合金片制造裝置及使用其的稀土類(lèi)磁鐵用原料合金片的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種合金片制造裝置(1)，其具備：晶體控制單元(2)，其用于將供給的合金片的合金晶體結(jié)構(gòu)控制為期望的狀態(tài)；冷卻單元(3)，其用于對(duì)從晶體控制單元(2)排出的合金片進(jìn)行冷卻；以及，腔室，其用于將所述晶體控制單元(2)和冷卻單元(3)維持在負(fù)壓或非活性氣體氣氛下，其中，晶體控制單元(2)具有：旋轉(zhuǎn)式加熱用滾筒(21)，其為圓筒形，用于對(duì)供給的合金片進(jìn)行加熱；以及，切換單元(23)，其用于進(jìn)行供給于加熱用滾筒(21)的內(nèi)壁側(cè)的合金片是存積還是排出的切換，從而能夠?qū)倓偲扑殍T錠后得到的合金片均勻地實(shí)施歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的熱處理。加熱用滾筒(21)優(yōu)選具有刮起葉片板(22)，該刮起葉片板(22)隨著所述加熱用滾筒(21)的旋轉(zhuǎn)而將供給于內(nèi)壁側(cè)的合金片刮起。
【專(zhuān)利說(shuō)明】合金片制造裝置及使用其的稀土類(lèi)磁鐵用原料合金片的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)合金片實(shí)施加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理的合金片制造裝置、及使用其的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法。更詳細(xì)而言，涉及能夠?qū)倓偲扑殍T錠后得到的合金片實(shí)施歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的熱處理的合金片制造裝置、及使用其的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，作為稀土磁鐵用合金，有磁體特性優(yōu)異的R-T-B系合金。此處，“R-T-B系合金”中的“R”是指稀土元素，“T”是指以Fe為必需成分的過(guò)渡金屬，“B”是指硼。
[0003]該R-T-B系合金的合金片可以通過(guò)以下的步驟制造。
[0004](a)通過(guò)帶坯連鑄法等由R-T-B系合金熔液鑄造厚度為0.01?2mm的薄帶狀的鑄錠。
[0005](b)將鑄造得到的薄帶狀的鑄錠破碎，制成合金片。
[0006](C)對(duì)該合金片進(jìn)行冷卻。
[0007]此處，為了防止R-T-B系合金的氧化，上述(a)?(C)的步驟通常在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下進(jìn)行。
[0008]另外，利用帶坯連鑄法的鑄造例如可以通過(guò)以下的步驟進(jìn)行。
[0009](A)在坩堝中裝入原料，通過(guò)加熱使其熔化，制成R-T-B系合金熔液。
[0010](B)使該熔液經(jīng)由中間包流到具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)的銅制輥上。
[0011](C)將流到銅制輥上的熔液驟冷凝固，鑄造薄帶狀的鑄錠。
[0012]由該R-T-B系合金形成的合金片具有由R2T14B相形成的晶相(主相)與濃縮有稀土元素的富R相(R-rich phase)共存的合金晶體結(jié)構(gòu)。主相為對(duì)磁化作用做出貢獻(xiàn)的強(qiáng)磁性相，富R相為不對(duì)磁化作用做出貢獻(xiàn)的非磁性相。由主相和富R相形成的合金晶體結(jié)構(gòu)可以使用將合金片在厚度方向上切斷而得到的截面(厚度方向的截面)中的主相的晶體粒徑(以下稱(chēng)為“主相粒徑”)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。該主相粒徑在通過(guò)將利用帶坯連鑄法鑄造成的鑄錠破碎而得到的合金片中通常為3?5 μ m。
[0013]另一方面，通過(guò)對(duì)合金片實(shí)施在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理，可以使合金片的主相粒徑變粗。具體而言，對(duì)于利用上述
(a)?(C)的步驟制造的合金片，通過(guò)對(duì)合金片實(shí)施加熱并保持一定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理，能夠使主相粒徑粗化。
[0014]另外，通過(guò)在利用上述(a)?(C)的步驟的合金片的制造中將(C)的冷卻(驟冷)處理設(shè)定為將合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理，也能夠使合金片的主相粒徑變粗。即，對(duì)剛剛將鑄造得到的鑄錠破碎后得到的高溫的合金片實(shí)施熱處理而不進(jìn)行冷卻，能夠使合金片的主相粒徑粗化。將剛剛破碎該鑄錠后得到的高溫的合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的一系列熱處理在下文中也稱(chēng)為“緩冷處理”。[0015]關(guān)于由R-T-B系合金形成的合金片的制造，例如一直以來(lái)如專(zhuān)利文獻(xiàn)I和2所示提出了各種方案。專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的合金片的制造系統(tǒng)由如下各部分構(gòu)成:熔解鑄造室，通過(guò)鑄造得到合金片，將該合金片裝載到輸送體上；熱處理室，一邊輸送被裝載在輸送體上的合金片一邊對(duì)其進(jìn)行加熱；以及，冷卻室，將合金片驟冷并向大氣壓下送出。專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的合金片的制造系統(tǒng)通過(guò)借助隔門(mén)連接熔解鑄造室和熱處理室以及冷卻室，從而能夠?qū)ρb載在輸送體上的合金片間歇式地進(jìn)行依次處理而不會(huì)與大氣接觸。
