專(zhuān)利名稱(chēng):稀土合金粉末的制造方法、稀土合金粉末和永磁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及使用氫化歧化-脫氫再化合法來(lái)制造稀土合金粉末的方法、稀土合金粉末和永磁體。
背景技術(shù):
作為制造磁體用的合金粉末的方法,已知有使原料合金氫化歧化-再化合的氫化歧化 ~ 脫S再化合(HDDR :Hydrogenation Decomposition Desorption Recombination) 法。HDDR法是指使氫吸藏于原料(起始合金)中,然后通過(guò)在氫中對(duì)原料進(jìn)行加熱使原料 MlyIt - i^it (HD :Hydrogenation Decompo sition),- Uit^ (DR Resorption Recombination),從而使晶體微細(xì)化的方法。由于該HDDR法為伴隨固相-氣相反應(yīng)的方法,所以其反應(yīng)機(jī)制復(fù)雜,所得到的磁體粉末的矯頑力等磁特性根據(jù)制造條件而發(fā)生變動(dòng)。因此,在使用HDDR法制造磁體粉末時(shí),嘗試著通過(guò)調(diào)整制造條件來(lái)改善磁體粉末的磁特性。以往,提出了例如通過(guò)下述過(guò)程改善稀土系合金粉末的磁特性的稀土系合金的制造方法在對(duì)將稀土合金熔解并鑄造而得到的原料合金進(jìn)行HDDR處理時(shí),在脫氫再化合的處理中,通過(guò)控制氣氛而改變反應(yīng)速度,進(jìn)行階段性地脫氫處理(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2001-115220號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題使用矯頑力HcJ作為表示磁體的磁特性的指標(biāo)之一,為了今后在更高溫度下也能穩(wěn)定地使用磁體,期望一種具有高矯頑力HcJ的磁體。如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1那樣,在脫氫再化合的處理中,存在以下問(wèn)題即使控制氣氛而階段性地進(jìn)行脫氫處理,也難以得到具有在高溫下也能夠穩(wěn)定使用的程度的充分高的矯頑力HcJ的磁體。因此,要求確定一種使用HDDR法制造具有更高矯頑力HcJ的稀土合金粉末的方法。本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的,其目的在于提供使用HDDR法制造具有高矯頑力HcJ的稀土合金粉末的方法、稀土合金粉末和永磁體。用于解決問(wèn)題的方案為了解決上述課題并達(dá)成上述目的,本發(fā)明的稀土合金粉末的制造方法的特征在于,在通過(guò)HDDR法來(lái)制造稀土合金粉末時(shí),具有以下工序貯氫工序,使氫吸藏于稀土合金的原料合金中;HD工序,將吸藏了氫的原料合金氫化歧化而得到歧化產(chǎn)物;DR工序,將前述歧化產(chǎn)物的溫度保持在750°C以上且950°C以下的第一脫氫再化合溫度下,然后在途中將溫度降低至550°C以上且700°C以下的第二脫氫再化合溫度,使氫從前述歧化產(chǎn)物中釋放,從而得到稀土合金粉末。在本發(fā)明的HDDR法的DR反應(yīng)中,將前述歧化產(chǎn)物從750°C以上且950°C以下的第一 DR溫度降低至550°C以上且700°C以下的第二 DR溫度。DR反應(yīng)為從歧化產(chǎn)物中釋放氫的反應(yīng)。再化合反應(yīng)結(jié)束時(shí),在稀土合金粉末內(nèi)形成晶界,但在第一 DR溫度下晶界變?yōu)橐合?。認(rèn)為,若在DR反應(yīng)結(jié)束后也將稀土合金粉末的溫度維持在第一 DR溫度那樣的高溫狀態(tài),則晶界中存在的R(R表示包含Nd的1種以上的稀土元素。)集中于晶粒彼此之間形成的三相點(diǎn),所以所得到的稀土合金粉末的晶界的厚度變薄。為了提高永磁體的矯頑力HcJ, 需要使晶粒的粒徑小于呈單磁疇狀態(tài)的臨界粒徑(單磁疇臨界粒徑),并且晶粒彼此能夠被晶界分離。因此,再化合反應(yīng)結(jié)束后,盡可能快地降低稀土合金粉末的溫度,從而防止晶界中存在的R集中于三相點(diǎn),并抑制晶界的厚度變薄。本發(fā)明由于在HDDR法的DR反應(yīng)的途中使前述歧化產(chǎn)物從第一 DR溫度降低至第二 DR溫度,所以能夠使用HDDR法制造可具有高矯頑力HcJ的稀土合金粉末。本發(fā)明中,優(yōu)選的是在前述DR工序中使釋放了氫的所述歧化產(chǎn)物成為稀土合金粉末的再化合反應(yīng)的終點(diǎn)為止,使所述歧化產(chǎn)物的溫度從第一 DR溫度變?yōu)榈诙?DR溫度。如上所述,再化合反應(yīng)結(jié)束時(shí),在稀土合金粉末內(nèi)形成晶界。另外,由于稀土合金粉末的溫度為850°C左右,所以晶界變?yōu)橐合?。DR反應(yīng)中發(fā)生了脫氫反應(yīng)和再化合反應(yīng),但通過(guò)在DR 反應(yīng)的再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)將歧化產(chǎn)物的溫度從第一脫氫再化合溫度降低至第二脫氫再化合溫度,從而抑制晶界中存在的R集中于三相點(diǎn),能夠維持其規(guī)定的厚度且更穩(wěn)定地形成晶界。因此,能夠進(jìn)一步提高所得到的稀土合金粉末的矯頑力HcJ。本發(fā)明中,優(yōu)選的是在前述終點(diǎn)時(shí),前述DR工序中的反應(yīng)氣氛的氫氣分壓為 0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)。氫氣分壓更優(yōu)選為1. 7kPa以上且1. 3kPa以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.5kl^左右。由于從歧化產(chǎn)物中釋放H2,所以DR反應(yīng)中爐內(nèi)的氫氣分壓緩慢降低。因此,通過(guò)氫氣分壓的變化來(lái)確定再化合反應(yīng)的終點(diǎn),從而能夠容易地把握再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn),所以能夠容易地進(jìn)行DR工序中歧化產(chǎn)物的溫度的控制。本發(fā)明中,優(yōu)選的是前述終點(diǎn)為前述DR工序中的反應(yīng)氣氛的氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)。HDDR法的DR反應(yīng)中原料合金所含的R的氫化物(RH2)進(jìn)行下述式(1)所示的 DR反應(yīng)。另外,下述式(1)中進(jìn)行了下述式O)的吸熱反應(yīng)和下述式(3)的放熱反應(yīng)。下述式(1)的DR反應(yīng)總體而言為吸熱反應(yīng),下述式(1)的Ql用下述式O)的Q2和下述式 (3)的Q3之和來(lái)表示。RH2+6Fe+l/2Fe2B — l/2R2Fe14B+H2-Ql— (1)RH2 — R+H2_Q2 O)R+6Fe+l/2Fe2B — l/2R2Fe14B+Q3." (3)DR反應(yīng)通常在歧化產(chǎn)物的溫度為850°C左右的一定的狀態(tài)下進(jìn)行。