Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP6474043B2 - R-T-B sintered magnet - Google Patents

R-T-B sintered magnet Download PDF

Info

Publication number
JP6474043B2
JP6474043B2 JP2015166603A JP2015166603A JP6474043B2 JP 6474043 B2 JP6474043 B2 JP 6474043B2 JP 2015166603 A JP2015166603 A JP 2015166603A JP 2015166603 A JP2015166603 A JP 2015166603A JP 6474043 B2 JP6474043 B2 JP 6474043B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
amount
sintered magnet
sample
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015166603A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017045828A (en
Inventor
大介 古澤
大介 古澤
西内 武司
武司 西内
智機 深川
智機 深川
宣介 野澤
宣介 野澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2015166603A priority Critical patent/JP6474043B2/en
Publication of JP2017045828A publication Critical patent/JP2017045828A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6474043B2 publication Critical patent/JP6474043B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

本発明はR−T−B系焼結磁石に関する。   The present invention relates to an RTB-based sintered magnet.

R−T−B系焼結磁石(Rは希土類元素うちの少なくとも一種であり、Ndを必ず含む。TはFe又はFeとCoであり、Bは硼素である)は永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られており、ハードディスクドライブのボイスコイルモータ(VCM)、電気自動車(EV、HV、PHVなど)用モータ、産業機器用モータ、家電製品用モータなどの各種モータに使用されている。   R-T-B sintered magnets (R is at least one of rare earth elements and must contain Nd. T is Fe or Fe and Co, and B is boron) is the highest among permanent magnets. Known as a high performance magnet, it is used in various motors such as voice coil motors (VCM) for hard disk drives, motors for electric vehicles (EV, HV, PHV, etc.), motors for industrial equipment, motors for home appliances, etc. .

R−T−B系焼結磁石は、主としてR14B化合物からなる主相と、この主相の粒界部分に位置する粒界相とから構成されている。主相であるR14B化合物は高い飽和磁化と異方性磁界を持つ強磁性材料であり、R−T−B系焼結磁石の特性の根幹をなしている。 The RTB-based sintered magnet is composed of a main phase mainly composed of an R 2 T 14 B compound and a grain boundary phase located at the grain boundary portion of the main phase. The main phase R 2 T 14 B compound is a ferromagnetic material having a high saturation magnetization and an anisotropic magnetic field, and forms the basis of the characteristics of the RTB-based sintered magnet.

R−T−B系焼結磁石は、高温で保磁力HcJ(以下、単に「HcJ」という場合がある)が低下するため、不可逆熱減磁が起こる。そのため、特に電気自動車用モータに使用されるR−T−B系焼結磁石では、高いHcJを有することが要求されている。 The RTB -based sintered magnet has irreversible thermal demagnetization because the coercive force H cJ (hereinafter sometimes simply referred to as “H cJ ”) decreases at high temperatures. Therefore, in particular, an RTB -based sintered magnet used for an electric vehicle motor is required to have a high HcJ .

R−T−B系焼結磁石において、R14B化合物中のRに含まれる軽希土類元素RL(例えば、NdやPr)の一部を重希土類元素RH(例えば、DyやTb)で置換すると、HcJが向上することが知られている。RHの置換量の増加に伴い、HcJは向上する。しかし、特にDyなどのRHは、資源存在量が少ないうえ、産出地が限定されているなどの理由から、供給が安定しておらず、価格が大きく変動するなどの問題を有している。そのため、近年、RHをできるだけ使用することなく、HcJを向上させることが求められている。 In the RTB-based sintered magnet, a part of the light rare earth element RL (for example, Nd or Pr) contained in R in the R 2 T 14 B compound is a heavy rare earth element RH (for example, Dy or Tb). Substitution is known to improve HcJ . As the substitution amount of RH increases, HcJ improves. However, RH such as Dy has a problem that supply is not stable and a price fluctuates greatly due to a low resource abundance and a limited production area. Therefore, in recent years, it has been demanded to improve HcJ without using RH as much as possible.

また、前記の通りR−T−B系焼結磁石が最も利用される用途はモータであり、特に電気自動車用モータなどの用途で高温安定性を確保するためにHcJの向上は大変有効であるが、それらの特性とともに角形比H/HcJ(以下、単に「H/HcJ」という場合がある)も高くなければならない。角形比が低いと減磁し易くなるという問題を引き起こす。そのため、高いHcJを有すると共に、高いH/HcJを有するR−T−B系焼結磁石が求められている。なお、R−T−B系焼結磁石の分野においては、一般に、角形比を求めるために測定するパラメータであるHは、J(磁化の強さ)−H(磁界の強さ)曲線の第2象限において、Jが0.9Bの値になる位置のH軸の読み値が用いられている。このHを減磁曲線のHcJで除した値(H/HcJ)が角形比として定義される。 In addition, as described above, R-T-B based sintered magnets are most often used for motors, and particularly in applications such as electric vehicle motors, the improvement of HcJ is very effective to ensure high temperature stability. However, along with these characteristics, the squareness ratio H k / H cJ (hereinafter sometimes simply referred to as “H k / H cJ ”) must also be high. If the squareness ratio is low, the problem of easy demagnetization occurs. Therefore, an RTB -based sintered magnet having high H cJ and high H k / H cJ is required. In the field of RTB-based sintered magnets, generally, H k , which is a parameter to be measured for determining the squareness ratio, is a J (magnetization strength) -H (magnetic field strength) curve. in the second quadrant, reading the H-axis of the position where J is the value of 0.9B r are used. A value (H k / H cJ ) obtained by dividing H k by H cJ of the demagnetization curve is defined as the squareness ratio.

特許文献1には、Dyの含有量を抑制しつつ保磁力の高いR−T−B系希土類焼結磁石が開示されている。この焼結磁石の組成は、一般に用いられてきたR−T−B系合金に比べてB量が相対的に少ない特定の範囲に限定され、かつ、Al、Ga、Cuのうちから選ばれる1種以上の金属元素Mを含有している。その結果、粒界にR17相が生成され、このR17相から粒界に形成される遷移金属リッチ相(R13M)の体積比率が増加することにより、HcJが向上する。 Patent Document 1 discloses an RTB-based rare earth sintered magnet having a high coercive force while suppressing the Dy content. The composition of the sintered magnet is limited to a specific range in which the amount of B is relatively smaller than that of a generally used RTB-based alloy, and is selected from Al, Ga, and Cu. It contains more than seed metal element M. As a result, R 2 T 17 phase is produced in the grain boundary, by the volume ratio of the R 2 T 17 transition metal-rich phase formed in the grain boundary from phase (R 6 T 13 M) increases, H cJ Will improve.

国際公開第2013/008756号International Publication No. 2013/008756

特許文献1に開示されているR−T−B系希土類焼結磁石では、Dyの含有量を低減しつつ高いHcJが得られるものの、近年、電気自動車用モータ等の用途において更に高いHcJを有するR−T−B系焼結磁石が求められている。また、特許文献1に記載されているような、一般的なR−T−B系焼結磁石よりもB量を少なく(R14B型化合物の化学量論比のB量よりも少なく)し、Ga等を添加した組成の焼結磁石は、一般的なR−T−B系焼結磁石(B量がR14B型化合物の化学量論比よりも多い)と比べてH/HcJが低下するという問題点があった。特に1600kA/m以上(20kOe以上)の高いHcJを有する場合には特許文献1の表4〜表6に示されるように、角形比(特許文献1ではSq(角形性))は80%台が多く、高いレベルにあるとは言い難い。なお、特許文献1には角形比の定義は記載されていないが、特許文献1の先行技術文献として引用されている、同一出願人による特開2007−119882号公報に「磁化が飽和磁化の90%となる外部磁場の値をで割った値を%表記したもの」と記載されていることから、特許文献1の角形比の定義も同様であると思われる。つまり、特許文献1の角形比の定義は前記の一般的に用いられている定義と同様であると思われる。 The R-T-B rare earth sintered magnets disclosed in Patent Document 1, although the high H cJ while reducing the content of Dy is obtained, in recent years, higher H cJ in applications such as a motor for an electric vehicle R-T-B based sintered magnets having the following are required. Further, the amount of B is smaller than that of a general RTB-based sintered magnet as described in Patent Document 1 (less than the amount of B in the stoichiometric ratio of the R 2 T 14 B type compound). ) And a sintered magnet having a composition to which Ga or the like is added is compared with a general RTB-based sintered magnet (the B amount is larger than the stoichiometric ratio of the R 2 T 14 B type compound). There was a problem that H k / H cJ decreased. In particular, as shown in Tables 4 to 6 of Patent Document 1 when it has a high H cJ of 1600 kA / m or more (or 20 kOe), squareness ratio (Patent Document 1 Sq (squareness)) 80 percent It is hard to say that it is at a high level. In addition, although the definition of the squareness ratio is not described in Patent Document 1, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-119882, cited as a prior art document of Patent Document 1, describes that “magnetization is 90% of saturation magnetization. Since the value obtained by dividing the value of the external magnetic field to be% by i H c is expressed as%, the definition of the squareness ratio in Patent Document 1 seems to be the same. In other words, the definition of the squareness ratio in Patent Document 1 seems to be the same as the commonly used definition.