[0016]另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的合金片的制造系統(tǒng)為了對(duì)通過(guò)鑄造得到的合金片實(shí)施退火而使該合金片向低速旋轉(zhuǎn)的皿狀容器掉落。掉落到旋轉(zhuǎn)的皿狀容器中的合金片由于皿狀容器的表面所按押的多個(gè)鏟形刃而被散布于皿狀容器的整面，并且被攪拌。由此，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的合金片的制造系統(tǒng)可以對(duì)合金片進(jìn)行均勻的加熱處理。
[0017]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0018]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0019]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2001-198664號(hào)公報(bào)
[0020]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2005-118850號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0022]對(duì)于由R-T-B系合金形成的合金片，存在想要將通常為3?5 μ m的主相粒徑制成10 μ m以上的要求。如前所述，通過(guò)對(duì)剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實(shí)施加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理(緩冷處理)，可以使合金片的主相粒徑變粗。為了結(jié)構(gòu)控制而實(shí)施緩冷處理時(shí)，通過(guò)邊攪拌邊將合金片均勻加熱，能夠?qū)?shí)施緩冷處理后的合金片的晶體結(jié)構(gòu)(主相粒徑)設(shè)為期望的狀態(tài)，并設(shè)為均質(zhì)(抑制了主相粒徑的偏差)的狀態(tài)。
[0023]前述專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的合金片的制造系統(tǒng)關(guān)于邊攪拌邊將合金片均勻加熱并沒(méi)有記載。另外，使用前述專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的合金片的制造系統(tǒng)將合金片邊攪拌邊均勻加熱時(shí)，合金片被裝載于輸送體來(lái)進(jìn)行輸送，因此需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。
[0024]另外，前述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的合金片的制造系統(tǒng)為了實(shí)施熱處理而使用旋轉(zhuǎn)的皿狀容器，將合金片散布于該皿狀容器的整面并進(jìn)行加熱。專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的合金片的制造系統(tǒng)會(huì)存在如下的情況:在散布于整面的合金片當(dāng)中，位于皿狀容器的旋轉(zhuǎn)中心的合金片與位于外周部的合金片產(chǎn)生溫度偏差。此時(shí)，為了抑制在圓周方向上產(chǎn)生的溫度偏差而均勻加熱，需要在皿狀容器的旋轉(zhuǎn)中心與外周部使熱處理?xiàng)l件一致的熱處理控制機(jī)構(gòu)，制造系統(tǒng)變得復(fù)雜。
[0025]本發(fā)明是鑒于這種狀況而做出的，其目的在于提供能夠?qū)倓偲扑殍T錠后得到的合金片均勻地實(shí)施歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的熱處理(緩冷處理)的合金片制造裝置及使用其的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法。
[0026]用于解決問(wèn)題的方案
[0027]本發(fā)明人為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行了各種試驗(yàn)，反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，關(guān)于將供給的合金片加熱到規(guī)定溫度的加熱用滾筒，通過(guò)具有存積或排出所供給的合金片的切換單元，能夠?qū)倓偲扑殍T錠后得到的合金片實(shí)施歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的均勻的熱處理(緩冷處理)，而不會(huì)使裝置大型化和復(fù)雜化。
[0028]本發(fā)明是基于上述見(jiàn)解而完成的，其主旨在于下述(I)?(7)的合金片制造裝置以及下述(8)和(9)的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法。
