一種低b的稀土磁鐵的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁鐵的制造技術領域，特別是涉及一種低B的稀土磁鐵。
【背景技術】
[0002] 對于各種高性能電機、發(fā)電機中使用的（BH)max超過40MG0e的高性能磁鐵而言， 為得到高磁化的磁鐵，減少非磁性元素B的使用量的"低B組份磁鐵"的開發(fā)就變得非常有 必要。
[0003] 現(xiàn)在，"低B組份磁鐵"的開發(fā)采用了各種各樣的方式，然而，截止目前，還未能開發(fā) 出市場化的產(chǎn)品。"低B組份磁鐵"的最大的缺點在于退磁曲線的方形度（亦稱為Hk、或者 SQ)比較差，其形成原因比較復雜，主要是由于R2Fe17相的出現(xiàn)和富B相（RJ4B4相）的缺乏 導致晶界處出現(xiàn)局部B不足。
[0004] 日本專利特開2013-70062中公開了一種低B的稀土磁鐵，其包括R(R為包含Y的 稀土元素中選擇的至少一種的元素，Nd為必有組分）、B、Al、Cu、Zr、C〇、0、C及Fe作為主成 分的組成，各元素的含量為R:25~34重量％，B:0. 87~0. 94重量％、A1 :0. 03~0. 3重 量％、(：11:0? 03~0? 11重量％、Zr:0? 03~0? 25重量％、Co:3重量％以下（且不包含0)、 0:0. 03~0. 1重量％、C:0. 03~0. 15重量％、以及殘余為Fe。該發(fā)明通過降低B的含量， 使得富B相的含量降低，進而使得主相含有的體積比例增加，并最終獲得高Br的磁鐵。通 常情況下，B的含量減少的情況下，會形成軟磁性的R2T17相（一般為R2Fe17相），極易使得矯 頑力（Hej)降低，而本發(fā)明通過添加微量的Cu，使得R2U@的析出被抑制，更形成了使Hej 和Br提高的R2T14C相（一般為R2Fe14C相）。
[0005] 然而，上述的發(fā)明依然沒有辦法克服低B磁鐵固有的方形度（Hk/Hcj，又稱S?不 高的問題，從本發(fā)明的實施例可以看到，本發(fā)明僅有極少量實施例Hk/Hcj超過95%，大部 分在90%左右，更沒有任何一個實施例能夠達到98%以上，單就Hk/Hcj而言，往往難以滿 足客戶要求。
[0006] 展開來闡述的話，方形度（S?比較差的話，即使磁鐵矯頑力很高，耐熱性也會有 比較差的情形。
[0007] 磁鐵在電機的高負荷旋轉中熱減磁，電機會變得不能旋轉，進而電機停止轉動。因 此，通過"低B組份磁鐵"開發(fā)出高矯頑力的磁鐵的報道是很多的，但是，上述磁鐵全部是方 形度差的磁鐵，在實際用在電機中進行耐熱試驗時，沒能改善熱減磁的問題。
[0008] 綜上，還沒有"低B組份磁鐵"實際形成被市場接受產(chǎn)品的先例。
[0009] 另一方面，Sm-Co系磁鐵的最大磁能積大約在30MG0e以下，因此，最大磁能積達到 35~40MG0e的NdFeB系燒結磁體作為電機、發(fā)電機用燒結磁體在市場上占有極大的份額。 特別是最近減少C02排放和石油枯竭危機等的前提之下，越來越追求電機、發(fā)電機的高效率 化、更省電化的性能，對最大磁能積的要求也越來越高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，提供一種低B的稀土磁鐵，該稀土磁鐵 通過復合添加〇. 3~0. 8at%的Cu和適量的Co,使得晶界中形成3種富Cu相，這種在晶界 中存在的3種富Cu相的磁性效果和對晶界中B不足問題的修復，可顯著改善磁鐵的方形度 和耐熱性能。
[0011] 本發(fā)明提供一種技術方式如下：