本発明の様々な実施形態は、RHの含有量を低減しつつ、高いHcJと高いH/HcJを有するR−T−B系焼結磁石を提供する。 Various embodiments of the present invention provide RTB -based sintered magnets having high H cJ and high H k / H cJ while reducing RH content.

本開示のR−T−B系焼結磁石は、R(Rは希土類元素のうち少なくとも一種であり、Ndを必ず含む。但し、2質量%未満のDy、Tb、GdおよびHoのうち少なくとも一種を含有することができる):32.0〜34.0質量%、
B:0.90〜0.98質量%、
Ga:0.60〜1.10質量%、
Cu:0.20〜0.35質量%、
Ti:0.15〜0.28質量%、
Al:0.05〜0.50質量%、
を含有し、残部T(TはFe又はFeとCo)及び不可避的不純物からなり、且つ、下記式(1)を満足する組成を有する。
0.06≦[(Fewt/Feat)+(Cowt/Coat)+(Alwt/Alat)]−14×[(Bwt/Bat)−2×(Tiwt/Tiat)] (1)
(FewtはFeの質量%の値であり、FeatはFeの原子量の値であり、CowtはCoの質量%の値であり、CoatはCoの原子量の値であり、AlwtはAlの質量%の値であり、AlatはAlの原子量の値であり、BwtはBの質量%の値であり、BatはBの原子量の値であり、TiwtはTiの質量%の値であり、TiatはTiの原子量の値である)
The RTB-based sintered magnet of the present disclosure is R (R is at least one of rare earth elements and necessarily contains Nd. However, at least one of Dy, Tb, Gd, and Ho of less than 2% by mass is included. 32.0 to 34.0% by mass,
B: 0.90 to 0.98 mass%,
Ga: 0.60 to 1.10% by mass,
Cu: 0.20 to 0.35 mass%,
Ti: 0.15-0.28 mass%,
Al: 0.05 to 0.50 mass%,
The balance is composed of the balance T (T is Fe or Fe and Co) and inevitable impurities, and satisfies the following formula (1).
0.06 ≦ [(Fe wt / Fe at ) + (Co wt / Co at ) + (Al wt / Al at )] − 14 × [(B wt / B at ) −2 × (Ti wt / Ti at ) ] (1)
(Fe wt is the value of mass% of Fe, Fe at is the value of atomic weight of Fe, Co wt is the value of mass% of Co, Co at is the value of atomic weight of Co, and Al wt is The mass% value of Al, Al at is the atomic weight value of Al, B wt is the mass% value of B, B at is the atomic mass value of B, and Ti wt is the mass% of Ti. And Ti at is the value of the atomic weight of Ti)

ある実施形態において、前記組成がさらに下記式(2)を満足する。
[(Fewt/Feat)+(Cowt/Coat)+(Alwt/Alat)]−14×[(Bwt/Bat)−2×(Tiwt/Tiat)]≦0.12 (2)
In one embodiment, the composition further satisfies the following formula (2).
[(Fe wt / Fe at) + (Co wt / Co at) + (Al wt / Al at)] - 14 × [(B wt / B at) -2 × (Ti wt / Ti at)] ≦ 0. 12 (2)

ある実施形態において、前記Rは、Dy、Tb、GdおよびHoをいずれも含有しない。   In one embodiment, R does not contain any of Dy, Tb, Gd, and Ho.

ある実施形態において前記R−T−B系焼結磁石の酸素量が0.2質量%以下である。   In one embodiment, the oxygen content of the RTB-based sintered magnet is 0.2% by mass or less.

本開示の実施形態によると、RHの含有量を低減しつつ、高いHcJと高いH/HcJを有するR−T−B系焼結磁石を提供することができる。 According to the embodiment of the present disclosure, it is possible to provide an RTB -based sintered magnet having high H cJ and high H k / H cJ while reducing the content of RH.

実験例2の試料No.3〜8におけるTi量とHcJの関係を示した説明図である。Sample No. 2 of Experimental Example 2 It is explanatory drawing which showed the relationship between Ti amount in 3-8, and HcJ . 実験例2の試料No.9〜13におけるB量とHcJの関係を示した説明図である。Sample No. 2 of Experimental Example 2 It is explanatory drawing which showed the relationship of B amount and HcJ in 9-13. 実験例3の試料No.14〜16におけるTRE量とHcJの関係を示した説明図である。Sample No. of Experimental Example 3 It is explanatory drawing which showed the relationship between the amount of TRE and HcJ in 14-16. 実験例3の試料No.14及び試料No.17、18におけるGa量とHcJの関係を示した説明図である。Sample No. of Experimental Example 3 14 and sample no. 17 is an explanatory diagram showing the relationship between Ga content and HcJ in FIGS. 実験例3の試料No.14及び試料No.19、20におけるCu量とHcJの関係を示した説明図である。Sample No. of Experimental Example 3 14 and sample no. It is explanatory drawing which showed the relationship between Cu amount in 19 and 20, and HcJ .

本発明者らは検討の結果、特定範囲のTiを用いて製造工程中にTiの硼化物を生成させることにより、R−T−B系焼結磁石全体のB量からTiの硼化物生成により消費されたB量を差し引いたB量、言い替えると、Tiと硼化物を生成しなかった残りのB量(以下、「有効B量」又は「Beff量」と記載することがある)を一般的なR−T−B系焼結磁石全体のB量より少なく(R14B型化合物の化学量論比のB量よりも少なく)した上で、さらに、R、Ga、Cuを比較的多く添加した組成のR−T−B系焼結磁石は、高いHcJを有すると共に高いH/HcJを有することを見出した。これは、Ti及びBの量を本開示の範囲内にし、さらに式(1)を満たすことで、前記Beff量を一般的なR−T−B系焼結磁石全体のB量よりも少なくした上で、さらに、R、Ga、Cuを比較的多い、特定の量添加することにより、R−T−Ga相及び/又はR−T−Ga−Cu相を比較的多く生成させることができるからだと考えられる。これにより高いHcJを得ることができる。また、本発明者らは検討の結果、Tiの硼化物、R−T−Ga相及びR−T−Ga−Cu相は原料段階では生成され難く、その後の焼結時や熱処理時に生成され易いことが分かった。そのため、原料段階から既にB量が少ない場合は、原料の段階でR−T−Ga相やR−T−Ga−Cu相はあまり生成されずにR17相等の異相が生成し、それにより得られたR−T−B系焼結磁石のH/HcJが低下すると考えられる。すなわち、特許文献1は、原料段階からB量が少なく、原料合金中(R−T−B系合金中)にR17相が生成されているため、H/HcJが低下していると考えられる。これに対し本開示の実施形態は、原料段階ではB量を多くし、主に焼結時や熱処理時にTiの硼化物(典型的には、TiB)を生成させることで、前記Beff量を一般的なR−T−B系焼結磁石全体のB量よりも少なくする。これにより原料段階におけるR17相等の異相の生成を抑制することができ、高いH/HcJを有するR−T−B系焼結磁石を得ることができると考えられる。 As a result of the study, the inventors of the present invention generated Ti boride during the manufacturing process using a specific range of Ti, thereby generating Ti boride from the B amount of the entire RTB-based sintered magnet. The amount of B subtracted from the amount of B consumed, in other words, the remaining amount of B that did not produce Ti and boride (hereinafter sometimes referred to as “effective B amount” or “B eff amount”) Less than the total B amount of a typical R-T-B system sintered magnet (less than the B amount in the stoichiometric ratio of the R 2 T 14 B type compound), and further comparing R, Ga, and Cu It has been found that an R-T-B sintered magnet having a composition added in a large amount has a high H cJ and a high H k / H cJ . This is because the amount of Ti and B falls within the scope of the present disclosure, and further satisfies the formula (1), so that the amount of B eff is less than the amount of B in the entire general RTB -based sintered magnet. In addition, a relatively large amount of R, Ga and Cu can be added to generate a relatively large amount of R—T—Ga phase and / or R—T—Ga—Cu phase. It is considered to be a body. Thereby, high HcJ can be obtained. Further, as a result of investigations, the present inventors have found that Ti boride, R—T—Ga phase, and R—T—Ga—Cu phase are hardly generated at the raw material stage, and are easily generated at the time of subsequent sintering or heat treatment. I understood that. Therefore, when the amount of B is already small from the raw material stage, the R—T—Ga phase and the R—T—Ga—Cu phase are not generated much at the raw material stage, and a different phase such as the R 2 T 17 phase is generated. It is considered that the H k / H cJ of the RTB -based sintered magnet obtained by the above decreases. That is, in Patent Document 1, since the amount of B is small from the raw material stage, and the R 2 T 17 phase is generated in the raw material alloy (in the RTB -based alloy), H k / H cJ decreases. It is thought that there is. Embodiments of the present disclosure contrast, in the raw material stage to increase the amount of B, (typically, TiB 2) mainly Ti boride of at or heat treatment during sintering and generating the said B eff amount Is less than the amount of B in the entire general RTB-based sintered magnet. Thereby, it is considered that the generation of a heterogeneous phase such as the R 2 T 17 phase in the raw material stage can be suppressed, and an RTB -based sintered magnet having a high H k / H cJ can be obtained.