[0029](I) 一種合金片制造裝置，其特征在于，該合金片制造裝置具備:晶體控制單元，其用于將供給的合金片的合金晶體結(jié)構(gòu)控制為期望的狀態(tài)；冷卻單元，其用于對(duì)從前述晶體控制單元排出的合金片進(jìn)行冷卻；以及，腔室，其用于將所述晶體控制單元和所述冷卻單元維持在負(fù)壓或非活性氣體氣氛下，其中，前述晶體控制單元具有:旋轉(zhuǎn)式加熱用滾筒，其為圓筒形，用于對(duì)供給的合金片進(jìn)行加熱；以及，切換單元，其用于進(jìn)行供給于前述加熱用滾筒的內(nèi)壁側(cè)的合金片是存積還是排出的切換。
[0030](2)根據(jù)上述⑴所述的合金片制造裝置，其特征在于，前述加熱用滾筒具有至少一個(gè)以上的刮起葉片板，該刮起葉片板隨著所述加熱用滾筒的旋轉(zhuǎn)而將供給于內(nèi)壁側(cè)的合金片刮起。
[0031](3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的合金片制造裝置，其特征在于，前述切換單元為向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)存積合金片并且向與前述一個(gè)方向相反的方向即另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)排出合金片的螺桿。
[0032](4)根據(jù)上述(I)或(2)所述的合金片制造裝置，其特征在于，前述切換單元為具有在前述加熱用滾筒的排出側(cè)設(shè)置的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的蓋子。
[0033](5)根據(jù)上述(I)?(4)中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置，其特征在于，前述冷卻單元具有圓筒形且旋轉(zhuǎn)式的冷卻用滾筒，該冷卻用滾筒具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)。
[0034](6)根據(jù)上述(5)所述的合金片制造裝置，其特征在于，前述冷卻用滾筒在內(nèi)壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的翅片，而且在旋轉(zhuǎn)軸線的位置設(shè)有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)的冷卻用軸，還在前述冷卻用軸的外壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的翅片。
[0035](7)根據(jù)上述(I)?(4)中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置，其特征在于，前述冷卻單元具有旋轉(zhuǎn)式的冷卻體，該冷卻體具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)，而且以規(guī)定的角度間隔設(shè)有多個(gè)截面形狀為多邊形且沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向貫通的冷卻室。
[0036](8) 一種稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法，其特征在于，該制造方法在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下通過(guò)帶坯連鑄法由R-T-B系合金熔液鑄造鑄錠，將破碎該鑄錠而得到的合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻，制造稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片，其中，將前述合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，將合金片加熱到800°C以上且不足1100°C并保持20分鐘以上或者加熱到1100°C以上并保持8分鐘以上后進(jìn)行冷卻。
[0037](9) 一種稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法，其特征在于，該制造方法在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下通過(guò)帶坯連鑄法由R-T-B系合金熔液鑄造鑄錠，將破碎該鑄錠而得到的合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻，制造稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片，其中，將前述合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，使用上述(I)?(7)中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置。
[0038](10)根據(jù)上述⑶所述的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法，其特征在于，將前述合金片加熱到800°C以上且不足1100°C并保持20分鐘以上或者加熱到1100°C以上并保持8分鐘以上后進(jìn)行冷卻時(shí)，使用上述(I)?(7)中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置。
[0039]發(fā)明的效果