DR反應(yīng)的再化合反應(yīng)結(jié)束后,不再進(jìn)行上述式(3)的放熱反應(yīng),只進(jìn)行上述式O)的吸熱反應(yīng)。因此,總體而言,DR反應(yīng)的吸熱變大,所以為了防止樣品溫度的降低,增加爐的加熱器輸出功率,使?fàn)t內(nèi)的氣氛溫度上升。因而,DR工序中再化合反應(yīng)的終點(diǎn)可以以爐內(nèi)的氫氣分壓為0.5kPa 以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)來(lái)確定。因此,由于能夠通過(guò)爐內(nèi)的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)來(lái)確定再化合反應(yīng)的終點(diǎn),所以能夠可靠地把握再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。由此,能夠可靠地控制DR工序中歧化產(chǎn)物的溫度。本發(fā)明的稀土合金粉末的特征在于,其為使氫吸藏于稀土合金的原料合金中,并進(jìn)行氫化歧化,然后使氫從歧化得到的歧化產(chǎn)物中釋放從而得到的稀土合金粉末,其如下得到在使氫從前述歧化產(chǎn)物中釋放時(shí),將前述歧化產(chǎn)物的溫度保持在750°C以上且950°C 以下的第一 DR溫度,然后在使氫從所述歧化產(chǎn)物中釋放的途中,使前述歧化產(chǎn)物的溫度變?yōu)?50°C以上且700°C以下的第二 DR溫度,從而得到。如上述那樣,使用HDDR法由原料合金制造原料合金粉末時(shí),需要在再化合反應(yīng)結(jié)束后,盡可能快地降低歧化產(chǎn)物的溫度,從而防止晶界中存在的R集中于三相點(diǎn),并抑制晶界的厚度變薄。本發(fā)明由于在HDDR法的DR 反應(yīng)的途中將歧化產(chǎn)物的溫度從第一 DR溫度降低至第二 DR溫度,因此能夠使用HDDR法制造具有高矯頑力HcJ的稀土合金粉末。本發(fā)明中,優(yōu)選的是前述歧化產(chǎn)物是通過(guò)使氫在從所述歧化產(chǎn)物中釋放而再化合的反應(yīng)的終點(diǎn)為止,使前述歧化產(chǎn)物的溫度從第一 DR溫度變?yōu)榈诙?DR溫度而得到的。如上述那樣,DR反應(yīng)中發(fā)生了脫氫反應(yīng)和再化合反應(yīng),但通過(guò)在DR反應(yīng)的再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)將歧化產(chǎn)物的溫度從第一 DR溫度降低至第二 DR溫度,從而抑制晶界中存在的R集中于三相點(diǎn),能夠維持晶界的規(guī)定的厚度且更穩(wěn)定地形成晶界。因此,能夠進(jìn)一步提高所得到的稀土合金粉末的矯頑力HcJ。本發(fā)明中,優(yōu)選的是在前述終點(diǎn)時(shí),前述歧化產(chǎn)物釋放氫而再化合時(shí)的反應(yīng)氣氛的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)。如上述那樣,由于從歧化產(chǎn)物中釋放 H2,所以DR反應(yīng)后爐內(nèi)的氫氣分壓緩慢降低。所以,通過(guò)氫氣分壓的變化來(lái)確定再化合反應(yīng)的終點(diǎn),從而能夠容易地把握再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn),所以能夠容易地控制DR工序中歧化產(chǎn)物的溫度。本發(fā)明中,優(yōu)選的是前述終點(diǎn)為前述歧化產(chǎn)物釋放氫而再化合時(shí)的反應(yīng)氣氛的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)。DR反應(yīng)中進(jìn)行上述式O)、式(3),由于上述式(3)的DR反應(yīng)的再化合反應(yīng)結(jié)束后,不再進(jìn)行上述式 ⑶的放熱反應(yīng),只進(jìn)行上述式⑵的吸熱反應(yīng),所以總體而言,DR反應(yīng)的吸熱變大,所以為了防止樣品溫度的降低,增加爐的加熱器輸出功率,使?fàn)t內(nèi)的氣氛溫度上升。DR反應(yīng)通常在原料合金的溫度為850°C左右的一定的狀態(tài)下進(jìn)行,DR工序中再化合反應(yīng)的終點(diǎn)可以以爐內(nèi)的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)來(lái)確定。由此,能夠可靠地把握再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn),因而能夠可靠地控制DR工序中的反應(yīng)溫度。本發(fā)明的永磁體的特征在于,其通過(guò)將上述稀土合金粉末成型而得到。本發(fā)明的永磁體由于是使用HDDR法將可具有高矯頑力HcJ的稀土合金粉末成型而得到的,所以具有高矯頑力HcJ。發(fā)明的效果本發(fā)明提供一種使用HDDR法制造具有高矯頑力HcJ的稀土合金粉末的方法。另外,通過(guò)使用上述稀土合金粉末的制造方法,能夠制造具有高矯頑力HcJ的稀土合金粉末。 另外,通過(guò)對(duì)使用上述稀土合金粉末的制造方法而制造的稀土合金粉末進(jìn)行成型,能夠提供具有高矯頑力HcJ的永磁體。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土合金粉末的制造方法的流程圖。圖2是表示HDDR反應(yīng)中所用的反應(yīng)爐的構(gòu)成的一個(gè)例子的圖。圖3是表示樣品溫度Tl與氣氛溫度T2的關(guān)系的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10反應(yīng)爐11爐本體12處理容器13加熱器14絕熱材料15、16 溫度計(jì)17溫度測(cè)定器21氣體導(dǎo)入口22氣體排出口23 爐床S歧化產(chǎn)物
具體實(shí)施例方式以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明所述的稀土合金粉末的制造方法的實(shí)施方式(以下,稱(chēng)為實(shí)施方式)及實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。另外,本發(fā)明不受下述實(shí)施方式和實(shí)施例的限定。 另外,下述實(shí)施方式和實(shí)施例中公開(kāi)的技術(shù)特征中包括本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的技術(shù)特征、實(shí)際上相同的技術(shù)特征、所謂等同范圍的技術(shù)特征。進(jìn)而,下述實(shí)施方式和實(shí)施例中公開(kāi)的技術(shù)特征可以適當(dāng)組合,也可以適當(dāng)選擇使用。