[組成等の限定理由について]
(R)
Rは、希土類元素のうち少なくとも一種であり、Ndを必ず含む。但し、2質量%未満のDy、Tb、GdおよびHoのうち少なくとも一種を含有することができる。Rの含有量は32.0〜34.0質量%である。Rが32.0質量%未満であると高いHcJが得られない恐れがある。一方、Rが34.0質量%を超えても本開示の実施形態の効果を得ることができるが、焼結体の製造工程中における合金粉末が非常に活性になり、合金粉末の著しい酸化や発火などが生じたり、得られたR−T−B系焼結磁石のBが大幅に低下したり耐食性が悪化する可能性があるため、34.0質量%以下が好ましい。Rは32.0〜33.0質量%以下であることがより好ましい。重希土類元素であるDy、Tb、GdおよびHoの少なくとも一種の含有量は、R−T−B系焼結磁石全体の2質量%以下である。本開示の実施形態は重希土類元素を使用しなくても高いBと高いHcJ を得ることができるため、より高いHcJ を求められる場合でも重希土類元素の添加量を削減できる。好ましくは、Rは、Dy、Tb、GdおよびHoをいずれも含有しない。
[Reason for limiting composition, etc.]
(R)
R is at least one kind of rare earth elements and necessarily contains Nd. However, at least one of Dy, Tb, Gd and Ho of less than 2% by mass can be contained. The content of R is 32.0 to 34.0% by mass. If R is less than 32.0% by mass, high HcJ may not be obtained. On the other hand, even if R exceeds 34.0% by mass, the effect of the embodiment of the present disclosure can be obtained, but the alloy powder becomes very active during the manufacturing process of the sintered body, it is or generated or fire, since there is a possibility that B r of the obtained R-T-B based sintered magnet corrosion resistance lowered significantly deteriorated, preferably 34.0 mass% or less. R is more preferably 32.0 to 33.0% by mass or less. The content of at least one of Dy, Tb, Gd and Ho, which are heavy rare earth elements, is 2% by mass or less of the entire RTB-based sintered magnet. Embodiments of the present disclosure it is possible to obtain a high B r and high H cJ without using a heavy rare-earth element, can be reduced the amount of heavy rare earth elements, even if required a higher H cJ. Preferably, R does not contain any of Dy, Tb, Gd and Ho.

(B)
Bの含有量は、0.90〜0.98質量%である。Bが0.90質量%未満であるとB及びHcJが低下する恐れがある。一方、Bが0.98質量%を超えるとR−T−Ga相及びR−T−Ga−Cu相の生成量が少なすぎて高いHcJが得られない恐れがある。また、Bの一部はCで置換できる。
(B)
The content of B is 0.90 to 0.98 mass%. B may decrease the B r and H cJ is less than 0.90 wt%. On the other hand, if B exceeds 0.98% by mass, the amount of R—T—Ga phase and R—T—Ga—Cu phase produced is so small that high H cJ may not be obtained. A part of B can be replaced with C.

(Ga)
Gaの含有量は、0.60〜1.10質量%である。Bを上記範囲とし、且つ、Cu、Ti及び式(1)を後述する範囲とした上でGaを0.60〜1.10質量%含有させることによりR−T−Ga相を比較的多く生成させることができ、高いHcJを得ることができる。Gaが0.60質量%未満であるとR−T−Ga相及びR−T−Ga−Cu相の生成量が少なすぎて高いHcJが得られない。一方、Gaが1.10質量%を超えると不要なGaが存在してBが低下する恐れがある。ここでR−T−Ga相及びR−T−Ga−Cu相とは、その典型例はR13Ga化合物及びGaの一部がCuで置換されたNdFe13(Ga,Cu)化合物が挙げられる。また、R13Ga化合物及びNdFe13(Ga,Cu)化合物はLaCo11Ga型結晶構造を有する。R13Ga化合物はその状態によってはR13−δGa1+δ化合物の状態にある場合があり得る。R−T−B系焼結磁石中にCu、Alを含有することにより、さらには、Siが含有される場合、R−T−Ga相は、R13−δ(Ga1−x−y−zCuAlSi1+δであり得る。
(Ga)
The Ga content is 0.60 to 1.10% by mass. By setting B to the above range and Cu, Ti and formula (1) to be a range to be described later, Ga is contained in an amount of 0.60 to 1.10% by mass, thereby generating a relatively large amount of RT-Ga phase. And high H cJ can be obtained. When Ga is less than 0.60% by mass, the amount of R—T—Ga phase and R—T—Ga—Cu phase produced is too small to obtain high H cJ . On the other hand, Ga is the B r unnecessary Ga is present exceeds 1.10 mass% may decrease. Here, a typical example of the R-T-Ga phase and the R-T-Ga-Cu phase is an R 6 T 13 Ga compound and Nd 6 Fe 13 (Ga, Cu) in which a part of Ga is substituted with Cu. One compound is mentioned. The R 6 T 13 Ga compound and the Nd 6 Fe 13 (Ga, Cu) 1 compound have a La 6 Co 11 Ga 3 type crystal structure. Depending on the state of the R 6 T 13 Ga compound, it may be in the state of an R 6 T 13-δ Ga 1 + δ compound. By including Cu and Al in the RTB-based sintered magnet, and further when Si is included, the RT-Ga phase is R 6 T 13-δ (Ga 1-x- may be y-z Cu x Al y Si z) 1 + δ.

(Cu)
Cuの含有量は、0.20〜0.35質量%である。Cuが0.20質量%未満であると高いHcJが得られない恐れがある。一方、Cuが0.35質量%を超えると不要なCuが存在してBが低下する恐れがある。
(Cu)
The content of Cu is 0.20 to 0.35 mass%. If Cu is less than 0.20 mass%, high HcJ may not be obtained. On the other hand, when Cu exceeds 0.35 mass%, unnecessary Cu may exist and Br may be lowered.

(Ti)
Tiの含有量は、0.15〜0.28質量%である。Tiを含有することによりTiの硼化物を生成し、且つ、後述する式(1)を満たすことで、主に焼結時や熱処理時に前記Beff量を一般的なR−T−B系焼結磁石全体のB量より少なくすることができる。これにより、高いH/HcJを有するR−T−B系焼結磁石を得ることができる。Tiが0.15質量%未満であると高いHcJを得ることができない恐れがある。一方、Tiが0.28質量%を超えるとB及びHcJが低下する恐れがある。
(Ti)
The Ti content is 0.15 to 0.28 mass%. By containing Ti, a boride of Ti is generated and the following formula (1) is satisfied, so that the B eff amount can be reduced by a general RTB -based sintering mainly during sintering or heat treatment. It can be made smaller than the B amount of the entire magnet. Thus, it is possible to obtain the R-T-B based sintered magnet having a high H k / H cJ. If Ti is less than 0.15% by mass, high HcJ may not be obtained. On the other hand, Ti is likely to lower the weight, the B r and H cJ 0.28 mass%.

(Al)
更に、通常含有される程度のAl(0.05質量%以上0.50質量%以下)を含有する。Alを含有することによりHcJを向上させることができる。Alは通常、製造工程中で不可避的不純物として0.05質量%以上含有されるが、不可避的不純物で含有される量と意図的に添加した量の合計で0.50質量%以下含有する。
(Al)
Furthermore, Al (0.05 mass% or more and 0.50 mass% or less) of the grade normally contained is contained. By containing Al, HcJ can be improved. Al is usually contained in an amount of 0.05% by mass or more as an inevitable impurity in the production process, but is contained in an amount of 0.50% by mass or less in total of the amount contained as an inevitable impurity and the amount intentionally added.

