專利名稱：永久磁鐵用磁性合金粉末及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于在能夠用于各種電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)器(actuator)的稀土粘結(jié)磁鐵和燒結(jié)磁鐵等中使用的稀土磁性合金粉末，以及用該磁性合金粉末制作的永久磁鐵。
與所述大量生產(chǎn)化技術(shù)不同，在特公平5-18242號公報(bào)、特公平5-53853號公報(bào)、特公平5-59165號公報(bào)和特公平7-110966號公報(bào)等中公開了采用氣體噴散法制造Nd-Fe-B系稀土磁性合金粉末的技術(shù)。
氣體噴散法是通過在惰性氛圍氣體中將原料合金熔液噴霧，從該熔融金屬的液滴制作粉末粒子的方法。在氣體噴散法中，熔融金屬的液滴在自由下落中凝固，因此得到大致球形的粉末粒子。
但是，在采用上述的現(xiàn)有技術(shù)的情況下，由氣體噴散法得到的粉末不能原封不動(dòng)地作為磁粉使用。其理由是，由氣體噴散法制成的磁粉只能發(fā)揮不充分的矯頑磁力。用氣體噴散法制成的磁粉的矯頑磁力變低的原因是，現(xiàn)有的氣體噴散法不能充分達(dá)到為了使通常組成的原料合金進(jìn)行微細(xì)結(jié)晶化所必需的急冷速度。
使用氣體噴散法，為了獲得實(shí)用水平的矯頑磁力，在噴散處理后，必須將粉末經(jīng)過更微細(xì)的粉碎工序或燒結(jié)工序，或者知道成品率惡化，必須將磁粉的粒徑在特定水平以下進(jìn)行分級。如果附加這樣的工序，就失去所謂沒有粉碎工序就能夠得到粉末的噴散法的優(yōu)點(diǎn)，另外，因?yàn)榉旨墸嬖诔善仿实拖碌膯栴}。
由于以上的理由，氣體噴散法作為Nd-Fe-B系稀土磁性合金粉末的大量生產(chǎn)化技術(shù)，還沒有達(dá)到實(shí)用化，現(xiàn)在使用熔融旋壓法制成Nd-Fe-B系稀土磁性合金后，通過粉碎該合金來制作粉末。
再者，為了消除所謂急冷速度不充分的氣體噴散法的缺點(diǎn)，已提出將通過氣體噴散處理而微粉化的熔融金屬的液滴噴射到另外準(zhǔn)備的冷卻板上，用該冷卻板進(jìn)一步促進(jìn)冷卻的2次噴散法(特開平1-8205號公報(bào))。通過所述氣體噴散法，能夠得到保持磁性的各向異性的磁粉，并且因?yàn)榧崩渌俣茸銐虼螅辖鸾M織被微細(xì)化，矯頑磁力增加。但是，在該方法中，沒有完全冷卻狀態(tài)的熔融金屬粒子被猛烈噴射到冷卻板上，因此存在磁粉的形狀發(fā)生扁平化的問題。磁粉的扁平化使磁粉流動(dòng)性惡化，降低了成型效率，因此成為壓制工序或噴射工序中的成品率降低的原因。
本發(fā)明的永久磁鐵用磁性合金粉末是含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)和C(碳)的元素)的磁鐵用磁性合金粉末，利用噴散法形成，粒子的形狀是球形，含有作為主構(gòu)成相的具有Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相，相對B和C的合計(jì)含量，C的含量比率在0.05以上、0.90以下。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，T中含有的Fe的一部分可以被選自Co、Ni、Mn、Cr和Al中的1種以上的元素取代。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，添加選自Si、P、Cu、Sn、Ti、Zr、V、Nb、Mo和Ga中的1種以上的元素。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，固有矯頑磁力HcJ在400kA/m以上。
