圖。
[0060] 圖9是表示關(guān)于采用加工率25%的鐓鍛加工時(shí)的稀土類(lèi)磁鐵的每個(gè)部位的剩余 磁化提高率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0061] 圖10是表示關(guān)于采用加工率70 %的擠壓加工以及加工率25 %的鐓鍛加工時(shí)的稀 土類(lèi)磁鐵的每個(gè)部位的剩余磁化提高率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0062] 圖11是表示關(guān)于擠壓加工的加工率和剩余磁化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0063] 圖12是表示關(guān)于擠壓加工及鐓鍛加工各自的加工率和剩余磁化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果的圖。
[0064] 圖13是表示特定W方向伸長(zhǎng)率/L方向伸長(zhǎng)率與各方向的伸長(zhǎng)率的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果的圖。
[0065] 圖14是表示特定W方向伸長(zhǎng)率/L方向伸長(zhǎng)率與容易磁化方向的剩余磁化Br的 關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0066] 圖15是表示特定面內(nèi)各向異性指數(shù)與C軸方向的剩余磁化Br的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 的圖。
[0067] 圖16是表示特定W方向伸長(zhǎng)率/L方向伸長(zhǎng)率、面內(nèi)各向異性指數(shù)和C軸方向的 剩余磁化Br的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0068] 圖17是表示在L方向的伸長(zhǎng)率與W方向的伸長(zhǎng)率之差大的情況下的稀土類(lèi)磁鐵 的L方向以及W方向的結(jié)晶組織的SEM像的圖。
[0069] 圖18是表示在L方向的伸長(zhǎng)率與W方向的伸長(zhǎng)率之差小的情況下的稀土類(lèi)磁鐵 的L方向以及W方向的結(jié)晶組織的SEM像的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0070] 以下,參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵的制造方法的實(shí)施方式。再者,圖示例 是說(shuō)明作為納米晶體磁鐵的稀土類(lèi)磁鐵的制造方法的例子,但本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵的制造 方法并不限定于納米晶體磁鐵的制造,當(dāng)然能夠應(yīng)用于晶粒相對(duì)大的燒結(jié)磁鐵(例如lum 左右的粒度的磁鐵)等的制造。另外,圖示例的第2步驟中的擠壓加工是使用具有板狀的空 心的擠壓沖頭,用該擠壓沖頭對(duì)成形體進(jìn)行加壓來(lái)一邊減小成形體的厚度一邊向擠壓沖頭 的空心擠壓成形體的一部分,制造板狀的稀土類(lèi)磁鐵中間體的加工方法(后方擠壓方法), 但除圖示例以外,當(dāng)然也可以是如下的加工方法(前方擠壓方法),即,使用具有板狀的空 心的陰模,在該陰模中收納成形體,用不具備空心的沖頭對(duì)成形體進(jìn)行加壓來(lái)一邊減小成 形體的厚度,一邊從陰模的空心擠壓成形體的一部分,制造板狀的稀土類(lèi)磁鐵中間體。(稀 土類(lèi)磁鐵的制造方法的實(shí)施方式1)