(T)
T(TはFe又はFeとCo)は残部であり、Tは式(1)を満足する。質量比でTの90%以上がFeであることが好ましい。Feの一部をCoで置換することができる。但し、Coの置換量が、質量比でT全体の10%を超えるとBrが低下するため好ましくない。さらに、本開示の実施形態のR−T−B系焼結磁石は、ジジム合金(Nd−Pr)、電解鉄、フェロボロンなどの合金中及び製造工程中に通常含有される不可避的不純物並びに少量の上記以外の元素(上記R、B、Ga、Cu、Ti、Al以外の元素)を含有してもよい。例えば、V、Cr、Mn、Ni、Si、La、Ce、Sm、Ca、Mg、O(酸素)、N(炭素)、C(窒素)、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Inなどをそれぞれ含有してもよい。但し、O(酸素)量は、0.2質量%以下が好ましい。酸素を多く含有しすぎるとRの一部が酸素と結合することにより、磁石中で有効に活用されるR量が低下し、高いHcJが得られない恐れがあるからである。
(T)
T (T is Fe or Fe and Co) is the balance, and T satisfies the formula (1). It is preferable that 90% or more of T by mass ratio is Fe. A part of Fe can be substituted with Co. However, if the amount of substitution of Co exceeds 10% of the total T by mass ratio, Br is lowered, which is not preferable. Further, the RTB-based sintered magnet of the embodiment of the present disclosure includes inevitable impurities and a small amount of impurities normally contained in alloys such as didymium alloy (Nd-Pr), electrolytic iron, ferroboron, and the manufacturing process. You may contain elements other than the above (elements other than said R, B, Ga, Cu, Ti, and Al). For example, V, Cr, Mn, Ni, Si, La, Ce, Sm, Ca, Mg, O (oxygen), N (carbon), C (nitrogen), Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, In Etc. may be contained respectively. However, the amount of O (oxygen) is preferably 0.2% by mass or less. This is because if too much oxygen is contained, a part of R is combined with oxygen, so that the amount of R effectively utilized in the magnet is reduced, and high HcJ may not be obtained.

(式(1)及び式(2))
式(1)を満足することにより、前記Beff量を一般的なR−T−B系焼結磁石のB量より少なく(R14B型化合物の化学量論比のB量よりも少なく)する。
前記Beff量がR14B型化合物の化学量論比を下回ると、Feと、主相のFeサイトを容易に置換することができるCo、Alの和が余剰となる(すなわち、前記Beffに対するFeとCoとAlの合計の比が、R14B型化合物のB量とT量の化学量論比(=14)よりも大きくなる)。よって、全てのTiがTiBになった場合、前記Beff量をR14B型化合物の化学量論比のB量よりも少なくするためには、[(Fewt/Feat)+(Cowt/Coat)+(Alwt/Alat)]−14×[(Bwt/Bat)−2×(Tiwt/Tiat)](主相を形成しないFe、Co、Alの合計)が0よりも大きい(FeとCoとAlが余剰になる)必要がある。そして、さらにこの主相を形成していないFe、Co、Alの合計が、0.06以上であることを規定しているのが式(1)である。0.06以上とすることにより、R−T−Ga相を適切に生成させることができ、高いHcJを得ることができる。好ましくは、さらに式(2)を満足する。式(2)は式(1)の上限(0.12以下)を定めたものである。式(1)と式(2)の両方を満たす(0.06以上0.12以下)ことにより、より高いHcJを得ることができる。尚、式(1)及び式(2)におけるFewtはFeの質量%の値であり、FeatはFeの原子量の値であり、CowtはCoの質量%の値であり、CoatはCoの原子量の値であり、AlwtはAlの質量%の値であり、AlatはAlの原子量の値であり、BwtはBの質量%の値であり、BatはBの原子量の値であり、TiwtはTiの質量%の値であり、TiatはTiの原子量の値である。
(Formula (1) and Formula (2))
By satisfying the formula (1), the B eff amount is smaller than the B amount of a general RTB -based sintered magnet (rather than the B amount of the stoichiometric ratio of the R 2 T 14 B type compound). Reduce.
When the B eff amount is less than the stoichiometric ratio of the R 2 T 14 B type compound, the sum of Fe and Co, which can easily replace the Fe site of the main phase becomes an excess (ie, The ratio of the total of Fe, Co, and Al to B eff becomes larger than the stoichiometric ratio (= 14) of the B amount and the T amount of the R 2 T 14 B type compound). Therefore, when all Ti becomes TiB 2, in order to make the B eff amount smaller than the B amount of the stoichiometric ratio of the R 2 T 14 B type compound, [(Fe wt / Fe at ) + (Co wt / Co at ) + (Al wt / Al at )] − 14 × [(B wt / B at ) −2 × (Ti wt / Ti at )] (Fe, Co, Al not forming the main phase) (Total) must be greater than 0 (Fe, Co, and Al become redundant). And it is Formula (1) which prescribes | regulates that the sum total of Fe, Co, and Al which does not form this main phase is 0.06 or more. By setting it as 0.06 or more, a RT-Ga phase can be produced | generated appropriately and high HcJ can be obtained. Preferably, Formula (2) is further satisfied. Formula (2) defines the upper limit (0.12 or less) of Formula (1). By satisfying both the formula (1) and the formula (2) (0.06 or more and 0.12 or less), higher H cJ can be obtained. In Formula (1) and Formula (2), Fe wt is the value of mass% of Fe, Fe at is the value of atomic weight of Fe, Co wt is the value of mass% of Co, and Co at is Co is the atomic weight value, Al wt is the mass% value of Al, Al at is the atomic mass value of B, B wt is the mass% value of B, and B at is the atomic mass of B. Ti wt is a value of mass% of Ti, and Ti at is a value of atomic weight of Ti.

[R−T−B系焼結磁石の製造方法]
本開示のR−T−B系焼結磁石は、公知の製造方法を用いて作製することができる。
公知の製造方法の一例を説明する。公知の製造方法は、合金粉末を得る工程、成形工程、焼結工程、熱処理工程を有する。以下、各工程について説明する。
[Method for producing RTB-based sintered magnet]
The RTB-based sintered magnet of the present disclosure can be manufactured using a known manufacturing method.
An example of a known manufacturing method will be described. The known manufacturing method includes a process of obtaining an alloy powder, a forming process, a sintering process, and a heat treatment process. Hereinafter, each step will be described.

(1)合金粉末を得る工程
合金粉末は、1種類の合金粉末(単合金粉末)を用いてもよいし、2種類以上の合金粉末を混合することにより合金粉末(混合合金粉末)を得る、いわゆる2合金法を用いてもよい。単合金粉末の場合、所定の組成となるようにそれぞれの元素の金属または合金を準備し、これらにストリップキャスティング法等を適用して、原料合金を製造する。得られた原料合金を例えば水素粉砕により粗粉砕粉を得る。次に、粗粉砕粉をジェットミル等により微粉砕することで、例えば粒径D50(気流分散法によるレーザー回折法で得られた体積基準メジアン径)が3〜7μmの微粉砕粉(単合金粉末)を得る。なお、ジェットミル粉砕前の粗粉砕粉、ジェットミル粉砕中およびジェットミル粉砕後の合金粉末に助剤として公知の潤滑剤を使用してもよい。混合合金粉末を用いる場合、2種以上の合金粉末を所定の組成となるようにそれぞれの元素の金属または合金を準備し、上述した単合金粉末の場合と同様に、まずストリップキャスティング法によりフレーク状の合金を製造し、次にフレーク状の合金を水素粉砕し粗粉砕粉末を得る。得られた2種以上の合金粉末をV型混合機等に投入して混合し、混合合金粉末を得る。尚、混合合金粉末を用いる場合、混合合金粉末の組成が本開示の組成範囲内となるように調整する。このように粗粉砕粉末の段階で混合した場合は、得られた混合合金粉末をジェットミル等により微粉砕し微粉砕粉末となし混合合金粉末を得る。もちろん、2種以上の合金粉末をそれぞれジェットミル等により微粉砕し微粉砕粉末となした後混合し混合合金粉末を得てもよい。尚、Tiは、合金粉末に含有されてもよいし、Tiの金属の粉末あるいはTiを含む合金や化合物の粉末を、Tiを全く含まない又は少量含む原料合金の粗粉砕粉と混合してから微粉砕、あるいは微粉砕後に混合してもよい。
(1) Step of obtaining alloy powder One kind of alloy powder (single alloy powder) may be used as the alloy powder, or alloy powder (mixed alloy powder) is obtained by mixing two or more kinds of alloy powder. A so-called two-alloy method may be used. In the case of a single alloy powder, a metal or alloy of each element is prepared so as to have a predetermined composition, and a raw material alloy is manufactured by applying a strip casting method or the like to them. The obtained raw material alloy is coarsely pulverized by, for example, hydrogen pulverization. Next, the coarsely pulverized powder is finely pulverized by a jet mill or the like. ) A known lubricant may be used as an auxiliary agent for the coarsely pulverized powder before jet mill pulverization and the alloy powder during and after jet mill pulverization. When using a mixed alloy powder, prepare a metal or alloy of each element so that two or more kinds of alloy powders have a predetermined composition, and first, as in the case of the single alloy powder described above, first, flakes are formed by strip casting. Then, the flaky alloy is pulverized with hydrogen to obtain a coarsely pulverized powder. The obtained two or more kinds of alloy powders are put into a V-type mixer or the like and mixed to obtain mixed alloy powders. In addition, when using mixed alloy powder, it adjusts so that the composition of mixed alloy powder may become in the composition range of this indication. Thus, when mixed in the coarsely pulverized powder stage, the obtained mixed alloy powder is finely pulverized by a jet mill or the like to obtain a finely pulverized powder and a mixed alloy powder. Of course, two or more kinds of alloy powders may be finely pulverized by a jet mill or the like to form a finely pulverized powder and then mixed to obtain a mixed alloy powder. In addition, Ti may be contained in the alloy powder, or after mixing the Ti metal powder or the alloy or compound powder containing Ti with the coarsely pulverized powder of the raw material alloy containing no or a small amount of Ti. You may pulverize or mix after fine pulverization.

