特表 2024-513632 Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-27

(54)【発明の名称】Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 1/057 20060101AFI20240319BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20240319BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20240319BHJP

   C21D 6/00 20060101ALI20240319BHJP

   B22F 3/00 20210101ALI20240319BHJP

   B22F 3/24 20060101ALI20240319BHJP

   B22F 9/04 20060101ALI20240319BHJP

   C22C 33/02 20060101ALI20240319BHJP

   B22F 1/00 20220101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

H01F1/057

H01F1/057 170

H01F1/057 130

H01F41/02 G

C22C38/00 303D

C21D6/00 B

B22F3/00 F

B22F3/24 B

B22F3/24 K

B22F9/04 C

B22F9/04 E

C22C33/02 J

B22F1/00 Y

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023544209

(86)(22)【出願日】2022-01-17

(85)【翻訳文提出日】2023-09-14

(86)【国際出願番号】 CN2022072253

(87)【国際公開番号】W WO2022193820

(87)【国際公開日】2022-09-22

(31)【優先権主張番号】202110287760.5

(32)【優先日】2021-03-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521397223

【氏名又は名称】福建省金龍稀土股分有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100199819

【弁理士】

【氏名又は名称】大行 尚哉

(74)【代理人】

【識別番号】100087859

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 秀治

(72)【発明者】

【氏名】陳大崑

(72)【発明者】

【氏名】牟維国

(72)【発明者】

【氏名】黄佳瑩

【テーマコード（参考）】

4K017

4K018

5E040

5E062

【Ｆターム（参考）】

4K017AA04

4K017BA06

4K017BB06

4K017BB08

4K017BB09

4K017BB12

4K017BB13

4K017CA07

4K017DA04

4K017EA03

4K017EA08

4K018AA27

4K018BA18

4K018CA04

4K018CA11

4K018DA21

4K018DA30

4K018FA08

4K018FA11

4K018KA45

5E040AA04

5E040AA19

5E040BD01

5E040CA01

5E040HB03

5E040HB06

5E040HB11

5E040HB15

5E040NN01

5E040NN06

5E040NN17

5E040NN18

5E062CD04

5E062CF01

5E062CG02

5E062CG03

5E062CG05

(57)【要約】

【課題】本発明は、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石及びその製造方法を開示する。
【解決手段】当該Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石は、下記の成分を含み、Ｒ：≧３０．０ｗｔ．％、Ｒは希土類元素であり、Ｎｂ：０．１～０．３ｗｔ．％、Ｂ：０．９５５～１．２ｗｔ．％、Ｆｅ：５８～６９ｗｔ．％、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、ＣｏとＴｉをさらに含み、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石において、前記Ｃｏの質量含有量と、「前記Ｎｂ及び前記Ｔｉ」の総質量含有量との比が４～１０である。本発明は、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石における各成分間の配合関係をさらに最適化して、残留磁束密度、保磁力及び角型比等の磁気特性がいずれも高いレベルにある磁石材料として製造されることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石であって、下記の成分を含み、
Ｒ：≧３０．０ｗｔ．％、Ｒは希土類元素であり、
Ｎｂ：０．１～０．３ｗｔ．％、
Ｂ：０．９５５～１．２ｗｔ．％、
Ｆｅ：５８～６９ｗｔ．％、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、
上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、ＣｏとＴｉをさらに含み、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石において、前記Ｃｏの質量含有量と、「前記Ｎｂ及び前記Ｔｉ」の総質量含有量との比が４～１０である、
ことを特徴とするＲ－Ｔ－Ｂ磁石。

【請求項2】

前記Ｒの含有量は、３０～３２ｗｔ．％であり、例えば３０．５ｗｔ．％、３０．６ｗｔ．％又は３０．７ｗｔ．％であり、
及び／又は、前記Ｒは、Ｎｄをさらに含み、
ここで、前記Ｎｄの含有量は、好ましくは、２２～３２ｗｔ．％であり、例えば２８．２ｗｔ．％、２８．４ｗｔ．％、２９．２ｗｔ．％、２９．３ｗｔ．％、２９．４ｗｔ．％、２９．５ｗｔ．％、２９．８ｗｔ．％、２９．９ｗｔ．％又は３０．３ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率であり、
及び／又は、前記Ｒの種類は、Ｐｒ及び／又はＲＨをさらに含み、前記ＲＨは、重希土類元素であり、
ここで、前記Ｐｒの含有量は、好ましくは、０．３ｗｔ．％以下であり、例えば０．２ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率であり、
ここで、前記ＲＨの含有量は、好ましくは、３ｗｔ．％以下であり、例えば０．２ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％、２．３ｗｔ．％又は２．５ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率であり、
ここで、前記ＲＨの種類は、好ましくは、Ｔｂ又はＤｙを含み、
上記のＲＨがＴｂを含む場合、前記Ｔｂの含有量は、好ましくは、０．２～１．１ｗｔ．％であり、例えば０．２ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％又は１．１ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率であり、
上記のＲＨがＤｙを含む場合、前記Ｄｙの含有量は、好ましくは、０．５～２．５ｗｔ．％であり、例えば０．６ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％、１．８ｗｔ．％又は２．５ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率であり、
ここで、前記ＲＨの原子百分率含有量と、前記Ｒの原子百分率含有量との比は、好ましくは、０．１以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石。