根據(jù)本發(fā)明的永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法，在非氧化性氣氛中將含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)和C(碳)的元素)的合金熔液噴霧，由此形成粉末。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，相對B和C的合計(jì)含量，C的含量比率在0.05以上、0.90以下。
所述粉末實(shí)質(zhì)上優(yōu)選是球形的。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，也可對所述粉末實(shí)施500℃以上、800℃以下的熱處理。
本發(fā)明的永久磁鐵是由上述任何的永久磁鐵用磁性合金粉末制成的。
永久磁鐵的制造方法包括準(zhǔn)備采用上述任何的永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法制成的永久磁鐵用磁性合金粉末的工序；以及由所述永久磁鐵用磁性合金粉末制作永久磁鐵的工序。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，除了具有所述Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相以外，還含有在晶面間隔d為0.295nm以上0.300nm以下的位置處具有衍射峰的第2化合物相，所述第2化合物相的所述衍射峰相對與具有上述Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相的(410)面相關(guān)的衍射峰(晶面間隔為0.214nm)的強(qiáng)度比是10％以上。
本發(fā)明的永久磁鐵用磁性合金粉末是含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)、C(碳)、S(硫)、P(磷)和/或Si(硅)的元素)的磁鐵用磁性合金粉末，利用噴散法形成，粒子的形狀是球形，含有作為主構(gòu)成相的具有Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相，并必須含有相對Q的合計(jì)含量，含量比率在0.10以上、不足0.95的B。
本發(fā)明的永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法，是將含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)、C(碳)、S(硫)、P(磷)和/或Si(硅)的元素)，并必須含有相對Q的合計(jì)含量，含量比率在0.10以上不足0.95的B的合金熔液在非氧化性氣氛中噴霧，由此形成粉末。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在采用噴散法制作Nd-Fe-B系稀土磁鐵合金的磁粉的情況下，如果用碳(C)取代Nd-Fe-B系稀土磁鐵合金的硼(B)的一部分，就能夠在廣闊的粒度范圍內(nèi)使高矯頑磁力穩(wěn)定化，從而想到本發(fā)明。
通過用碳取代Nd-Fe-B系稀土磁鐵合金的硼的一部分而提高矯頑磁力的理由，被認(rèn)為是由于導(dǎo)入碳，增加合金的非晶態(tài)生成能，因而即使在相同的急冷條件下也難以發(fā)生結(jié)晶組織的粗化，可更微細(xì)化。
再者，按照本發(fā)明，不將磁粉拋到特別的冷卻板上，僅進(jìn)行通常的噴散處理，磁粉就達(dá)到充分的冷卻，因而磁粉的形狀大致成為球狀。因此能夠得到流動(dòng)性優(yōu)良、而且具有高矯頑磁力的粉末。
在本發(fā)明中，通過用碳取代硼的一部分，使急冷時(shí)的結(jié)晶化過程發(fā)生變化，由此達(dá)到磁粉組織的微細(xì)化，因此不必要使氣體噴散的處理?xiàng)l件或處理裝置比以往發(fā)生大的改變。
在Nd-Fe-B系磁鐵中，可用碳取代硼的一部分是已知的。例如在特開平1-8205號公報(bào)或特開平2-70011號公報(bào)中也記載了用氣體噴散法能夠制造含有碳的Nd-Fe-B系合金的粉末。但是，在采用氣體噴散法的情況下，用碳取代硼具有增大矯頑磁力的效果是完全不知道的，這是由本發(fā)明人首先發(fā)現(xiàn)的。