實(shí)施方式使用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的稀土合金粉末的適宜的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的稀土合金粉末的制造方法為通過(guò)進(jìn)行HDDR而制造稀土合金粉末的方法。HDDR 法為通過(guò)在氫中對(duì)原料(起始合金)進(jìn)行加熱,使原料氫化-歧化(HD dydrogenation Decomposition),然后使其脫氫-再化合(DR Resorption Recombination),從而使晶體微細(xì)化,而制造稀土合金粉末的方法。圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的稀土合金粉末的制造方法的流程圖。如圖1所示,本實(shí)施方式的稀土合金粉末的制造方法包括以下工序鑄造R2T14B的稀土合金而得到原料合金的合金準(zhǔn)備工序(步驟Sll);將原料合金加熱至熔點(diǎn)附近而使原料合金均質(zhì)化的均質(zhì)化熱處理工序(步驟S12);使氫吸藏于原料合金中的貯氫工序(步驟S13);將吸藏了氫的原料合金氫化歧化而得到歧化產(chǎn)物的HD工序(步驟S14); 使溫度上升的升溫工序(步驟SK);從歧化產(chǎn)物中釋放氫,降低歧化產(chǎn)物的氫濃度,而得到稀土合金粉末的DR工序(步驟S16);將稀土合金粉末冷卻至室溫的冷卻工序(步驟S17)。 此時(shí),DR工序(步驟S16)中,將歧化產(chǎn)物的溫度保持在750°C以上且950°C以下的第一 DR 溫度,然后在途中將溫度降低至^(TC以上且700°C以下的第二 DR溫度。作為原料合金,可以使用Ii2T14B等R-T-B系合金。從得到具有優(yōu)異磁特性的稀土合金粉末的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,R-T-B系合金的組成優(yōu)選為R 25質(zhì)量%以上且40質(zhì)量%以下、T :58. 0質(zhì)量%以上且74. 0質(zhì)量%以下、B 1質(zhì)量%以上且2. 0質(zhì)量%以下。R表示Y、La、Ce, Pr, Nd、Sm、Gd、Td、Dy、Ho、Er、Tm、Lu等至少1種稀土元素。其中,從制造成本和磁特性的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,R包含Nd。T表示!^或包含狗和Co的1種以上的過(guò)渡金屬元素。T可以單獨(dú)為狗, 也可以是一部分Fe被Co替代。作為添加元素,可以含有Ga、Al、Si、Cu、Zn、In、Sn、Zr、Nb、 Ti、V、Cr、Mo、Hf、Ta、W 等中的 1 種以上。合金準(zhǔn)備工序步驟Sll合金準(zhǔn)備工序(步驟Sll)為鑄造Ii2T14B而得到原料合金的工序。鑄造Ii2T14B 的稀土合金的鑄造方法有例如鋼錠鑄造法、薄帶鑄造法(strip casting)、鉸接式鑄型法 (book-mold method)、離心鑄造法等。原料合金中可以含有來(lái)源于原料金屬或原料化合物、 制造工序中的不可避免的雜質(zhì)。將原料合金準(zhǔn)備好后,進(jìn)入均質(zhì)化熱處理工序(步驟S12) 中。均質(zhì)化熱處理工序步驟S12均質(zhì)化熱處理工序(步驟Si》為將原料合金加熱至熔點(diǎn)附近使原料合金均質(zhì)化的工序。將原料合金在真空或Ar氣、隊(duì)氣等惰性氣體氣氛中在1000°C以上且1200°C以下的溫度下保持5小時(shí)至48小時(shí)。由此,原料合金被均質(zhì)化。本實(shí)施方式中包含均質(zhì)化熱處理工序(步驟S12),但本實(shí)施方式不限定于此,根據(jù)原料合金的晶粒的大小等,均質(zhì)化熱處理工序(步驟S12)也可以省略。均質(zhì)化后的原料合金優(yōu)選在使用搗碎機(jī)(stamp mill)或顎式破碎機(jī)等粉碎裝置粉碎后進(jìn)行篩分。由此,能夠?qū)⒃虾辖鹫{(diào)制成粒徑為IOmm以下的粉末狀的原料合金。原料合金被均質(zhì)化后,進(jìn)入貯氫工序(步驟Si; )中。貯氫工序步驟S13貯氫工序(步驟S13)為使氫吸藏于原料合金中的工序。貯氫工序(步驟S13)中, 原料合金在氫氣分壓為P1的氫氣氛中、在溫度Ttl下被保持時(shí)間、,氫被吸藏于原料合金中。 氫氣分壓P1優(yōu)選為IOOkPa以上且300kPa以下。溫度Ttl優(yōu)選為100°C以上且200°C以下。 時(shí)間、優(yōu)選為0. 5小時(shí)至2小時(shí)。通過(guò)使氫氣分壓P1、溫度Ttl和時(shí)間、在上述范圍內(nèi),能夠使氫吸藏于原料合金的晶格中。這是因?yàn)?,氫氣分壓P1不足lOOltfa時(shí),氫變得難以吸藏于原料合金的晶格中,氫氣分壓P1超過(guò)300kPa時(shí),從防爆構(gòu)造等觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,設(shè)備規(guī)模變大。溫度Ttl超過(guò)200°C時(shí),氫變得難以吸藏于原料合金的晶格中,溫度Ttl不足100°C 時(shí),同樣地氫也變得難以吸藏于原料合金的晶格中。時(shí)間、長(zhǎng)于2小時(shí)時(shí),氫過(guò)度吸藏于原料合金中,時(shí)間、短于0. 5小時(shí)時(shí),氫無(wú)法充分吸藏于原料合金中。貯氫工序(步驟SB)中,原料合金被均質(zhì)化熱處理后,通過(guò)在氫氣分壓P1的氫氣氛中、在溫度Ttl下保持時(shí)間t1;從而能夠使氫吸藏于原料合金的晶格中。在該貯氫工序(步驟S13)的階段,氫僅僅被吸藏于原料合金的晶格中,原料合金不會(huì)由于吸藏了氫而發(fā)生歧化。在氫氣氛下使氫吸藏于原料合金中后,進(jìn)入HD工序(步驟S14)中。氫化歧化(HD)工序步驟S14HD工序(步驟S14)為將吸藏了氫的原料合金氫化歧化而得到歧化產(chǎn)物的工序。HD工序(步驟S14)中,吸藏了氫的原料合金在氫氣分壓為P2的氫氣氛中,在高于溫度Ttl的溫度T1下保持時(shí)間t2。由此,由于原料合金吸藏著氫,所以原料合金由于自身的不同相間的貯氫量的差異而發(fā)生自我裂解從而被氫化歧化而生成歧化產(chǎn)物。氫氣分壓P2優(yōu)選為IOkPa以上且IOOkPa以下。溫度T1優(yōu)選為700°C以上且850°C 以下。通過(guò)在爐內(nèi)使氫氣分壓P2、溫度T1滿(mǎn)足上述條件進(jìn)行氫化歧化,從而能夠得到稀土合金粉末。這是因?yàn)?,氫氣分壓P2不足lOltfa時(shí),原料合金的氫化歧化可能無(wú)法充分進(jìn)行,氫氣分壓P2超過(guò)IOOkPa時(shí),氫化歧化的速度過(guò)快,稀土合金粉末的各向異性降低。溫度T1不足700°C時(shí),原料合金的氫化歧化可能無(wú)法充分進(jìn)行,溫度T1超過(guò)850°C 時(shí),變得難以得到歧化產(chǎn)物(氫化物)。時(shí)間t2優(yōu)選為0.5小時(shí)以上且600小時(shí)以下。時(shí)間t2不足0.5小時(shí)時(shí),原料合金的氫化歧化可能無(wú)法充分進(jìn)行,時(shí)間t2超過(guò)600小時(shí)時(shí),HD過(guò)度進(jìn)行,稀土合金粉末的各向異性降低。