(57)【要約】【課題】  酸素含有量が低減されたＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を混合法で製造するに際し、焼結過程における粒成長を抑制することのできるＭ元素、さらにはＴｂの添加の形態を最適化する。【解決手段】  Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物（ＲはＴｂを必ず含み、またＲはＹを包含する概念であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする）を磁性相とする焼結体からなり、焼結体中にＭ元素（Ｍ：Ｚｒ、Ｎｂ及びＨｆの１種又は２種以上）を含むＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法であって、Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物を含む主相形成用合金からなる粒子と、Ｒ及びＴを主体とする粒界相形成用合金からなる粒子とを含む成形体を作製する工程と、成形体を焼結する工程と、を含み、Ｔｂ及びＭ元素は、Ｔｂ及びＭ元素を含む主相形成用合金から供給する形態を除く形態で供給することを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法。【選択図】図１
2006100434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上でＴｂを必ず含み、希土類元素はＹを包含する概念であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする少なくとも１種以上の遷移金属元素）を磁性相とする焼結体からなり、前記焼結体中にＭ元素（Ｍ：Ｚｒ、Ｎｂ及びＨｆの１種又は２種以上）を含むＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法であって、
Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物を含む主相形成用合金からなる粒子と、Ｒ及びＴを主体とする粒界相形成用合金からなる粒子とを含む成形体を作製する工程と、
前記成形体を焼結する工程と、を含み
Ｔｂ及びＭ元素は、Ｔｂ及びＭ元素を含む主相形成用合金から供給する形態を除く形態で供給することを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法。
【請求項２】
Ｔｂ及びＭ元素は、前記粒界相形成用合金から供給することを特徴とする請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法。
【請求項３】
Ｔｂ及びＭ元素は、前記主相形成用合金及び前記粒界相形成用合金の互いに異なる合金から供給することを特徴とする請求項１に記載のＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法。
【請求項４】
前記焼結体は、Ｒ：２２〜３３ｗｔ％（Ｔｂ：６％以下）、Ｂ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ａｌ：０．０３〜０．３０ｗｔ％、Ｃｕ：０．１５ｗｔ％以下（０を含まず）、Ｚｒ：０．０５〜０．３０ｗｔ％、Ｃｏ：２ｗｔ％以下（０を含まず）、残部実質的にＦｅからなる組成を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法。                                                                            
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上、但し希土類元素はＹを含む概念である）、Ｔ（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする少なくとも１種以上の遷移金属元素）及びＢ（ホウ素）を主成分とするＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類永久磁石の中でもＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、磁気特性に優れていること、主成分であるＮｄが資源的に豊富で比較的安価であることから、需要は年々増大している。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の磁気特性を向上するためには、合金中の酸素量を低減することが有効である。しかし、合金中の酸素量を低減させると焼結工程において異常粒成長が起こりやすく、角形比が低下する。合金中の酸素が形成している酸化物が結晶粒の成長を抑制していたのに対し、酸素量を低減するからである。
【０００３】