在采用帶材鑄造法等從Nd-Fe-B系稀土磁鐵用原料合金的熔液制作具有高矯頑磁力的磁性合金的情況下，完全沒有用碳取代硼的一部分的必要性，但在采用氣體噴散法制作Nd-Fe-B系稀土磁鐵用合金的粉末的情況下，不添加碳，就不能夠制作具有實(shí)用水平的矯頑磁力的磁鐵。
另外，不添加碳的Nd-Fe-B系合金，其熔液的粘性高，因此如果實(shí)施氣體噴散法，在氣體噴散裝置的熔液供給路徑中容易發(fā)生堵塞，為了進(jìn)行用于清洗該路徑的維修，就需要屢次中斷氣體噴散處理。與此相對，具有本發(fā)明的組成的合金熔液，通過添加碳而令粘性降低，因此使用氣體噴散裝置連續(xù)平滑地進(jìn)行噴散處理，使生產(chǎn)效率大大提高。
為了得到由這樣的碳取代產(chǎn)生的效果，本發(fā)明將硼和碳的合計(jì)含量(B+C)規(guī)定為0.5質(zhì)量％以上、2.0質(zhì)量％以下，而且將碳的比率(C/(B+C))設(shè)定在0.05以上、0.90以下的范圍。
另外，也可以用選自Co、Ni、Mn、Cr和Al中的一種以上的元素取代本發(fā)明中的Fe的一部分，也可以添加選自S、P、Si、Cu、Sn、Ti、Zr、V、Nb、Mo和Ga中的一種以上的元素。尤其，添加S、P和/或Si可降低熔液的粘度，因此使噴散粉微細(xì)化，而且能夠使粒度分布鮮明(sharp)，因而是令人滿意的。如果噴散粉的粒徑變小，即使粉末粒子的中心部也以足夠的速度進(jìn)行冷卻，因此使粉末粒子的組織結(jié)構(gòu)微細(xì)化，矯頑磁力提高。另外，如果粒徑變小，粉末流動(dòng)性會(huì)變得良好，適合用于噴射成型。另一方面，Ti、Zr、V、Nb和/或Mo與B或C結(jié)合，成為急冷時(shí)的凝固核，有助于組織的微細(xì)化。
按照本發(fā)明，使噴散法的處理?xiàng)l件不發(fā)生大的改變，在寬廣的粒徑范圍內(nèi)可得到高矯頑磁力，并能夠原封不動(dòng)地作為粘結(jié)磁鐵用的原料。另外，如果和熱壓法等低溫?zé)Y(jié)技術(shù)組合，就能夠得到燒結(jié)磁鐵。進(jìn)而如果使用熱加工，就能夠得到磁性各向異性磁鐵。
在本發(fā)明的第一方式中，以碳作為必須元素，因而不必要排除混入合金內(nèi)的碳。因此，不進(jìn)行為了排除碳的特別處理，能夠使過程中的不良品或回收的磁鐵制品原封不動(dòng)地再熔化，再利用。另外，因?yàn)楹刑迹砸簿哂心痛髿飧g性優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
按照本發(fā)明，矯頑磁力的溫度變化小，對不可逆熱退磁的耐性變高。另外，磁粉形狀是球形，因而流動(dòng)性優(yōu)良，能夠提高成型效率。因此，提高原料填充速度，能夠縮短填充時(shí)間，從而可縮短壓制循環(huán)時(shí)間。另外，能夠提高成型時(shí)的填充精度，從而能夠提高制品的尺寸精度，因此可以省略成型后的機(jī)械加工。
進(jìn)而，添加的碳降低稀土磁鐵的氧化反應(yīng)性，因此不會(huì)在制造過程中由發(fā)熱、著火而引起磁鐵性能的劣化，也不會(huì)妨礙過程的安全性。并且，在磁鐵表面不設(shè)置提高耐大氣腐蝕性用的特別保護(hù)膜，也能夠防止磁鐵隨時(shí)間發(fā)生的劣化。
圖2(a)和圖2(b)是表示關(guān)于試料No.1(實(shí)施例)和試料No.17(比較例)，在熱處理前后的磁特性對粉末粒徑的依存性的曲線圖，圖2(a)表示殘留磁化Jr(＝殘留磁通密度Br)對粒徑的依存性，圖2(b)表示固有矯頑磁力HcJ對粒徑的依存性。
圖3是表示對試料No.3(實(shí)施例)的粘結(jié)磁鐵測定的磁特性(退磁曲線)的曲線圖。
圖4是表示對試料No.18(比較例)的粘結(jié)磁鐵測定的磁特性(退磁曲線)的曲線圖。
