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JP7645121B2 - Alloy for R-T-B permanent magnet and method for producing R-T-B permanent magnet - Google Patents
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JP7645121B2 - Alloy for R-T-B permanent magnet and method for producing R-T-B permanent magnet - Google Patents

Alloy for R-T-B permanent magnet and method for producing R-T-B permanent magnet Download PDF

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Description

本発明は、R-T-B系永久磁石用合金およびR-T-B系永久磁石の製造方法に関する。 The present invention relates to an alloy for R-T-B permanent magnets and a method for manufacturing R-T-B permanent magnets.

特許文献1には、厚さおよび表面粗さを特定の範囲内とすることを特徴とする希土類磁石用合金薄片に関する発明が記載されている。鋳造用回転ロール表面の表面粗さを特定の範囲内とすることで、希土類磁石用合金薄片における微細Rリッチ相領域を減少させて磁気特性を向上させている。 Patent document 1 describes an invention relating to alloy flakes for rare earth magnets, characterized by having a thickness and surface roughness within a specific range. By setting the surface roughness of the casting rotating roll surface within a specific range, the fine R-rich phase region in the alloy flakes for rare earth magnets is reduced, improving the magnetic properties.

特許文献2には、鋳造用回転ロールの鋳造面の形状を特定の形状とし、かつ、鋳造用回転ロールの鋳造面の表面粗さを特定の範囲内とすることを特徴とする希土類含有合金薄片の製造方法に関する発明が記載されている。当該製造方法により作製されたR-T-B系合金薄片は微細Rリッチ相領域が減少し、均質性に優れている。 Patent Document 2 describes an invention relating to a method for producing rare earth-containing alloy flakes, characterized in that the shape of the casting surface of the rotating cast roll is a specific shape and the surface roughness of the casting surface of the rotating cast roll is within a specific range. The R-T-B alloy flakes produced by this production method have a reduced fine R-rich phase region and are excellent in homogeneity.

特許文献3には、デンドライト二次アームが生成している領域の体積率を特定の範囲内とすることを特徴とするR-T-B系磁石用原料合金に関する発明が記載されている。デンドライト二次アームの生成により組織が微細化されるため、当該R-T-B系磁石用原料合金を原料として得られるR-T-B系焼結磁石は保磁力が向上する。 Patent document 3 describes an invention relating to a raw material alloy for R-T-B magnets, characterized in that the volume ratio of the area where secondary dendrite arms are formed is within a specific range. The formation of secondary dendrite arms refines the structure, so that the coercive force of the R-T-B sintered magnet obtained using the raw material alloy for R-T-B magnets is improved.

特開2003-188006号公報JP 2003-188006 A 特開2004-181531号公報JP 2004-181531 A 国際公開公報第2014/156181号International Publication No. 2014/156181

本発明は、磁気特性を向上させたR-T-B系永久磁石を作製できるR-T-B系永久磁石用合金を提供することを目的とする。 The objective of the present invention is to provide an alloy for R-T-B permanent magnets that can be used to produce R-T-B permanent magnets with improved magnetic properties.

上記目的を達成するために、本発明に係るR-T-B系永久磁石用合金は、
R,TおよびBを有し、Rが希土類元素、Tが遷移金属元素、Bがホウ素であるR-T-B系永久磁石用合金であって、断面における微細線状Rリッチ相含有組織の面積比率が0.5%以上20%以下である。
In order to achieve the above object, the present invention provides an R-T-B system permanent magnet alloy,
The alloy for an R-T-B system permanent magnet contains R, T and B, where R is a rare earth element, T is a transition metal element, and B is boron, and the area ratio of a fine linear R-rich phase-containing structure in a cross section is 0.5% or more and 20% or less.

前記断面における前記微細線状Rリッチ相含有組織と、微細点状Rリッチ相含有組織との合計面積比率が1.0%以上24.0%以下であってもよい。 The total area ratio of the fine linear R-rich phase-containing structure and the fine dotted R-rich phase-containing structure in the cross section may be 1.0% or more and 24.0% or less.

前記断面におけるチル晶組織と、前記微細線状Rリッチ相含有組織と、微細点状Rリッチ相含有組織との合計面積比率が1.0%以上27.0%以下であってもよい。 The total area ratio of the chill crystal structure, the fine linear R-rich phase-containing structure, and the fine dotted R-rich phase-containing structure in the cross section may be 1.0% or more and 27.0% or less.

Rの含有量が29.0質量%以上33.5質量%以下、Bの含有量が0.70質量%以上0.96質量%未満であってもよい。 The R content may be 29.0 mass% or more and 33.5 mass% or less, and the B content may be 0.70 mass% or more and less than 0.96 mass%.

本発明に係るR-T-B系永久磁石の製造方法は、上記のR-T-B系永久磁石用合金を粉砕する工程を含む。 The method for producing an R-T-B permanent magnet according to the present invention includes a step of crushing the above-mentioned R-T-B permanent magnet alloy.

通常組織の反射電子像である。This is a backscattered electron image of normal tissue. チル晶組織の反射電子像である。This is a backscattered electron image of chill crystal structure. 微細点状Rリッチ相含有組織の反射電子像である。1 is a backscattered electron image of a structure containing fine dotted R-rich phase. 微細点状Rリッチ相含有組織の反射電子像である。1 is a backscattered electron image of a structure containing fine dotted R-rich phase. 点状Rリッチ相含有組織の反射電子像である。1 is a backscattered electron image of a structure containing dot-like R-rich phases. 微細線状Rリッチ相含有組織の反射電子像である。1 is a backscattered electron image of a structure containing fine linear R-rich phases. 微細線状Rリッチ相含有組織の反射電子像である。1 is a backscattered electron image of a structure containing fine linear R-rich phases. 大型点状Rリッチ相含有組織の反射電子像である。This is a backscattered electron image of a structure containing large dot-like R-rich phases. 鋳造装置の模式図である。FIG.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 The present invention will now be described based on the embodiments shown in the drawings.

<R-T-B系永久磁石用合金の組織>
本実施形態に係るR-T-B系永久磁石用合金は、R,TおよびBを有し、Rが希土類元素、Tが遷移金属元素、Bがホウ素であるR-T-B系永久磁石用合金である。そして、断面において、後述する微細線状Rリッチ相含有組織の面積比率が0.5%以上20%以下である。
<Structure of R-T-B based permanent magnet alloy>
The R-T-B system permanent magnet alloy according to this embodiment is an R-T-B system permanent magnet alloy having R, T and B, where R is a rare earth element, T is a transition metal element and B is boron, and in a cross section, the area ratio of a fine linear R-rich phase-containing structure described below is 0.5% or more and 20% or less.

一般的に、R-T-B系永久磁石用合金は、R14B型結晶構造を有する柱状晶である主相と、主相よりもRの含有量が多いRリッチ相と、を含む。 In general, an RTB based permanent magnet alloy contains a main phase which is a columnar crystal having an R 2 T 14 B type crystal structure, and an R-rich phase which has a higher R content than the main phase.

R-T-B系永久磁石用合金の断面においては、図1の反射電子像に示すように、主相11とRリッチ相13との間に明確な差異が確認でき、かつ、大部分のRリッチ相13の形状が線状である組織7(以下、通常組織7と呼ぶ)が大半を占める。通常組織7に含まれる主相11の大部分が柱状晶である。通常組織7において、形状が線状であるRリッチ相(以下、線状Rリッチ相と呼ぶ)の間隔は平均で2μm以上ある。また、通常組織7は合金の凝固の方向、言いかえれば合金の厚み方向に1次デンドライトが伸びた組織である。 As shown in the backscattered electron image of Figure 1, in the cross section of an R-T-B permanent magnet alloy, a clear difference can be confirmed between the main phase 11 and the R-rich phase 13, and the majority of the R-rich phase 13 is linear in shape (structure 7, hereafter referred to as normal structure 7). Most of the main phase 11 contained in normal structure 7 is columnar. In normal structure 7, the spacing between linear R-rich phases (hereafter referred to as linear R-rich phases) is 2 μm or more on average. Furthermore, normal structure 7 is a structure in which primary dendrites extend in the direction of solidification of the alloy, in other words, in the thickness direction of the alloy.

また、R-T-B系永久磁石用合金は、通常組織7に加えて、柱状晶ではない主相を含む組織を含む。柱状晶ではない主相を非柱状晶と呼び、非柱状晶を含む組織を非柱状晶組織と呼ぶ。また、非柱状晶組織は必ずしも合金の凝固の方向に1次デンドライトが伸びていない組織である。 In addition to the normal structure 7, R-T-B alloys for permanent magnets also contain a structure that includes a main phase that is not columnar. A main phase that is not columnar is called a non-columnar crystal, and a structure that includes non-columnar crystals is called a non-columnar crystal structure. A non-columnar crystal structure is also a structure in which the primary dendrites do not necessarily extend in the direction of solidification of the alloy.

R-T-B系永久磁石用合金に含まれる非柱状晶組織は、後述する組織1aと組織1bとを区別する場合には、主に6種類に分類される。以下、6種類の非柱状晶組織について図面(反射電子像)を用いて説明する。 The non-columnar crystal structures contained in R-T-B permanent magnet alloys are mainly classified into six types when distinguishing between structure 1a and structure 1b, which will be described later. Below, the six types of non-columnar crystal structures are explained using drawings (backscattered electron images).

図2にはチル晶組織1が含まれ、チル晶組織1には組織1a、1bが含まれる。組織1aは組織1bと比較して通常組織7からの差異が大きい。組織1aは主相およびRリッチ相に明確な差異が見られない。組織1aは反射電子像における輝度が主相とRリッチ相との中間程度である。さらに、組織1aは反射電子像における濃淡の変動が滑らかである。 Figure 2 includes chill crystal structure 1, which includes structures 1a and 1b. Structure 1a is more different from normal structure 7 than structure 1b. Structure 1a shows no clear difference between the main phase and the R-rich phase. The brightness of structure 1a in the backscattered electron image is intermediate between that of the main phase and the R-rich phase. Furthermore, structure 1a shows smooth variations in shading in the backscattered electron image.