[0040]關(guān)于本發(fā)明的合金片制造裝置，通過(guò)晶體控制單元具有對(duì)供給的合金片的存積或排出進(jìn)行切換的單元，能夠?qū)⒑辖鹌訜岬揭?guī)定溫度并保持所有的時(shí)間，而不改變裝置構(gòu)成。由此，本發(fā)明的合金片制造裝置可以對(duì)剛剛破碎鑄錠后得到的合金片均勻地實(shí)施歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的熱處理。另外，并不限定于歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的熱處理、由R-T-B系合金形成的合金片，可以在各種時(shí)間條件下對(duì)各種合金片均勻地實(shí)施熱處理。
[0041]本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法通過(guò)帶坯連鑄法由R-T-B系合金熔液鑄造薄帶狀的鑄錠，實(shí)施將破碎該鑄錠而得到的合金片加熱到800°C以上且不足1100°C并保持20分鐘以上或者加熱到1100°C以上并保持8分鐘以上后進(jìn)行冷卻的熱處理(緩冷處理)時(shí)，能夠效率良好地制造主相粒徑為IOym以上的合金片。另外，實(shí)施熱處理(緩冷處理)時(shí)，若使用上述本發(fā)明的合金片制造裝置，則可以在各種時(shí)間條件下對(duì)合金片均勻地實(shí)施熱處理。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為說(shuō)明本發(fā)明的合金片制造裝置的構(gòu)成例的示意圖。
[0043]圖2為示意性地示出設(shè)有冷卻翅片的冷卻滾筒的剖視圖。
[0044]圖3為示意性地示出可用于冷卻單元的冷卻體的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的合金片制造裝置及使用其的稀土類(lèi)磁鐵用原料合金片的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0046][合金片制造裝置]
[0047]圖1為說(shuō)明本發(fā)明的合金片制造裝置的構(gòu)成例的示意圖。圖1所示的合金片制造裝置I具備:晶體控制單元2，其用于將供給的合金片的合金晶體結(jié)構(gòu)控制為期望的狀態(tài)；冷卻單元3，其用于對(duì)從晶體控制單元2排出的合金片進(jìn)行冷卻；以及，腔室4，其用于容納晶體控制單元2和冷卻單元3，將它們維持在負(fù)壓或非活性氣體氣氛下。晶體控制單元2和冷卻單元3被底座5支撐成可旋轉(zhuǎn)。腔室4具有用于供給和排出合金片的供給口 4a和排出口 4b ο
[0048]在供給口 4a設(shè)有用于將供給的合金片引導(dǎo)到晶體控制單元2的入口側(cè)引導(dǎo)件6。另外，在晶體控制單元2與冷卻單元3之間設(shè)有用于將從晶體控制單元2排出的合金片引導(dǎo)到冷卻單元3的中間引導(dǎo)件7。進(jìn)而，為了將從冷卻單元3排出的合金片排出到腔室4夕卜，在冷卻單元3的出口側(cè)設(shè)有出口側(cè)引導(dǎo)件8，在排出口 4b設(shè)有料斗9。
[0049]本發(fā)明的合金片制造裝置的特征在于，具備:晶體控制單元2，其用于將供給的合金片的合金晶體結(jié)構(gòu)控制為期望的狀態(tài)；冷卻單元3，其用于對(duì)從晶體控制單元排出的合金片進(jìn)行冷卻；以及，腔室4，其用于將所述晶體控制單元2和所述冷卻單元3維持在負(fù)壓或非活性氣體氣氛下，其中，晶體控制單元2具有:旋轉(zhuǎn)式加熱用滾筒21，其為圓筒形，用于對(duì)供給的合金片進(jìn)行加熱；以及，切換單元，其用于進(jìn)行供給于加熱用滾筒21的內(nèi)壁側(cè)的合金片是存積還是排出的切換。[0050]晶體控制單元2具有:加熱用滾筒21、以及對(duì)供給于該加熱用滾筒21的合金片的存積或排出進(jìn)行切換的切換單元。由此，可以通過(guò)切換單元的操作實(shí)現(xiàn)將合金片經(jīng)過(guò)任意時(shí)間地存積在加熱用滾筒21中后從加熱用滾筒中排出。因此，本發(fā)明的合金片制造裝置能夠?qū)辖鹌瑢?shí)施加熱到高溫并保持長(zhǎng)時(shí)間的熱處理，而不會(huì)因?yàn)閷⒓訜嵊脻L筒制得較長(zhǎng)而使裝置大型化、設(shè)置折回機(jī)構(gòu)而使裝置復(fù)雜化。另外，隨著加熱用滾筒21的旋轉(zhuǎn)，合金片被攪拌，因此，能夠?qū)⒑辖鹌鶆虻丶訜?，能夠使?shí)施熱處理后的合金片為均質(zhì)。
[0051]在水平或傾斜地設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸線的加熱用滾筒21的內(nèi)壁側(cè)供給合金片，利用設(shè)置于壁面的加熱器21a之類(lèi)的加熱裝置加熱到高溫時(shí)，供給的合金片在加熱用滾筒內(nèi)堆積成層狀。在該狀態(tài)下使加熱用滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，僅僅會(huì)使堆積成層狀的合金片形成一群而邊滑行邊移動(dòng)。其結(jié)果，在堆積成層狀的合金片群中的上部與下部產(chǎn)生溫度差，或者即使在一個(gè)合金片內(nèi)，與加熱用滾筒的內(nèi)壁面接觸的一側(cè)和與其相反的一側(cè)也產(chǎn)生溫度差。
