-B系磁铁的成分中，活性非常高的Nd等轻稀土元素及易生锈的Fe含量较高，因而耐蚀性差，从而导致磁特性恶化、作为工业材料缺乏可靠性这些缺点。

为了改善耐腐蚀性，人们采取了各种措施，例如对烧结磁铁施以表面电镀（特开昭63-77103）、涂敷处理（特开昭60-63901）等，而对树脂粘合型磁铁，在将磁粉与树脂混合之前进行表面预处理等措施。但无论上述哪一种方法都不能说是长期、有效的防锈处理，此外，还有因上述处理而使成本提高以及由于保护膜而引起磁通量损失等问题。

作为解决上述问题的措施，本发明人以前曾提出用Co和Ni高浓地取代Nd-Fe-B系磁铁中的Fe而得到稀土-过渡金属-硼系磁性合金（特开平2-4939）

上述磁铁的耐蚀性好，而且居里点升高，因此材料的可靠性大幅度地得到改善。

本发明是关于对上述磁铁进一步改进、成为二相组织的稀土-过渡金属系磁铁。

关于二相组织的Nd系磁铁，以往有人提出采用二合金法将富稀土相和贪稀土相混合、液相烧结而制成磁特性良好的磁铁（特开昭63-93841及特开昭63-164403），不过，采用上述方法，磁特性虽然提高了，可耐蚀性仍然存在问题。

本发明的目的是，解决上述问题，提供一种不仅磁特性好，而且具有极好耐腐蚀性的二相组织的稀土-过渡金属系磁铁及其有利的制造方法。

首先说明本发明的解决经过。

本发明人用高分辨率的电子显微镜等对上述磁铁的金属显微组织进行了仔细研究，结如查明，在该磁铁中存在着具有大饱和磁通量密度的Nd₂（Fe，Co，Ni）₁₄B相以及围绕着由该相形成的晶粒显示出强矫顽力的晶界相Nd₂（Fe，Co，Ni）₁₇、Nd（Fe，Co，Ni）₅、Nd₂（Fe，Co，Ni）₇、Nd（Fe，Co，Ni）₄B和Nd（Fe，Co，Ni）₁₂B₆，以及形成CrB结构的Nd_1-XTM₁（但TM主要是Ni）等。

同时还查明，成为腐蚀发生点的Nd相的量越少，而且上述晶界相中的Ni和Co的浓度越高，则耐腐蚀性就越好。

对于这一点本发明人进一步反复进行了研究，结果发现，除Nd₂（Fe，Co，Ni）₁₇以外，上述晶界相在Nd-Fe-B系三元相图的范围内难以出现，它们只能出现在Nd-Co-B系的范围内。