特開２００２−７５７１７号公報（特許文献１）には、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｕ、さらにＺｒ、Ｎｂ及びＨｆの１種又は２種以上（以下、Ｍ元素と総称することがある）を含有するＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石中に微細なＺｒＢ化合物、ＮｂＢ化合物又はＨｆＢ化合物（以下、Ｍ−Ｂ化合物）を均一に分散して析出させることにより、焼結過程における粒成長を抑制し、磁気特性と焼結温度幅を改善する報告がなされている。
ここで、焼結で得られるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の磁気特性は焼結温度に依存するところがある。その一方、工業的生産規模においては焼結炉内の全域で加熱温度を均一にすることは困難である。したがって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石において、焼結温度が変動しても所望する磁気特性を得ることが要求される。なお、所望する磁気特性を得ることのできる温度範囲を焼結温度幅ということにする。
【０００４】
特許文献１において、高い磁気特性のＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を得るためには、混合法を用いている。この混合法は、典型的には、Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物を含む主相形成用合金と、主相間に存在する粒界相を形成するための粒界相形成用合金とを混合する。
【０００５】
一方で、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の保磁力を向上させることを目的として、軽希土類元素であるＮｄ、Ｐｒに加えて、重希土類元素であるＤｙ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹの１種以上を添加することが、例えば特公平５−１０８０６号公報（特許文献２）に提案されている。
【０００６】
保磁力を向上するためには、このようにＲとして重希土類元素を所定量添加すればよいが、重希土類元素の種類によって保磁力向上の効果に差異がある。元素によってＲ2Ｔ14Ｂ1化合物の異方性磁界が相違するからである。Ｔｂ2Ｔ14Ｂ1化合物が２２０ｋＯｅ、Ｄｙ2Ｔ14Ｂ1化合物が１５０ｋＯｅと、高い異方性磁界（Ｈａ）を示すことから、保磁力向上のためには、重希土類元素としてはＴｂ又はＤｙ、特にＴｂを用いることが有効である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−７５７１７号公報
【特許文献２】特公平５−１０８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の従来技術に鑑み、酸素含有量が低減されたＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を混合法で製造するに際し、焼結過程における粒成長を抑制することのできるＭ元素、さらには重希土類元素としてのＴｂの添加の形態を最適化する手法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
酸素含有量が低減されたＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を混合法で製造することを前提に、最も高い異方性磁界を得ることのできるＴｂの添加形態について検討を行った。この際、酸素含有量の低減による焼結過程における粒成長を制御するためのＭ元素の添加形態についても合わせて検討した。その結果、混合法に用いられる主相形成用合金、粒界相形成用合金のいずれに対してＴｂ及びＭ元素を添加するかによって、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の磁気特性に差異があることを以下のように確認した。すなわち、ＴｂとＭ元素とを主相形成用合金に共存させると、残留磁束密度及び角型性が低下する。したがって、ＴｂとＭ元素は、粒界相形成用合金に共存させるか、又は主相形成用合金、粒界相形成用合金のうちで互いに異なる合金に含有させることが、残留磁束密度及び角型性の低下を抑制させる上で重要である。
【００１０】
すなわち本発明は、Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上でＴｂを必ず含み、希土類元素はＹを包含する概念であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする少なくとも１種以上の遷移金属元素）を磁性相とする焼結体からなり、この焼結体中にＭ元素（Ｍ：Ｚｒ、Ｎｂ及びＨｆの１種又は２種以上）を含むＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法であって、Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物を含む主相形成用合金からなる粒子と、Ｒ及びＴを主体とする粒界相形成用合金からなる粒子とを含む成形体を作製する工程と、この成形体を焼結する工程と、を含み、Ｔｂ及びＭ元素は、Ｔｂ及びＭ元素を含む主相形成用合金から供給する形態を除く形態で供給することを特徴とするＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法である。