【請求項3】

前記Ｎｂの含有量は、０．１５～０．２５ｗｔ．％であり、例えば０．１６ｗｔ．％、０．１８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％、０．２２ｗｔ．％、０．２３ｗｔ．％又は０．２４ｗｔ．％であり、
及び／又は、前記Ｃｏの質量含有量と、「前記Ｎｂ及び前記Ｔｉ」の総質量含有量との比は、４．６～８．４、例えば４．６、５．３、５．５、６．５、６．６、６．７、６．８、７．９又は８．４、好ましくは、４～７であり、
及び／又は、前記Ｃｏの含有量は、１．５～３．５ｗｔ．％であり、例えば２ｗｔ．％、２．５ｗｔ．％、２．６ｗｔ．％、２．８ｗｔ．％又は３ｗｔ．％であり、
及び／又は、前記Ｔｉの含有量は、０．１５～０．３５ｗｔ．％であり、例えば０．１５ｗｔ．％、０．１８ｗｔ．％、０．２３ｗｔ．％、０．２５ｗｔ．％又は０．３５ｗｔ．％である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石。

【請求項4】

前記Ｂの含有量は、０．９５５～１．１ｗｔ．％であり、例えば０．９９ｗｔ．％であり、
及び／又は、前記Ｂの原子百分率含有量と、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石におけるＲの原子百分率含有量との比は、０．３８以上であり、
及び／又は、前記Ｆｅの含有量は、６５～６６ｗｔ．％、例えば６４．６７ｗｔ．％、６４．７１ｗｔ．％、６４．８８ｗｔ．％、６４．８９ｗｔ．％、６４．９８ｗｔ．％、６５．０７ｗｔ．％、６５．１３ｗｔ．％、６５．１４ｗｔ．％、６５．３３ｗｔ．％、６５．３８ｗｔ．％又は６５．６４ｗｔ．％であり、
及び／又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、Ｃｕをさらに含み、
ここで、前記Ｃｕの含有量は、好ましくは、０．１～０．４ｗｔ．％であり、例えば０．１ｗｔ．％、０．１５ｗｔ．％、０．２５ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％、０．３６ｗｔ．％又は０．３９ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石。

【請求項5】

上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石はさらに、Ｃｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相を含み、上記のＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相は、結晶粒間三角領域に位置し、前記結晶粒間三角領域におけるＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．１～２．５％であり、
ここで、上記のＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相は、好ましくは、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相であり、
ここで、前記結晶粒間三角領域におけるＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、例えば１．１％、１．２％、１．３％、１．４％、１．５％、１．６％、１．７％、１．８％、１．９％又は２％である、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石。

【請求項6】

上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、２％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．２３ｗｔ．％のＴｉ、０．２４ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．９８ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．３５ｗｔ．％のＴｉ、０．２２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．８８ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．７％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１５ｗｔ．％のＴｉ、０．１６ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．１４ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．５％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、３ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．６７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、２％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．８ｗｔ．％のＮｄ、０．８ｗｔ．％のＴｂ、０．３ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．１３ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．９％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．９ｗｔ．％のＮｄ、０．６ｗｔ．％のＴｂ、０．２５ｗｔ．％のＣｕ、２．５ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．３８ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、２％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、３０．３ｗｔ．％のＮｄ、０．２ｗｔ．％のＴｂ、０．３９ｗｔ．％のＣｕ、２．８ｗｔ．％のＣｏ、０．２３ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．８９ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２８．２ｗｔ．％のＮｄ、２．５ｗｔ．％のＤｙ、０．１５ｗｔ．％のＣｕ、３ｗｔ．％のＣｏ、０．２５ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．７１ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１的面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２８．４ｗｔ．％のＮｄ、０．５ｗｔ．％のＴｂ、１．８ｗｔ．％のＤｙ、０．１ｗｔ．％のＣｕ、２．５ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．３３ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．４ｗｔ．％のＮｄ、１．２ｗｔ．％のＤｙ、０．３９ｗｔ．％のＣｕ、２ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．６４ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．７％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．２ｗｔ．％のＮｄ、０．８ｗｔ．％のＴｂ、０．６ｗｔ．％のＤｙ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．６％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．３ｗｔ．％のＮｄ、０．２ｗｔ．％のＰｒ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．７％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．２％であり、
又は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．１％である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石。

【請求項7】

Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の製造方法であって、
請求項１～４及び６のいずれか一項に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の各成分の原料混合物に対して焼結処理を行った後、空気ブラスト冷却処理及び時効処理を順次行う、
ことを特徴とするＲ－Ｔ－Ｂ磁石の製造方法。