組織1bは、組織1aよりは通常組織7に近い組織である。しかし、組織1bは主相およびRリッチ相に明確な差異が見られない。組織1bは反射電子像における輝度が主相とRリッチ相との中間程度である。さらに、組織1bは反射電子像における濃淡の変動が滑らかである。また、組織1aとは異なり、組織1bには、一部、線状Rリッチ相が含まれる。 Structure 1b is closer to normal structure 7 than structure 1a. However, in structure 1b, no clear difference is observed between the main phase and the R-rich phase. The brightness of structure 1b in the backscattered electron image is intermediate between the main phase and the R-rich phase. Furthermore, the variation in shading in the backscattered electron image of structure 1b is smooth. Also, unlike structure 1a, structure 1b partially contains linear R-rich phase.

以下の記載では、単にチル晶組織と記載する場合には組織1aと組織1bとを区別しない。 In the following description, when simply referring to chill crystal structure, no distinction is made between structure 1a and structure 1b.

図3、図4には微細点状Rリッチ相含有組織3(以下、組織3と記載することがある)が含まれる。なお、図3と図4とでは異なる合金片を観察している。組織3は、主相およびRリッチ相に明確な差異が見られる。しかし、組織3は図1に示す通常組織7と比較して、Rリッチ相が点状に凝集し、かつ、過度に密集している。さらに、後述する点状Rリッチ相含有組織4と比較して、点状Rリッチ相が微細である。 Figures 3 and 4 contain a fine dot-like R-rich phase-containing structure 3 (hereinafter, sometimes referred to as structure 3). Note that different alloy pieces are observed in Figures 3 and 4. In structure 3, a clear difference is seen between the main phase and the R-rich phase. However, compared to the normal structure 7 shown in Figure 1, in structure 3, the R-rich phase is aggregated in dots and is excessively dense. Furthermore, compared to the dot-like R-rich phase-containing structure 4 described below, the dot-like R-rich phase is finer.

そして、組織3に含まれる点状Rリッチ相の寸法が円相当径で0.3~1.5μmであり、寸法が円相当径で0.3~1.5μmである点状Rリッチ相の単位面積中の個数が0.25個/μm以上である。 The dot-like R-rich phases contained in the structure 3 have a circle-equivalent diameter of 0.3 to 1.5 μm, and the number of dot-like R-rich phases having a circle-equivalent diameter of 0.3 to 1.5 μm per unit area is 0.25 pieces/ μm2 or more.

さらに、組織3は、局所的に点状Rリッチ相の円相当径および密集状態が微妙に異なる箇所ごとに切り分けることができる。図4には実際に切り分けた状態が点線で示されている。切り分けられた多角形の領域は長径が10μm以上120μm以下、短径が5μm以上80μm以下である。なお、長径は多角形の両側から接する2本の平行線間の距離の中での最長距離を指し、短径は多角形の両側から接する2本の平行線間の距離の中での最短距離を指す。 Furthermore, structure 3 can be cut into sections where the circle equivalent diameter and density of the dot-like R-rich phase are subtly different locally. The actual cut state is shown by dotted lines in Figure 4. The cut polygonal region has a long axis of 10 μm to 120 μm and a short axis of 5 μm to 80 μm. The long axis refers to the longest distance between two parallel lines that contact the polygon from both sides, and the short axis refers to the shortest distance between two parallel lines that contact the polygon from both sides.

以上より、寸法が円相当径で0.3~1.5μmである点状Rリッチ相の単位面積中の個数が0.25個/μm以上であり、かつ、多角形に切り分けた場合に長径および短径が上記の範囲内である多角形の範囲内に存在する組織を組織3とする。 From the above, a structure in which the number of dot-like R-rich phases having a circle-equivalent diameter of 0.3 to 1.5 μm per unit area is 0.25 pieces/ μm2 or more, and when cut into polygons, the major axis and minor axis are within the above-mentioned ranges, is defined as structure 3.

図5には、点状Rリッチ相含有組織4(以下、組織4と記載することがある)が含まれる。組織4は、組織3と比較して、点状Rリッチ相自体が大きい。さらに、点状Rリッチ相が凝集した部分において、主相よりも暗い相が存在している。 Figure 5 includes dot-like R-rich phase-containing structure 4 (hereinafter, sometimes referred to as structure 4). Structure 4 has a larger dot-like R-rich phase itself than structure 3. Furthermore, in the area where the dot-like R-rich phase aggregates, a phase that is darker than the main phase is present.

図6、図7には微細線状Rリッチ相含有組織5(以下、組織5と記載することがある)が含まれる。なお、図6と図7とでは異なる合金片を観察している。組織5は、主相およびRリッチ相に明確な差異が見られる。しかし、組織5は図1に示す通常組織7と比較して、線状Rリッチ相が細く、かつ、過度に密集している。 Figures 6 and 7 contain a fine linear R-rich phase-containing structure 5 (hereinafter sometimes referred to as structure 5). Note that different alloy pieces are observed in Figures 6 and 7. In structure 5, clear differences can be seen in the main phase and the R-rich phase. However, compared to the normal structure 7 shown in Figure 1, in structure 5, the linear R-rich phase is thin and excessively dense.

そして、組織5に含まれる線状Rリッチ相の長さが4~125μm、幅が0.3~10μm、当該線状Rリッチ相の間隔が1.0~1.8μmである。 The length of the linear R-rich phase contained in structure 5 is 4 to 125 μm, the width is 0.3 to 10 μm, and the spacing between the linear R-rich phases is 1.0 to 1.8 μm.

さらに、組織5は、局所的に線状Rリッチ相の長さ、幅および密集状態が微妙に異なる箇所ごとに切り分けることができる。図7には実際に切り分けた状態が点線で示されている。切り分けられた多角形の領域は長径が30μm以上200μm以下、短径が5μm以上150μm以下である。 Furthermore, structure 5 can be cut into sections where the length, width, and density of the linear R-rich phase are subtly different locally. The actual cut state is shown by dotted lines in Figure 7. The cut polygonal regions have a long axis of 30 μm to 200 μm and a short axis of 5 μm to 150 μm.

以上より、長さが4~125μm、幅が0.3~10μmである線状Rリッチ相を有し、かつ、当該線状Rリッチ相の間隔が1.0~1.8μmであり、かつ、多角形に切り分けた場合に長径および短径が上記の範囲内である多角形の範囲内に存在する組織を組織5とする。 From the above, a structure that has linear R-rich phases with a length of 4 to 125 μm and a width of 0.3 to 10 μm, the spacing between the linear R-rich phases is 1.0 to 1.8 μm, and when cut into polygons, the major axis and minor axis exist within the range of the polygons that fall within the above ranges is defined as structure 5.

図8には大型点状Rリッチ相含有組織6(以下、組織6と記載することがある)が含まれる。組織6では、Rリッチ相が大きめに凝集している。そして、凝集したRリッチ相の周囲にある主相の輝度が若干、高くなる。また、大きめに凝集したRリッチ相同士の間に線状Rリッチ相が挟まることがある。 Figure 8 includes a large dot-like R-rich phase-containing structure 6 (hereinafter sometimes referred to as structure 6). In structure 6, the R-rich phase is aggregated to a large extent. The brightness of the main phase surrounding the aggregated R-rich phase is slightly higher. In addition, linear R-rich phases may be sandwiched between the large aggregated R-rich phases.

上記の通常組織7および6種類の非柱状晶組織はR-T-B系永久磁石用合金の断面の反射電子像から目視にて区別することができる。各組織を区別するために用いる反射電子像の倍率には特に制限はない。例えば200~500倍であってもよい。 The seven normal structures and the six types of non-columnar crystal structures described above can be visually distinguished from the backscattered electron image of the cross section of the R-T-B permanent magnet alloy. There is no particular limit to the magnification of the backscattered electron image used to distinguish each structure. For example, it may be 200 to 500 times.

本発明者らは、組織5の面積比率が0.5%以上20.0%以下であるR-T-B系永久磁石用合金を用いて作製したR-T-B系永久磁石は磁気特性が良好であることを見出した。組織5の面積比率が1.0%以上であってもよく、3.4%以上であってもよい。また、19.2%以下であってもよい。 The inventors have found that an R-T-B system permanent magnet made using an R-T-B system permanent magnet alloy in which the area ratio of structure 5 is 0.5% or more and 20.0% or less has good magnetic properties. The area ratio of structure 5 may be 1.0% or more, or 3.4% or more. It may also be 19.2% or less.

組織3と組織5との合計面積比率が1.0%以上24.0%以下であってもよい。1.1%以上であってもよく、3.6%以上であってもよい。23.4%以下であってもよく、3.6%以上23.4%以下であってもよい。 The total area ratio of structure 3 and structure 5 may be 1.0% or more and 24.0% or less. It may be 1.1% or more, or 3.6% or more. It may be 23.4% or less, or 3.6% or more and 23.4% or less.

組織1aと組織1bと組織3と組織5との合計面積比率が1.0%以上27.0%以下であってもよい。1.3%以上であってもよく、4.0%以上であってもよく、4.3%以上であってもい。また、26.2%以下であってもよい。 The total area ratio of structure 1a, structure 1b, structure 3, and structure 5 may be 1.0% or more and 27.0% or less. It may be 1.3% or more, 4.0% or more, or 4.3% or more. It may also be 26.2% or less.

組織1aと組織1bと組織3と組織4と組織5と組織6との合計面積割合が1.2%以上36.0%以下であってもよく、1.4%以上30.3%以下であってもよい。 The total area ratio of structure 1a, structure 1b, structure 3, structure 4, structure 5, and structure 6 may be 1.2% or more and 36.0% or less, or 1.4% or more and 30.3% or less.