原料合金在HD反應(yīng)中歧化而得到的歧化產(chǎn)物中含有RHx等氫化物、α -Fe和!^e2B 等鐵化合物。歧化產(chǎn)物形成幾百納米的微小的基體(matrix)。將原料合金氫化歧化得到歧化產(chǎn)物后,進(jìn)入升溫工序(步驟SK)中。升溫工序步驟S15升溫工序(步驟S15)為將HD工序(步驟S14)中歧化產(chǎn)物的溫度從溫度T1升溫至比溫度T1高的溫度T2的工序。升溫工序(步驟S15)中,在時(shí)間t3內(nèi)將歧化產(chǎn)物的溫度由溫度T1升溫至溫度T2。溫度T2比溫度T1高,優(yōu)選為750°C以上且950°C以下。另外,升溫速度沒(méi)有特別限制。升溫工序(步驟S15)的時(shí)間t3例如為1秒以上且100秒以下。將歧化產(chǎn)物的溫度由溫度1\升溫至1~2后,進(jìn)入DR工序(步驟S16)中。脫氫再化合(DR)工序步驟S16DR工序(步驟S16)為從所得到的歧化產(chǎn)物中釋放氫,降低歧化產(chǎn)物的氫濃度從而得到稀土合金粉末的工序。本實(shí)施方式中,DR工序(步驟S16)包含第一 DR工序(步驟 S16-1)和第二 DR工序(步驟S16-2)。本實(shí)施方式中,DR工序(步驟S16)由第一 DR工序 (步驟S16-1)和第二 DR工序(步驟S16-2)兩個(gè)工序組成,但本發(fā)明不限定于此,DR工序 (步驟S16)可以?xún)H為一個(gè)階段,也可以進(jìn)行三個(gè)階段以上。第一的脫氫再化合(DR)工序步驟S16-1第一 DR工序(步驟S16-1)為在比溫度T1高的溫度T2下,在時(shí)間t4內(nèi)使氫氣分壓減壓至P3,從歧化產(chǎn)物中釋放氫,從而降低歧化產(chǎn)物的氫濃度的工序。本實(shí)施方式中,將溫度T2稱(chēng)為第一脫氫再化合(DR)溫度Th。可以認(rèn)為,通過(guò)該工序而在HD工序(步驟S14) 中所得到的歧化產(chǎn)物的基體中生成稀土合金的核。以釋放氫前的歧化產(chǎn)物總體的質(zhì)量為基準(zhǔn),從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度優(yōu)選為 0. 4質(zhì)量% /分鐘以上且13質(zhì)量% /分鐘以下,更優(yōu)選為1. 3質(zhì)量% /分鐘左右。這是因?yàn)?,氫的釋放速度不?.4質(zhì)量%/分鐘時(shí),釋放氫所花費(fèi)的時(shí)間過(guò)多,結(jié)果所得到的稀土合金粉末的矯頑力HcJ降低。氫的釋放速度超過(guò)13質(zhì)量% /分鐘時(shí),從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度大,所以歧化產(chǎn)物的氫濃度的控制變得困難。通過(guò)使氫的釋放速度為上述范圍,從而使稀土合金的核變得更加均勻。
從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度可通過(guò)控制氣氛中氫氣分壓的下降速度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。 即,通過(guò)提高氫氣分壓的下降速度,從而能夠提高從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度。氫氣分SP3 的下降速度例如可通過(guò)導(dǎo)入氬氣等惰性氣體、或者邊控制閥的開(kāi)閉狀態(tài)邊用真空泵進(jìn)行減壓來(lái)進(jìn)行調(diào)整。第一 DR工序(步驟S16-1)中氫氣分壓的下降速度優(yōu)選為2kPa/分鐘以上且IOkPa/分鐘以下,最優(yōu)選為4kPa/分鐘左右。為了從歧化產(chǎn)物中穩(wěn)定地釋放氫,并更均勻地生成原料合金的核,第一 DR工序 (步驟S16-1)中氣氛的氫氣分壓P3優(yōu)選為6kPa左右。第一 DR工序(步驟S16-1)中歧化產(chǎn)物的第一 DR溫度I^1比溫度T1高,優(yōu)選為 7500C以上且950°C以下,更優(yōu)選為800°C以上且900°C以下,進(jìn)一步優(yōu)選850°C左右。通過(guò)使歧化產(chǎn)物的溫度為比溫度T1還高的第一 DR溫度T2_1;從而使氫易于從歧化產(chǎn)物中釋放, 能夠更加均勻地生成稀土合金的核。這是因?yàn)?,第一DR溫度IV1不足750°C時(shí),無(wú)法充分提高從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度,結(jié)果氫殘留。另一方面,第一 DR溫度IV1超過(guò)950°C時(shí),易引起稀土合金粉末的異常晶粒的生長(zhǎng)。第一 DR工序(步驟S16-1)的時(shí)間t4優(yōu)選為例如0. 1小時(shí)到0. 5小時(shí),時(shí)間t4可以根據(jù)從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。以歧化產(chǎn)物的溫度為第一 DR溫度IV1 在時(shí)間T4內(nèi)進(jìn)行脫氫再化合,然后進(jìn)入第二 DR工序(步驟S16-2)中。Il二脫,氫再化合(DR)工序-.^m S16-2第二 DR工序(步驟S16-2)為在第一 DR溫度IV1下在時(shí)間t5內(nèi)進(jìn)一步使氫氣分壓減壓至P4,從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度小于第一 DR工序(步驟S16-1)中氫的釋放速度, 使氫從歧化產(chǎn)物中釋放,進(jìn)一步降低歧化產(chǎn)物的氫濃度,從而得到稀土合金粉末的工序。優(yōu)選使第二 DR工序(步驟S16-2)的溫度與第一 DR工序(步驟S16-1)中第一 DR 溫度IV1相同。由此,能夠順利地從歧化產(chǎn)物中釋放氫。第二 DR工序(步驟S16-2)的時(shí)間t5優(yōu)選為例如0. 3小時(shí)至5小時(shí),時(shí)間t5可以根據(jù)從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。另外,第二 DR工序(步驟S16-2)中氫氣分壓P4的下降速度優(yōu)選為0. OlkPa/分鐘以上且0. 2kPa/分鐘以下,最優(yōu)選為0. IkPa/分鐘左右。通過(guò)使第二 DR工序(步驟S16-2) 的氫氣分壓P4的下降速度小于第一 DR工序(步驟S16-1)中氫氣分壓P3的下降速度,從而能夠使第二 DR工序(步驟S16-2)中從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度小于第一 DR工序(步驟 S16-1)中從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度。認(rèn)為,由此,稀土合金的晶粒能夠更均勻地生長(zhǎng)。使第二 DR工序(步驟S16-2)結(jié)束時(shí)氣氛的氫氣分壓P4為IPa左右。由此,歧化產(chǎn)物的氫量被釋放至不影響稀土合金粉末的磁特性的程度為止。