【請求項8】

前記焼結処理の温度は、１０００～１１００℃、例えば１０８０℃であり、
及び／又は、前記焼結処理の時間は、４～８ｈ、例えば６ｈであり、
及び／又は、前記空気ブラスト冷却処理の温度は、５５０～９５０℃、例えば５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃、７５０℃、８００℃又は９５０℃であり、
及び／又は、前記時効処理は、１段目時効処理及び２段目時効処理を含み、
ここで、前記１段目時効処理の温度は、好ましくは、８６０～９２０℃、例えば８８０℃又は９００℃であり、
ここで、前記１段目時効処理の時間は、好ましくは、２．５～４ｈ、例えば３ｈであり、
ここで、前記２段目時効処理の温度は、好ましくは、４６０～５３０℃、例えば５００℃、５１０℃又は５２０℃であり、
ここで、前記２段目時効処理の時間は、好ましくは、２．５～４ｈ、例えば３ｈであり、
及び／又は、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石が重希土類元素を含む場合、前記時効処理の後に、粒界拡散をさらに含み、
ここで、前記粒界拡散の温度は、好ましくは、８００～９００℃、例えば８５０℃であり、
ここで、前記粒界拡散の時間は、好ましくは、５～１０ｈ、例えば８ｈであり、
ここで、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石における重希土類元素の添加方式は、好ましくは、０～８０％の重希土類元素を溶解製錬時に添加し、且つ残部の重希土類元素を粒界拡散時に添加する方式を採用し、例えば、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＴｂであり、且つＴｂが０．５ｗｔ．％より大きい場合、２５～６７％のＴｂを溶解製錬時に添加し、残部を粒界拡散時に添加し、又は、例えば、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＴｂ及びＤｙである場合、前記Ｔｂを溶解製錬時に添加し、前記Ｄｙを粒界拡散時に添加し、又は、例えば、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＴｂであり、且つＴｂが０．５ｗｔ．％以下である場合又は前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＤｙである場合、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素を粒界拡散時に添加する、
ことを特徴とする請求項７に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の製造方法。

【請求項9】

前記焼結処理の前に、溶解製錬、鋳造、水素破砕、微粉砕及び成形処理をさらに含み、
ここで、前記溶解製錬の温度は、例えば１５５０℃以下であり、
ここで、前記鋳造の温度は、好ましくは、１４１０～１４４０℃、例えば１４３０℃であり、
ここで、前記鋳造後に得られた合金鋳片の厚さは、好ましくは、０．２５～０．４０ｍｍ、例えば０．２９ｍｍであり、
ここで、前記水素破砕の工程は、好ましくは、水素吸収、脱水素、冷却処理の順で行い、
ここで、前記磁場成形の磁場強度は、好ましくは、１．８Ｔ以上、例えば１．８～２．５Ｔである、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の製造方法。

【請求項10】

請求項７～９のいずれか一項に記載のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の製造方法によって製造された、
ことを特徴とするＲ－Ｔ－Ｂ磁石。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ネオジム鉄ホウ素磁石材料は、重要な稀土類機能材料として、優れた総合磁気特性を有し、電子業界、電気自動車等の多くの分野に広く適用されている。しかしながら、現在のネオジウム鉄ホウ素磁石材料の総合的な磁気特性が悪く、特性がより優れた製品を製造して得ることが難しく、社会的需要を満足することができない。

【0003】

例えば、中国特許文献ＣＮ１０６１５８２０４Ａには、重量百分率が１５～３０％のＰｒＮｄ、３～６％のＧｄ、０．０５～０．１５％のＧａ、０．５～１．２％のＢ、０．６～１．２％のＣｏ、０．３～０．８％のＡｌ、０．０５～０．３％のＣｕ、０．０５～０．３％のＭｏ、０．０５～０．３％のＴｉ、残部はＦｅである成分からなるネオジム鉄ホウ素磁石材料が開示される。当該特許文献では、上記の成分で添加することにより、細い結晶粒組織を獲得し、低融点金属はまず粒間で溶解し、液相での高融点金属の溶解性を向上させ、高融点金属を粒間領域に均一に分布させるが、高融点金属は、結晶粒の成長を阻害し、結晶粒を微細化することができる。しかしながら、当該成分でのネオジウム鉄ホウ素磁石の残留磁束密度と保磁力は依然として低いレベルにある。

【0004】

現在の高要求分野での応用に合致するように、残留磁束密度、保磁力及び角型比などの磁気特性がいずれも高いレベルに維持されるネオジウム鉄ホウ素磁石の成分を求めるのが現在解決すべき技術的課題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の成分の相乗効果が悪く、得られた磁石材料の残留磁束密度、保磁力及び角型比が同時に高いレベルに達することができないという従来技術に存在する欠陥を解決するために、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石及びその製造方法を提供する。本発明におけるＲ－Ｔ－Ｂ磁石内の各成分間の特定の配合によって、残留磁束密度、保磁力及び角型比などの磁気特性がいずれも高いレベルに達する磁石材料を製造することができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、主に、下記の技術考案により、上記の技術的課題を解決する。