[0071]圖1的(a)、(b)是按該順序說(shuō)明本發(fā)明的稀土類(lèi)磁鐵的制造方法的實(shí)施方式1的 第1步驟的示意圖,圖2是說(shuō)明在第1步驟中制造出的成形體的顯微結(jié)構(gòu)的圖。另外,圖 3 (a)是說(shuō)明了制造方法的實(shí)施方式1的第2步驟之中的擠壓加工方法的示意圖,圖3 (b)是 圖3(a)的b-b向視圖。而且,圖4(a)是說(shuō)明將利用擠壓加工制造出的加工品的一部分切 斷來(lái)制造中間體的狀態(tài)的示意圖,圖4(b)是說(shuō)明第2步驟中的鐓鍛加工方法的示意圖。
[0072] 如圖1(a)所示,在減壓至例如50kPa以下的Ar氣氣氛的未圖示的爐中,采用單輥 的熔紡(melt-spuning)法,將合金錠高頻熔化,向銅輥R噴射給出稀土類(lèi)磁鐵的組成的熔 液,制作急冷薄帶B (急冷帶),并將該帶進(jìn)行粗粉碎。
[0073] 被粗粉碎的急冷薄帶之中,分選最大尺寸為200nm左右或其以下的尺寸的急冷薄 帶B,將其如圖1 (b)所示那樣填充到由超硬陰模D和在其空心內(nèi)滑動(dòng)的超硬沖頭P圍成的 腔室內(nèi)。而且,一邊用超硬沖頭P進(jìn)行加壓一邊在(X方向)加壓方向上使電流流動(dòng)來(lái)進(jìn) 行通電加熱,由此制作包含納米晶體組織的Nd-Fe-B系主相(50nm~200nm左右的晶體粒 徑)、和位于主相的周?chē)腘d-X合金(X:金屬元素)晶界相的四棱柱狀的成形體S(第1步 驟)。再者,RE的含有比例優(yōu)選為29質(zhì)量RE彡32質(zhì)量%。
[0074] 在此,構(gòu)成晶界相的Nd-X合金,由Nd、與Co、Fe、Ga等之中的至少1種以上的金屬 的合金構(gòu)成,例如是Nd-Co、Nd-Fe、Nd-Ga、Nd-Co-Fe、Nd-Co-Fe-Ga之中的任一種、或混有它 們之中的兩種以上的合金,成為富Nd的狀態(tài)。
[0075] 如圖2所示,成形體S呈現(xiàn)出在納米晶粒MP (主相)間充滿(mǎn)有晶界相BP的各向同 性的晶體組織。
[0076] 當(dāng)由第1步驟制造出四棱柱狀的成形體S后,進(jìn)行圖3所示的擠壓加工,然后對(duì)由 該擠壓加工制造出的稀土類(lèi)磁鐵中間體進(jìn)行圖4所示的鐓鍛加工,利用包含該擠壓加工以 及鐓鍛加工的熱塑性加工來(lái)制造稀土類(lèi)磁鐵(取向磁鐵)(第2步驟)。以下,更詳細(xì)地說(shuō) 明第2步驟。
[0077] 首先,如圖3(a)所示,在陰模Da中收納在第1步驟中制造出的成形體,用高頻線 圈Co加熱陰模Da來(lái)形成加熱狀態(tài)的成形體S'。再者,在收納成形體之前,預(yù)先在陰模Da 的內(nèi)表面、擠壓沖頭ro的板狀的空心H)a的內(nèi)表面預(yù)先涂敷潤(rùn)滑劑。
[0078] 用具備板狀的空心roa的擠壓沖頭ro對(duì)加熱狀態(tài)的成形體S'進(jìn)行加壓(Y1方 向),通過(guò)該加壓,加熱狀態(tài)的成形體S' 一邊減小其厚度一邊一部分被擠壓到板狀的空心 PDa中(Z方向)。
[0079] 在此,該擠壓加工時(shí)的加工率用(t〇-tl)/t0表示,優(yōu)選以60~80%的加工率進(jìn)行 加工。
[0080] 通過(guò)該擠壓加工,制造出圖4 (a)所示的稀土類(lèi)磁鐵中間體S"。僅將該稀土類(lèi)磁鐵 中間體S"之中的、具有厚度tl的板狀的部分進(jìn)行切割,作為正規(guī)的稀土類(lèi)磁鐵中間體應(yīng)用 于接下來(lái)的鐓鍛加工。
[0081] 即,如圖4(b)所示,在上下的沖頭PM(鍛砧(anvil))間載置厚度tl的稀土類(lèi)磁 鐵中間體S",用高頻線圈Co加熱沖頭PM,一邊加熱稀土類(lèi)磁鐵中間體S",一邊用上方的沖 頭PM在稀土類(lèi)磁鐵中間體S"的厚度方向進(jìn)行加壓(Y1方向),使其厚度從最初的tl減小 到t2,由此制造出作為取向磁鐵的稀土類(lèi)磁鐵C。
[0082] 在此,該鐓鍛加工時(shí)的加工率用(tl_t2)/tl表示,優(yōu)選以10~30%的加工率進(jìn)行 加工。