[0052]因此，本發(fā)明的合金片制造裝置優(yōu)選的是，加熱用滾筒21在內(nèi)壁側(cè)具有至少一個(gè)以上的刮起葉片板22，該刮起葉片板22隨著所述加熱用滾筒21的旋轉(zhuǎn)而將供給的合金片刮起。前述圖1所示的合金片制造裝置I中，加熱用滾筒21具有兩個(gè)與內(nèi)壁成直角地設(shè)置的矩形狀的刮起葉片板22。通過(guò)這種刮起葉片板22，堆積成層狀的合金片隨著加熱用滾筒21的旋轉(zhuǎn)被抬起，然后掉落。此時(shí)，各合金片在堆積成層狀的合金片群中的位置發(fā)生移動(dòng)，或者合金片翻轉(zhuǎn)而使與加熱用滾筒的內(nèi)壁面接觸的面交替。其結(jié)果，能夠更均勻地加熱所供給的合金片，能夠使實(shí)施熱處理后的合金片更均質(zhì)。
[0053]作為對(duì)供給于加熱用滾筒21的合金片的存積或排出進(jìn)行切換的切換單元，例如，可以采用在加熱用滾筒的排出側(cè)設(shè)置具有開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的蓋子的實(shí)施方式。此時(shí)，存在如下的擔(dān)心:開(kāi)閉蓋子時(shí)合金片被夾住、合金片移動(dòng)時(shí)與構(gòu)件接觸等而產(chǎn)生的微粉附著于開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)部，從而導(dǎo)致故障。
[0054]因此，關(guān)于本發(fā)明的合金片制造裝置，作為切換單元，優(yōu)選采用如圖1所示向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)存積合金片并且向與該方向相反的方向即另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)排出合金片的螺桿23。例如，如圖1所示，在作為加熱用滾筒21的內(nèi)壁的排出側(cè)的一部分設(shè)置連結(jié)成螺旋狀的翅片，從而形成螺桿23。由此，能夠消除由于上述合金片被夾住、微粉附著于滑動(dòng)部而引起故障之類(lèi)的擔(dān)心。
[0055]從加熱用滾筒21借助切換單元向冷卻單元排出合金片時(shí)，為了使排出順利進(jìn)行，也可以使旋轉(zhuǎn)軸線稍相對(duì)于水平傾斜地設(shè)置加熱用滾筒21。旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角為能夠達(dá)成上述目的的程度即可，約相對(duì)于水平呈I?5°。
[0056]本發(fā)明的合金片制造裝置可以使用如下的裝置:在冷卻單元3具有圓筒形且旋轉(zhuǎn)式的冷卻用滾筒31，該冷卻用滾筒31具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，優(yōu)選的是，冷卻用滾筒31在內(nèi)壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的翅片，而且在旋轉(zhuǎn)軸線的位置設(shè)有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)的冷卻用軸，還在冷卻軸的外壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的翅片。
[0057]圖2為示意性地示出設(shè)有冷卻翅片的冷卻滾筒的剖視圖。圖2所示的冷卻用滾筒31呈現(xiàn)如下的結(jié)構(gòu):旋轉(zhuǎn)式的冷卻用軸31b設(shè)置于冷卻用滾筒31的旋轉(zhuǎn)軸線位置，冷卻用軸31b雖未圖示但制冷劑在內(nèi)部流通。另外，冷卻用滾筒31在滾筒內(nèi)壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的滾筒側(cè)翅片31a，在軸外壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的軸側(cè)翅片31c。[0058]供給于這種結(jié)構(gòu)的冷卻用滾筒31的金屬片沿滾筒內(nèi)壁移動(dòng)并沿滾筒側(cè)翅片31a被刮起后，掉落。此時(shí)，與軸側(cè)翅片31c和冷卻用軸的內(nèi)壁接觸而掉落，因此合金片不僅與冷卻用滾筒的內(nèi)壁接觸，而且與滾筒側(cè)翅片31a、軸側(cè)翅片31c和冷卻用軸31b的外壁接觸。由此，能夠?qū)⒑辖鹌咝У乩鋮s。
[0059]另外，冷卻用滾筒中，由于合金片與冷卻翅片之類(lèi)的接觸面的溫度差而產(chǎn)生熱交換，使合金片冷卻。冷卻用滾筒31具備冷卻用軸31b、滾筒側(cè)翅片31a和軸側(cè)翅片31c，其與合金片的接觸面隨著旋轉(zhuǎn)而變化，因此能夠得到總是穩(wěn)定的溫度梯度和冷卻速度。
[0060]本發(fā)明的合金片制造裝置可以使用如下的裝置:在冷卻單元具有旋轉(zhuǎn)式的冷卻體，該冷卻體具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)，而且以規(guī)定的角度間隔設(shè)有多個(gè)截面形狀為多邊形且沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向貫通的冷卻室。
[0061]圖3為示意性地示出可用于冷卻單元的冷卻體的剖視圖。圖3所示的冷卻體32具有如下的結(jié)構(gòu):以等角度間隔設(shè)有8個(gè)截面形狀為四邊形且沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向貫通的冷卻室32a，雖未圖示，但制冷劑在內(nèi)部流通。
[0062]在這種結(jié)構(gòu)的冷卻體32中供給合金片時(shí)，合金片分散地供給到多個(gè)冷卻室32a中，因此能夠增加合金片與冷卻體32接觸的面積。另外，通過(guò)隨著冷卻體32的旋轉(zhuǎn)而使多個(gè)冷卻室32a旋轉(zhuǎn)，冷卻室32a的截面形狀為多邊形狀，因此能夠使合金片翻轉(zhuǎn)，并且使合金片群中的位置發(fā)生移動(dòng)。由此，能夠?qū)⒑辖鹌咝У乩鋮s，并且能夠得到總是穩(wěn)定的溫度梯度和冷卻速度。