圖5是表示有關(guān)實(shí)施例得到的結(jié)晶化熱處理前的粉末X射線衍射圖形的曲線圖。橫軸是衍射角(2θ)，縱軸是衍射峰的強(qiáng)度。
圖6是表示有關(guān)比較例得到的結(jié)晶化熱處理前的粉末X射線衍射圖形的曲線圖。橫軸是衍射角(2θ)，縱軸是衍射峰的強(qiáng)度。
符號說明1熔融爐；2貯存熔液容器；3熔融室；4磁粉；5急冷室；6合金熔液；7噴嘴；8熔融金屬流；9噴氣。


圖1表示適合在本實(shí)施方式中使用的氣體噴散裝置的結(jié)構(gòu)。圖示的裝置具有能夠傾斜動(dòng)作的熔融爐1、具備中間罐(tundish)等貯存熔液容器2的熔融室3、及利用氣體噴散形成磁粉4的急冷室5。熔融室3和急冷室5的內(nèi)部適合都充滿惰性氣體(氬或者氦)。
在熔融爐1中制成具有上述組成的合金的熔液6，注入貯存熔液容器2。在貯存熔液容器2的底部有噴嘴7，通過噴嘴7合金熔液6的熔融金屬流8噴射到冷卻室5的內(nèi)部。在急冷室5中，向熔融金屬流8噴吹噴氣9，由此形成的熔融金屬的小滴在自由下落中，被氛圍氣體吸去熱而進(jìn)行急冷。由急冷而凝固的金屬小滴，作為磁粉4聚集在氣體噴散裝置內(nèi)的底部。
在本實(shí)施方式中，在氬(Ar)氣氣氛中對利用氣體噴散裝置制成的磁粉進(jìn)行熱處理。優(yōu)選使升溫速度為0.08℃/秒以上、15℃/秒以下，在500℃以上、800℃以下的溫度保持30秒以上、60分以下的時(shí)間后，冷卻至室溫。通過這種熱處理使由氣體噴散未完全結(jié)晶化、大致成為非晶態(tài)的相結(jié)晶化，能夠使R2Fe14B結(jié)晶相成長。
熱處理氛圍，為了防止合金氧化，優(yōu)選是50kPa以下的氬氣或氮?dú)獾榷栊詺怏w。也可以在0.1kPa以下的真空中進(jìn)行熱處理。
本實(shí)施方式的磁粉，通過添加碳提高耐氧化性，因此也可以在大氣氛圍下進(jìn)行熱處理。另外，本實(shí)施方式的磁粉，在通過噴散而結(jié)晶化的階段，就已經(jīng)具有球形的形狀，此后不經(jīng)受機(jī)械的粉碎處理，因此和粉碎粉相比，每單位質(zhì)量的表面積是非常小的。因此，具有在熱處理工序中或其他工序中，即使和大氣接觸也不易發(fā)生氧化的優(yōu)點(diǎn)。
在制作粘結(jié)磁鐵時(shí)，本發(fā)明的磁粉和環(huán)氧樹脂或尼龍樹脂混合，形成所希望的形狀。此時(shí)，在本發(fā)明的磁粉中也可以混合其他種類的磁粉，例如Sm-T-N系磁粉或硬質(zhì)鐵氧體磁粉。
使用上述的粘結(jié)磁鐵可以制造電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)器等各種旋轉(zhuǎn)機(jī)。
在將磁粉用于噴射成型粘結(jié)磁鐵用的情況下，優(yōu)選將中粒徑D50(在本說明書中，簡單地稱為“粒徑”)分級成150μm以下，更優(yōu)選的粉末平均粒徑是1μm以上、100μm以下。非常優(yōu)選的平均粒徑的范圍是5μm以上、50μm以下。另外，在用于壓縮成型粘結(jié)磁鐵用的情況下，粒徑可以是300μm以下，尤其不需要分級。優(yōu)選的粉末平均粒徑是5μm以上、200μm以下。更優(yōu)選的范圍是5μm以上、150μm以下。
另外，使用本發(fā)明的磁粉也能夠制作燒結(jié)磁鐵。在這種情況下，例如可使用公知的壓制裝置，在制成成型體后燒結(jié)該成型體。
在將不添加碳的Nd-Fe-B系稀土磁鐵用原料合金的熔液進(jìn)行氣體噴散處理而粉末化時(shí)，如后面所述，矯頑磁力的變化與粉末粒子的大小有密切關(guān)系。更詳細(xì)地說，粒徑越大的粉末粒子，其固有矯頑磁力HcJ變得越小。這是因?yàn)?，越大的粉末粒子，在噴散處理中冷卻越不充分，其結(jié)晶組織變得粗大。因此，采用氣體噴散法，由不添加碳的現(xiàn)有Nd-Fe-B系合金制成的粉末，必須利用篩子等進(jìn)行分級，對粒徑分布進(jìn)行調(diào)整作業(yè)，以便不包含大的粒子。