<R-T-B系永久磁石用合金の組成>
R-T-B系永久磁石用合金の組成には特に制限はない。Rは、希土類元素の少なくとも1種を表す。希土類元素とは、長周期型周期表の第3族に属するScとYとランタノイド元素とのことをいう。ランタノイド元素には、例えば、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等が含まれる。希土類元素は、軽希土類元素および重希土類元素に分類され、重希土類元素とは、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luをいい、軽希土類元素は重希土類元素以外の希土類元素である。本実施形態においては、製造コストおよび磁気特性を好適に制御する観点から、RとしてNdおよび/またはPrを含んでもよい。また、特にHcJを向上させる観点から軽希土類元素と重希土類元素との両方を含んでもよい。重希土類元素の含有量には特に制限はなく、重希土類元素を含まなくてもよい。重希土類元素の含有量は例えば5質量%以下(0質量%を含む)である。
<Composition of R-T-B based permanent magnet alloy>
There is no particular restriction on the composition of the R-T-B permanent magnet alloy. R represents at least one rare earth element. The rare earth elements refer to Sc, Y, and lanthanoid elements belonging to Group 3 of the long periodic table. The lanthanoid elements include, for example, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. The rare earth elements are classified into light rare earth elements and heavy rare earth elements, and the heavy rare earth elements refer to Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu, and the light rare earth elements are rare earth elements other than the heavy rare earth elements. In this embodiment, from the viewpoint of suitably controlling the manufacturing cost and magnetic properties, Nd and/or Pr may be included as R. In addition, from the viewpoint of improving HcJ in particular, both light rare earth elements and heavy rare earth elements may be included. The content of the heavy rare earth element is not particularly limited, and the heavy rare earth element may not be contained. The content of the heavy rare earth element is, for example, 5 mass % or less (including 0 mass %).

Rの含有量は、29.0質量%以上33.5質量%以下であってもよい。Rの含有量が小さい場合には、得られるR-T-B系永久磁石のHcJが低下しやすくなる。Rの含有量が大きい場合には、Brが低下しやすくなる。 The R content may be 29.0 mass% or more and 33.5 mass% or less. If the R content is small, the HcJ of the resulting R-T-B system permanent magnet tends to decrease. If the R content is large, the Br tends to decrease.

Bの含有量は0.70質量%以上であってもよく0.80質量%以上であってもよい。Bの含有量の上限は1.0質量%未満であってもよく、0.96質量%未満であってもよく、0.90質量%以下であってもよい。Bの含有量が化学量論比よりも小さい場合、具体的には1.0質量%未満である場合には、上記の各組織の面積比率を上記の範囲内としやすくなる。また、Bの含有量が小さい場合には、HcJが低下しやすくなる。さらに、高温で焼結する場合に異常粒成長が生じやすくなる。また、低温で焼結する場合にはHk/HcJが高くなりにくくなる。Bの含有量が大きい場合には、異常粒成長が生じやすくなる。そして、Brが低下しやすくなる。 The B content may be 0.70% by mass or more, or 0.80% by mass or more. The upper limit of the B content may be less than 1.0% by mass, less than 0.96% by mass, or 0.90% by mass or less. When the B content is smaller than the stoichiometric ratio, specifically less than 1.0% by mass, the area ratio of each of the above structures is more likely to be within the above range. When the B content is small, HcJ is more likely to decrease. Furthermore, abnormal grain growth is more likely to occur when sintering at high temperatures. Furthermore, Hk/HcJ is less likely to increase when sintering at low temperatures. When the B content is large, abnormal grain growth is more likely to occur. And Br is more likely to decrease.

Tは遷移金属元素である。Fe単独またはFeおよびCoであってもよい。Coの含有量は0質量%以上2.0質量%以下であってもよい。Coの含有量が小さい場合には、高温で焼結する場合に異常粒成長が生じやすくなる。また、低温で焼結する場合にはHk/HcJが高くなりにくくなる。Coの含有量が大きい場合には、BrおよびHcJが低下する。また、本実施形態に係るR-T-B系永久磁石が高価となる傾向がある。 T is a transition metal element. It may be Fe alone or Fe and Co. The Co content may be 0% by mass or more and 2.0% by mass or less. If the Co content is small, abnormal grain growth is likely to occur when sintering at high temperatures. Also, it is difficult to increase Hk/HcJ when sintering at low temperatures. If the Co content is large, Br and HcJ decrease. Also, the R-T-B system permanent magnet according to this embodiment tends to be expensive.

R-T-B系永久磁石用合金はMを含んでもよい。MはCu,Ga,ZrおよびAlから選択される1種以上である。Mの合計含有量には特に制限はない。0.1質量%以上2.0質量%以下であってもよい。 The R-T-B system permanent magnet alloy may contain M. M is one or more selected from Cu, Ga, Zr and Al. There is no particular limit to the total content of M. It may be 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less.

Cuの含有量には特に制限はない。例えば0.05質量%以上0.50質量%以下であってもよい。Cuを0.05質量%以上含むことにより高温で焼結する場合に異常粒成長が生じにくくなる。また、低温で焼結する場合でもHk/HcJが十分に高くなりやすくなる。Cuを0.50質量%以下、含むことにより、Brが向上しやすくなる。 There is no particular limit to the Cu content. For example, it may be 0.05% by mass or more and 0.50% by mass or less. By including 0.05% by mass or more of Cu, abnormal grain growth is less likely to occur when sintering at high temperatures. In addition, even when sintering at low temperatures, Hk/HcJ tends to be sufficiently high. By including 0.50% by mass or less of Cu, Br tends to be improved.

Gaの含有量には特に制限はない。例えば0質量%以上1.0質量%以下であってもよい。Gaを含むことにより高温で焼結する場合に異常粒成長が生じにくくなる。さらに、低温で焼結する場合でもHk/HcJが十分に高くなりやすくなる。さらに、HcJも向上しやすくなる。Gaを1.0質量%以下含むことによりBrが向上しやすくなる。 There is no particular limit to the Ga content. For example, it may be 0% by mass or more and 1.0% by mass or less. By including Ga, abnormal grain growth is less likely to occur when sintering at high temperatures. Furthermore, even when sintering at low temperatures, Hk/HcJ tends to be sufficiently high. Furthermore, HcJ also tends to be improved. By including 1.0% by mass or less of Ga, Br tends to be improved.

Alの含有量には特に制限はない。例えば0.05質量%以上1.00質量%以下であってもよい。Alを0.05質量%以上含むことによりHcJが向上しやすくなる。また、高温で焼結する場合でも異常粒成長が生じにくくなる。さらに低温で焼結する場合でもHk/HcJが十分に高くなりやすくなる。Alを1.00質量%以下含むことによりBrが向上しやすくなる。 There is no particular limit to the Al content. For example, it may be 0.05% by mass or more and 1.00% by mass or less. By including 0.05% by mass or more of Al, HcJ is more likely to be improved. In addition, abnormal grain growth is less likely to occur even when sintering at high temperatures. Furthermore, Hk/HcJ is more likely to be sufficiently high even when sintering at low temperatures. By including 1.00% by mass or less of Al, Br is more likely to be improved.

Zrの含有量には特に制限はない。例えば0.05質量%以上1.00質量%以下であってもよい。Zrを0.05質量%以上含むことにより、低温で焼結する場合でもHk/HcJが十分に高くなりやすくなる。また、高温で焼結する場合でも異常粒成長が生じにくくなる。Zrを1.00質量%以下含むことによりBrが向上しやすくなる。 There is no particular limit to the Zr content. For example, it may be 0.05% by mass or more and 1.00% by mass or less. By including 0.05% by mass or more of Zr, Hk/HcJ tends to be sufficiently high even when sintering at low temperatures. In addition, abnormal grain growth is less likely to occur even when sintering at high temperatures. By including 1.00% by mass or less of Zr, Br tends to be improved.

Feの含有量は、R-T-B系永久磁石用合金の構成要素における実質的な残部である。Feの含有量が実質的な残部であるとは、R、Fe、Co、B、M以外の元素の合計含有量が1.0質量%以下である場合を指す。 The Fe content is the substantial balance in the components of the R-T-B permanent magnet alloy. The Fe content being the substantial balance means that the total content of elements other than R, Fe, Co, B, and M is 1.0 mass% or less.

本実施形態に係るR-T-B系永久磁石用合金を用いて作製されるR-T-B系永久磁石は、任意の形状に加工されて使用される。R-T-B系永久磁石の形状は特に限定されるものではなく、例えば、直方体、六面体、平板状、四角柱などの柱状、R-T-B系永久磁石の断面形状がC型の円筒状等の任意の形状とすることができる。 The R-T-B system permanent magnets produced using the alloy for R-T-B system permanent magnets according to this embodiment can be processed into any shape before use. The shape of the R-T-B system permanent magnet is not particularly limited, and can be any shape, such as a rectangular parallelepiped, hexahedron, flat plate, or columnar shape such as a square prism, or a C-shaped cylinder in the cross section of the R-T-B system permanent magnet.

また、R-T-B系永久磁石には、当該磁石を加工して着磁した磁石製品と、当該磁石を着磁していない磁石製品との両方が含まれる。 In addition, R-T-B permanent magnets include both magnet products that are made by processing and magnetizing the magnet, and magnet products that are not magnetized.

<R-T-B系永久磁石用合金の製造方法>
R-T-B系永久磁石用合金を製造する方法の一例として、図9に示す鋳造装置を用いるストリップキャスト法により製造する方法を説明する。
<Method of manufacturing R-T-B based permanent magnet alloy>
As an example of a method for producing an RTB system permanent magnet alloy, a strip casting method using a casting apparatus shown in FIG. 9 will be described.

図9に示す鋳造装置は、冷却ロール21、タンディッシュ23を有する。また、図9には図示していないが、鋳造装置は耐火物るつぼおよび捕集コンテナなど、鋳造装置の部品として周知の部品を有していてもよい。耐火物るつぼの種類には特に制限はない。例えばアルミナるつぼ、ムライトるつぼ、ジルコニアるつぼなどが挙げられる。冷却ロール21の材質には特に制限はない。例えば、銅、銅合金、銅の表面にメッキまたは溶射を行ったもの、銅合金の表面にメッキまたは溶射を行ったものなどが挙げられる。 The casting apparatus shown in FIG. 9 has a chill roll 21 and a tundish 23. Although not shown in FIG. 9, the casting apparatus may also have well-known components of a casting apparatus, such as a refractory crucible and a collection container. There is no particular limit to the type of refractory crucible. Examples include an alumina crucible, a mullite crucible, and a zirconia crucible. There is no particular limit to the material of the chill roll 21. Examples include copper, copper alloys, copper with a plated or sprayed surface, and copper alloys with a plated or sprayed surface.