[0012] 一種低B的稀土磁鐵，所述稀土磁鐵含有R2T14B主相，其包括如下的原料成分：
[0013] R: 13. 5at% ~14. 5at%、
[0014] B:5. 2at% ~5. 8at%、
[0015] 和余量為T，
[0016] 所述的R為包括Nd的至少一種包含釔元素在內(nèi)的稀土元素，所述T為包括Cu: 0? 3at%~0? 8at%、Co:0? 3at%~3at%和余量Fe的過渡金屬兀素。
[0017] 本發(fā)明中所述的at%為原子百分比。
[0018] 在推薦的實施方式中，將稀土磁鐵成分熔融液制備成稀土磁鐵用合金的工序；將 稀土磁鐵用合金粗粉碎后再通過微粉碎制成細粉的工序；用磁場成形法獲得成形體，并在 真空或惰性氣體中以900°C~1100°C的溫度對所述成形體進行燒結，在晶界中形成高Cu相 結晶、中Cu相結晶和低Cu相結晶的工序。
[0019] 通過上述的方式，在晶界中形成高Cu相結晶、中Cu相結晶和低Cu相結晶的工序， 使方形度超過95%，提高磁鐵的耐溫性能。
[0020] 需要說明的是，本發(fā)明需要在低氧環(huán)境中完成磁鐵的全部制造工序，才能獲得本 發(fā)明所聲稱的效果，由于磁鐵的低氧制造工序已是現(xiàn)有技術，且本發(fā)明的實施例1至實施 例7全部采用低氧制造方式，在此不再予以詳細描述。
[0021] 在推薦的實施方式中，所述的稀土磁鐵為Nd-Fe-B系磁鐵。
[0022] 在推薦的實施方式中，所述高Cu相結晶和所述中Cu相結晶的總含量占晶界組成 的65體積％以上。
[0023] 在推薦的實施方式中，T還包括X，X為選自Al、Si、Ga、Sn、Ge、Ag、Au、Bi、Mn、Cr、 P或S中的至少3種元素，以上元素的總組成為0. 3at%~1.Oat%。
[0024] 在推薦的實施方式中，所述高Cu相結晶的分子組成為RT2系相，所述中Cu相結晶 的分子組成為R6T13X系相，所述低Cu相結晶的分子組成為RT5系相。
[0025] 另外，在制造過程中，不可避免有少量0、C、N及其他雜質(zhì)的混入，因此，本發(fā)明中 提及的所述稀土磁鐵的氧含量最好在lat%以下，更優(yōu)選在0. 6at%以下，C含量同樣最好 控制在lat%以下，更優(yōu)選在0. 4at%以下，N含量則控制在0. 5at%以下。
[0026] 在推薦的實施方式中，所述稀土磁鐵用合金是將原料合金熔融液用帶材鑄件法， 以102°C/秒以上、104°C/秒以下的冷卻速度冷卻得到的。
[0027] 在推薦的實施方式中，所述粗粉碎為稀土磁鐵用合金吸氫破碎、得到粗粉的工序， 所述微粉碎為粗粉氣流粉碎的工序，還包括從微粉碎后的粉末中除去粒徑1. 〇Um以下的 至少一部分、由此使粒徑1. 〇Um以下的粉末體積減少至全體粉末體積的10%以下的工序。
[0028] 本發(fā)明還提供另一種低B的稀土磁鐵。
[0029] -種低B的稀土磁鐵，所述稀土磁鐵含有R2T14B主相，其特征在于：包括如下的原 料成分：
[0030]R: 13. 5at% ~14. 5at%、
[0031]B:5. 2at% ~5. 8at%、
[0032] 和余量為T，
[0033] 所述的R為包括Nd的至少一種包含釔元素在內(nèi)的稀土元素，
[0034] 所述T為包括Cu :0? 3at%~0? 8at%、Co:0? 3at%~3at%和余量Fe的過渡金屬 元素；
[0035] 并由如下的步驟制得：將所述稀土磁鐵原料成分熔融液制備成稀土磁鐵用合金的 工序；將稀土磁鐵用合金粗粉碎后再通過微粉碎制成細粉的工序；用磁場成形法