[0083] 再者,熱塑性加工的擠壓加工以及鐓鍛加工時(shí)的應(yīng)變速度被調(diào)整為0. 1/秒以上。 另外,將熱塑性加工的加工度(壓縮率)大的情況、例如壓縮率為10%左右以上的情況的熱 塑性加工稱(chēng)作強(qiáng)加工。
[0084] 從說(shuō)明擠壓加工以及鐓鍛加工時(shí)的加工品的應(yīng)變分布的圖5可以明確,利用最初 的擠壓加工制造出的稀土類(lèi)磁鐵中間體在其表面形成高的應(yīng)變區(qū)域,而其中心變?yōu)榈偷膽?yīng) 變區(qū)域,與外側(cè)的區(qū)域相比,中心的各向異性不充分。
[0085] 因此,通過(guò)對(duì)該稀土類(lèi)磁鐵中間體進(jìn)行鐓鍛加工,一邊維持表面的高應(yīng)變區(qū)域,一 邊對(duì)中心的低的應(yīng)變區(qū)域良好地給予應(yīng)變,中心也變?yōu)楦叩膽?yīng)變區(qū)域,所制造的稀土類(lèi)磁 鐵成為整體上具有高的應(yīng)變區(qū)域的磁鐵。
[0086] 這樣,在第2步驟中,通過(guò)按照擠壓加工、鐓鍛加工的順序進(jìn)行熱塑性加工,通過(guò) 對(duì)擠壓加工時(shí)容易產(chǎn)生的稀土類(lèi)磁鐵中間體的中央?yún)^(qū)域的低應(yīng)變區(qū)域,利用接下來(lái)的鐓鍛 加工給予高的應(yīng)變,就能夠?qū)λ圃斓南⊥令?lèi)磁鐵的全部區(qū)域良好地給予高應(yīng)變,從而能 夠制造取向度高、剩余磁化高的稀土類(lèi)磁鐵。
[0087] 利用包含擠壓加工以及鐓鍛加工這兩個(gè)階段的加工的熱塑性加工所制造出的稀 土類(lèi)磁鐵C (取向磁鐵),成為如下這樣的稀土類(lèi)磁鐵C :如圖6所示那樣,納米晶粒MP呈扁 平形狀,與各向異性軸大致平行的界面彎曲或折曲,磁各向異性?xún)?yōu)異。
[0088] 關(guān)于圖示的取向磁鐵C,優(yōu)選具有包含RE-Fe-B系的主相(RE是Nd、Pr中的至少一 種、或者作為它們的中間生成物的Di (釹鐠混合物))和位于該主相的周?chē)腞E-X合金(X 是金屬元素)的晶界相的金屬組織,RE的含量比例為29質(zhì)量RE < 32質(zhì)量%,所制造 出的稀土類(lèi)磁鐵的主相的平均粒度為300nm。通過(guò)RE的含量比例處于上述范圍,熱塑性加 工時(shí)抑制裂紋發(fā)生的效果更加高,能夠保證高的取向度。另外,通過(guò)RE的含量比例為上述 范圍,能夠確保能保證高的剩余磁化的主相的大小。
[0089] (稀土類(lèi)磁鐵的制造方法的實(shí)施方式2)
[0090] 接著,參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明稀土類(lèi)磁鐵的制造方法的實(shí)施方式2。在此,圖7是說(shuō)明第 2步驟的其他實(shí)施方式的示意圖。即,制造方法的實(shí)施方式2的第1步驟與制造方法的實(shí)施 方式1同樣,對(duì)第2步驟施加了改良。
[0091] 在第1步驟中制造出的成形體S具有作為容易磁化方向的C軸方向、和形成與該C 軸方向正交的面的L方向軸以及W方向軸。再者,將第2步驟的擠壓加工時(shí)的擠壓方向設(shè) 為該L方向(沿著L方向軸的方向),將與擠壓加工時(shí)的擠壓方向正交的方向設(shè)為W方向 (沿著W方向軸的方向)。
[0092] 在利用第2步驟的擠壓加工而制造出的稀土類(lèi)磁鐵中間體S"(厚度中,由于 擠壓加工時(shí)的擠壓方向?yàn)長(zhǎng)方向,因此向W方向的伸長(zhǎng)率很微小,而向L方向的伸長(zhǎng)率大 (1^> W d。因而,在稀土類(lèi)磁鐵中間體S"中,L方向的磁特性較大地被改善,而W方向的磁 特性的改善很少。因此,在繼擠壓加工之后的鐓鍛加工中,此次通過(guò)相對(duì)于向L方向的伸長(zhǎng) 率而使向W方向的伸長(zhǎng)率增大L「U),能夠使所制造出的