將第二 DR工序(步驟S16-2)中歧化產(chǎn)物的溫度保持在第一 DR溫度T2_1;然后在途中將歧化產(chǎn)物的溫度降低至第二 DR溫度Τ2_2。第二 DR溫度Τ2_2為550°C以上且700°C以下的范圍,更優(yōu)選為600°C以上且650°C以下的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選為600°C以上且650°C以下的范圍內(nèi)。本實(shí)施方式中,在第二 DR工序(步驟S16-2)中的再化合反應(yīng)的終點(diǎn)將歧化產(chǎn)物的溫度從第一 DR溫度IV1降低至第二 DR溫度T2_2。再化合反應(yīng)的終點(diǎn)可以以爐內(nèi)的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)來(lái)確定。DR工序(步驟S16)結(jié)束時(shí),在稀土合金粉末內(nèi)形成晶界。由于歧化產(chǎn)物的溫度為850°C左右,所以晶界成為液相。DR反應(yīng)中發(fā)生脫氫反應(yīng)和再化合反應(yīng),在DR反應(yīng)的再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)將歧化產(chǎn)物的溫度由第一 DR溫度IV1 降低至第二 DR溫度T2_2。由此,能夠抑制晶界中存在的R集中于三相點(diǎn),維持晶界的規(guī)定的厚度且更穩(wěn)定地形成晶界。其結(jié)果,能夠進(jìn)一步提高所得到的稀土合金粉末的矯頑力HcJ。本實(shí)施方式中,再化合反應(yīng)的終點(diǎn)可以如下確定。圖2為表示HDDR反應(yīng)中所用的反應(yīng)爐的構(gòu)成的一個(gè)例子。如圖2所示,反應(yīng)爐10具有爐本體11、處理容器12、加熱器13、 絕熱材料14、溫度計(jì)15、溫度計(jì)16和溫度測(cè)定器17。反應(yīng)爐10的壁表面具有氣體導(dǎo)入口 21和氣體排出口 22。反應(yīng)爐10從氣體導(dǎo)入口 21向爐本體11內(nèi)供給惰性氣體、H2氣。惰性氣體例如有氬氣或氮?dú)獾取A硗?,反?yīng)爐10從氣體排出口 22排出爐本體11內(nèi)的氣體, 使之保持真空狀態(tài)。另外,爐本體11在其內(nèi)部具有爐床23,處理容器12被設(shè)置在爐床23 之上。爐本體11在其外周設(shè)置有加熱器13。該加熱器13的外周被絕熱材料14所覆蓋。 溫度計(jì)15設(shè)計(jì)為插入至被供給到處理容器12中的歧化產(chǎn)物S內(nèi)。溫度計(jì)16設(shè)置在爐本體11的內(nèi)部空間內(nèi)。溫度計(jì)15、16各自與溫度測(cè)定器17相連接。溫度測(cè)定器17通過(guò)溫度計(jì)15測(cè)定歧化產(chǎn)物S的溫度,并通過(guò)溫度計(jì)16測(cè)定爐本體11的內(nèi)部空間內(nèi)的溫度。將由溫度計(jì)15測(cè)定的歧化產(chǎn)物S的溫度作為樣品溫度Tl,將由溫度計(jì)16測(cè)定的爐本體11的爐內(nèi)氣氛溫度作為氣氛溫度T2。圖3為表示樣品溫度Tl與氣氛溫度T2的關(guān)系的圖。如圖3所示,直到DR反應(yīng)結(jié)束為止樣品溫度Tl維持著850°C左右的一定的狀態(tài)。關(guān)于氣氛溫度T2,可在255分鐘前后確認(rèn)到在800°C以上且820°C以下的溫度范圍內(nèi)達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)(圖3中,A部分,以下, 稱(chēng)為“峰值點(diǎn)A”。)。該峰值點(diǎn)A可以說(shuō)是由DR反應(yīng)的再化合反應(yīng)結(jié)束所導(dǎo)致的爐的加熱器輸出功率增加引起的氣氛溫度T2的溫度變化。如上所述,由于DR反應(yīng)在第一 DR溫度IV1下進(jìn)行,所以通常在歧化產(chǎn)物的溫度為 850°C左右的一定的狀態(tài)下進(jìn)行。HDDR法的DR反應(yīng)中,原料合金所含的R的氫化物(RH2) 進(jìn)行下述式(1)所示的DR反應(yīng)。另外,下述式(1)中進(jìn)行了下述式O)的吸熱反應(yīng)和下述式⑶的放熱反應(yīng)。下述式⑴的DR反應(yīng)總體而言為吸熱反應(yīng),下述式⑴的Ql用下述式⑵的Q2和下述式(3)的Q3之和來(lái)表示。RH2+6Fe+l/2Fe2B — l/2R2Fe14B+H2-Ql— (1)RH2 — R+H2_Q2 O)R+6Fe+l/2Fe2B — l/2R2Fe14B+Q3... (3)DR反應(yīng)的再化合反應(yīng)結(jié)束時(shí),不再進(jìn)行上述式(3)的放熱反應(yīng),只進(jìn)行上述式(2) 的吸熱反應(yīng)。因此,總體而言,DR反應(yīng)的吸熱變大,因此,為了防止樣品溫度的降低而增加爐的加熱器輸出功率,使?fàn)t內(nèi)的氣氛溫度T2上升。因而,DR工序中再化合反應(yīng)的終點(diǎn)可以以爐內(nèi)的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)來(lái)確定。由此,能夠可靠地把握再化合反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。其結(jié)果,能夠可靠地控制DR工序中歧化產(chǎn)物的溫度。終點(diǎn)不限定于以爐內(nèi)的氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)來(lái)確定的情況,例如,也可以以爐內(nèi)的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍時(shí)來(lái)確定再化合反應(yīng)的終點(diǎn)。爐內(nèi)的氫氣分壓優(yōu)選為1. 3kPa以上且1. 7kPa以下,最優(yōu)選為1. 5kPa左右。如圖3所示,由于從歧化產(chǎn)物中釋放H2,所以DR反應(yīng)后爐內(nèi)的氫氣分壓P緩慢降低。由于爐內(nèi)的氫氣分壓P為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍時(shí)包含爐內(nèi)的氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn),所以可以確定終點(diǎn)。因此,通過(guò)由氫氣分壓的變化來(lái)確定再化合反應(yīng)的終點(diǎn),從而能夠容易地把握DR 反應(yīng)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn),所以能夠容易地控制DR工序中歧化產(chǎn)物的溫度。將溫度設(shè)定為溫度T2,在時(shí)間t5內(nèi),使歧化產(chǎn)物進(jìn)行脫氫再化合,然后進(jìn)入冷卻工序(步驟S17)中。冷卻工序步驟S17冷卻工序(步驟S17)為利用冷卻用的惰性氣體將HDDR反應(yīng)中所得到的稀土合金粉末冷卻至室溫的工序。作為惰性氣體,例如,可使用Ar氣、N2氣等。