まず、目的とするR-T-B系永久磁石用合金の合金組成となるように原料金属を秤量し、混合して原料混合物を得る。 First, the raw metals are weighed out to obtain the desired alloy composition for the R-T-B permanent magnet alloy, and then mixed to obtain a raw material mixture.

次に、得られた原料混合物を耐火物るつぼに装填し、装填された原料混合物を溶融させて合金溶湯を得る。原料混合物を溶融させる方法には特に制限はない。例えば、原料混合物を装填した耐火物るつぼを高周波真空誘導炉内に設置して加熱する方法が挙げられる。 Next, the obtained raw material mixture is loaded into a refractory crucible, and the loaded raw material mixture is melted to obtain a molten alloy. There are no particular limitations on the method for melting the raw material mixture. For example, a method in which the refractory crucible loaded with the raw material mixture is placed in a high-frequency vacuum induction furnace and heated can be mentioned.

そして、図9に示す鋳造装置を用いるストリップキャスト法により、得られた合金溶湯を鋳造して鋳造合金薄帯(R-T-B系永久磁石用合金)を得る。具体的には、タンディッシュ23を介して、内部が水冷された冷却ロール21に合金溶湯25を供給する。冷却ロール21上に供給された合金溶湯25は冷却されてタンディッシュ23の反対側で冷却ロール21から離脱し、鋳造合金薄帯として回収される。 Then, the obtained molten alloy is cast by a strip casting method using the casting device shown in FIG. 9 to obtain a cast alloy ribbon (alloy for R-T-B type permanent magnets). Specifically, the molten alloy 25 is supplied to a cooling roll 21, the inside of which is water-cooled, via a tundish 23. The molten alloy 25 supplied onto the cooling roll 21 is cooled and detached from the cooling roll 21 on the opposite side of the tundish 23, and is recovered as a cast alloy ribbon.

鋳造合金薄帯のうち、冷却ロール21に接する面がロール面、ロール面の反対側の面が自由面である。ロール面は自由面と比較して冷却ロール21により急激に冷却される。ここで、組織5などの非柱状晶組織は通常組織よりも冷却速度が速い場合に生成しやすい。非柱状晶組織の中でもチル晶組織は冷却速度が特に速い場合に生成しやすい。したがって、ロール面は自由面と比較してチル晶組織が生成しやすく非柱状晶組織が生成しやすい。なお、図1~8は全て左側にロール面がある。 The surface of the cast alloy ribbon that contacts the chill roll 21 is the roll surface, and the surface opposite the roll surface is the free surface. The roll surface is cooled more rapidly by the chill roll 21 than the free surface. Here, non-columnar crystal structures such as structure 5 are more likely to form when the cooling rate is faster than that of normal structures. Among non-columnar crystal structures, chill crystal structures are more likely to form when the cooling rate is particularly fast. Therefore, chill crystal structures and non-columnar crystal structures are more likely to form on the roll surface than on the free surface. Note that the roll surface is on the left side in all of Figures 1 to 8.

上記の各組織の面積割合を算出するための観察範囲の位置には特に制限はないが、厚さ方向に平行な方向の長さについては、R-T-B系永久磁石用合金全体が含まれる長さ、すなわち合金の厚さとすることが好ましい。ロール面近傍と自由面近傍との両方が観察範囲に含まれるようにするためである。厚さ方向に垂直な方向の長さについては、少なくとも180μmの長さを設定することが好ましい。いいかえれば、少なくとも180μm×(合金の厚さ)の範囲が観察範囲に入るように観察倍率を決定する。 There are no particular limitations on the position of the observation range for calculating the area ratio of each of the above structures, but the length parallel to the thickness direction is preferably a length that includes the entire R-T-B permanent magnet alloy, i.e., the thickness of the alloy. This is to ensure that both the vicinity of the roll surface and the vicinity of the free surface are included in the observation range. The length perpendicular to the thickness direction is preferably set to a length of at least 180 μm. In other words, the observation magnification is determined so that the observation range includes a range of at least 180 μm x (thickness of the alloy).

各組織の面積割合は、主に合金溶湯25の温度(鋳造温度)、合金溶湯25の組成、冷却ロール21のロール面粗さRz、ロール面粗さRzに影響を及ぼす凹凸の形状、溶湯ヘッド圧27、冷却ロール21のロール周速度、および冷却ロール21への合金溶湯25の供給速度(合金溶湯25と冷却ロール21との単位接触幅あたりの供給速度)により変化する。合金溶湯25の温度は例えば1300~1600℃である。冷却ロール21のロール面粗さRzは例えば10~50μmである。冷却ロール21のロール周速度は例えば0.5~2.5m/sである。冷却ロール21への合金溶湯25の供給速度は例えば0.5~2.5kg/(min・cm)である。 The area ratio of each structure varies mainly depending on the temperature of the molten alloy 25 (casting temperature), the composition of the molten alloy 25, the roll surface roughness Rz of the chill roll 21, the shape of the irregularities that affect the roll surface roughness Rz, the molten metal head pressure 27, the roll circumferential speed of the chill roll 21, and the supply speed of the molten alloy 25 to the chill roll 21 (supply speed per unit contact width between the molten alloy 25 and the chill roll 21). The temperature of the molten alloy 25 is, for example, 1300 to 1600°C. The roll surface roughness Rz of the chill roll 21 is, for example, 10 to 50 μm. The roll circumferential speed of the chill roll 21 is, for example, 0.5 to 2.5 m/s. The supply speed of the molten alloy 25 to the chill roll 21 is, for example, 0.5 to 2.5 kg/(min·cm).

以下、溶湯ヘッド圧27について説明する。溶湯ヘッド圧27とは、冷却ロール21に接触する合金溶湯25の深さのことである。溶湯ヘッド圧27が大きいほど、合金溶湯25が自重により冷却ロール21に押し付けられる圧力が強くなる。そのため、溶湯ヘッド圧27が大きいほど、合金溶湯25と冷却ロール21とが強く密着し、合金溶湯25から冷却ロール21への熱伝達率が高くなる。同時に、冷却ロール21と接触する合金溶湯25の長さも変化する。したがって、他の条件が同一であれば、溶湯ヘッド圧27が高い方が、鋳造合金薄帯が厚くなる。実際には他の鋳造条件とあわせて溶湯ヘッド圧27を適宜選択する。 The molten metal head pressure 27 will be explained below. The molten metal head pressure 27 refers to the depth of the molten alloy 25 in contact with the chill roll 21. The higher the molten metal head pressure 27, the stronger the pressure with which the molten alloy 25 is pressed against the chill roll 21 by its own weight. Therefore, the higher the molten metal head pressure 27, the stronger the adhesion between the molten alloy 25 and the chill roll 21, and the higher the heat transfer rate from the molten alloy 25 to the chill roll 21. At the same time, the length of the molten alloy 25 in contact with the chill roll 21 also changes. Therefore, if other conditions are the same, the higher the molten metal head pressure 27, the thicker the cast alloy ribbon will be. In practice, the molten metal head pressure 27 is selected appropriately in accordance with other casting conditions.

上記の通り、冷却速度が速いほど非柱状晶組織(チル晶組織)が生成しやすくなる。したがって、溶湯ヘッド圧27が大きいほど非柱状晶組織(チル晶組織)の面積割合が大きくなる傾向にある。 As mentioned above, the faster the cooling rate, the easier it is for non-columnar crystal structure (chilled crystal structure) to form. Therefore, the greater the molten metal head pressure 27, the greater the area proportion of non-columnar crystal structure (chilled crystal structure).

溶湯ヘッド圧27を大きくする方法としては、タンディッシュ23内における合金溶湯25の量を増やす方法が挙げられる。タンディッシュ23内における合金溶湯25の量を増やす方法としては、タンディッシュ23への合金溶湯25の供給速度を速くする方法が挙げられる。タンディッシュ23への合金溶湯25の供給速度が速くなれば鋳造合金薄帯が厚くなる。鋳造合金薄帯の厚さを変化させずに溶湯ヘッド圧27を大きくする方法としては、冷却ロール21の周速度を速くする方法が挙げられる。 One method for increasing the molten metal head pressure 27 is to increase the amount of molten alloy 25 in the tundish 23. One method for increasing the amount of molten alloy 25 in the tundish 23 is to increase the speed at which the molten alloy 25 is supplied to the tundish 23. If the speed at which the molten alloy 25 is supplied to the tundish 23 is increased, the cast alloy ribbon will become thicker. One method for increasing the molten metal head pressure 27 without changing the thickness of the cast alloy ribbon is to increase the peripheral speed of the cooling roll 21.

すなわち、同じ厚さの鋳造合金薄帯を作製する場合には、合金溶湯25の供給速度が速く、冷却ロール21の周速度が速い場合には溶湯ヘッド圧27が大きくなり、合金溶湯25の供給速度が遅く、冷却ロール21の周速度が遅い場合には溶湯ヘッド圧27が小さくなる。 In other words, when producing a cast alloy ribbon of the same thickness, if the supply rate of the molten alloy 25 is fast and the peripheral speed of the chill roll 21 is fast, the molten metal head pressure 27 will be large, and if the supply rate of the molten alloy 25 is slow and the peripheral speed of the chill roll 21 is slow, the molten metal head pressure 27 will be small.

<R-T-B系永久磁石の製造方法>
上記の方法で製造したR-T-B系永久磁石用合金を用いてR-T-B系永久磁石を製造する方法には特に制限はない。例えば、以下の工程を有する方法が挙げられる。
(a)R-T-B系永久磁石用合金を粉砕する粉砕工程
(b)得られた合金粉末を成形する成形工程
(c)成形体を焼結し、R-T-B系永久磁石を得る焼結工程
(d)R-T-B系永久磁石を時効処理する時効処理工程
(e)R-T-B系永久磁石を冷却する冷却工程
(f)R-T-B系永久磁石を加工する加工工程
(g)R-T-B系永久磁石の粒界に重希土類元素を拡散させる粒界拡散工程
(h)R-T-B系永久磁石に表面処理する表面処理工程
<Method of manufacturing R-T-B based permanent magnets>
There is no particular limitation on the method for producing an R-T-B system permanent magnet using the R-T-B system permanent magnet alloy produced by the above method. For example, a method having the following steps may be mentioned.
(a) a grinding process for grinding an alloy for an R-T-B system permanent magnet; (b) a molding process for molding the obtained alloy powder; (c) a sintering process for sintering the molded body to obtain an R-T-B system permanent magnet; (d) an aging treatment process for ageing the R-T-B system permanent magnet; (e) a cooling process for cooling the R-T-B system permanent magnet; (f) a processing process for machining the R-T-B system permanent magnet; (g) a grain boundary diffusion process for diffusing a heavy rare earth element into the grain boundaries of the R-T-B system permanent magnet; and (h) a surface treatment process for surface-treating the R-T-B system permanent magnet.