【００１１】
Ｔｂ及びＭ元素を含む主相形成用合金から供給する形態として、Ｔｂ及びＭ元素は、粒界相形成用合金から供給することができる。また、Ｔｂ及びＭ元素は、主相形成用合金及び粒界相形成用合金のうちで互いに異なる合金から供給することができる。
焼結体は、Ｒ：２２〜３３ｗｔ％（Ｔｂ：６％以下）、Ｂ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ａｌ：０．０３〜０．３０ｗｔ％、Ｃｕ：０．１５ｗｔ％以下（０を含まず）、Ｚｒ：０．０５〜０．３０ｗｔ％、Ｃｏ：２ｗｔ％以下（０を含まず）、残部実質的にＦｅからなる組成を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、混合法によりＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を製造することから、高い磁気特性を得ることができる。また本発明は、Ｍ元素を添加するため、酸素量を低減したとしても、結晶粒の異常な成長を抑制するとともに、焼結温度幅を広くすることができる。そして、Ｔｂ及びＭ元素を含む主相形成用合金から供給する形態を除く形態で供給することにより、Ｔｂ及びＭ元素の添加による効果を十分に享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜製造方法＞
はじめに、本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法の望ましい形態について説明する。
本発明は、Ｒ2Ｔ14Ｂ1化合物を主体とする合金（主相形成用合金）と、Ｒ及びＴを主体とする合金（粒界相形成用合金）とを用いてＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を製造する。
原料金属を真空又は不活性ガス、好ましくはＡｒ雰囲気中でストリップキャスティングすることにより、主相形成用合金及び粒界相形成用合金を得ることができる。原料金属としては、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金等を使用することができる。得られた母合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて溶体化処理を行なう。その条件は真空又はＡｒ雰囲気下、７００〜１５００℃の領域で１時間以上保持すれば良い。
【００１４】
主相形成用合金はＲ2Ｔ14Ｂ1化合物を含む。また、粒界相形成用合金は、典型的には、主相形成用合金よりＲを多く含むとともに、Ｔ元素を含む。ここで、本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の必須元素であるＴｂ、Ｍ元素が、主相形成用合金及び粒界相形成用合金に添加される形態はいくつかある。それを表１に示す。表１において、「○」は当該元素が添加されていることを、「−」は当該元素が添加されていないことを示している。たとえば、表１の「形態」１は、主相形成用合金にＴｂ及びＭ元素がともに添加されており、かつ粒界相形成用合金にはＴｂ及びＭ元素が添加されていないことを示す。また、表１の「形態」２は、主相形成用合金にＴｂが添加されているがＭ元素は添加されておらず、かつ粒界相形成用合金にはＭ元素は添加されているがＴｂは添加されていないことを示している。
【００１５】
表１に示すように、主相形成用合金及び粒界相形成用合金にＴｂ、Ｍ元素を添加する形態はいくつかあるが、本発明は、主相形成用合金にＴｂ及びＭ元素が添加されている形態を除く。つまり、表１でいうならば、本発明は、「形態」１、３、５及び６ではなく、「形態」２、４、７、８及び９を適用してＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を製造するのである。
【００１６】
【表１】
2006100434.tif 000003
【００１７】
本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造方法において、主相形成用合金及び粒界相形成用合金は１種類である必要はなく、２種類又はそれ以上から構成されることがある。すなわち本発明は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を製造する際に、１種類の主相形成用合金と１種類の粒界相形成用合金を用いる場合のほかに、例えば、異なる組成を有する２種類（又はそれ以上）の主相形成用合金と１種類の粒界相形成用合金、あるいは１種類の主相形成用合金と異なる組成を有する２種類（又はそれ以上）の粒界相形成用合金を用いることができる。また、異なる組成を有する２種類（又はそれ以上）の主相形成用合金と異なる組成を有する２種類（又はそれ以上）の粒界相形成用合金を用いることもできる。２種類の主相形成用合金を用いる場合、その中の１種類の主相形成用合金にＴｂ、Ｍ元素がともに含まれていると、本発明の範囲外となる。
【００１８】