(2)成形工程
得られた合金粉末(単合金粉末または混合合金粉末)を用いて磁界中成形を行い、成形体を得る。磁界中成形は、金型のキャビティー内に乾燥した合金粉末を挿入し、磁界を印加しながら成形する乾式成形法、金型のキャビティー内にスラリー(分散媒中に合金粉末が分散している)を注入し、スラリーの分散媒を排出しながら成形する湿式成形法を含む既知の任意の磁界中成形方法を用いてよい。
(2) Forming step Using the obtained alloy powder (single alloy powder or mixed alloy powder), forming in a magnetic field to obtain a formed body. Molding in a magnetic field is a dry molding method in which a dry alloy powder is inserted into a mold cavity and molding is performed while a magnetic field is applied. A slurry (alloy powder is dispersed in a dispersion medium) in the mold cavity. Any known molding method in a magnetic field may be used, including a wet molding method in which molding is performed while the slurry dispersion medium is discharged.

(3)焼結工程
成形体を焼結することにより焼結体を得る。成形体の焼結は公知の方法を用いることができる。なお、焼結時の雰囲気による酸化を防止するために、焼結は真空雰囲気中または雰囲気ガス中で行うことが好ましい。雰囲気ガスは、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを用いることが好ましい。
(3) Sintering process A sintered compact is obtained by sintering a molded object. A well-known method can be used for sintering of a molded object. In addition, in order to prevent the oxidation by the atmosphere at the time of sintering, it is preferable to perform sintering in a vacuum atmosphere or atmospheric gas. The atmosphere gas is preferably an inert gas such as helium or argon.

(4)熱処理工程
得られた焼結体に対し、磁気特性を向上させることを目的とした熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度、熱処理時間などは公知の条件を採用することができる。例えば、比較的低い温度(400℃以上600℃以下)のみでの熱処理(一段熱処理)、あるいは比較的高い温度(700℃以上焼結温度以下(例えば1050℃以下))で熱処理を行った後比較的低い温度(400℃以上600℃以下)で熱処理する(二段熱処理)などの条件を採用することができる。好ましい条件としては、730℃以上1020℃以下で5分から500分程度の熱処理を施し、冷却後(室温または440℃以上550℃以下まで冷却後)、さらに440℃以上550℃以下で5分から500分程度熱処理することが挙げられる。熱処理雰囲気は、真空雰囲気あるいは不活性ガス(ヘリウムやアルゴンなど)で行うことが好ましい。得られた焼結磁石に磁石寸法の調整のため、研削などの機械加工を施してもよい。その場合、熱処理は機械加工前でも機械加工後でもよい。さらに、得られた焼結磁石に、表面処理を施してもよい。表面処理は、公知の手法で良く、例えばAl蒸着や電気Niめっきや樹脂塗装などを採用することができる。
(4) Heat treatment step The obtained sintered body is preferably subjected to heat treatment for the purpose of improving magnetic properties. Known conditions can be adopted for the heat treatment temperature, the heat treatment time, and the like. For example, a heat treatment (one-step heat treatment) only at a relatively low temperature (400 ° C. or more and 600 ° C. or less) or a heat treatment at a relatively high temperature (700 ° C. or more and a sintering temperature or less (eg, 1050 ° C. or less)) Conditions such as heat treatment (two-stage heat treatment) at a low temperature (400 ° C. or more and 600 ° C. or less) can be employed. As preferable conditions, heat treatment is performed at 730 ° C. or more and 1020 ° C. or less for about 5 minutes to 500 minutes, and after cooling (room temperature or after cooling to 440 ° C. or more and 550 ° C. or less), further at 440 ° C. or more and 550 ° C. or less for 5 minutes to 500 minutes. Heat treatment to some extent is mentioned. The heat treatment atmosphere is preferably a vacuum atmosphere or an inert gas (such as helium or argon). The obtained sintered magnet may be subjected to machining such as grinding in order to adjust the magnet dimensions. In that case, the heat treatment may be performed before or after machining. Furthermore, you may surface-treat to the obtained sintered magnet. The surface treatment may be performed by a known method, and for example, Al deposition, electric Ni plating, resin coating, or the like can be employed.

本開示の実施形態を実施例によりさらに詳細に説明するが、実施例に限定されるものではない。   The embodiment of the present disclosure will be described in more detail by way of examples, but is not limited to the examples.

<実験例1>
Ndメタル、Prメタル、フェロボロン合金、Gaメタル、Cuメタル、Alメタル、電解Coおよび電解鉄を用いて(メタルはいずれも純度99%以上)、Ti以外の組成が表1の試料No.1に示す組成となるように配合し、それらの原料を溶解してストリップキャスト法により鋳造し、厚み0.2〜0.4mmのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素加圧雰囲気で水素脆化させた後、550℃まで真空中で加熱、冷却する脱水素処理を施し、粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉100質量%に対して0.035質量%添加、混合した後、気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて、窒素流気中で乾式粉砕し、粒径D50が4μmの微粉砕粉(合金粉末)を得た。なお、本実験例では、粉砕時の窒素ガス中の酸素濃度を50ppm以下とすることにより、最終的に得られる焼結磁石の酸素量が0.1質量%前後となるようにした。また、粒径D50は、気流分散法によるレーザー回折法で得られた値(体積基準メジアン径)である。
前記微粉砕粉に、粒径D50が10μm以下のTiH粉末を0.21質量%添加し、さらに潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉100質量%に対して0.05質量%添加、混合した後、磁界中で成形し、成形体を得た。なお、成形装置には、磁界印加方向と加圧方向とが直行する、いわゆる直角磁界成形装置(横磁界成形装置)を用いた。
一方、比較例として、Tiを添加しない成形体を作製した。表1の試料No.2に示す組成となるように配合する以外は微粉砕粉を得る工程まで前述と同様の方法によりおこなった。得られた微粉砕粉の粒径D50は4μmであった。この微粉砕粉に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉100質量%に対して0.05質量%添加、混合した後、直角磁界成形装置を用いて磁界中で成形し、成形体を得た。
得られた成形体を、真空中で試料No.1は1030℃、試料No.2は1020℃(サンプルごとに焼結による緻密化が十分起こる温度を選定)で4時間保持して焼結した後急冷し、R−T−B系焼結磁石を得た。R−T−B系焼結磁石の密度はいずれも7.5Mg/m以上であった。得られたR−T−B系焼結磁石の成分の分析結果を表1に示す。表1に示すように、試料No.1と2は、B量およびTi量が異なる(試料No.1はB量が多く、Tiを添加しており、一方、試料No.2はB量が少なく、Tiを添加していない組成)以外は、ほぼ同等の組成である。なお、表1における各成分は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)を使用して測定した。また、O(酸素量)は、ガス融解−赤外線吸収法、N(窒素量)は、ガス融解−熱伝導法、C(炭素量)は、燃焼−赤外線吸収法、によるガス分析装置を使用して測定した。また、表1において、TREは全てのRの量(Nd,Pr,Dy)を合計した値(以下同様)である。また、本発明の式(1)、(2)を満足している場合は「〇」と、満足していない場合は「×」と記載している(以下同様)。
<Experimental example 1>
Using Nd metal, Pr metal, ferroboron alloy, Ga metal, Cu metal, Al metal, electrolytic Co, and electrolytic iron (all metals are 99% or more in purity), the composition other than Ti is sample No. The raw materials were blended so as to have the composition shown in Fig. 1, and the raw materials were dissolved and cast by a strip casting method to obtain a flaky raw material alloy having a thickness of 0.2 to 0.4 mm. The obtained flaky raw material alloy was hydrogen embrittled in a hydrogen-pressurized atmosphere and then subjected to dehydrogenation treatment by heating and cooling to 550 ° C. in a vacuum to obtain coarsely pulverized powder. Next, after adding and mixing 0.035% by mass of zinc stearate as a lubricant with respect to 100% by mass of the coarsely pulverized powder, the resulting coarsely pulverized powder was mixed with an airflow pulverizer (jet mill device). was dry milled in a nitrogen Nagareki, the particle size D 50 was obtained finely pulverized powder of 4μm (the alloy powder). In this experimental example, the oxygen concentration in the nitrogen gas at the time of pulverization was set to 50 ppm or less so that the oxygen amount of the finally obtained sintered magnet was about 0.1% by mass. The particle size D 50 is a value obtained by laser diffraction method using air flow dispersion method (volume-based median diameter).
0.21% by mass of TiH 2 powder having a particle size D 50 of 10 μm or less is added to the finely pulverized powder, and 0.05% by mass of zinc stearate as a lubricant with respect to 100% by mass of the finely pulverized powder, After mixing, it was molded in a magnetic field to obtain a molded body. In addition, what was called a right-angle magnetic field shaping | molding apparatus (transverse magnetic field shaping | molding apparatus) with which a magnetic field application direction and a pressurization direction are orthogonal was used for the shaping | molding apparatus.
On the other hand, as a comparative example, a molded body to which no Ti was added was produced. Sample No. in Table 1 Except for blending so as to have the composition shown in No. 2, the same process as described above was performed until the step of obtaining finely pulverized powder. Particle size D 50 of the pulverized powder obtained was 4 [mu] m. After adding and mixing 0.05 mass% of zinc stearate as a lubricant with respect to 100 mass% of the finely pulverized powder, the finely pulverized powder was molded in a magnetic field using a right-angle magnetic field molding device to obtain a molded body. .
The obtained molded body was subjected to sample no. 1 is 1030 ° C., sample no. No. 2 was sintered at 1020 ° C. (selecting a temperature at which sufficient densification by sintering was selected for each sample) for 4 hours, and then rapidly cooled to obtain an RTB-based sintered magnet. The density of each R-T-B sintered magnet was 7.5 Mg / m 3 or more. Table 1 shows the analysis results of the components of the obtained RTB-based sintered magnet. As shown in Table 1, sample no. 1 and 2 are different in B amount and Ti amount (Sample No. 1 has a large B amount and added Ti, while Sample No. 2 has a small B amount and no Ti added) Except for this, the composition is almost the same. In addition, each component in Table 1 was measured using high frequency inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). O (oxygen amount) is a gas melting-infrared absorption method, N (nitrogen amount) is a gas melting-heat conduction method, and C (carbon amount) is a combustion-infrared absorption method. Measured. In Table 1, TRE is a total value (hereinafter the same) of all R amounts (Nd, Pr, Dy). Further, “◯” is described when the expressions (1) and (2) of the present invention are satisfied, and “X” is described when the expressions (1) and (2) are not satisfied (the same applies hereinafter).