[粉砕工程]
R-T-B系永久磁石用合金を粉砕する(粉砕工程)。粉砕工程は、粒径が数百μm~数mm程度になるまで粉砕する粗粉砕工程と、粒径が数μm程度になるまで微粉砕する微粉砕工程とがある。
[Crushing process]
The R-T-B based permanent magnet alloy is pulverized (pulverization process). The pulverization process includes a coarse pulverization process in which the alloy is pulverized to a particle size of several hundred μm to several mm, and a fine pulverization process in which the alloy is pulverized to a particle size of about several μm.

(粗粉砕工程)
R-T-B系永久磁石用合金を粒径が数百μm~数mm程度になるまで粗粉砕する(粗粉砕工程)。これにより、R-T-B系永久磁石用合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、例えばR-T-B系永久磁石用合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づいて水素を放出させ、脱水素を行なうことで自己崩壊的な粉砕を生じさせる(水素吸蔵粉砕)ことによって行うことができる。
(Coarse grinding process)
The R-T-B system permanent magnet alloy is coarsely pulverized until the particle size is about several hundred μm to several mm (coarse pulverization step). This produces a coarsely pulverized powder of the R-T-B system permanent magnet alloy. The coarse pulverization can be performed, for example, by absorbing hydrogen into the R-T-B system permanent magnet alloy, and then releasing the hydrogen based on the difference in the amount of hydrogen absorbed between different phases, thereby causing self-destructive pulverization by dehydrogenation (hydrogen absorption pulverization).

なお、粗粉砕工程は、上記のように水素吸蔵粉砕を用いる以外に、不活性ガス雰囲気中にて、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等の粗粉砕機を用いて行うようにしてもよい。 In addition to using hydrogen absorption pulverization as described above, the coarse pulverization process may be performed in an inert gas atmosphere using a coarse pulverizer such as a stamp mill, jaw crusher, or Braun mill.

また、酸素濃度は、各製造工程における雰囲気の制御等により調節される。高い磁気特性を得る観点からは、最終的に得られるR-T-B系永久磁石の酸素量を低くしてもよい。このためには、粉砕工程から後述する焼結工程までの各工程の酸素濃度を100ppm以下としてもよい。 The oxygen concentration is adjusted by controlling the atmosphere in each manufacturing process. From the viewpoint of obtaining high magnetic properties, the amount of oxygen in the final R-T-B permanent magnet may be reduced. To achieve this, the oxygen concentration in each process from the crushing process to the sintering process described below may be set to 100 ppm or less.

(微粉砕工程)
R-T-B系永久磁石用合金を粗粉砕した後、得られたR-T-B系永久磁石用合金の粗粉砕粉末を平均粒子径が数μm程度になるまで微粉砕する(微粉砕工程)。これにより、R-T-B系永久磁石用合金の微粉砕粉末を得る。粗粉砕した粉末を更に微粉砕することで、例えば1μm以上10μm以下、または3μm以上5μm以下の粒子を有する微粉砕粉末を得ることができる。
(Fine pulverization process)
After the R-T-B permanent magnet alloy is coarsely pulverized, the obtained coarsely pulverized powder of the R-T-B permanent magnet alloy is finely pulverized until the average particle size is about several μm (fine pulverization step). In this way, finely pulverized powder of the R-T-B permanent magnet alloy is obtained. By further finely pulverizing the coarsely pulverized powder, finely pulverized powder having particles of, for example, 1 μm to 10 μm, or 3 μm to 5 μm can be obtained.

微粉砕は、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて粗粉砕した粉末の更なる粉砕を行なうことで実施される。ジェットミルは、高圧の不活性ガス(たとえば、Nガス)を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により原料合金の粗粉砕粉末を加速して原料合金の粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットまたは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。 Fine pulverization is performed by further pulverizing the coarsely pulverized powder using a fine pulverizer such as a jet mill, a ball mill, a vibration mill, a wet attritor, etc., while appropriately adjusting conditions such as pulverization time. A jet mill is a method in which a high-pressure inert gas (e.g., N2 gas) is released from a narrow nozzle to generate a high-speed gas flow, and the high-speed gas flow accelerates the coarsely pulverized powder of the raw alloy, causing collisions between the coarsely pulverized powder of the raw alloy and with a target or a container wall, thereby pulverizing the powder.

原料合金の粗粉砕粉末を微粉砕する際、ステアリン酸亜鉛、尿素、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の粉砕助剤を添加することにより、成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。 When the coarsely crushed powder of the raw alloy is finely crushed, adding a grinding aid such as zinc stearate, urea, stearic acid amide, or oleic acid amide can produce a finely crushed powder with a high degree of orientation during molding.

[成形工程]
微粉砕粉末を目的の形状に成形する(成形工程)。成形工程では、微粉砕粉末を、電磁石に抱かれた金型内に充填して加圧することによって、微粉砕粉末を任意の形状に成形する。このとき、磁場を印加しながら行い、磁場印加によって微粉砕粉末に所定の配向を生じさせ、結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。これにより成形体が得られる。得られる成形体は、特定方向に配向するので、より磁性の強い異方性を有するR-T-B系永久磁石が得られる。
[Molding process]
The finely pulverized powder is molded into a desired shape (molding process). In the molding process, the finely pulverized powder is filled into a die surrounded by an electromagnet and pressurized to mold the finely pulverized powder into a desired shape. This is done while applying a magnetic field, which causes a specific orientation in the finely pulverized powder, and molding is performed in the magnetic field with the crystal axes oriented. This results in a molded body. The obtained molded body is oriented in a specific direction, resulting in an R-T-B system permanent magnet with stronger magnetic anisotropy.

成形時の加圧は、30MPa~300MPaで行ってもよい。印加する磁場は、950kA/m~1600kA/mであってもよい。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場とを併用することもできる。 The pressure applied during molding may be 30 MPa to 300 MPa. The magnetic field applied may be 950 kA/m to 1600 kA/m. The magnetic field applied is not limited to a static magnetic field, and may also be a pulsed magnetic field. A static magnetic field and a pulsed magnetic field may also be used in combination.

なお、成形方法としては、上記のように微粉砕粉末をそのまま成形する乾式成形のほか、微粉砕粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。 As for the molding method, in addition to the dry molding in which the finely pulverized powder is molded as is as described above, wet molding can also be used in which a slurry in which the finely pulverized powder is dispersed in a solvent such as oil is molded.

微粉砕粉末を成形して得られる成形体の形状は特に限定されるものではなく、例えば直方体、平板状、柱状、リング状等、所望とするR-T-B系永久磁石の形状に応じて任意の形状とすることができる。 The shape of the compact obtained by compacting the finely pulverized powder is not particularly limited, and can be any shape depending on the desired shape of the R-T-B system permanent magnet, such as a rectangular parallelepiped, flat plate, column, ring, etc.

[焼結工程]
磁場中で成形し、目的の形状に成形して得られた成形体を真空または不活性ガス雰囲気中で焼結し、R-T-B系永久磁石を得る(焼結工程)。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要がある。成形体に対して、例えば、真空中または不活性ガスの存在下、1000℃以上1200℃以下で1時間以上48時間以下、加熱することにより焼結する。これにより、微粉砕粉末が液相焼結を生じ、主相粒子の体積比率が向上したR-T-B系永久磁石(R-T-B系磁石の焼結体)が得られる。成形体を焼結して焼結体を得た後は、生産効率を向上させる観点から焼結体を急冷してもよい。
[Sintering process]
The compact obtained by molding in a magnetic field and forming into a desired shape is sintered in a vacuum or inert gas atmosphere to obtain an R-T-B system permanent magnet (sintering process). The sintering temperature needs to be adjusted depending on various conditions such as the composition, the pulverization method, the particle size and particle size distribution, etc. The compact is sintered, for example, by heating in a vacuum or in the presence of an inert gas at 1000°C to 1200°C for 1 hour to 48 hours. This causes liquid phase sintering of the finely pulverized powder, and an R-T-B system permanent magnet (a sintered body of an R-T-B system magnet) with an improved volume ratio of main phase particles is obtained. After sintering the compact to obtain a sintered body, the sintered body may be quenched from the viewpoint of improving production efficiency.

[時効処理工程]
成形体を焼結した後、R-T-B系永久磁石を時効処理する(時効処理工程)。焼結後、得られたR-T-B系永久磁石を焼結時よりも低い温度で保持することなどによって、R-T-B系永久磁石に時効処理を施す。時効処理は、例えば、700℃以上1000℃以下の温度で10分から6時間、更に500℃から700℃の温度で10分から6時間加熱する2段階加熱や、600℃付近の温度で10分から6時間加熱する1段階加熱等、時効処理を施す回数に応じて適宜処理条件を調整する。このような時効処理によって、R-T-B系永久磁石の磁気特性を向上させることができる。また、時効処理工程は後述する加工工程の後に行ってもよい。
[Aging treatment process]
After sintering the compact, the R-T-B system permanent magnet is subjected to aging treatment (aging treatment step). After sintering, the R-T-B system permanent magnet obtained is subjected to aging treatment by holding it at a temperature lower than that at the time of sintering. The aging treatment may be, for example, a two-stage heating at a temperature of 700°C or higher and 1000°C or lower for 10 minutes to 6 hours, and then a one-stage heating at a temperature of 500°C to 700°C for 10 minutes to 6 hours, or a one-stage heating at a temperature of about 600°C for 10 minutes to 6 hours, and the treatment conditions are appropriately adjusted depending on the number of times the aging treatment is performed. Such aging treatment can improve the magnetic properties of the R-T-B system permanent magnet. The aging treatment step may also be performed after the processing step described below.