與此相對，本發(fā)明由于添加碳而提高合金的非晶態(tài)形成能，因而即使是粒徑大的粒子，也被充分冷卻，結(jié)果表現(xiàn)了高矯頑磁力。因此，由氣體噴散處理得到的粉末不必進(jìn)行分級，能夠原封不動(dòng)地用于粘結(jié)磁鐵或燒結(jié)磁鐵的制作。
以下，說明本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)在本實(shí)施例中，使用具有下述表1所示各種組成的母合金，在氬氣氣氛中，將合金熔液噴霧，制成由球狀粒子形成的粉末。噴霧時(shí)合金熔液的溫度是1400～1500℃左右，氬氣氣氛的溫度是30℃左右。
接著，用篩子將這樣制成的粉末分級，得到粒徑38μm～63μm的粉末后，評價(jià)該粉末的磁特性(殘留磁通密度Br和矯頑磁力HcJ)。關(guān)于試料No.1～20，評價(jià)結(jié)果示于表1。表1中所示的值是用振動(dòng)試料型磁力計(jì)測定的值。
表1

上述試料中，試料No.1～16是本發(fā)明的實(shí)施例，試料No.17～20是比較例。關(guān)于試料No.1(實(shí)施例)和No.17(比較例)，在氬氣氣氛中、在600℃進(jìn)行5分鐘熱處理后，分別對每個(gè)粒徑測定磁特性。圖2(a)和圖2(b)分別表示試料No.1(實(shí)施例)和試料No.17(比較例)在上述熱處理前后的磁特性(殘留磁化Jr和固有矯頑磁力HcJ)對粉末粒徑的依存性。在曲線圖中，“●”和“○”的數(shù)據(jù)分別表示試料No.1的熱處理前的磁特性和熱處理后的磁特性。而“▲”和“△”分別表示試料No.17的熱處理前的磁特性和熱處理后的磁特性。
從圖2(a)和圖2(b)所知，在實(shí)施例的磁粉(試料No.1)的情況下，在粒徑210μm以下的廣闊范圍內(nèi)，達(dá)到高矯頑磁力。與此相對，在比較例(試料No.17)的情況下，如果粒徑不在106μm以下，就得不到高矯頑磁力。
利用氣體噴散法大量生產(chǎn)粒徑在100μm以下的小粒徑粉末粒子是非常困難的。因此，如果使用比較例的粉末制造矯頑磁力高的永久磁鐵，就必須將通過氣體噴散法形成的粉末進(jìn)行分級，由此去除矯頑磁力相對低的粗大磁粉。這樣的分級大大降低了成品率。
從圖2(b)可知，即使在本發(fā)明的實(shí)施例的情況下，也是粒徑越小，越達(dá)到高矯頑磁力。因此，即使在本發(fā)明中，磁粉的粒徑也以小者為佳。具體地說，粒徑優(yōu)選是200μm以下，更優(yōu)選是150μm以下。
接著，使用試料No.3(實(shí)施例)和試料No.18(比較例)的粉末制成粘結(jié)磁鐵。所用磁粉的粒徑在106μm以下，不進(jìn)行粒徑分布的調(diào)整。
使用BH示蹤器(tracer)進(jìn)行粘結(jié)磁鐵的磁特性評價(jià)。圖3表示對試料No.3(實(shí)施例)的粘結(jié)磁鐵測定的磁特性(退磁曲線)，圖4表示對試料No.18(比較例)的粘結(jié)磁鐵測定的磁特性(退磁曲線)。
從圖3和圖4所示各溫度下的退磁曲線計(jì)算出20℃～100℃范圍下的殘留磁化Jr(＝殘留磁通密度Br)和固有矯頑磁力HcJ的溫度系數(shù)。其結(jié)果示于表2。
表2

如從表2所知，由于添加碳，固有矯頑磁力HcJd的溫度系數(shù)變小。
接著，關(guān)于實(shí)施例和比較例的磁粉，得到X射線衍射數(shù)據(jù)。圖5是表示關(guān)于實(shí)施例得到的結(jié)晶化熱處理前的粉末X射線衍射圖形的曲線圖，圖6是表示關(guān)于比較例得到的結(jié)晶化熱處理前的粉末X射線衍射圖形的曲線圖。曲線的橫軸是衍射角(2θ)，縱軸是衍射峰的強(qiáng)度。