Figure 0006474043
Figure 0006474043

焼結後のR−T−B系焼結磁石に、真空中で900℃で2時間保持した後室温まで冷却し、次いで真空中で500℃で2時間保持した後、室温まで冷却する熱処理を施した。熱処理後の焼結磁石に機械加工を施し、縦7mm、横7mm、厚み7mmの試料を作製し、3.2MA/mのパルス磁界で着磁した後、B−Hトレーサによって各試料の磁気特性を測定した。測定結果を表2に示す。なおHはJ(磁化の大きさ)−H(磁界の強さ)曲線の第2象限において、Jが0.9×J(Jは残留磁化、J=B)の値になる位置のHの値(以下同様)である。 The sintered R-T-B sintered magnet is subjected to a heat treatment in which it is kept at 900 ° C. for 2 hours in a vacuum, then cooled to room temperature, then kept at 500 ° C. in a vacuum for 2 hours, and then cooled to room temperature. gave. The sintered magnet after heat treatment is machined to prepare samples with a length of 7 mm, a width of 7 mm, and a thickness of 7 mm. After being magnetized with a 3.2 MA / m pulsed magnetic field, the magnetic properties of each sample are measured with a BH tracer. Was measured. The measurement results are shown in Table 2. H k is a value of 0.9 × J r (J r is residual magnetization, J r = B r ) in the second quadrant of the J (magnetization magnitude) -H (magnetic field strength) curve. The value of H at the position (hereinafter the same).

Figure 0006474043
Figure 0006474043

表2に示すように、試料No.1、2はいずれも1600kA/mを超える高いHcJが得られたが、B量が少なく、Tiを添加していない試料No.2はH/HcJが低い。これに対し、本発明の実施形態である試料No.1は高いHおよびH/HcJが得られている。 As shown in Table 2, sample no. In both Nos. 1 and 2, a high HcJ exceeding 1600 kA / m was obtained, but Sample No. 2 has a low H k / H cJ . On the other hand, sample No. which is an embodiment of the present invention. 1 has high H k and H k / H cJ .

<実験例2>
Ndメタル、Prメタル、フェロボロン合金、Gaメタル、Cuメタル、Alメタル、電解Co、Tiメタルおよび電解鉄を用いて(メタルはいずれも純度99%以上)、表3に示す組成となるように配合し、それらの原料を溶解してストリップキャスト法により鋳造し、厚み0.2〜0.4mmのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素加圧雰囲気で水素脆化させた後、550℃まで真空中で加熱、冷却する脱水素処理を施し、粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉100質量%に対して0.035質量%添加、混合した後、気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて、窒素流気中で乾式粉砕し、粒径D50が4μmの微粉砕粉(合金粉末)を得た。なお、本実験例では、粉砕時の窒素ガス中の酸素濃度を50ppm以下とすることにより、最終的に得られる焼結磁石の酸素量が0.1質量%前後となるようにした。
前記微粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉100質量%に対して0.05質量%添加、混合した後、磁界中で成形し、成形体を得た。なお、成形装置には直角磁界成形装置を用いた。
得られた成形体を、真空中で1080℃〜1100℃(サンプルごとに焼結による緻密化が十分起こる温度を選定)で4時間保持して焼結した後急冷し、R−T−B系焼結磁石を得た。R−T−B系焼結磁石の密度はいずれも7.5Mg/m以上であった。R−T−B系焼結磁石の組成を実験例1と同様な方法により測定した。測定結果を表3に示す。
<Experimental example 2>
Using Nd metal, Pr metal, ferroboron alloy, Ga metal, Cu metal, Al metal, electrolytic Co, Ti metal, and electrolytic iron (all metals have a purity of 99% or more), so as to have the composition shown in Table 3 Then, these raw materials were melted and cast by a strip casting method to obtain a flaky raw material alloy having a thickness of 0.2 to 0.4 mm. The obtained flaky raw material alloy was hydrogen embrittled in a hydrogen-pressurized atmosphere and then subjected to dehydrogenation treatment by heating and cooling to 550 ° C. in a vacuum to obtain coarsely pulverized powder. Next, after adding and mixing 0.035% by mass of zinc stearate as a lubricant with respect to 100% by mass of the coarsely pulverized powder, the resulting coarsely pulverized powder was mixed with an airflow pulverizer (jet mill device). was dry milled in a nitrogen Nagareki, the particle size D 50 was obtained finely pulverized powder of 4μm (the alloy powder). In this experimental example, the oxygen concentration in the nitrogen gas at the time of pulverization was set to 50 ppm or less so that the oxygen amount of the finally obtained sintered magnet was about 0.1% by mass.
To the finely pulverized powder, 0.05% by mass of zinc stearate as a lubricant was added to and mixed with 100% by mass of the finely pulverized powder, and then molded in a magnetic field to obtain a molded body. In addition, the perpendicular magnetic field shaping | molding apparatus was used for the shaping | molding apparatus.
The obtained compact was sintered at 1080 ° C. to 1100 ° C. (select a temperature at which sufficient densification by sintering was selected for each sample) for 4 hours, and then rapidly cooled to obtain an R-T-B system. A sintered magnet was obtained. The density of each R-T-B sintered magnet was 7.5 Mg / m 3 or more. The composition of the RTB-based sintered magnet was measured by the same method as in Experimental Example 1. Table 3 shows the measurement results.

Figure 0006474043
Figure 0006474043

得られたR−T−B系焼結磁石を実験例1と同様に熱処理、加工した後、実験例1と同様な方法により測定し、磁気特性を求めた。その結果を表4に示す。   The obtained RTB-based sintered magnet was heat-treated and processed in the same manner as in Experimental Example 1, and then measured by the same method as in Experimental Example 1 to determine the magnetic properties. The results are shown in Table 4.