【0007】

本発明により提供されるＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、下記の成分を含み、
Ｒ：≧３０．０ｗｔ．％、Ｒは希土類元素であり、
Ｎｂ：０．１～０．３ｗｔ．％、
Ｂ：０．９５５～１．２ｗｔ．％、
Ｆｅ：５８～６９ｗｔ．％、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、ＣｏとＴｉをさらに含み、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石において、前記Ｃｏの質量含有量と、「前記Ｎｂ及び前記Ｔｉ」の総質量含有量との比が４～１０である。

【0008】

本発明において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石によれば、上記の各成分の総質量は、Ｃｏ及びＴｉの質量含有量を含むことが分かる。

【0009】

本発明において、前記Ｒの含有量は、好ましくは、３０～３２ｗｔ．％であり、例えば３０．５ｗｔ．％、３０．６ｗｔ．％又は３０．７ｗｔ．％である。

【0010】

本発明において、前記Ｒは、一般的にＮｄをさらに含むことができる。

【0011】

ここで、前記Ｎｄの含有量は、当分野の通常のものであってもよく、前記Ｎｄは、好ましくは、２２～３２ｗｔ．％であり、例えば２８．２ｗｔ．％、２８．４ｗｔ．％、２９．２ｗｔ．％、２９．３ｗｔ．％、２９．４ｗｔ．％、２９．５ｗｔ．％、２９．８ｗｔ．％、２９．９ｗｔ．％又は３０．３ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率である。

【0012】

本発明において、前記Ｒの種類は、一般的にＰｒ及び／又はＲＨをさらに含み、前記ＲＨは、重希土類元素である。

【0013】

ここで、前記Ｐｒの含有量は、好ましくは、０．３ｗｔ．％以下であり、例えば０．２ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率である。

【0014】

ここで、前記ＲＨの含有量は、好ましくは、３ｗｔ．％以下であり、例えば０．２ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％、２．３ｗｔ．％又は２．５ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率である。

【0015】

ここで、上記のＲＨの種類は、好ましくは、Ｔｂ又はＤｙを含む。

【0016】

上記のＲＨがＴｂを含む場合、前記Ｔｂの含有量は、好ましくは、０．２～１．１ｗｔ．％であり、例えば０．２ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％又は１．１ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率である。

【0017】

上記のＲＨがＤｙを含む場合、前記Ｄｙの含有量は、好ましくは、０．５～２．５ｗｔ．％、例えば０．６ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％、１．８ｗｔ．％又は２．５ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率である。

【0018】

ここで、前記ＲＨの原子百分率含有量と、前記Ｒの原子百分率含有量との比は、０．１以下であってもよく、例えば０．０２、０．０４、０．０６又は０．０８であり、上記の原子百分率含有量は、各成分の合計含有量に占める原子パーセントを意味する。

【0019】

本発明において、前記Ｎｂの含有量は、好ましくは、０．１５～０．２５ｗｔ．％であり、例えば０．１６ｗｔ．％、０．１８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％、０．２２ｗｔ．％、０．２３ｗｔ．％又は０．２４ｗｔ．％である。

【0020】

本発明において、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石において、前記Ｃｏの質量含有量と、「前記Ｎｂ及び前記Ｔｉ」の総質量含有量との比は、好ましくは、４．６～８．４であり、例えば４．６、５．３、５．５、６．５、６．６、６．７、６．８、７．９又は８．４であり、より好ましくは、４～７である。

【0021】

本発明において、前記Ｃｏの含有量は、好ましくは、１．５～３．５ｗｔ．％であり、例えば２ｗｔ．％、２．５ｗｔ．％、２．６ｗｔ．％、２．８ｗｔ．％又は３ｗｔ．％である。

【0022】

本発明において、前記Ｔｉの含有量は、好ましくは、０．１５～０．３５ｗｔ．％であり、例えば０．１５ｗｔ．％、０．１８ｗｔ．％、０．２３ｗｔ．％、０．２５ｗｔ．％又は０．３５ｗｔ．％である。

【0023】

本発明において、前記Ｂの含有量は、好ましくは、０．９５５～１．１ｗｔ．％であり、例えば０．９９ｗｔ．％である。

【0024】

本発明において、前記Ｂの原子百分率含有量と、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石におけるＲの原子百分率含有量との比は、０．３８以上であってもよく、例えば０．４１、０．４２、０．４３又は０．４４であり、上記の原子百分率含有量は、各成分の合計含有量に占める原子パーセントを意味する。