[冷却工程]
R-T-B系永久磁石に時効処理を施した後、R-T-B系永久磁石はArガス雰囲気中で急冷を行う(冷却工程)。これにより、本実施形態に係るR-T-B系永久磁石を得ることができる。冷却速度は、特に限定されるものではなく、30℃/min以上としてもよい。
[Cooling process]
After the R-T-B system permanent magnet is subjected to aging treatment, the R-T-B system permanent magnet is rapidly cooled in an Ar gas atmosphere (cooling step). This makes it possible to obtain the R-T-B system permanent magnet according to this embodiment. The cooling rate is not particularly limited, and may be 30°C/min or more.

[加工工程]
得られたR-T-B系永久磁石は、必要に応じて所望の形状に加工してもよい(加工工程)。加工方法は、例えば切断、研削などの形状加工や、バレル研磨などの面取り加工などが挙げられる。
[Processing process]
The obtained R-T-B system permanent magnet may be processed into a desired shape as necessary (processing step). Processing methods include, for example, shaping such as cutting and grinding, and chamfering such as barrel polishing.

[粒界拡散工程]
加工されたR-T-B系永久磁石の粒界に対して、さらに重希土類元素を拡散させてもよい(粒界拡散工程)。粒界拡散の方法には特に制限はない。例えば、塗布または蒸着等により重希土類元素を含む化合物をR-T-B系永久磁石の表面に付着させた後に熱処理を行うことで実施してもよい。また、重希土類元素の蒸気を含む雰囲気中でR-T-B系永久磁石に対して熱処理を行うことで実施してもよい。粒界拡散により、R-T-B系永久磁石のHcJをさらに向上させることができる。
[Grain boundary diffusion process]
A heavy rare earth element may be further diffused into the grain boundaries of the processed R-T-B system permanent magnet (grain boundary diffusion step). There are no particular limitations on the method of grain boundary diffusion. For example, it may be carried out by attaching a compound containing a heavy rare earth element to the surface of the R-T-B system permanent magnet by coating or vapor deposition, etc., and then carrying out a heat treatment. It may also be carried out by carrying out a heat treatment on the R-T-B system permanent magnet in an atmosphere containing vapor of a heavy rare earth element. Grain boundary diffusion can further improve the HcJ of the R-T-B system permanent magnet.

[表面処理工程]
以上の工程により得られたR-T-B系永久磁石は、めっきや樹脂被膜や酸化処理、化成処理などの表面処理を施してもよい(表面処理工程)。
[Surface treatment process]
The RTB system permanent magnet obtained by the above steps may be subjected to a surface treatment such as plating, resin coating, oxidation treatment, or chemical conversion treatment (surface treatment step).

なお、本実施形態では、加工工程、粒界拡散工程、表面処理工程を行っているが、これらの工程は必ずしも行う必要はない。 In this embodiment, a processing step, a grain boundary diffusion step, and a surface treatment step are performed, but these steps do not necessarily have to be performed.

以上のようにして得られる本実施形態に係るR-T-B系永久磁石は、良好な磁気特性を有するとともに、焼結温度幅が広い。その結果、本実施形態に係るR-T-B系永久磁石は、安定して生産が可能な磁石となる。 The R-T-B system permanent magnet according to this embodiment obtained in the above manner has good magnetic properties and a wide sintering temperature range. As a result, the R-T-B system permanent magnet according to this embodiment is a magnet that can be produced stably.

このようにして得られる本実施形態に係るR-T-B系永久磁石は、例えば、ロータ表面に磁石を取り付けた表面磁石型(Surface Permanent Magnet:SPM)回転機、インナーロータ型のブラシレスモータのような内部磁石埋込型(Interior Permanent Magnet:IPM)回転機、PRM(Permanent magnet Reluctance Motor)などの磁石として好適に用いられる。具体的には、本実施形態に係るR-T-B系永久磁石は、ハードディスクドライブのハードディスク回転駆動用スピンドルモータやボイスコイルモータ、電気自動車やハイブリッドカー用モータ、自動車の電動パワーステアリング用モータ、工作機械のサーボモータ、携帯電話のバイブレータ用モータ、プリンタ用モータ、発電機用モータ等の用途として好適に用いられる。 The R-T-B permanent magnet according to the present embodiment thus obtained is suitable for use as a magnet in, for example, a surface permanent magnet (SPM) rotating machine with a magnet attached to the rotor surface, an interior permanent magnet (IPM) rotating machine such as an inner rotor brushless motor, or a permanent magnet reluctance motor (PRM). Specifically, the R-T-B permanent magnet according to the present embodiment is suitable for use in spindle motors and voice coil motors for rotating the hard disks of hard disk drives, motors for electric and hybrid cars, motors for electric power steering in automobiles, servo motors for machine tools, motors for vibrators in mobile phones, motors for printers, motors for generators, and the like.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various ways within the scope of the present invention.

以下、実施例により発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The invention will be described in more detail below with reference to examples, but the invention is not limited to these examples.

(R-T-B系永久磁石用合金の作製)
Ndメタル(純度99質量%以上)、NdとPrとの合金(ジジム、純度99質量%以上)、Tbメタル(純度99質量%以上)と、フェロボロン(Fe含有量80質量%、B含有量20質量%)、Feメタル(純度99質量%以上)、Coメタル(純度99質量%以上)、Zrメタル(純度99質量%以上)、Cuメタル(純度99質量%)、Alメタル(純度99質量%以上)、Gaメタル(純度99質量%以上)を、下記の表1に示す合金組成になるように秤量し、混合して原料混合物を得た。表1における「T.RE」は希土類元素(Nd、Pr、DyおよびTb)の合計含有量(質量%)、「T.RL」は軽希土類元素(NdおよびPr)の合計含有量(質量%)である。「bal.」は残部である。Feの含有量を「bal.」と記載するのは、Feの含有量が表1に記載した元素以外の元素を含むR-T-B系永久磁石用合金全体を100質量%とした場合の残部であることを示すためである。
(Preparation of R-T-B based permanent magnet alloy)
Nd metal (purity 99% by mass or more), an alloy of Nd and Pr (didymium, purity 99% by mass or more), Tb metal (purity 99% by mass or more), ferroboron (Fe content 80% by mass, B content 20% by mass), Fe metal (purity 99% by mass or more), Co metal (purity 99% by mass or more), Zr metal (purity 99% by mass or more), Cu metal (purity 99% by mass or more), Al metal (purity 99% by mass or more), and Ga metal (purity 99% by mass or more) were weighed out to obtain the alloy composition shown in Table 1 below and mixed to obtain a raw material mixture. In Table 1, "T.RE" is the total content (mass%) of rare earth elements (Nd, Pr, Dy, and Tb), and "T.RL" is the total content (mass%) of light rare earth elements (Nd and Pr). "bal." is the remainder. The Fe content is expressed as "bal." to indicate that the Fe content is the remainder when the entire R-T-B system permanent magnet alloy containing elements other than the elements listed in Table 1 is taken as 100 mass %.

得られた原料混合物をアルミナるつぼに装填した。原料混合物を装填したアルミナるつぼを高周波真空誘導炉内に設置した後に高周波真空誘導炉内をArで置換した。そして、高周波真空誘導炉内を加熱することでアルミナるつぼに装填された原料混合物を溶融させて合金溶湯を得た。図9に示す鋳造装置を用いるストリップキャスト法により、得られた合金溶湯を鋳造して鋳造合金薄帯(R-T-B系永久磁石用合金)を得た。鋳造はAr雰囲気中で行った。 The obtained raw material mixture was loaded into an alumina crucible. The alumina crucible loaded with the raw material mixture was placed in a high-frequency vacuum induction furnace, and the atmosphere inside the high-frequency vacuum induction furnace was then replaced with Ar. The high-frequency vacuum induction furnace was then heated to melt the raw material mixture loaded into the alumina crucible, thereby obtaining a molten alloy. The obtained molten alloy was cast by a strip casting method using the casting device shown in Figure 9, to obtain a cast alloy ribbon (R-T-B system alloy for permanent magnets). Casting was performed in an Ar atmosphere.

合金溶湯の温度、冷却ロールのロール面粗さRz、および溶湯ヘッド圧は表2に記載されたR-T-B系希永久磁石用合金が得られるように適宜選択した。具体的には、合金溶湯の温度(鋳造温度)が1300~1600℃、冷却ロールのロール面粗さRzが5~50μm、溶湯ヘッド圧が5~25mmの範囲内で適宜、選択した。また、冷却ロールの材質は銅合金とした。冷却ロールのロール周速度、および冷却ロールへの溶湯の供給速度(溶湯と冷却ロールの単位接触幅あたりの供給速度)は下記の表2に示す値となるように調整した。 The temperature of the molten alloy, the roll surface roughness Rz of the chill roll, and the molten metal head pressure were appropriately selected so as to obtain the R-T-B rare permanent magnet alloy shown in Table 2. Specifically, the temperature of the molten alloy (casting temperature) was selected within the range of 1300 to 1600°C, the roll surface roughness Rz of the chill roll was selected within the range of 5 to 50 μm, and the molten metal head pressure was selected within the range of 5 to 25 mm. The material of the chill roll was a copper alloy. The roll peripheral speed of the chill roll and the supply speed of the molten metal to the chill roll (supply speed per unit contact width between the molten metal and the chill roll) were adjusted to the values shown in Table 2 below.

(各組織の面積比率の測定)
電子顕微鏡(日本電子製)を用いてR-T-B系永久磁石用合金における各組織の面積比率を測定した。
(Measurement of the area ratio of each tissue)
The area ratio of each structure in the RTB system permanent magnet alloy was measured using an electron microscope (manufactured by JEOL Ltd.).

まず、評価用サンプルを採取した。具体的には、1製造ロット分のR-T-B系永久磁石用合金が上記のストリップキャスト法により供給される工程にて、一定時間間隔で供給されるR-T-B系永久磁石用合金から合金片をサンプリングした。R-T-B系永久磁石用合金から無作為に30枚の合金片を採取して各合金片を評価用サンプルとした。 First, samples for evaluation were taken. Specifically, in the process in which one production lot of R-T-B permanent magnet alloy is supplied by the above-mentioned strip casting method, alloy pieces were sampled from the R-T-B permanent magnet alloy supplied at regular time intervals. Thirty alloy pieces were randomly taken from the R-T-B permanent magnet alloy, and each alloy piece was used as an evaluation sample.