Figure 0006474043
Figure 0006474043

実験例2の試料No.3〜8はTi量の限定理由の根拠を示す例である。図1に試料No.3〜8におけるTi量とHcJの関係をグラフにしたものを示す。図1において黒塗りのプロットは実施例、白抜きのプロットは比較例をそれぞれ表しており、グラフ内の数字は試料No.を表している(以下同様)。試料No.5〜7のように、Ti量が本発明の範囲内(0.15〜0.28質量%)にあるとき1600kA/mを超える高いHcJが得られ、さらに高いHおよびH/HcJも得られた。一方、試料No.3、4のようにTiが0.15質量%未満であると、HcJが低下した。また、試料No.8のようにTiが0.28質量%を超える場合もHcJが低下した。
続いて、実験例2の試料No.9〜13はB量の限定理由の根拠を示す例である。図2に試料No.9〜13におけるB量とHcJの関係をグラフにしたものを示す。試料No.10〜12のように、B量が本発明の範囲内(0.90〜0.98質量%)にあるとき1600kA/mを超える高いHcJが得られ、さらに高いHおよびH/HcJも得られた。一方、試料No.9のようにBが0.90質量%未満であると、HcJが低下した。また、試料No.13のようにBが0.98質量%を超えた場合もHcJが低下した。
Sample No. 2 of Experimental Example 2 3 to 8 are examples showing the grounds for limiting the Ti amount. In FIG. A graph showing the relationship between Ti amount and HcJ in 3 to 8 is shown. In FIG. 1, the black plot represents an example, and the white plot represents a comparative example. (Same below). Sample No. When the amount of Ti is within the range of the present invention (0.15 to 0.28% by mass) as in 5 to 7, high H cJ exceeding 1600 kA / m is obtained, and even higher H k and H k / H cJ was also obtained. On the other hand, sample No. When Ti was less than 0.15% by mass as in 3 and 4, HcJ was lowered. Sample No. As shown in FIG. 8, HcJ also decreased when Ti exceeded 0.28 mass%.
Subsequently, sample No. 9 to 13 are examples showing the grounds for limiting the amount of B. In FIG. A graph showing the relationship between the amount of B and HcJ in 9 to 13 is shown. Sample No. 10 to 12, when the amount of B is within the range of the present invention (0.90 to 0.98% by mass), a high H cJ exceeding 1600 kA / m is obtained, and even higher H k and H k / H cJ was also obtained. On the other hand, sample No. When B was less than 0.90 mass% as in 9, HcJ was lowered. Sample No. As shown in FIG. 13, HcJ also decreased when B exceeded 0.98 mass%.

<実験例3>
Ndメタル、Prメタル、Dyメタル、フェロボロン合金、Gaメタル、Cuメタル、Alメタル、電解Coおよび電解鉄を用いて(メタルはいずれも純度99%以上)、Ti以外の組成が表5に示す組成となるように配合し、それらの原料を溶解してストリップキャスト法により鋳造し、厚み0.2〜0.4mmのフレーク状の原料合金を得た。得られたフレーク状の原料合金を水素加圧雰囲気で水素脆化させた後、550℃まで真空中で加熱、冷却する脱水素処理を施し、粗粉砕粉を得た。次に、得られた粗粉砕粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を粗粉砕粉100質量%に対して0.035質量%添加、混合した後、気流式粉砕機(ジェットミル装置)を用いて、窒素流気中で乾式粉砕し、粒径D50が4μmの微粉砕粉(合金粉末)を得た。なお、本実験例では、粉砕時の窒素ガス中の酸素濃度を50ppm以下とすることにより、最終的に得られる焼結磁石の酸素量が0.1質量%前後となるようにした。
前記微粉砕粉に、粒径D50が10μm以下のTiH粉末を0.21質量%添加し、さらに潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を微粉砕粉100質量%に対して0.05質量%添加、混合した後、磁界中で成形し、成形体を得た。なお、成形装置には、直角磁界成形装置を用いた。
得られた成形体を、真空中で1030℃〜1050℃(サンプルごとに焼結による緻密化が十分起こる温度を選定)で4時間保持して焼結した後急冷し、R−T−B系焼結磁石を得た。R−T−B系焼結磁石の密度はいずれも7.5Mg/m以上であった。R−T−B系焼結磁石の組成を実験例1と同様な方法により測定した。測定結果を表5に示す。
<Experimental example 3>
Compositions other than Ti shown in Table 5 using Nd metal, Pr metal, Dy metal, ferroboron alloy, Ga metal, Cu metal, Al metal, electrolytic Co, and electrolytic iron (all metals are 99% or more in purity) These raw materials were dissolved and cast by a strip casting method to obtain a flaky raw material alloy having a thickness of 0.2 to 0.4 mm. The obtained flaky raw material alloy was hydrogen embrittled in a hydrogen-pressurized atmosphere and then subjected to dehydrogenation treatment by heating and cooling to 550 ° C. in a vacuum to obtain coarsely pulverized powder. Next, after adding and mixing 0.035% by mass of zinc stearate as a lubricant with respect to 100% by mass of the coarsely pulverized powder, the resulting coarsely pulverized powder was mixed with an airflow pulverizer (jet mill device). was dry milled in a nitrogen Nagareki, the particle size D 50 was obtained finely pulverized powder of 4μm (the alloy powder). In this experimental example, the oxygen concentration in the nitrogen gas at the time of pulverization was set to 50 ppm or less so that the oxygen amount of the finally obtained sintered magnet was about 0.1% by mass.
0.21% by mass of TiH 2 powder having a particle size D 50 of 10 μm or less is added to the finely pulverized powder, and 0.05% by mass of zinc stearate as a lubricant with respect to 100% by mass of the finely pulverized powder, After mixing, it was molded in a magnetic field to obtain a molded body. In addition, the perpendicular magnetic field shaping | molding apparatus was used for the shaping | molding apparatus.
The obtained compact was sintered at 1030 ° C. to 1050 ° C. (select a temperature at which sufficient densification by sintering was selected for each sample) for 4 hours, then rapidly cooled, and R-T-B system A sintered magnet was obtained. The density of each R-T-B sintered magnet was 7.5 Mg / m 3 or more. The composition of the RTB-based sintered magnet was measured by the same method as in Experimental Example 1. Table 5 shows the measurement results.

Figure 0006474043
Figure 0006474043

得られたR−T−B系焼結磁石を実験例1と同様に熱処理、加工した後、実験例1と同様な方法により測定し、磁気特性を求めた。その結果を表6に示す。   The obtained RTB-based sintered magnet was heat-treated and processed in the same manner as in Experimental Example 1, and then measured by the same method as in Experimental Example 1 to determine the magnetic properties. The results are shown in Table 6.

Figure 0006474043
Figure 0006474043

実験例3の試料No.14〜16はR量の限定理由の根拠を示す例である。図3に試料No.14〜16におけるTRE量(すべてのR量の合計)とHcJの関係をグラフにしたものを示す。試料No.14、15のように、TRE量が本発明の範囲内(32.0〜34.0質量%)にあるとき1600kA/mを超える高いHcJが得られ、さらに高いHおよびH/HcJも得られた。一方、試料No.16のようにRが32.0質量%未満であると、HcJが低下した。 Sample No. of Experimental Example 3 14 to 16 are examples showing the grounds for limiting the R amount. In FIG. The graph shows the relationship between the TRE amount (total of all R amounts) and HcJ in 14-16 . Sample No. 14 and 15, when the amount of TRE is within the range of the present invention (32.0 to 34.0% by mass), a high H cJ exceeding 1600 kA / m is obtained, and even higher H k and H k / H cJ was also obtained. On the other hand, sample No. When R was less than 32.0% by mass as in H.16 , HcJ decreased.

実験例3の試料No.14及び試料No.17、18はGa量の限定理由の根拠を示す例である。図4に試料No.14及び試料No.17、18におけるGa量とHcJの関係をグラフにしたものを示す。試料No.14、17のように、Ga量が本発明の範囲内(0.60〜1.10質量%)にあるとき1600kA/mを超える高いHcJが得られ、さらに高いHおよびH/HcJも得られた。一方、試料No.18のようにGaが0.60質量%未満であると、HcJが低下した。 Sample No. of Experimental Example 3 14 and sample no. 17 and 18 are examples showing the grounds for limiting the amount of Ga. In FIG. 14 and sample no. 17 and 18 are graphs showing the relationship between the Ga content and HcJ . Sample No. As shown in FIGS. 14 and 17, when the Ga content is within the range of the present invention (0.60 to 1.10 mass%), a high H cJ exceeding 1600 kA / m is obtained, and even higher H k and H k / H cJ was also obtained. On the other hand, sample No. When Ga was less than 0.60 mass% as in 18, H cJ was lowered.

実験例3の試料No.14及び試料No.19、20はCu量の限定理由の根拠を示す例である。図5に試料No.14及び試料No.19、20におけるCu量とHcJの関係をグラフにしたものを示す。試料No.14、19のように、Cu量が本発明の範囲内(0.20〜0.35質量%)にあるとき1600kA/mを超える高いHcJが得られ、さらに高いHおよびH/HcJも得られた。一方、試料No.20のようにCuが0.20質量%未満であると、HcJが低下した。 Sample No. of Experimental Example 3 14 and sample no. 19 and 20 are examples showing the grounds for limiting the amount of Cu. In FIG. 14 and sample no. 19 and 20 are graphs showing the relationship between the amount of Cu and HcJ . Sample No. 14 and 19, when the amount of Cu is within the range of the present invention (0.20 to 0.35% by mass), high H cJ exceeding 1600 kA / m is obtained, and even higher H k and H k / H cJ was also obtained. On the other hand, sample No. When Cu was less than 0.20% by mass as in H20, HcJ decreased.