從圖5所示的X射線衍射數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的磁性合金粉末，在晶面間隔d是0.295～0.300nm時(shí)，具有顯示強(qiáng)X射線衍射峰的第2化合物相。另外，在晶面間隔0.18nm附近也觀察到被認(rèn)為起因于第2化合物相的衍射峰。這些衍射峰的位置，在X射線源是CuKα線時(shí)，分別對應(yīng)于2θ＝30°附近，2θ＝50°附近。起因于所述第2化合物相的衍射峰，如果對磁粉進(jìn)行500～800℃的熱處理，會(huì)更顯著地出現(xiàn)。這表示在熱處理前存在的非晶態(tài)相發(fā)生結(jié)晶化時(shí)，不僅主相，而且第2化合物相也在成長。
第2化合物相的所述衍射峰，相對于具有Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相的(410)面的衍射峰(晶面間隔0.214nm)的強(qiáng)度，具有10～200％的強(qiáng)度。
以上，針對氣體噴散法說明了本發(fā)明，但使用其他的噴散法(例如離心噴散法等)也可以制造本發(fā)明的磁粉。
剛剛噴散處理后的粉末粒子形狀優(yōu)選是球形，但不必要是球形。在粉末粒子形狀不是球形的情況下，粉末流動(dòng)性降低，但能夠充分得到由添加碳產(chǎn)生的耐大氣腐蝕性和耐氧化性提高的效果。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，使用具有下述表3所示各種組成的母合金，在和實(shí)施例1相同的條件下制成噴散粉。用篩子將得到的噴散粉分級，得到粒徑38μm～63μm的粉末后，對該粉末的磁特性(殘留磁通密度Br和矯頑磁力HcJ)進(jìn)行評價(jià)。關(guān)于試料No.21～24，評價(jià)結(jié)果示于表3。表3

在本實(shí)施例中，B是必須的，除B以外，添加C、S、P或者Si。在本實(shí)施例中，利用噴散法使含有0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B、C、S、P和/或Si的元素)的合金的熔液進(jìn)行急冷，從而粉末化。B相對Q的合計(jì)含量的含有比率是0.10以上、不足0.95。
從表3可知，按照本實(shí)施例可得到優(yōu)良的磁特性。
實(shí)施例3利用噴散法使上述表1和表3所示試料No.1、3、17、18、21、22和24的合金急冷，從而粉末化。在噴散時(shí)合金熔液的溫度是1500℃，其他的噴散條件在各試料中也相同。然后，測定在噴散粉末中包含的微粉(粒徑63μm以下)在全體中所占的質(zhì)量比(回收率)。結(jié)果示于以下的表4。表4

正如從表4所知，關(guān)于試料No.1、3、21、22和24，回收率是70％以上，比比較例的試料No.17和18的回收率提高很多。這表示添加C、S、P和/或Si，有助于使噴散粉的粒徑變小。粒徑變小的主要原因，是通過適量的添加元素，使噴散時(shí)的合金熔液的粘度變低。
權(quán)利要求
1.一種永久磁鐵用磁性合金粉末，它是含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)和C(碳)的元素)的磁鐵用磁性合金粉末，利用噴散法形成，粒子的形狀是球形，包含作為主構(gòu)成相的具有Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相，相對B和C的合計(jì)含量，C的含量比率是0.05以上0.90以下。
2.如權(quán)利要求1所述的永久磁鐵用磁性合金粉末，其中，T中含有的Fe的一部分被選自Co、Ni、Mn、Cr和Al中的1種以上的元素取代。
3.如權(quán)利要求1或2所述的永久磁鐵用磁性合金粉末，其中，添加選自Si、P、Cu、Sn、Ti、Zr、V、Nb、Mo和Ga中的1種以上的元素。
4.如權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)所述的永久磁鐵用磁性合金粉末，其中，固有矯頑磁力HcJ在400kA/m以上。