次に、採取した評価用サンプルの厚さを測定した。そして、30枚の評価用サンプルのうち、厚さが2、3、4番目に厚いサンプルを厚めサンプル、14、15、16番目に厚いサンプルを平均付近サンプル、27、28、29番目に厚いサンプルを薄めサンプルとして選別した。 Next, the thickness of the evaluation samples was measured. Of the 30 evaluation samples, the second, third, and fourth thickest samples were selected as thick samples, the 14th, 15th, and 16th thickest samples were selected as near-average samples, and the 27th, 28th, and 29th thickest samples were selected as thin samples.

次に、選別した9枚の評価用サンプルのそれぞれについて、断面における各組織の面積比率を測定した。具体的には、電子顕微鏡の倍率を350倍として観察範囲を設定した。観察範囲としては、各評価用サンプルの観察面のうち、平均的な状態である部分を選択した。また、観察範囲の厚さ方向の長さは各サンプルの平均厚さとした。ロール面と自由面との両方が含まれるようにするためである。また、厚さ方向に垂直な方向の長さは270μmとした。そして、上記の9枚のサンプルについて各組織の面積比率を測定し、平均した。結果を表2に示す。なお、表2の「組織3+5」欄は組織3と組織5との合計面積比率を表す。表2の「組織1a+1b+3+5」欄は組織1aと組織1bと組織3と組織5との合計面積比率を表す。 Next, the area ratio of each texture in the cross section was measured for each of the nine selected evaluation samples. Specifically, the observation range was set at 350x magnification of the electron microscope. The observation range was selected from the observation surface of each evaluation sample in an average state. The length of the observation range in the thickness direction was set to the average thickness of each sample. This is to include both the roll surface and the free surface. The length perpendicular to the thickness direction was set to 270 μm. The area ratio of each texture was measured for the nine samples and averaged. The results are shown in Table 2. The "Texture 3 + 5" column in Table 2 represents the total area ratio of texture 3 and texture 5. The "Texture 1a + 1b + 3 + 5" column in Table 2 represents the total area ratio of texture 1a, texture 1b, texture 3, and texture 5.

(R-T-B系永久磁石の作製)
R-T-B系永久磁石用合金に対して室温で水素を吸蔵させた後、真空中で600℃、1時間の脱水素を行う水素粉砕処理(粗粉砕)を行い、合金粉末(粗粉砕粉末)を得た。なお、本実施例では、水素粉砕処理から焼結までの各工程(微粉砕および成形)を、50ppm未満の酸素濃度のAr雰囲気下または真空中で行った。
(Preparation of R-T-B based permanent magnets)
The R-T-B alloy for permanent magnets was allowed to absorb hydrogen at room temperature, and then subjected to a hydrogen pulverization treatment (coarse pulverization) in which hydrogen was removed in a vacuum at 600° C. for 1 hour, to obtain an alloy powder (coarse pulverized powder). In this example, each step from the hydrogen pulverization treatment to sintering (fine pulverization and molding) was performed in an Ar atmosphere with an oxygen concentration of less than 50 ppm or in a vacuum.

次に、合金粉末に対して、粉砕助剤として、ステアリン酸亜鉛およびステアリン酸アミドを添加し、ナウタミキサを用いて混合した。ステアリン酸亜鉛の添加量は粗粉砕粉末100質量部に対して0.05質量部である。ステアリン酸アミドの添加量は粗粉砕粉末100質量部に対して0.05質量部である。その後、ジェットミルを用いて微粉砕を行い、平均粒径が3.0μm程度の微粉砕粉末とした。 Next, zinc stearate and stearic acid amide were added to the alloy powder as grinding aids and mixed using a Nauta mixer. The amount of zinc stearate added was 0.05 parts by mass per 100 parts by mass of the coarsely ground powder. The amount of stearic acid amide added was 0.05 parts by mass per 100 parts by mass of the coarsely ground powder. After that, fine grinding was performed using a jet mill to produce a finely ground powder with an average particle size of about 3.0 μm.

得られた微粉砕粉末を、電磁石中に配置された金型内に充填し、1200kA/mの磁場を印加しながら120MPaの圧力を加える磁場中成形を行い、成形体を得た。 The resulting finely pulverized powder was filled into a die placed inside an electromagnet, and a magnetic field of 1200 kA/m was applied while a pressure of 120 MPa was applied to perform magnetic field molding, resulting in a compact.

その後、得られた成形体を、真空中にて1050℃で4時間保持して焼結した後、急冷して、表1に示す磁石組成を有する焼結体を得た。そして、得られた焼結体に対して、900℃で1時間、および、500℃で1時間(ともにAr雰囲気下)の2段階の時効処理を施し、R-T-B系永久磁石(R-T-B系焼結磁石)を得た。 The resulting compact was then sintered in a vacuum at 1050°C for 4 hours and then rapidly cooled to obtain a sintered body having the magnet composition shown in Table 1. The resulting sintered body was then subjected to a two-stage aging treatment at 900°C for 1 hour and at 500°C for 1 hour (both in an Ar atmosphere) to obtain an R-T-B system permanent magnet (R-T-B system sintered magnet).

[磁気特性]
各試料のBr、HcJおよびHk/HcJはB-Hトレーサーを用いて測定した。全ての試料について室温でBrを測定した。実施例1~4および比較例1ではHcJおよびHk/HcJを室温で測定した。その他の実施例および比較例ではHcJおよびHk/HcJを150℃で測定した。なお、本実施例でのHkは、減磁曲線の第二象限において磁化がBr×0.9であるときの磁界の値である。
[Magnetic properties]
The Br, HcJ and Hk/HcJ of each sample were measured using a B-H tracer. Br was measured for all samples at room temperature. In Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, HcJ and Hk/HcJ were measured at room temperature. In the other Examples and Comparative Examples, HcJ and Hk/HcJ were measured at 150°C. Note that Hk in this example is the value of the magnetic field when the magnetization is Br x 0.9 in the second quadrant of the demagnetization curve.

Figure 0007645121000001
Figure 0007645121000001

Figure 0007645121000002
Figure 0007645121000002

実施例1~4および比較例1より、組織5の面積比率が0.5%以上20%以下であるR-T-B系永久磁石用合金を用いて作製された実施例1~4のR-T-B系永久磁石は、組織5の面積比率が上記の範囲外である点以外は同条件で作製されたR-T-B系永久磁石用合金を用いて作製された比較例1のR-T-B系永久磁石と比較してBrが高く、HcJが同程度であり、Hk/HcJが高くなった。特に室温でのHk/HcJが高くなった。 From Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the R-T-B permanent magnets of Examples 1 to 4, which were produced using an alloy for an R-T-B permanent magnet in which the area ratio of structure 5 was 0.5% or more and 20% or less, had higher Br, comparable HcJ, and higher Hk/HcJ than the R-T-B permanent magnet of Comparative Example 1, which was produced using an alloy for an R-T-B permanent magnet produced under the same conditions except that the area ratio of structure 5 was outside the above range. In particular, the Hk/HcJ at room temperature was higher.

実施例5~11より、R-T-B系永久磁石用合金における組織1aと組織1bと組織3と組織5との合計面積比率が4.0%以上27.0%以下である実施例6~11は、R-T-B系永久磁石用合金における組織1aと組織1bと組織3と組織5との合計面積比率が4.0%未満である点以外は同条件で作製された実施例5と比較してHcJが高くなった。 From Examples 5 to 11, Examples 6 to 11, in which the total area ratio of Structure 1a, Structure 1b, Structure 3, and Structure 5 in the R-T-B permanent magnet alloy is 4.0% or more and 27.0% or less, have a higher HcJ than Example 5, which was produced under the same conditions except that the total area ratio of Structure 1a, Structure 1b, Structure 3, and Structure 5 in the R-T-B permanent magnet alloy is less than 4.0%.

実施例6~11より、R-T-B系永久磁石用合金における組織3と組織5との合計面積比率を1.0%以上24.0%以下で変化させた点以外は同条件で作製されたR-T-B系永久磁石は、R-T-B系永久磁石用合金における組織3と組織5との合計面積比率が高いほどHcJが高くなる傾向にあった。 From Examples 6 to 11, R-T-B permanent magnets produced under the same conditions except that the total area ratio of Structure 3 and Structure 5 in the R-T-B permanent magnet alloy was changed from 1.0% to 24.0% showed a tendency for the HcJ to increase as the total area ratio of Structure 3 and Structure 5 in the R-T-B permanent magnet alloy increased.

比較例2はBの含有量が0.96質量%であり他の実施例よりも高い。そのため、他の実施例に近い鋳造条件としても非柱状晶組織の面積比率、特に組織5の面積比率が低下した。その結果、実施例と比較してHcJが低下した。 In Comparative Example 2, the B content is 0.96 mass%, which is higher than the other Examples. Therefore, even under casting conditions similar to those of the other Examples, the area ratio of the non-columnar crystal structure, and in particular the area ratio of Structure 5, decreased. As a result, HcJ decreased compared to the Examples.