【0025】

本発明において、前記Ｆｅの含有量は、好ましくは、６５～６６ｗｔ．％であり、例えば６４．６７ｗｔ．％、６４．７１ｗｔ．％、６４．８８ｗｔ．％、６４．８９ｗｔ．％、６４．９８ｗｔ．％、６５．０７ｗｔ．％、６５．１３ｗｔ．％、６５．１４ｗｔ．％、６５．３３ｗｔ．％、６５．３８ｗｔ．％又は６５．６４ｗｔ．％である。

【0026】

本発明において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、Ｃｕをさらに含んでもよい。

【0027】

ここで、前記Ｃｕの含有量は、０．１～０．４ｗｔ．％であってもよく、例えば０．１ｗｔ．％、０．１５ｗｔ．％、０．２５ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％、０．３６ｗｔ．％又は０．３９ｗｔ．％であり、ｗｔ．％は、各成分総質量で占める百分率である。

【0028】

本発明において、一般的に、製造過程中に前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石に、例えばＣ、Ｏ及びＭｎのうちの１つ又は複数の不可避的な不純物がさらに導入されることを当業者に知られている。

【0029】

発明者らは、上記の元素及びその含有量間の特定配合関係の磁石成分配合では、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石として製造された後、得られた磁石材料の保磁力、残留磁束密度及び角型比などの磁気特性は、いずれも高いレベルにあることを発見した。さらに分析したところ、当該成分でのＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、当該成分でない磁石材料に比べて、結晶粒間三角領域にＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相が形成されていることが分かる。前記Ｃｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相の存在によって、結晶粒成長を著しく阻害する。

【0030】

本発明において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、好ましくは、Ｃｏ－Ｔｉ－Ｎｂをさらに含み、前記Ｃｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相は、結晶粒間三角領域に位置し、前記結晶粒間三角領域におけるＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．１～２．５％である。ここで、上記の結晶粒間三角領域は、当分野で一般的に理解されている意味であってもよく、一般的に、３つ以上の主相粒子間に形成される粒界相を意味する。前記Ｃｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積は、一般的に、ＦＥ－ＥＰＭＡ検出時に、検出された前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の断面にそれぞれ占める面積を意味する。

【0031】

ここで、上記のＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相において、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｎｂの間の原子百分率含有量の比は、８：１：１に近い。上記のＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相は、好ましくは、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相である。

【0032】

ここで、前記結晶粒間三角領域におけるＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、例えば１．１％、１．２％、１．３％、１．４％、１．５％、１．６％、１．７％、１．８％、１．９％又は２％である。

【0033】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、２％である。

【0034】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．２３ｗｔ．％のＴｉ、０．２４ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．９８ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％である。

【0035】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．３５ｗｔ．％のＴｉ、０．２２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．８８ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．７％である。

【0036】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１５ｗｔ．％のＴｉ、０．１６ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．１４ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．５％である。

【0037】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、３ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．６７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、２％である。

【0038】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．８ｗｔ．％のＮｄ、０．８ｗｔ．％のＴｂ、０．３ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．１３ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．９％である。

【0039】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．９ｗｔ．％のＮｄ、０．６ｗｔ．％のＴｂ、０．２５ｗｔ．％のＣｕ、２．５ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．３８ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、２％である。

【0040】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、３０．３ｗｔ．％のＮｄ、０．２ｗｔ．％のＴｂ、０．３９ｗｔ．％のＣｕ、２．８ｗｔ．％のＣｏ、０．２３ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．８９ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％である。

【0041】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２８．２ｗｔ．％のＮｄ、２．５ｗｔ．％のＤｙ、０．１５ｗｔ．％のＣｕ、３ｗｔ．％のＣｏ、０．２５ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６４．７１ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％である。

【0042】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２８．４ｗｔ．％のＮｄ、０．５ｗｔ．％のＴｂ、１．８ｗｔ．％のＤｙ、０．１ｗｔ．％のＣｕ、２．５ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．３３ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．８％である。

【0043】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．４ｗｔ．％のＮｄ、１．２ｗｔ．％のＤｙ、０．３９ｗｔ．％のＣｕ、２ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．６４ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．７％である。

【0044】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．２ｗｔ．％のＮｄ、０．８ｗｔ．％のＴｂ、０．６ｗｔ．％のＤｙ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．６％である。

【0045】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．３ｗｔ．％のＮｄ、０．２ｗｔ．％のＰｒ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．７％である。

【0046】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．２％である。

【0047】

本発明の１つの好適な実施例において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、２９．５ｗｔ．％のＮｄ、１．１ｗｔ．％のＴｂ、０．３６ｗｔ．％のＣｕ、２．６ｗｔ．％のＣｏ、０．１８ｗｔ．％のＴｉ、０．２ｗｔ．％のＮｂ、０．９９ｗｔ．％のＢ及び６５．０７ｗｔ．％のＦｅの成分を含み、ｗｔ．％は、各成分の質量が各成分総質量で占める百分率であり、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域には、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が含まれ、前記Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と前記結晶粒間三角領域の総面積との比は、１．１％である。