[0063]本發(fā)明的合金片制造裝置中，為了使供給于冷卻用滾筒或冷卻體的供給側(cè)的合金片被順利地導(dǎo)入冷卻滾筒的排出部，也可以使旋轉(zhuǎn)軸線稍從水平傾斜地設(shè)置冷卻用滾筒或冷卻體。旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角為能夠達(dá)成上述目的的程度即可，約為相對(duì)于水平呈I?5°。
[0064]本發(fā)明的合金片制造裝置不限定于通過(guò)帶坯連鑄法鑄造并破碎而得到的合金片，也可以用于通過(guò)各種霧化法得到的合金片的熱處理。將本發(fā)明的合金片制造裝置用于將R-T-B系合金熔液鑄造并破碎而得到的合金片的熱處理的情況下，在對(duì)破碎后冷卻至常溫的合金片實(shí)施熱處理時(shí)、對(duì)剛剛破碎后的高溫的合金片實(shí)施熱處理(緩冷處理)時(shí)也可以使用。
[0065]另外，本發(fā)明的合金片制造裝置能夠?qū)⒑辖鹌訜岬揭?guī)定溫度并保持所有的時(shí)間，而不改變裝置構(gòu)成，因此并不限于歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的熱處理，可以在各種時(shí)間條件下對(duì)合金片均勻地實(shí)施熱處理。通過(guò)這種本發(fā)明的合金片制造裝置，對(duì)鑄造R-T-B系合金熔液并剛剛破碎后得到的高溫的合金片實(shí)施熱處理時(shí)，就能夠通過(guò)切換單元的操作容易地分別制造王相粒徑為10 μ m以上的合金片和王相粒徑為3?5 μ m的合金片。
[0066][稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法]
[0067]本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法的特征在于，該方法在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下通過(guò)帶坯連鑄法由R-T-B系合金熔液鑄造鑄錠，將破碎該鑄錠而得到的合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻，制造稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片，在該方法中，將合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，將合金片加熱到800°C以上且不足1100°C并保持20分鐘以上或者加熱到1100°C以上并保持8分鐘以上后進(jìn)行冷卻。
[0068]本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法通過(guò)對(duì)剛剛破碎后得到的高溫的合金片實(shí)施熱處理(緩冷處理)，能夠容易地控制合金片的主相粒徑，而且能夠效率良好地使主相粒徑粗化。因此，本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法能夠效率良好地制造王相粒徑為10 μ m以上的合金片。
[0069]本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法在制造主相粒徑為20μπι以上的合金片的情況下，優(yōu)選的是，將合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，將合金片加熱到800°C以上且不足1100°C并保持60分鐘以上或者加熱到1100°C以上并保持20分鐘以上。
[0070]本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法中，保持被加熱到規(guī)定溫度的合金片的時(shí)間的上限可以根據(jù)合金片所需要的主相粒徑適當(dāng)設(shè)定。另外，本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法中，將合金片加熱到1100°C以上時(shí)，從防止合金片熔接而品質(zhì)降低的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將合金片的加熱溫度設(shè)為低于合金片的熔點(diǎn)。
[0071]本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法優(yōu)選的是，將合金片加熱到上述溫度并保持上述時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，使用上述本發(fā)明的合金片制造裝置。通過(guò)使用本發(fā)明的合金片制造裝置，能夠控制設(shè)備成本，制造主相粒徑為10 μ m以上的合金片。
[0072]另一方面，本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法的另一個(gè)實(shí)施方式的特征在于，該方法在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下通過(guò)帶坯連鑄法由R-T-B系合金熔液鑄造鑄錠，將破碎該鑄錠而得到的合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻，制造稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片，在該方法中，將合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，使用前述本發(fā)明的合金片制造裝置。由此，能夠在各種時(shí)間條件下對(duì)合金片均勻地實(shí)施熱處理。