利用惰性氣體將HDDR 反應(yīng)中所得到的稀土合金粉末冷卻至室溫后,停止前述惰性氣體的供給,得到稀土合金粉末。由以上工序制造的稀土合金粉末具有高矯頑力HcJ。所得到的稀土合金粉末進(jìn)一步進(jìn)行粉碎,可調(diào)制成50 μ m至300 μ m以下的粉末狀的稀土合金粉末。稀土合金粉末優(yōu)選在使用搗碎機(jī)或顎式破碎機(jī)等粉碎裝置粉碎后進(jìn)行篩分。對(duì)粉碎稀土合金粉末而得到的原料粉末進(jìn)行成型后,通過(guò)對(duì)其成型體進(jìn)行磁化而成為永磁體。這樣,根據(jù)本實(shí)施方式的稀土合金粉末的制造方法,由于能夠抑制DR反應(yīng)結(jié)束后晶界的厚度變薄、使晶粒彼此能夠被晶界分離,因此能夠使用HDDR法制造具有高矯頑力 HcJ的稀土合金粉末。該稀土合金粉末可適宜用作稀土燒結(jié)磁體用合金粉末、稀土粘結(jié)磁體用合金粉末。使用該稀土合金粉末制作永磁體時(shí),能夠制造具有高矯頑力HcJ的永磁體。 另外,稀土合金粉末通過(guò)具有磁各向異性從而具有更高的磁特性,并且也可適宜用作具有各向異性的永磁體的磁體粉末。另外,由于本實(shí)施方式的稀土合金粉末的制造方法中所得到的稀土合金粉末的矯頑力HcJ得到了提高,所以即使在高溫下也可以使用。因此,稀土合金粉末可適宜用作能夠在汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)室等高溫環(huán)境中使用的磁體用稀土合金粉末。永磁體對(duì)永磁體適宜的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。作為永磁體,可列舉出例如稀土粘結(jié)磁體、稀土燒結(jié)磁體。稀土粘結(jié)磁體為如下而得到的磁體將含有樹(shù)脂的樹(shù)脂粘合劑與磁體粉末混煉,將混煉所得到的稀土粘結(jié)磁體用混合物(組合物)成型為規(guī)定的形狀,從而得到磁體。 稀土燒結(jié)磁體為將稀土合金粉末成型為規(guī)定的形狀后進(jìn)行燒結(jié)而得到的磁體。稀土粘結(jié)磁體或稀土燒結(jié)磁體在各自成型時(shí)可以制成各向同性、各向異性。各向同性稀土粘結(jié)磁體或各向同性稀土燒結(jié)磁體通過(guò)在各自成型時(shí)不施加磁場(chǎng)而將稀土合金粉末成型而得到。各向異性稀土粘結(jié)磁體或各向異性稀土燒結(jié)磁體通過(guò)在成型時(shí)施加磁場(chǎng)而使稀土合金粉末沿一定方向取向的同時(shí)成型而得到。稀土粘結(jié)磁體對(duì)稀土粘結(jié)磁體的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。例如用加壓式捏合機(jī)等加壓混煉機(jī)對(duì)含有樹(shù)脂的樹(shù)脂粘合劑和稀土合金粉末進(jìn)行混煉,從而調(diào)制稀土粘結(jié)磁體用混合物 (組合物),所述稀土粘結(jié)磁體用混合物含有樹(shù)脂粘合劑和本實(shí)施方式的使用稀土合金而制造的稀土合金粉末。樹(shù)脂有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂,苯乙烯系、烯烴系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系彈性體、離子交聯(lián)聚合物、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等熱塑性樹(shù)脂。其中,進(jìn)行壓縮成型時(shí)所用的樹(shù)脂優(yōu)選為熱固性樹(shù)脂,更優(yōu)選為環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。另外,進(jìn)行注射成型時(shí)所用的樹(shù)脂優(yōu)選為熱塑性樹(shù)脂。另外,稀土粘結(jié)磁體用混合物中,根據(jù)需要還可以添加偶聯(lián)劑或其他的添加材料。另外,有關(guān)稀土粘結(jié)磁體中稀土合金粉末和樹(shù)脂的含有比率,相對(duì)于100質(zhì)量% 稀土合金粉末,優(yōu)選含有例如0. 5質(zhì)量%以上且20質(zhì)量%以下的樹(shù)脂。相對(duì)于100質(zhì)量% 稀土合金粉末,樹(shù)脂的含有量不足0. 5質(zhì)量%時(shí),有損壞保形性的傾向,樹(shù)脂超過(guò)20質(zhì)量% 時(shí),有難以得到足夠優(yōu)異的磁特性的傾向。調(diào)制上述稀土粘結(jié)磁體用混合物后,通過(guò)對(duì)該稀土粘結(jié)磁體用混合物進(jìn)行注射成型,能夠得到含有稀土合金粉末和樹(shù)脂的稀土粘結(jié)磁體。通過(guò)注射成型制作稀土粘結(jié)磁體時(shí),根據(jù)需要將稀土粘結(jié)磁體用混合物加熱至粘合劑(熱塑性樹(shù)脂)的熔融溫度,成為流動(dòng)狀態(tài)后,在具有規(guī)定形狀的模具內(nèi)對(duì)該稀土粘結(jié)磁體用混合物進(jìn)行注射成型。然后,進(jìn)行冷卻,從模具中取出具有規(guī)定形狀的成型品(稀土粘結(jié)磁體)。由此可得到稀土粘結(jié)磁體。稀土粘結(jié)磁體的制造方法不限定于上述注射成型的方法,例如也可以通過(guò)對(duì)稀土粘結(jié)磁體用混合物進(jìn)行壓縮成型從而得到含有稀土合金粉末和樹(shù)脂的稀土粘結(jié)磁體。通過(guò)壓縮成型制作稀土粘結(jié)磁體時(shí),調(diào)制上述稀土粘結(jié)磁體用混合物后,將該稀土粘結(jié)磁體用混合物填充至具有規(guī)定形狀的模具內(nèi),施加壓力,然后從模具中取出具有規(guī)定形狀的成型品(稀土粘結(jié)磁體)。從模具中取出稀土粘結(jié)磁體用混合物時(shí),可使用機(jī)械壓力機(jī)、油壓機(jī)等壓縮成型機(jī)來(lái)進(jìn)行。然后,通過(guò)放入加熱爐、真空干燥爐等爐中加熱使其固化,從而能夠得到稀土粘結(jié)磁體。成型而得到的稀土粘結(jié)磁體的形狀沒(méi)有特別限定,可根據(jù)所用的模具的形狀來(lái)改變稀土粘結(jié)磁體的形狀,例如為平板狀、柱狀、環(huán)狀等。另外,為了防止所得到的稀土粘結(jié)磁體的劣化,可以在其表面上實(shí)施氧化層或樹(shù)脂層等的鍍覆、涂裝。使用本實(shí)施方式的稀土合金而制造的稀土合金粉末,由于能夠抑制晶界的厚度變薄,并能夠使晶粒彼此被晶界分離,所以具有高矯頑力HcJ。因此,使用該稀土合金粉末而得到的稀土粘結(jié)磁體可具有高矯頑力HcJ。稀土粘結(jié)磁體用混合物成型為目標(biāo)的規(guī)定形狀時(shí),還可以施加磁場(chǎng)使成型而得到的成型體沿一定方向取向。由此,由于稀土粘結(jié)磁體沿特定的方向取向,所以能夠得到磁力更強(qiáng)的各向異性稀土粘結(jié)磁體。稀土燒結(jié)磁體對(duì)稀土燒結(jié)磁體的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。例如通過(guò)壓制成型等將如上述那樣得到的稀土合金粉末成型為目標(biāo)的規(guī)定形狀。