実験例3の試料No.21、22はRの種類が異なる例である。試料No.21のように、RにPrが含まれない場合であっても、1600kA/mを超える高いHcJが得られ、さらに高いHおよびH/HcJも得られた。また、試料No.22のように、RにDyが含まれる場合、Dy含有量に見合った高いHcJを得ることができ、高いHおよびH/HcJも得られた。 Sample No. of Experimental Example 3 21 and 22 are examples in which the type of R is different. Sample No. As shown in FIG. 21, even when Pr did not contain Pr, high H cJ exceeding 1600 kA / m was obtained, and even higher H k and H k / H cJ were obtained. Sample No. When Dy was contained in R as in FIG. 22, high H cJ corresponding to the Dy content could be obtained, and high H k and H k / H cJ were also obtained.

実験例3の試料No.23〜25は本発明の式(1)および式(2)による組成限定の理由を示すものである。試料No.24のように、磁石組成が式(1)および式(2)を満たしているものは、HcJが1600kA/mを大きく上回り、高いHおよびH/HcJも得られた。これに対して、試料No.23のように、磁石組成が式(1)を満たさなかったものは、HcJが低下する結果となった。また、試料No.25のように磁石組成が式(1)を満たしたが式(2)を満たさなかったものは、HcJが1600kA/mを超える結果が得られたが、試料No.24よりもHcJが低い結果となった。そのため、より高いHcJを得るためには、式(2)を満たすことが好ましい。 Sample No. of Experimental Example 3 Reference numerals 23 to 25 show the reasons for the composition limitation by the formulas (1) and (2) of the present invention. Sample No. As 24, which magnet composition meets the equations (1) and (2), H cJ is greatly exceeded 1600 kA / m, it was obtained high H k and H k / H cJ. In contrast, sample no. As shown in FIG. 23, the magnet composition that did not satisfy the formula (1) resulted in a decrease in HcJ . Sample No. The magnet composition as 25 which is filled with equation (1) did not meet Equation (2), results that H cJ exceeding 1600 kA / m was obtained Sample No. HcJ was lower than 24. Therefore, in order to obtain higher HcJ , it is preferable to satisfy the formula (2).

Claims (4)

R(Rは希土類元素のうち少なくとも一種であり、Ndを必ず含む。但し、2質量%未満のDy、Tb、GdおよびHoのうち少なくとも一種を含有することができる):32.0〜34.0質量%、
B:0.90〜0.98質量%、
Ga:0.60〜1.10質量%、
Cu:0.20〜0.35質量%、
Ti:0.15〜0.28質量%、
Al:0.05〜0.50質量%、
を含有し、残部T(TはFe又はFeとCo)及び不可避的不純物からなり、且つ、下記式(1)を満足する組成を有するR−T−B系焼結磁石。
0.06≦[(Fewt/Feat)+(Cowt/Coat)+(Alwt/Alat)]−14×[(Bwt/Bat)−2×(Tiwt/Tiat)] (1)
(FewtはFeの質量%の値であり、FeatはFeの原子量の値であり、CowtはCoの質量%の値であり、CoatはCoの原子量の値であり、AlwtはAlの質量%の値であり、AlatはAlの原子量の値であり、BwtはBの質量%の値であり、BatはBの原子量の値であり、TiwtはTiの質量%の値であり、TiatはTiの原子量の値である)
R (R is at least one of rare earth elements and must contain Nd. However, it can contain at least one of Dy, Tb, Gd and Ho of less than 2% by mass): 32.0 to 34. 0% by mass,
B: 0.90 to 0.98 mass%,
Ga: 0.60 to 1.10% by mass,
Cu: 0.20 to 0.35 mass%,
Ti: 0.15-0.28 mass%,
Al: 0.05 to 0.50 mass%,
R-T-B based sintered magnet comprising the balance T (T is Fe or Fe and Co) and inevitable impurities, and satisfying the following formula (1).
0.06 ≦ [(Fe wt / Fe at ) + (Co wt / Co at ) + (Al wt / Al at )] − 14 × [(B wt / B at ) −2 × (Ti wt / Ti at ) ] (1)
(Fe wt is the value of mass% of Fe, Fe at is the value of atomic weight of Fe, Co wt is the value of mass% of Co, Co at is the value of atomic weight of Co, and Al wt is The mass% value of Al, Al at is the atomic weight value of Al, B wt is the mass% value of B, B at is the atomic mass value of B, and Ti wt is the mass% of Ti. And Ti at is the value of the atomic weight of Ti)
前記組成がさらに下記式(2)を満足する、請求項1に記載のR−T−B系焼結磁石。
[(Fewt/Feat)+(Cowt/Coat)+(Alwt/Alat)]−14×[(Bwt/Bat)−2×(Tiwt/Tiat)]≦0.12 (2)
The RTB-based sintered magnet according to claim 1, wherein the composition further satisfies the following formula (2).
[(Fe wt / Fe at) + (Co wt / Co at) + (Al wt / Al at)] - 14 × [(B wt / B at) -2 × (Ti wt / Ti at)] ≦ 0. 12 (2)
前記Rは、Dy、Tb、GdおよびHoをいずれも含有しない、請求項1又は2に記載のR−T−B系焼結磁石。   The R-T-B system sintered magnet according to claim 1 or 2, wherein the R does not contain any of Dy, Tb, Gd, and Ho. 前記R−T−B系焼結磁石の酸素量が0.2質量%以下である、請求項1から3のいずれかに記載のR−T−B系焼結磁石。   The RTB-based sintered magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of oxygen in the RTB-based sintered magnet is 0.2 mass% or less.
JP2015166603A 2015-08-26 2015-08-26 R-T-B sintered magnet Active JP6474043B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015166603A JP6474043B2 (en) 2015-08-26 2015-08-26 R-T-B sintered magnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015166603A JP6474043B2 (en) 2015-08-26 2015-08-26 R-T-B sintered magnet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017045828A JP2017045828A (en) 2017-03-02
JP6474043B2 true JP6474043B2 (en) 2019-02-27

Family

ID=58210075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015166603A Active JP6474043B2 (en) 2015-08-26 2015-08-26 R-T-B sintered magnet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6474043B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6828623B2 (en) * 2017-07-07 2021-02-10 Tdk株式会社 RTB-based rare earth sintered magnets and RTB-based rare earth sintered magnet alloys
CN111081444B (en) * 2019-12-31 2021-11-26 厦门钨业股份有限公司 R-T-B sintered magnet and method for producing same
CN111524675B (en) * 2020-04-30 2022-02-08 福建省长汀金龙稀土有限公司 R-T-B series permanent magnetic material and preparation method and application thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101256859B (en) * 2007-04-16 2011-01-26 有研稀土新材料股份有限公司 Rare-earth alloy casting slice and method of producing the same
JP5572673B2 (en) * 2011-07-08 2014-08-13 昭和電工株式会社 R-T-B system rare earth sintered magnet alloy, R-T-B system rare earth sintered magnet alloy manufacturing method, R-T-B system rare earth sintered magnet alloy material, R-T-B system rare earth Sintered magnet, method for producing RTB-based rare earth sintered magnet, and motor
JP6142794B2 (en) * 2013-12-20 2017-06-07 Tdk株式会社 Rare earth magnets
JP2015122395A (en) * 2013-12-24 2015-07-02 日立金属株式会社 Method for manufacturing r-t-b-based sintered magnet

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017045828A (en) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6090550B1 (en) R-T-B system sintered magnet and manufacturing method thereof
JP6380652B2 (en) Method for producing RTB-based sintered magnet
JP6288076B2 (en) R-T-B sintered magnet
JP6406255B2 (en) R-T-B system sintered magnet and method for manufacturing R-T-B system sintered magnet
WO2014157448A1 (en) R-t-b-based sintered magnet
JP6108029B2 (en) Method for producing RTB-based sintered magnet
JP6489201B2 (en) Method for producing RTB-based sintered magnet
JP6798546B2 (en) Manufacturing method of RTB-based sintered magnet
WO2019181249A1 (en) Method for producing r-t-b system sintered magnet
JP6541038B2 (en) RTB based sintered magnet
WO2018180891A1 (en) Method for manufacturing r-t-b-based sintered magnet
JP6443757B2 (en) Method for producing RTB-based sintered magnet
JP6213697B1 (en) Method for producing RTB-based sintered magnet
JP6474043B2 (en) R-T-B sintered magnet
JP6702215B2 (en) R-T-B system sintered magnet
JP6623998B2 (en) Method for producing RTB based sintered magnet
JP7021577B2 (en) Manufacturing method of RTB-based sintered magnet
JP6229938B2 (en) R-T-B sintered magnet
JP2018060997A (en) Method for manufacturing r-t-b based sintered magnet
JP7215044B2 (en) Method for producing RTB based sintered magnet
JP7548688B2 (en) RTB based sintered magnet
JP6627555B2 (en) RTB based sintered magnet
JP2019149525A (en) Method for manufacturing r-t-b-based sintered magnet
JP2020161614A (en) Method for manufacturing r-t-b based sintered magnet
JP2021155783A (en) Method of producing r-t-b-based sintered magnet

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6474043

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350