【0048】

本発明は、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の各成分の原料混合物を焼結処理した後、空気ブラスト冷却処理及び時効処理を順次行うことを含む、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の製造方法を提供する。

【0049】

本発明において、前記焼結処理の工程は、当分野における通常のものであることができる。

【0050】

ここで、前記焼結処理の温度は、好ましくは、１０００～１１００℃、例えば１０８０℃である。

【0051】

ここで、前記焼結は、好ましくは、真空条件下、例えば５×１０^－３Ｐａの真空条件で行われる。

【0052】

ここで、前記焼結処理の時間は、当分野における通常のものを採用することができ、４～８ｈであってもよく、例えば６ｈである。

【0053】

本発明において、前記空気ブラスト冷却処理の温度は、好ましくは、５５０～９５０℃、例えば５５０℃、６００℃、６５０℃、７００℃、７５０℃、８００℃又は９５０℃である。

【0054】

本発明において、当業者が分かるように、前記空気ブラスト冷却処理の温度は、一般的に、前記焼結処理の後に前記空気ブラスト冷却処理の温度まで自然冷却されたときに、空気ブロワーをオンにして室温まで急速冷却する温度を意味する。本発明における前記空気ブラスト冷却処理の時間は、特に限定されず、異なる前記空気ブラスト冷却処理の温度に応じて適宜調節されればよい。

【0055】

本発明において、上記の時効処理は、当分野における通常の時効工程を採用することができ、一般的に１段目時効と２段目時効を含む。

【0056】

ここで、前記１段目時効処理の温度は、８６０～９２０℃であってもよく、例えば８８０℃又は９００℃である。

【0057】

ここで、前記１段目時効処理の時間は、２．５～４ｈであってもよく、例えば３ｈである。

【0058】

ここで、前記２段目時効処理の温度は、４６０～５３０℃であってもよく、例えば５００℃、５１０℃又は５２０℃である。

【0059】

ここで、前記２段目時効処理の時間は、２．５～４ｈであってもよく、例えば３ｈである。

【0060】

本発明において、上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石に重希土類元素が含まれる場合、前記時効処理の後に通常粒界拡散を行うこともできる。

【0061】

ここで、前記粒界拡散は、当分野における通常の工程であってもよく、一般的に重希土類元素に対して粒界拡散を行う。

【0062】

前記粒界拡散の温度は、８００～９００℃であってもよく、例えば８５０℃である。前記粒界拡散の時間は、５～１０ｈであってもよく、例えば８ｈである。

【0063】

ここで、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素の添加方式は、当分野における通常のものを参照すればよく、一般的に、０～８０％の重希土類元素を溶解製錬時に添加し且つ残部を溶解製錬時に添加する方式を採用し、例えば２５％、３０％、４０％、５０％又は６７％である。溶解製錬時に添加される重希土類元素は、例えばＴｂである。

【0064】

例えば、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＴｂであり且つＴｂが０．５ｗｔ．％より大きい場合、２５～６７％のＴｂを溶解製錬時に添加し、残部を粒界拡散時に添加する。例えば、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＴｂ及びＤｙである場合、上記のＴｂを溶解製錬時に添加し、上記のＤｙを粒界拡散時に添加する。例えば、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＴｂであり且つＴｂが０．５ｗｔ．％以下である場合、又は前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素がＤｙである場合、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石内の重希土類元素を粒界拡散時に添加する。

【0065】

前記粒界拡散の温度が８００～９００℃であってもよく、例えば８５０℃である。前記粒界拡散の時間は５～１０ｈであってもよく、例えば８ｈである。

【0066】

本発明において、前記焼結処理の前に、一般的に、前記Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の各成分の原料混合物に対して溶解製錬、鋳造、水素破砕、微粉砕及び磁場成形を順に行うことをさらに含む。