對(duì)稀土合金粉末成型而得到的成型體的形狀沒(méi)有特別限定,可根據(jù)所使用的模具的形狀來(lái)改變成型體的形狀,例如為平板狀、柱狀、截面形狀為環(huán)狀等。接著,例如,在真空中或惰性氣體的存在下,在1000°C至1200°C的溫度下對(duì)成型體進(jìn)行1小時(shí)至10小時(shí)的加熱處理從而進(jìn)行燒成。由此,可得到燒結(jié)體(稀土燒結(jié)磁體)。 燒成后,通過(guò)在低于燒成時(shí)溫度的溫度下保持所得到的稀土燒結(jié)磁體,從而對(duì)稀土燒結(jié)磁體進(jìn)行時(shí)效處理。關(guān)于時(shí)效處理,例如,為在700°c至900°C的溫度下進(jìn)行1小時(shí)至3小時(shí)加熱、進(jìn)而在500°C至700°C的溫度下進(jìn)行1小時(shí)至3小時(shí)加熱的二階段加熱;或者為在600°C 附近的溫度下進(jìn)行1小時(shí)至3小時(shí)加熱的一階段加熱等,根據(jù)實(shí)施時(shí)效處理的次數(shù)而調(diào)整適宜的處理?xiàng)l件。通過(guò)這樣的時(shí)效處理,能夠提高稀土燒結(jié)磁體的磁特性。
通過(guò)將所得到的稀土燒結(jié)磁體切割成所期望的大小,并使其表面平滑化,從而可以成為規(guī)定形狀的稀土燒結(jié)磁體。另外,為了防止所得到的稀土燒結(jié)磁體的劣化,還可以在其表面上實(shí)施氧化層、樹(shù)脂層等的鍍覆、涂裝。如上所述,使用本實(shí)施方式的稀土合金制造的稀土合金粉末,由于能夠抑制晶界的厚度變薄,使晶粒彼此能夠被晶界分離,所以具有高矯頑力HcJ。因此,使用該稀土合金粉末而得到的稀土燒結(jié)磁體可具有高矯頑力HcJ。另外,將稀土合金粉末成型為目標(biāo)的規(guī)定形狀時(shí),還可以施加磁場(chǎng)使成型而得到的成型體沿一定方向取向。由此,由于稀土燒結(jié)磁體沿特定方向取向,所以能夠得到磁性更強(qiáng)的各向異性稀土燒結(jié)磁體。以上,對(duì)本發(fā)明適宜的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明不受這些實(shí)施方式的限制。本發(fā)明在不偏離其主旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形、各種組合,同樣可適用于除永磁體以外的情況。實(shí)施例以下使用實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施例。實(shí)施例1使用薄帶鑄造法(SC)調(diào)制具有以下組成的Nd2 (FeXo) 14B原料合金(粒徑30. Omm 左右,以下稱(chēng)為“原料合金”。)(圖1中,合金準(zhǔn)備工序(步驟Sll))。本實(shí)施例按照?qǐng)D1所示的流程而進(jìn)行。Nd :29. 8 質(zhì)量%Fe :63. 1 質(zhì)量%Co :5. 0 質(zhì)量 %B :1. 18 質(zhì)量 %Ga :0. 36 質(zhì)量%Nb :0. 30 質(zhì)量%該原料合金除了上述元素之外還含有微量的不可避免的雜質(zhì)(原料合金總體的 0. 2 0. 3質(zhì)量% )。將原料合金在真空中在1000°C至1200°C的溫度范圍內(nèi)保持M小時(shí) (圖1中,均質(zhì)化熱處理工序(步驟SU))。用搗碎機(jī)將均質(zhì)化熱處理后的原料合金粉碎, 并進(jìn)行篩分,得到粉末狀(粒徑Imm至2mm)的原料合金。將該原料合金填充至鉬制的容器中,填裝入具有紅外線(xiàn)加熱方式的管狀熱處理爐中。然后,向管狀熱處理爐內(nèi)導(dǎo)入氫,在氫氣氛下,使氫氣分壓為lOOltfa左右,在100°C左右放置2小時(shí),使氫吸藏于原料合金中(圖1中,貯氫工序(步驟S13))。然后,原料合金在以下所示的條件下實(shí)施利用HDDR法的處理(HDDR處理)。HDDR處理的流程如圖1中的HD工序(步驟S14)至DR工序(步驟S16)所示。使氫吸藏于原料合金中后,進(jìn)行HDDR處理。在降低爐內(nèi)氫氣分壓的同時(shí)以10°C / 分鐘的速度對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行升溫,在氫氣分壓40kPa、溫度800°C的條件下將吸藏了氫的原料合金保持8小時(shí)(圖1中,HD工序(步驟S14))。由此,使原料合金氫化歧化而得到歧化產(chǎn)物。然后,以10°C /分鐘的速度將爐內(nèi)溫度升溫至850°C (圖1中,升溫工序(步驟S15))。將爐內(nèi)溫度升溫至850°C之后,用真空泵排出氫,使?fàn)t內(nèi)的壓力(氫氣分壓)以 4kPa/分鐘的速度降低至6kPa,開(kāi)始放出歧化產(chǎn)物中所含的氫,并持續(xù)約10分鐘(圖1中, 第一 DR工序(步驟S16-1))。以使氫從歧化產(chǎn)物中釋放前的歧化產(chǎn)物總體的質(zhì)量作為基準(zhǔn),以1. 33質(zhì)量% /分鐘的氫釋放速度釋放氫,降低歧化產(chǎn)物中的氫濃度。然后,改變從爐內(nèi)排出氫的速度,使?fàn)t內(nèi)壓力(氫氣分壓)的下降速度為0. IkPa/ 分鐘。由此,以使氫釋放前的歧化產(chǎn)物總體的質(zhì)量作為基準(zhǔn),將從歧化產(chǎn)物中釋放氫的速度調(diào)整至0. 35質(zhì)量%/分鐘。在將歧化產(chǎn)物的溫度保持在850°C的狀態(tài)下在爐內(nèi)的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值時(shí),將該時(shí)間點(diǎn)認(rèn)定為再化合反應(yīng)的終點(diǎn),從途中使歧化產(chǎn)物的溫度從850°C降低至650°C。然后,通過(guò)連續(xù)進(jìn)行40分鐘至50分鐘氫的釋放直到使?fàn)t內(nèi)的壓力(=氫氣分壓)不足1 為止,從而從歧化產(chǎn)物中幾乎完全除去氫(圖1中,第二 DR工序(步驟S16-2))。在爐內(nèi)的壓力(氫氣分壓)達(dá)到IPa的時(shí)間點(diǎn)停止氫的釋放。然后,將爐內(nèi)冷卻至室溫(約20°C左右),得到HDDR處理過(guò)的稀土合金粉末。將該稀土合金粉末用作磁體成型用的磁體粉末。實(shí)施例2實(shí)施例2中,將第二 DR工序(步驟S16-2)中下降的溫度由650°C變?yōu)?20°C,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,得到HDDR處理過(guò)的稀土合金粉末。將該稀土合金粉末用作磁體成型用的磁體粉末。實(shí)施例3實(shí)施例3中,將第二 DR工序(步驟S16-2)中下降的溫度由650°C變?yōu)?00°C,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,得到HDDR處理過(guò)的稀土合金粉末。將該稀土合金粉末用作磁體成型用的磁體粉末。