1…チル晶組織
3…微細点状Rリッチ相含有組織
4…点状Rリッチ相含有組織
5…微細線状Rリッチ相含有組織
6…大型点状Rリッチ相含有組織
7…通常組織
11…主相
13…Rリッチ相
21…冷却ロール
23…タンディッシュ
25…合金溶湯
27…溶湯ヘッド圧
Reference Signs List 1: Chilled crystal structure 3: Micro-dot R-rich phase-containing structure 4: Dotted R-rich phase-containing structure 5: Micro-linear R-rich phase-containing structure 6: Large dotted R-rich phase-containing structure 7: Normal structure 11: Main phase 13: R-rich phase 21: Chill roll 23: Tundish 25: Molten alloy 27: Molten metal head pressure

Claims (5)

R,TおよびBを有し、Rが希土類元素、Tが遷移金属元素、Bがホウ素であるR-T-B系永久磁石用合金であって、断面における微細線状Rリッチ相含有組織の面積比率が0.5%以上20.0%以下であり、
前記微細線状Rリッチ相含有組織と、微細点状Rリッチ相含有組織との合計面積比率が3.6%以上23.4%以下であり、
前記微細線状Rリッチ相含有組織は、前記微細線状Rリッチ相含有組織に含まれる線状Rリッチ相の長さが4~125μm、幅が0.3~10μmであり、当該線状Rリッチ相の間隔が1.0~1.8μmであり、かつ、前記微細線状Rリッチ相含有組織を局所的に前記線状Rリッチ相の長さ、幅および密集状態が異なる箇所ごとに多角形の領域に切り分けた場合に当該多角形の領域は長径が30μm以上200μm以下、短径が5μm以上150μm以下であり、
前記微細点状Rリッチ相含有組織は、前記微細点状Rリッチ相含有組織に含まれる点状Rリッチ相の寸法が円相当径で0.3~1.5μmであり、前記点状Rリッチ相の単位面積中の数が0.25個/μm 2 以上であり、かつ、前記微細点状Rリッチ相含有組織を局所的に前記点状Rリッチ相の円相当径および密集状態が異なる箇所ごとに多角形の領域に切り分けた場合に当該多角形の領域は長径が10μm以上120μm以下、短径が5μm以上80μm以下であるR-T-B系永久磁石用合金。
An R-T-B system alloy for a permanent magnet, comprising R, T and B, R being a rare earth element, T being a transition metal element and B being boron, the area ratio of a fine linear R-rich phase-containing structure in a cross section being 0.5% or more and 20.0% or less,
the total area ratio of the fine linear R-rich phase-containing structure and the fine dotted R-rich phase-containing structure is 3.6% or more and 23.4% or less;
In the fine linear R-rich phase-containing structure, the linear R-rich phases contained in the fine linear R-rich phase-containing structure have a length of 4 to 125 μm and a width of 0.3 to 10 μm, and the intervals between the linear R-rich phases are 1.0 to 1.8 μm, and when the fine linear R-rich phase-containing structure is locally cut into polygonal regions at locations where the lengths, widths and density of the linear R-rich phases differ, the polygonal regions have a major axis of 30 μm or more and 200 μm or less and a minor axis of 5 μm or more and 150 μm or less,
The R-T-B system permanent magnet alloy has a fine dotted R-rich phase-containing structure, in which the dotted R-rich phases contained in the fine dotted R-rich phase-containing structure have a size of 0.3 to 1.5 μm in terms of circle equivalent diameter, the number of the dotted R-rich phases per unit area is 0.25/μm or more , and when the fine dotted R-rich phase-containing structure is locally cut into polygonal regions at locations where the dotted R-rich phases have different circle equivalent diameters and density states, the polygonal regions have a major axis of 10 μm or more and a minor axis of 5 μm or more and 80 μm or less .
R,TおよびBを有し、Rが希土類元素、Tが遷移金属元素、Bがホウ素であるR-T-B系永久磁石用合金であって、断面における微細線状Rリッチ相含有組織の面積比率が0.5%以上20.0%以下であり、
チル晶組織と、前記微細線状Rリッチ相含有組織と、前記微細点状Rリッチ相含有組織との合計面積比率が4.3%以上26.2%以下であり、
前記微細線状Rリッチ相含有組織は、前記微細線状Rリッチ相含有組織に含まれる線状Rリッチ相の長さが4~125μm、幅が0.3~10μmであり、当該線状Rリッチ相の間隔が1.0~1.8μmであり、かつ、前記微細線状Rリッチ相含有組織を局所的に前記線状Rリッチ相の長さ、幅および密集状態が異なる箇所ごとに多角形の領域に切り分けた場合に当該多角形の領域は長径が30μm以上200μm以下、短径が5μm以上150μm以下であり、
前記微細点状Rリッチ相含有組織は、前記微細点状Rリッチ相含有組織に含まれる点状Rリッチ相の寸法が円相当径で0.3~1.5μmであり、前記点状Rリッチ相の単位面積中の数が0.25個/μm 2 以上であり、かつ、前記微細点状Rリッチ相含有組織を局所的に前記点状Rリッチ相の円相当径および密集状態が異なる箇所ごとに多角形の領域に切り分けた場合に当該多角形の領域は長径が10μm以上120μm以下、短径が5μm以上80μm以下であるR-T-B系永久磁石用合金。
An R-T-B system alloy for a permanent magnet, comprising R, T and B, R being a rare earth element, T being a transition metal element and B being boron, the area ratio of a fine linear R-rich phase-containing structure in a cross section being 0.5% or more and 20.0% or less,
a total area ratio of the chill crystal structure, the fine linear R-rich phase-containing structure, and the fine dotted R-rich phase-containing structure is 4.3% or more and 26.2% or less;
In the fine linear R-rich phase-containing structure, the linear R-rich phases contained in the fine linear R-rich phase-containing structure have a length of 4 to 125 μm and a width of 0.3 to 10 μm, and the intervals between the linear R-rich phases are 1.0 to 1.8 μm, and when the fine linear R-rich phase-containing structure is locally cut into polygonal regions at locations where the lengths, widths and density of the linear R-rich phases differ, the polygonal regions have a major axis of 30 μm or more and 200 μm or less and a minor axis of 5 μm or more and 150 μm or less,
The R-T-B system permanent magnet alloy has a fine dotted R-rich phase-containing structure, in which the dotted R-rich phases contained in the fine dotted R-rich phase-containing structure have a size of 0.3 to 1.5 μm in terms of circle equivalent diameter, the number of the dotted R-rich phases per unit area is 0.25/μm or more , and when the fine dotted R-rich phase-containing structure is locally cut into polygonal regions at locations where the dotted R-rich phases have different circle equivalent diameters and density states, the polygonal regions have a major axis of 10 μm or more and 120 μm or less and a minor axis of 5 μm or more and 80 μm or less .
前記微細線状Rリッチ相含有組織と、微細点状Rリッチ相含有組織との合計面積比率が3.6%以上23.4%以下である請求項2に記載のR-T-B系永久磁石用合金。3. An R-T-B system permanent magnet alloy according to claim 2, wherein a total area ratio of the fine linear R-rich phase containing structure and the fine dot R-rich phase containing structure is 3.6% or more and 23.4% or less. Rの含有量が29.0質量%以上33.5質量%以下、Bの含有量が0.70質量%以上0.96質量%未満である請求項1~3のいずれかに記載のR-T-B系永久磁石用合金。 An R-T-B system alloy for permanent magnets according to any one of claims 1 to 3, in which the R content is 29.0 mass% or more and 33.5 mass% or less, and the B content is 0.70 mass% or more and less than 0.96 mass%. 請求項1~4のいずれかに記載のR-T-B系永久磁石用合金を粉砕する工程を含むR-T-B系永久磁石の製造方法。


A method for producing an RTB system permanent magnet, comprising the step of pulverizing the RTB system permanent magnet alloy according to any one of claims 1 to 4.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188006A (en) 2001-12-18 2003-07-04 Showa Denko Kk Rare earth magnetic alloy sheet, its manufacturing method, sintered rare earth magnetic alloy powder, sintered rare earth magnet, metal powder for bonded magnet, and bonded magnet
JP2004181531A (en) 2002-11-22 2004-07-02 Showa Denko Kk Method for producing rare-earth containing alloy flake, alloy flake for rare-earth magnet, alloy powder for rare-earth sintered magnet, rare-earth sintered magnet, alloy powder for bonded magnet and bonded magnet, and evaluation method for metallic structure
JP2005320628A (en) 2004-04-07 2005-11-17 Showa Denko Kk Alloy block for RTB-based sintered magnet, manufacturing method thereof and magnet
JP2013216965A (en) 2011-07-08 2013-10-24 Showa Denko Kk Alloy for r-t-b-based rare earth sintered magnet, method for manufacturing the same, alloy material for the same, r-t-b-based rare earth sintered magnet, method for manufacturing the same, and motor
US20190329319A1 (en) 2016-12-29 2019-10-31 Beijing Zhong Ke San Huan Hi-Tech Co., Ltd. Fine grain rare earth alloy cast strip, preparation method thereof, and a rotary cooling roll device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860248A (en) * 2003-09-30 2006-11-08 株式会社新王磁材 Raw material alloy for r-t-b permanent magnet and r-t-b permanent magnet
CN105121682B (en) * 2013-03-29 2018-05-04 株式会社三德 Raw material alloy for R-T-B system magnet and its manufacturing method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188006A (en) 2001-12-18 2003-07-04 Showa Denko Kk Rare earth magnetic alloy sheet, its manufacturing method, sintered rare earth magnetic alloy powder, sintered rare earth magnet, metal powder for bonded magnet, and bonded magnet
JP2004181531A (en) 2002-11-22 2004-07-02 Showa Denko Kk Method for producing rare-earth containing alloy flake, alloy flake for rare-earth magnet, alloy powder for rare-earth sintered magnet, rare-earth sintered magnet, alloy powder for bonded magnet and bonded magnet, and evaluation method for metallic structure
JP2005320628A (en) 2004-04-07 2005-11-17 Showa Denko Kk Alloy block for RTB-based sintered magnet, manufacturing method thereof and magnet
JP2013216965A (en) 2011-07-08 2013-10-24 Showa Denko Kk Alloy for r-t-b-based rare earth sintered magnet, method for manufacturing the same, alloy material for the same, r-t-b-based rare earth sintered magnet, method for manufacturing the same, and motor
US20140132377A1 (en) 2011-07-08 2014-05-15 Showa Denko K.K. Alloy for r-t-b-based rare earth sintered magnet, process of producing alloy for r-t-b-based rare earth sintered magnet, alloy material for r-t-b-based rare earth sintered magnet, r-t-b-based rare earth sintered magnet, process of producing r-t-b-based rare earth sintered magnet, and motor
US20190329319A1 (en) 2016-12-29 2019-10-31 Beijing Zhong Ke San Huan Hi-Tech Co., Ltd. Fine grain rare earth alloy cast strip, preparation method thereof, and a rotary cooling roll device
JP2020503686A (en) 2016-12-29 2020-01-30 北京中科三環高技術股▲ふん▼有限公司Beijing Zhong Ke San Huan Hi−Tech Co.,Ltd. Fine-particle rare earth alloy slab, method for producing the same, and rotary cooling roll device

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