5.一種永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法，該方法將含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)和C(碳)的元素)的合金熔液在非氧化性氣氛中噴霧，由此形成粉末。
6.如權(quán)利要求5所述的永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法，其中，相對B和C的合計(jì)含量，C的含量比率在0.05以上0.90以下。
7.如權(quán)利要求5或6所述的永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法，其中，所述粉末實(shí)質(zhì)上是球形的。
8.如權(quán)利要求7所述的永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法，其中，對所述粉末實(shí)施500℃以上、800℃以下的熱處理。
9.由權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)所述的永久磁鐵用磁性合金粉末制成的永久磁鐵。
10.一種永久磁鐵的制造方法，該方法包括準(zhǔn)備用權(quán)利要求5～8的任一項(xiàng)所述的永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法制成的永久磁鐵用磁性合金粉末的工序；以及由所述永久磁鐵用磁性合金粉末制作永久磁鐵的工序。
11.如權(quán)利要求1所述的永久磁鐵用磁性合金粉末，其中，除了具有所述Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相以外，還含有在晶面間隔d為0.295nm以上0.300nm以下的位置處具有衍射峰的第2化合物相，所述第2化合物相的所述衍射峰相對與具有所述Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相的(410)面相關(guān)的衍射峰(晶面間隔為0.214nm)的強(qiáng)度比在10％以上。
12.一種永久磁鐵用磁性合金粉末，它是含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)、C(碳)、S(硫)、P(磷)和/或Si(硅)的元素)的永久磁鐵用磁性合金粉末，利用噴散法形成，粒子的形狀是球形，包含作為主構(gòu)成相的具有Nd2Fe14B型正方晶結(jié)構(gòu)的化合物相，并必須含有相對Q的合計(jì)含量，其含量比率在0.10以上、不足0.95的B。
13.一種永久磁鐵用磁性合金粉末的制造方法，該方法將含有20質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量％以上79質(zhì)量％以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)以及0.5質(zhì)量％以上2.0質(zhì)量％以下的Q(Q是包括B(硼)、C(碳)、S(硫)、P(磷)和/或Si(硅)的元素)，并必須含有相對Q的合計(jì)含量，其含量比率在0.10以上不足0.95的B的合金熔液在非氧化性氣氛中噴霧，由此形成粉末。
全文摘要
利用氣體噴散法大量生產(chǎn)矯頑磁力高的稀土合金磁粉。在非氧化性氣氛中將含有20質(zhì)量%以上40質(zhì)量%以下的R(R是包括Y的稀土元素的至少一種元素)、60質(zhì)量%以上79質(zhì)量%以下的T(T是以Fe為主成分的過渡金屬)和0.5質(zhì)量%以上2.0質(zhì)量%以下的Q(Q是包括B(硼)和C(碳)的元素)的合金熔液噴霧,由此形成球狀粉末。然后,對該球狀粉末實(shí)施500℃以上、800℃以下的熱處理。
文檔編號H01F1/058GK1360316SQ0114180
公開日2002年7月24日 申請日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者富澤浩之, 金子裕治 申請人:住友特殊金屬株式會(huì)社