【0067】

ここで、前記溶解製錬は、当分野における通常の溶解製錬工程を採用することができる。

【0068】

前記溶解製錬の真空度は、例えば５×１０^－２Ｐａである。

【0069】

前記溶解製錬の温度は、例えば１５５０℃以下である。

【0070】

上記の溶解製錬は、一般的に、高周波真空誘導溶解炉で行われる。

【0071】

ここで、前記鋳造の工程は、当分野における通常のものを採用することができる。

【0072】

前記鋳造の工程は、例えばストリップ鋳造方法を採用することができる。

【0073】

前記鋳造の温度は、１３９０～１４６０℃であってもよく、好ましくは、１４１０～１４４０℃、例えば１４３０℃である。

【0074】

前記鋳造後に得られた合金鋳片の厚さは、０．２５～０．４０ｍｍであってもよく、例えば０．２９ｍｍである。

【0075】

ここで、前記水素破砕の工程は、一般的に、水素吸収、脱水素、冷却処理を順に行うことであってもよい。

【0076】

前記水素吸収は、０．０８５ＭＰａの水素圧力の条件下で行ってもよい。

【0077】

前記脱水素は、真空引きしながら昇温する条件下で行ってもよい。前記脱水素の温度は４８０－５２０℃であってもよく、例えば５００℃である。

【0078】

ここで、前記微粉砕の工程は、例えばジェットミル粉砕などの当分野における通常の工程を採用してもよい。

【0079】

前記微粉砕時のガス雰囲気は、酸化ガス含有量が１０００ｐｐｍ以下であってもよく、前記酸化ガス含有量は、酸素又は水分の含有量を意味する。

【0080】

前記微粉砕時の圧力は、例えば０．６８ＭＰａである。

【0081】

前記微粉砕の後、一般的に例えばステアリン酸亜鉛などの潤滑剤をさらに添加する。

【0082】

前記潤滑剤の添加量は、前記微粉砕後に得られた粉体質量の０．０５～０．１５％であってもよく、例えば０．１２％である。

【0083】

ここで、前記磁場成形の工程は、当分野における通常の工程を採用してもよい。

【0084】

前記磁場成形は、１．８Ｔ以上の磁場強度と窒素雰囲気保護下で行ってもよい。例えば１．８～２．５Ｔの磁場強度で行う。

【0085】

本発明はさらに、上記の製造方法によって製造されたＲ－Ｔ－Ｂ磁石を提供する。

【0086】

当分野の周知常識に準拠したうえで、上記の各好適な条件を任意に組み合わせることによって、本発明の各好適な具現例を得ることができる。

【0087】

本発明で使用される試薬および原料は、いずれも市販されている。

【発明の効果】

【0088】

本発明の積極的な進歩的効果は、以下の点にあり、即ち、本発明は、特定の配合関係のＣｏ、Ｔｉ及びＮｂ、並びにＢなどの元素を提供することにより、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の成分をさらに最適化し、得られたＲ－Ｔ－Ｂ磁石の保磁力が著しく向上し、残留磁束密度、高安定性能及び角型比などの磁気特性も同時に高いレベルにある。

【図面の簡単な説明】

【0089】

【図1】実施例１におけるＲ－Ｔ－Ｂ磁石のＳＥＭ図である。図１中の矢印Ａは、結晶粒間三角領域における単点定量分析のＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相を示す。

【発明を実施するための形態】

【0090】

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明は上記の実施例の範囲に制限されるものではない。以下の実施例において、具体的な条件が明記されていない実験方法は、通常の方法および条件に従って、または商品仕様書に応じて選択される。
実施例１

【0091】

下記表１に示す実施例１のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の成分に従って原料を調製し、原料混合物（表１の成分において、０．４ｗｔ．％のＴｂを溶解製錬時に添加する）に対して溶解製錬、鋳造、水素破砕、微粉砕、磁場成形、焼結処理、空気ブラスト冷却処理、時効処理及び粒界拡散を順に行って得られた。

【0092】

当該Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の製造工程は、以下の通りである。

【0093】

（１）溶解製錬：５×１０^－２Ｐａの真空度の高周波真空誘導溶解炉で溶解製錬し、溶解製錬の温度は１５５０℃以下である。

【0094】

（２）鋳造：ストリップ鋳造方法を採用して、厚さが０．２９ｍｍである合金鋳片を獲得し、鋳込みの温度は、１４３０℃である。

【0095】

（３）水素破砕：水素吸収、脱水素、冷却処理を行った。水素吸収は、０．０８５ＭＰａの水素圧力の条件下で行った。脱水素は、真空引きしながら昇温する条件下で行い、脱水素温度は、５００℃である。

【0096】

（４）微粉砕工程：酸化ガス含有量が１００ｐｐｍ以下である雰囲気下でジェットミル粉砕を行い、酸化ガスは、酸素又は水分含有量を意味する。ジェットミル粉砕の研磨室の圧力は、０．６８ＭＰａである。粉砕後に、潤滑剤であるステアリン酸亜鉛を添加し、添加量は、混合後の粉末重量の０．１２％である。