主相形成用合金にはＲ、Ｔ及びＢの他に、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｏ、さらにはＭ元素を含有させることができる。また、粒界相形成用合金には、Ｒ、Ｔの他に、Ｂ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｏ、さらにはＭ元素を含有させることができる。
【００１９】
主相形成用合金及び粒界相形成用合金が作製された後、これらの各母合金は別々に又は一緒に粉砕される。粉砕工程には、粗粉砕工程と微粉砕工程とがある。まず、各母合金を、それぞれ粒径数百μｍ程度になるまで粗粉砕する。粗粉砕は、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用い、不活性ガス雰囲気中にて行なうことが望ましい。粗粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させた後、粗粉砕を行なうことが効果的である。また、水素吸蔵を行った後に、水素を放出させ、さらに粗粉砕を行うこともできる。高磁気特性を得るために、粉砕処理（粉砕処理後の回収）から焼結（焼結炉に投入する）までの各工程の雰囲気を、１００ｐｐｍ未満の酸素濃度に抑えることが望ましい。そうすることにより、焼結体に含まれる酸素量を２０００ｐｐｍ以下に制御することができる。
【００２０】
粗粉砕工程後、微粉砕工程に移る。微粉砕は、主にジェットミルが用いられ、粒径数百μｍ程度の粗粉砕粉末が、平均粒径３〜５μｍになるまで粉砕される。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば窒素ガス）を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
【００２１】
微粉砕工程において主相形成用合金及び粒界相形成用合金を別々に粉砕した場合には、微粉砕された主相形成用合金粉末及び粒界相形成用合金粉末とを窒素雰囲気中で混合する。主相形成用合金粉末及び粒界相形成用合金粉末の混合比率は、重量比で８０：２０〜９７：３程度とすればよい。同様に、主相形成用合金及び粒界相形成用合金を一緒に粉砕する場合の混合比率も重量比で８０：２０〜９７：３程度とすればよい。微粉砕時に、ステアリン酸亜鉛等の添加剤を０．０１〜０．３ｗｔ％程度添加することにより、成形時に配向性の高い微粉を得ることができる。
【００２２】
次いで、主相形成用合金粉末及び粒界相形成用合金粉末からなる混合粉末を、磁場印加によってその結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。この磁場中成形は、１２．０〜１７．０ｋＯｅの磁場中で、０．７〜１．５ｔ／ｃｍ2前後の圧力で行なえばよい。
磁場中成形後、その成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、１０００〜１１００℃で１〜５時間程度焼結すればよい。
【００２３】
焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。時効処理は、保磁力を制御する上で重要である。時効処理を２段に分けて行なう場合には、８００℃近傍、６００℃近傍での所定時間の保持が有効である。８００℃近傍での熱処理を焼結後に行なうと、保磁力が増大するため、混合法においては特に有効である。また、６００℃近傍の熱処理で保磁力が大きく増加するため、時効処理を１段で行なう場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【００２４】
＜化学組成＞
次に、本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の望ましい化学組成について説明する。ここでいう化学組成は焼結後における化学組成をいう。
【００２５】
本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、Ｒを２２〜３３ｗｔ％含有する。
ここで、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕ及びＹからなるグループから選択される１種又は２種以上であるが、本発明はＴｂを必須元素として含む。Ｒの量が２２ｗｔ％未満であると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の主相となるＲ2Ｔ14Ｂ1化合物の生成が十分ではない。このため、軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力が著しく低下する。一方、Ｒの量が３３ｗｔ％を超えると主相であるＲ2Ｔ14Ｂ1化合物の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。またＲが３３ｗｔ％を超えるとＲが酸素と反応し、含有する酸素量が増え、これに伴い保磁力発生に有効なＲ−リッチ相が減少し、保磁力の低下を招く。したがって、Ｒの量は２２〜３３ｗｔ％とする。望ましいＲの量は２８〜３３ｗｔ％、さらに望ましいＲの量は２９〜３２ｗｔ％である。
【００２６】