[0073]實(shí)施例
[0074]為了驗(yàn)證本發(fā)明的合金片制造裝置及使用其的稀土類(lèi)磁鐵用原料合金片的制造方法的效果，進(jìn)行了下述試驗(yàn)。
[0075][試驗(yàn)方法]
[0076]本試驗(yàn)中，通過(guò)前述利用帶坯連鑄法鑄造鑄錠的步驟，由加熱到1600°C的R-T-B系合金熔液鑄造薄帶狀的鑄錠，將該鑄錠破碎制成合金片。鑄造而成的薄帶狀的鑄錠為寬度250mm、厚度0.3mm，鑄造條件為澆注量35kg/分鐘、水冷輥圓周速度70m/分鐘。R-T-B系合金熔液配混有金屬釹、電解鐵和鐵硼合金(ferroboron),其代表性的組成為Fe:65.5質(zhì)量％、Nd:20.9質(zhì)量%及B:0.96質(zhì)量％。
[0077]實(shí)施例1中，對(duì)剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實(shí)施并不冷卻至常溫而加熱到900°C并保持30分鐘后進(jìn)行冷卻的緩冷處理。緩冷處理使用用于加熱所供給的合金片的加熱用滾筒和用于冷卻所供給的合金片的冷卻用滾筒。
[0078]針對(duì)實(shí)施緩冷處理后的合金片，使用前述圖1所示的合金片制造裝置實(shí)施加熱到處理溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理。條件A?C中，將處理溫度設(shè)為900°C、1040°C或1100°C，加熱到處理溫度并保持的時(shí)間(以下也簡(jiǎn)稱(chēng)為“處理時(shí)間”)均設(shè)為30分鐘。另外，條件D或E中，將處理溫度均設(shè)為1040°C，將處理時(shí)間設(shè)為15分鐘或60分鐘。
[0079]比較例I中，與實(shí)施例1同樣地對(duì)剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實(shí)施并不冷卻至常溫而加熱到900°C并保持40分鐘后進(jìn)行冷卻的緩冷處理。比較例I中，未對(duì)該合金片實(shí)施加熱到處理溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理。
[0080]實(shí)施例2中，對(duì)剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實(shí)施冷卻但不加熱到規(guī)定溫度并保持的驟冷處理。針對(duì)該合金片，使用前述圖1所示的合金片制造裝置實(shí)施加熱到處理溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理。條件F?H中，將處理溫度設(shè)為900°C、104(TC或1100°C，將處理時(shí)間均設(shè)為30分鐘。另外，條件I或J中，將處理溫度均設(shè)為1040°C，將處理時(shí)間設(shè)為15分鐘或60分鐘。
[0081]比較例2中，與實(shí)施例2同樣地，對(duì)剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實(shí)施冷卻但不加熱到規(guī)定溫度并保持的驟冷處理。比較例2中，未對(duì)該合金片實(shí)施加熱到處理溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理。
[0082]實(shí)施例3中，不將剛剛破碎鑄錠后得到的合金片冷卻至常溫，而使用前述圖1所示的合金片制造裝置實(shí)施加熱到處理溫度并保持處理時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理(緩冷處理)。條件K中，實(shí)施將合金片加熱到960°C并保持60分鐘后進(jìn)行冷卻的熱處理(緩冷處理)。另外，條件L或M中，將處理溫度均設(shè)為800°C，將處理時(shí)間設(shè)為20分鐘或60分鐘。條件N或O中，將處理溫度均設(shè)為1100°C，將處理時(shí)間設(shè)為10分鐘或20分鐘。
[0083]利用帶坯連鑄法進(jìn)行的鑄錠的鑄造和破碎以及實(shí)施例1?3的熱處理均在充滿
0.2氣壓的非活性氣體即氬氣的氣氛下進(jìn)行。另外，實(shí)施例1?3中使用的前述圖1所示的合金片制造裝置中，將冷卻單元設(shè)為具有前述圖2所示的冷卻翅片的冷卻滾筒，將制冷劑設(shè)為冷卻水。
[0084][評(píng)價(jià)指標(biāo)]
[0085]對(duì)在各條件下實(shí)施熱處理后的合金片測(cè)定主相粒徑。主相粒徑的測(cè)定通過(guò)以下的步驟進(jìn)行。
[0086](I)采集5個(gè)得到的合金片，嵌入到樹(shù)脂中進(jìn)行研磨以便能夠觀察厚度方向的截面，然后用掃描電子顯微鏡對(duì)合金片以150倍拍攝反射電子圖像。
[0087](2)將拍攝的反射電子圖像照片放入圖像分析裝置，以亮度為基準(zhǔn)進(jìn)行富R相與主相的二值化處理。
[0088](3)在合金片的厚度方向的中央位置繪制平行于與驟冷輥接觸的面的直線，對(duì)各合金片分別測(cè)定10處直線上主相的寬度(鄰接的富R相彼此的間隔)，算出其平均值。
[0089][試驗(yàn)結(jié)果]