實(shí)施例4實(shí)施例4中,將第二 DR工序(步驟S16-2)中下降的溫度由650°C變?yōu)?80°C,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,得到HDDR處理過(guò)的稀土合金粉末。將該稀土合金粉末用作磁體成型用的磁體粉末。比較例1比較例1中,在第二 DR工序(步驟S16-2)中,將溫度下降到650°C變更為維持在 850°C,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,得到HDDR處理過(guò)的稀土合金粉末。將該稀土合金粉末用作磁體成型用的磁體粉末。比較例2比較例2中,將第二 DR工序(步驟S16-2)中下降的溫度由650°C變?yōu)?00°C,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,得到HDDR處理過(guò)的稀土合金粉末。將該稀土合金粉末用作磁體成型用的磁體粉末。比較例3比較例3中,將第二 DR工序(步驟S16-2)中下降的溫度由650°C變?yōu)?50°C,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,得到HDDR處理過(guò)的稀土合金粉末。將該稀土合金粉末用作磁體成型用的磁體粉末。
磁特件的評(píng)價(jià)將實(shí)施例1 4、比較例1 3各自所得到的磁體粉末(稀土合金粉末)在惰性氣氛中用研缽粉碎,并進(jìn)行篩分,篩分成53 μ m至212 μ m。然后,將磁體粉末和石蠟裝入箱中,在使石蠟融化的狀態(tài)下施加1特斯拉(Tesla)磁場(chǎng)使磁體粉末取向而成型稀土粘結(jié)磁體。在與該磁體粉末的取向方向平行的方向施加6特斯拉(Tesla)脈沖磁場(chǎng),用振動(dòng)試樣型磁力計(jì)(VSM)測(cè)定磁化強(qiáng)度-磁場(chǎng)強(qiáng)度曲線(xiàn)而測(cè)定磁特性。測(cè)定作為磁特性的*^!〗!^^ 剩余磁通密度Br、矯頑力HcJ、最大磁能積BHmax以及退磁曲線(xiàn)的矩形比Hk/HcJ。將測(cè)定的磁特性的測(cè)定結(jié)果示于表1。另外,AJilmax為I(磁化強(qiáng)度)-H(磁場(chǎng)強(qiáng)度)曲線(xiàn)中磁化強(qiáng)度的最大值。另外,退磁曲線(xiàn)的矩形比是指Hk/HcJ,其中Hk是退磁曲線(xiàn)中磁化強(qiáng)度從剩余磁化強(qiáng)度的值降低10%時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的絕對(duì)值,HcJ是磁化強(qiáng)度變?yōu)?時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的絕對(duì)值即矯頑力HcJ。(表1)
權(quán)利要求
1.一種稀土合金粉末的制造方法,其特征在于,在通過(guò)氫化歧化-脫氫再化合法來(lái)制造稀土合金粉末時(shí),具有以下工序貯氫工序,使氫吸藏于稀土合金的原料合金中;氫化歧化工序,將吸藏了氫的原料合金氫化歧化而得到歧化產(chǎn)物;脫氫再化合工序,將所述歧化產(chǎn)物的溫度保持在750°c以上且950°C以下的第一脫氫再化合溫度,然后在途中將溫度降低至^(TC以上且700°C以下的第二脫氫再化合溫度,使氫從所述歧化產(chǎn)物釋放,從而得到稀土合金粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土合金粉末的制造方法,其中,在所述脫氫再化合工序中釋放了氫的所述歧化產(chǎn)物成為稀土合金粉末的再化合反應(yīng)的終點(diǎn)為止,使所述歧化產(chǎn)物的溫度從第一脫氫再化合溫度變?yōu)榈诙摎湓倩蠝囟取?br>
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土合金粉末的制造方法,其中,在所述終點(diǎn)時(shí),所述脫氫再化合工序中的反應(yīng)氣氛的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土合金粉末的制造方法,其中,所述終點(diǎn)是,所述脫氫再化合工序中的反應(yīng)氣氛的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)。
5.一種稀土合金粉末,其特征在于,其為使氫吸藏于稀土合金的原料合金中,并進(jìn)行氫化歧化,然后使氫從歧化得到的歧化產(chǎn)物釋放從而得到的稀土合金粉末,其如下得到在使氫從所述歧化產(chǎn)物釋放時(shí)的所述歧化產(chǎn)物的溫度保持在750°C以上且950°C以下的第一脫氫再化合溫度之后,在使氫從所述歧化產(chǎn)物釋放的途中,使所述歧化產(chǎn)物的溫度變?yōu)?50°C以上且700°C以下的第二脫氫再化合溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的稀土合金粉末,其中,所述歧化產(chǎn)物是通過(guò)在使氫從所述歧化產(chǎn)物釋放而再化合的反應(yīng)的終點(diǎn)為止,使所述歧化產(chǎn)物的溫度從第一脫氫再化合溫度變?yōu)榈诙摎湓倩蠝囟榷玫降摹?br>
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的稀土合金粉末,其中,在所述終點(diǎn)時(shí),使氫從所述歧化產(chǎn)物釋放而再化合時(shí)的反應(yīng)氣氛的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的稀土合金粉末,其中,所述終點(diǎn)是,所述歧化產(chǎn)物釋放氫而再化合時(shí)的反應(yīng)氣氛的氫氣分壓為0. 5kPa以上且2. OkPa以下的范圍內(nèi)且氣氛溫度達(dá)到峰值的時(shí)間點(diǎn)。
9.一種永磁體,其特征在于,其通過(guò)將權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的稀土合金粉末成型而得到。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用HDDR法來(lái)制造可具有高矯頑力HcJ的稀土合金粉末的方法。本發(fā)明的稀土合金粉末的制造方法,在通過(guò)HDDR法制造稀土合金粉末時(shí),具有以下工序貯氫工序(步驟S13),使氫吸藏于稀土合金的原料合金中;HD工序(步驟S14),將吸藏了氫的原料合金氫化歧化而得到歧化產(chǎn)物;脫氫再化合工序(步驟S16),將歧化產(chǎn)物的溫度保持在750℃以上且950℃以下的第一DR溫度,然后在途中將溫度降低至550℃以上且700℃以下的第二DR溫度,使氫從歧化產(chǎn)物中釋放從而得到稀土合金粉末。
文檔編號(hào)B22F9/04GK102189264SQ201110069939
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者中村英樹(shù), 中野博文, 增澤清幸, 奧田修弘, 森尚樹(shù), 田邊孝司, 鈴木健一 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社