Ｎｄは資源的に豊富で比較的安価であることから、Ｒとしての主成分をＮｄとすることが好ましい。またＴｂの含有は異方性磁界を増加させるために、保磁力を向上させる上で有効である。よって、ＲとしてＮｄ及びＴｂを選択し、Ｎｄ及びＴｂの合計を２５〜３３ｗｔ％とすることが本発明にとって望ましい。そして、この範囲において、Ｔｂの量は６ｗｔ％以下（ただし、０を含まず）が望ましい。Ｔｂは、残留磁束密度及び保磁力のいずれを重視するかによって上記範囲内においてその量を定めることが望ましい。つまり、高い残留磁束密度を得たい場合にはＴｂ量を２．０〜４．０ｗｔ％とし、高い保磁力を得たい場合にはＴｂ量を４．０〜６．０ｗｔ％とすることが望ましい。なお、Ｔｂの一部をＤｙで置換することより、低コスト化を図ることもできる。
【００２７】
また、本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、ホウ素（Ｂ）を０．５〜１．５ｗｔ％含有する。Ｂが０．５ｗｔ％未満の場合には高い保磁力を得ることができない。ただし、Ｂが１．５ｗｔ％を超えると残留磁束密度が低下する傾向がある。したがって、上限を１．５ｗｔ％とする。望ましいＢの量は０．７〜１．３ｗｔ％、さらに望ましいＢの量は０．８〜１．２ｗｔ％である。
【００２８】
本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、Ａｌを０．０３〜０．３０ｗｔ％、Ｃｕを０．１５ｗｔ％（０を含まず）含有することができる。この範囲でＡｌ、Ｃｕを含有させることにより、得られるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌを添加する場合において、望ましいＡｌの量は０．０５〜０．２５ｗｔ％、さらに望ましいＡｌの量は０．０７〜０．２２ｗｔ％である。また、Ｃｕを添加する場合において、Ｃｕの量は０．０２〜０．１２ｗｔ％とすることが望ましく、０．０３〜０．０８ｗｔ％とすることがより望ましい。
【００２９】
本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、Ｍ元素を０．０５〜０．３０ｗｔ％含有することが望ましい。Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の磁気特性向上を図るために酸素含有量を低減する際に、Ｍ元素は焼結過程での結晶粒の異常成長を抑制する効果を発揮し、焼結体の組織を均一かつ微細にする。したがって、Ｍ元素は酸素量が低い場合にその効果が顕著になる。Ｍ元素の望ましい量は０．１０〜０．２５ｗｔ％、さらに望ましい量は０．１５〜０．２５ｗｔ％である。
【００３０】
本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、その酸素量を２０００ｐｐｍ以下とすることが望ましい。酸素量が多いと非磁性成分である酸化物相が増大して、磁気特性を低下させるからである。そこで本発明では、焼結体中に含まれる酸素量を、２０００ｐｐｍ以下、望ましくは１５００ｐｐｍ以下、さらに望ましくは１０００ｐｐｍ以下とする。ただし、単純に酸素量を低下させたのでは、粒成長抑制効果を有していた酸化物相が減少し、焼結時に十分な密度上昇を得る過程で粒成長が容易に起こる。そこで、本発明では、焼結過程での結晶粒の異常成長を抑制する効果を発揮するＭ元素を、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石中に所定量含有させる。
【００３１】
本発明によるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、Ｃｏを２ｗｔ％以下（０を含まず）、望ましくは０．１〜２ｗｔ％、さらに望ましくは０．３〜１ｗｔ％含有する。ＣｏはＦｅと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上に効果がある。
【実施例１】
【００３２】
次に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
１）原料合金
ストリップキャスティング法により、表２に示す６種類の合金を作製した。
【００３３】
【表２】
2006100434.tif 000004
【００３４】
２）水素粉砕工程
各原料合金に室温にて水素を吸蔵させた後、Ａｒ雰囲気中で６００℃×１時間の脱水素を行なう、水素粉砕処理を行なった。
高磁気特性を得るために、本実験では焼結体酸素量を２０００ｐｐｍ以下に抑えるために、水素処理（粉砕処理後の回収）から焼結（焼結炉に投入する）までの各工程の雰囲気を、１００ｐｐｍ未満の酸素濃度に抑えてある。以後、無酸素プロセスと称す。
【００３５】
３）粉砕工程
通常、粗粉砕と微粉砕による２段粉砕を行っているが、粗粉砕工程を無酸素プロセスで行なうことができなかったため、本実施例では粗粉砕工程を省いている。
微粉砕を行なう前に添加剤を混合する。添加剤の種類は特に限定されるものではなく、粉砕性の向上並びに成形時の配向性の向上に寄与するものを適宜選択すればよいが、本実施例ではステアリン酸亜鉛を０．０３〜０．１％混合した。添加剤の混合は、例えばナウターミキサー等により５〜３０分間ほど行なう程度でよい。