【0097】

（６）磁場成形：１．８～２．５Ｔの磁場強度と窒素雰囲気保護下で行った。

【0098】

（７）焼結処理：５×１０^－３Ｐａの真空条件下、１０８０℃下で６ｈの焼結を行い、冷却前にＡｒガスを導入して気圧が０．０５ＭＰａに達するようにした。

【0099】

（８）空気ブラスト冷却処理：焼結処理終了後、６５０℃まで自然冷却し、空気ブロワーをオンにして室温まで急速冷却した。

【0100】

（９）時効処理：１段目時効の温度は９００℃、時間は３ｈであり、２段目時効の温度は５１０℃、時間は３ｈである。

【0101】

（１０）粒界拡散：残りの重希土類元素（０．７ｗｔ．％のＴｂ）を溶融した後、材料表面に付着して、８５０℃下で８ｈの粒界拡散を行った。

【0102】

２、実施例２～１５及び比較例１～４におけるＲ－Ｔ－Ｂ磁石の原料及び空気ブラスト冷却処理の温度は、下記表１に示す通りであり、その他の製造工程は実施例１と同様である。ここで、実施例２～７、１３～１５及び比較例１～４には、いずれも溶解製錬時に０．４ｗｔ％のＴｂを添加し、残りのＴｂは粒界拡散によりＲ－Ｔ－Ｂ磁石に入り込み、実施例８、９及び１１における重希土類元素は、いずれも粒界拡散時に添加されてＲ－Ｔ－Ｂ磁石に入り込み、実施例１０及び１２におけるＴｂは、溶解製錬時に添加され、Ｄｙは、粒界拡散によりＲ－Ｔ－Ｂ磁石に入り込む。
効果実施例１

【0103】

１、成分測定：実施例１～１５及び比較例１～４におけるＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）で測定した。試験結果は、下記表１に示す通りである。

【0104】

【表1】

備考：／は、当該元素が添加されていないことを示す。上記の各実施例及び比較例のＲ－Ｔ－Ｂ磁石ではＧａ及びＺｒが検出されず、最終製品のＲ－Ｔ－Ｂ磁石は、製造中にＣ、Ｏ及びＭｎが不可避的に導入され、各実施例及び比較例に記載された含有量百分率は、これらの不純物を含まない。
２、磁気特性試験

【0105】

実施例１～１５及び比較例１～４におけるＲ－Ｂ－Ｔ磁石は、室温２０℃条件下で、ＰＦＭパルス式ＢＨ減磁曲線試験装置で試験されて、残留磁束密度（Ｂｒ）、固有保磁力（Ｈｃｊ）、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）、角型比（Ｈｋ／Ｈｃｊ）のデータを得ており、試験結果は、下記表２に示す。

【0106】

【表2】

３、ミクロ構造の試験

【0107】

ＦＥ－ＥＰＭＡによる検出：実施例１～１５及び比較例１～４におけるＲ－Ｔ－Ｂ磁石の垂直配向面を研磨し、電界放出電子プローブマイクロアナライザー（ＦＥ－ＥＰＭＡ，日本電子株式会社（ＪＥＯＬ），８５３０Ｆ）を採用して検出した。まず、ＦＥ－ＥＰＭＡ面走査によりＲ－Ｔ－Ｂ磁石内のＣｏ、Ｔｉ及びＮｂ元素の分布を決定し、次にＦＥ－ＥＰＭＡ単点定量分析によりＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相中の各元素の含有量を決定し、試験条件は、加速電圧１５ｋｖ、プローブビーム電流５０ｎＡである。検出により、実施例１～１５におけるＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相のＣｏ、Ｔｉ及びＮｂ元素の原子百分率含有量の比は、８：１：８に近い。試験結果は、下記の表３に示す。

【0108】

図１に示すように、図１は、実施例１におけるＲ－Ｔ－Ｂ磁石がＦＥ－ＥＰＭＡによって検出されたＳＥＭ図のミクロ構造図である。図１の矢印Ａが示す位置は、結晶粒間三角領域における単点定量分析のＣｏ－Ｔｉ－Ｎｂ相である。検出及び計算から、本発明のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の結晶粒間三角領域にＣｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相が形成され、且つ結晶粒間三角領域における当該物相の面積と結晶粒間三角領域総面積との比（以下、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積が占める比率と称する）が２％であることを得る。ここで、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相の面積と結晶粒間三角領域の面積は、検出された断面（上記の垂直配向面）に占める面積をそれぞれ意味する。実施例２～１５及び比較例１～４の試験結果は、下記の表３に示す。

【0109】

【表3】

【0110】

上記の実験データから分かるように、発明者らが設計した上記のＲ－Ｔ－Ｂ磁石の成分は、磁石材料として製造された後、残留磁束密度、保磁力、高温安定性、磁気エネルギー積、角型比がいずれも高いレベルにあり、総合的な磁気特性に優れた磁石材料を得ることができ、高要求の分野への適用を満足することができる。さらなるミクロ構造の解析により、発明者らは、上記の特定の成分のＲ－Ｔ－Ｂ磁石が磁石材料として製造された後、磁石の結晶粒間三角領域に特定面積の比率を有するＣｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相を形成し、当該物相の存在によって、結晶粒成長を著しく阻害し、さらにＲ－Ｔ－Ｂ磁石の保磁力及びその他の磁気特性を向上させることを見出した。本発明におけるＲ－Ｔ－Ｂ磁石の成分が本発明の範囲外であると、Ｃｏ_８Ｔｉ_１Ｎｂ_１相又は少ない含有量の当該物相が得られず、Ｒ－Ｔ－Ｂ磁石の磁気特性を著しく向上させることが困難となる。

【図1】

【国際調査報告】