[0090]表I中分別示出剛剛將實(shí)施例1?3的各條件下鑄造得到的鑄錠破碎制成合金片之后實(shí)施的處理、利用本發(fā)明的合金片制造裝置實(shí)施的熱處理?xiàng)l件以及測(cè)定出的主相粒徑。
[0091]
[0092]表I
【權(quán)利要求】
1.一種合金片制造裝置，其特征在于，該合金片制造裝置具備: 晶體控制單元，其用于將供給的合金片的合金晶體結(jié)構(gòu)控制為期望的狀態(tài)； 冷卻單元，其用于對(duì)從所述晶體控制單元排出的合金片進(jìn)行冷卻；以及 腔室，其用于將所述晶體控制單元和所述冷卻單元維持在負(fù)壓或非活性氣體氣氛下， 其中，所述晶體控制單元具有: 旋轉(zhuǎn)式加熱用滾筒，其為圓筒形，用于對(duì)供給的合金片進(jìn)行加熱；以及 切換單元，其用于進(jìn)行供給于所述加熱用滾筒的內(nèi)壁側(cè)的合金片是存積還是排出的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金片制造裝置，其特征在于，所述加熱用滾筒具有至少一個(gè)以上的刮起葉片板，該刮起葉片板隨著所述加熱用滾筒的旋轉(zhuǎn)而將供給于內(nèi)壁側(cè)的合金片刮起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金片制造裝置，其特征在于，所述切換單元為向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)存積合金片并且向與所述一個(gè)方向相反的方向即另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)排出合金片的螺桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金片制造裝置，其特征在于，所述切換單元為具有在所述加熱用滾筒的排出側(cè)設(shè)置的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的蓋子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置，其特征在于，所述冷卻單元具有圓筒形且旋轉(zhuǎn)式的冷卻用滾筒，該冷卻用滾筒具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合金片制造裝置，其特征在于，所述冷卻用滾筒在內(nèi)壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的翅片，而且在旋轉(zhuǎn)軸線的位置設(shè)有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)的冷卻用軸，還在所述冷卻用軸的外壁具有對(duì)供給的合金片進(jìn)行冷卻的翅片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置，其特征在于，所述冷卻單元具有旋轉(zhuǎn)式的冷卻體，該冷卻體具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)，而且以規(guī)定的角度間隔設(shè)有多個(gè)截面形狀為多邊形且沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向貫通的冷卻室。
8.—種稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法，其特征在于，該制造方法在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下通過(guò)帶坯連鑄法由R-T-B系合金熔液鑄造鑄錠，將破碎該鑄錠而得到的合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻，制造稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片， 其中，在將所述合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，將合金片加熱到800°C以上且不足1100°C并保持20分鐘以上或者加熱到1100°C以上并保持8分鐘以上后進(jìn)行冷卻。
9.一種稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法，其特征在于，該制造方法在負(fù)壓下或非活性氣體氣氛下通過(guò)帶坯連鑄法由R-T-B系合金熔液鑄造鑄錠，將破碎該鑄錠而得到的合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻，制造稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片， 其中，將所述合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行冷卻時(shí)，使用權(quán)利要求1?7中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的稀土類(lèi)磁鐵原料用合金片的制造方法，其特征在于，將所述合金片加熱到800°C以上且不足1100°C并保持20分鐘以上或者加熱到1100°C以上并保持8分鐘以上后進(jìn)行冷卻時(shí)，使用權(quán)利要求1?7中的任一項(xiàng)所述的合金片制造裝置。
【文檔編號(hào)】B22F9/04GK103547395SQ201280022894
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月12日
【發(fā)明者】山本和寬, 渡部繁治 申請(qǐng)人:中央電氣工業(yè)株式會(huì)社