その後、ジェットミルを用いて合金粉末が平均粒径３〜６μｍ程度になるまで微粉砕を行なった。本実験では、平均粒径が４μｍと５μｍの２種類の粉砕粉を作製した。
当然ながら、添加剤の混合工程と微粉砕工程は、ともに無酸素プロセスで行っている。
【００３６】
４）配合工程
表２に示した原料合金を、表３に示す組み合わせで配合し、混合を行った。最終組成は表３に示す通りである。この場合の混合は、例えばナウターミキサー等により５〜３０分間ほど行なう程度でよい。配合工程も無酸素プロセスで行なうことが望ましい。
表３において、配合種別Ｂ、Ｃは、Ｔｂ及びＺｒを主相形成用合金から供給している。また、配合種別Ｄ及びＥは、Ｔｂ及びＺｒを粒界相形成用合金から供給している。
【００３７】
５）成形工程
得られた混合粉末を磁場中にて成形する。具体的には、微粉末を電磁石に抱かれた金型内に充填し、磁場印加によってその結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。この磁場中成形は、１２．０〜１７．０ｋＯｅの磁場中で、０．７〜１．５ｔ／ｃｍ2前後の圧力で行なえばよい。本実験では１５ｋＯｅの磁場中で１．２ｔ／ｃｍ2の圧力で成形を行い、成形体を得た。本工程も無酸素プロセスにて行なった。
６）焼結、時効工程
この成形体を真空中において１０１０〜１０９０℃で４時間焼結した後、急冷した。次いで得られた焼結体に８００℃×１時間と５５０℃×２.５時間（ともにＡｒ雰囲気中）の２段時効処理を施した。
【００３８】
【表３】
2006100434.tif 000005
【００３９】
得られたＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石について、残留磁束密度（Ｂｒ）、保磁力（ＨｃＪ）及び角形比（Ｈｋ／ＨｃＪ）をＢ−Ｈトレーサにより測定した。なお、Ｈｋは磁気ヒステリシスループの第２象限において、磁束密度が残留磁束密度の９０％になるときの外部磁界強度である。その結果を表４及び図１〜図３に示す。
【００４０】
【表４】
2006100434.tif 000006
【００４１】
表３及び図１〜３に示すように、Ｚｒを含有しない配合種別ＡによるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、残留磁束密度（Ｂｒ）が１３．３ｋＧ以上、保磁力（ＨｃＪ）が２２ｋＯｅ以上、角型比（Ｈｋ／ＨｃＪ）が９６％以上の特性を得ることができる焼結温度幅が２０℃（１０３０〜１０５０℃）である。同様に、Ｚｒを含むが、主相形成用合金にＺｒ及びＴｂが共存する配合種別ＢによるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石及び配合種別ＣによるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、９６％以下の角型比（Ｈｋ／ＨｃＪ）しか得ることができないため、焼結温度幅が０℃である。以上に対して、粒界相形成合金にＴｂ及びＺｒを含むが、主相形成合金にはＴｂは含むもののＺｒを含まない配合種別ＤによるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石及び配合種別ＥによるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は、残留磁束密度（Ｂｒ）が１３．３ｋＧ以上、保磁力（ＨｃＪ）が２２ｋＯｅ以上、角型比（Ｈｋ／ＨｃＪ）が９６％以上の特性を得ることができる焼結温度幅が４０℃（１０３０〜１０７０℃）以上である。
【００４２】
表５に焼結温度が１０３０℃のＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の磁気特性を対比して示している。主相形成合金にＴｂ及びＺｒを含む試料Ｎｏ．５及び８は、試料Ｎｏ．２（Ｚｒ無添加）に比べて、低残留磁束密度（Ｂｒ）かつ低角形比（Ｈｋ／ＨｃＪ）であることがわかる。これに対し、粒界相形成合金にＴｂ及びＺｒを含むが、主相形成合金にはＴｂは含むがＺｒを含まない試料Ｎｏ．１１及び１４は、試料Ｎｏ．５及び８に比べ、残留磁束密度（Ｂｒ）及び角形比（Ｈｋ／ＨｃＪ）が向上していることがわかる。
【００４３】
【表５】
2006100434.tif 000007
【００４４】
以上説明した通りであり、本発明によれば、４０℃以上の焼結温度幅を得ることができる。さらに本発明によれば、残留磁束密度（Ｂｒ）及び角形比（Ｈｋ／ＨｃＪ）の低下を伴わずに、Ｔｂの添加による保磁力（ＨｃＪ）向上の効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態における焼結温度と残留磁束密度（Ｂｒ）との関係を示すグラフである。
【図２】本実施の形態における焼結温度と保磁力（ＨｃＪ）との関係を示すグラフである。
【図３】本実施の形態における焼結温度と角型比（Ｈｋ／ＨｃＪ）との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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