(57)【要約】【課題】粉砕性を向上すると共に、磁気特性の向上を図った希土類焼結磁石の製造方法及び希土類焼結磁石を提供する。【解決手段】本発明に係る希土類焼結磁石の製造方法は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（Ｒは１種類以上の希土類元素を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）化合物を含む主相と、Ｒを多く含む粒界相とを有する希土類焼結磁石を製造するにあたり、Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物を含む第１合金の合金粉末と、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物（ＨＲは１種類以上の重希土類元素を表す）を含み、ＨＲの含有量が２５．０質量％以上３２．５質量％以下であり、Ｂの含有量が０．６質量％以上１．４質量％以下である第２合金の合金粉末とを混合し、焼結して得られ、Ｒが２５．０質量％以上３２．５質量％未満であり、Ｂが０．５質量％以上１．５質量％以下の組成を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ2Ｔ14Ｂ（Ｒは１種類以上の希土類元素を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）化合物を含む主相と、前記Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物よりＲを多く含む粒界相とを有する希土類焼結磁石を製造するにあたり、
Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物及び不可避不純物を含む第１合金の合金粉末と、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物（ＨＲは１種類以上の重希土類元素を表す）を含み、ＨＲの含有量が２５．０質量％以上３２．５質量％以下であり、Ｂの含有量が０．６質量％以上１．４質量％以下である第２合金の合金粉末とを混合し、混合物を得る混合物作製工程と、
前記混合物を成形し、成形体を得る成形工程と、
前記成形体を焼結し、焼結体を得る焼結工程と、
を含み、
前記主相及び前記粒界相に含まれるＲを２５質量％以上３２．５質量％未満、Ｂを０．５質量％以上１．５質量％以下の組成とすることを特徴とする希土類焼結磁石の製造方法。
【請求項２】
Ｒ2Ｔ14Ｂ（Ｒは１種類以上の希土類元素を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）化合物及び不可避不純物を含む第１合金の合金粉末と、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物（ＨＲは１種類以上の重希土類元素を表す）を含み、ＨＲの含有量が２５．０質量％以上３２．５質量％以下であり、Ｂの含有量が０．６質量％以上１．４質量％以下である第２合金の合金粉末とを混合し、焼結することにより得られ、
Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物を含む主相と、前記Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物よりＲを多く含む粒界相とを有し、
前記主相及び前記粒界相に含まれるＲが２５質量％以上３２．５質量％未満、Ｂが０．５質量％以上１．５質量％以下の組成であることを特徴とする希土類焼結磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石の製造方法及び希土類焼結磁石に関し、特に第２合金の合金粉末の粉砕性が向上し、磁気特性に優れた希土類焼結磁石の製造方法及び希土類焼結磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒは希土類元素、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）系の組成を有する希土類永久磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂの組成式で表されるＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含む主相と、Ｒ2Ｔ14ＢよりＲを多く含むＲリッチ相を含む粒界相とを含む組織を有し、高い保磁力ＨｃＪを有するなど優れた磁気特性を発揮する永久磁石である。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類永久磁石は、高性能な永久磁石として、ハードディスクドライブ（Hard  disk  drive：ＨＤＤ）のヴォイスコイルモータ(Voice  Coil  Motor：ＶＣＭ)、電気自動車やハイブリッドカーなど特に高性能が要求されるモータなどに使用されている。
【０００３】
例えば、Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物を主相として含む第１合金と、Ｒ2Ｔ17相を全体の２５質量％以上含む第２合金とを混合し、Ｄｙなどの希土類元素を主相外郭部分に他の部分より高い濃度で濃縮することで、高い保磁力ＨｃＪを有する焼結磁石を効率良く製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７６５７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の焼結磁石のような従来の永久磁石では、第２合金中にはＢは含まれていなかったため、第２合金中にはＲ2Ｔ14Ｂ化合物は生成されず、Ｒリッチ相やＲ2Ｔ17相が含まれていた。第１合金と第２合金とを混合した混合粉末に水素を吸蔵させる際、第１合金に含まれるＲ2Ｔ14Ｂ化合物は水素を吸蔵しにくく、体積膨張はほとんどなかった。これに対し、第２合金中にはＲリッチ相やＲ2Ｔ17相など水素を吸蔵して膨張し易い性質を有する相が多く含まれていた。第２合金は水素を吸蔵した後、水素吸蔵に起因して生じる膨張差がほとんどないと考えられるため、第２合金は粉砕性が悪く、微粉末の生産性が悪かった。
【０００６】
第２合金の粉砕性が悪いと、第１合金と第２合金とを混合してから粉砕し希土類焼結磁石を生成する際、目的とする組成からズレが大きくなりやすくなり、目的とする組成を有する希土類焼結磁石は生成し難かったため、得られる希土類焼結磁石の磁気特性が低下する、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁気特性を向上させた希土類焼結磁石の製造方法及び希土類焼結磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る希土類焼結磁石の製造方法は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（Ｒは１種類以上の希土類元素を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）化合物を含む主相と、前記Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物よりＲを多く含む粒界相とを有する希土類焼結磁石を製造するにあたり、Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物及び不可避不純物を含む第１合金の合金粉末と、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物（ＨＲは１種類以上の重希土類元素を表す）を含み、ＨＲの含有量が２５．０質量％以上３２．５質量％以下であり、Ｂの含有量が０．６質量％以上１．４質量％以下である第２合金の合金粉末とを混合し、混合物を得る混合物作製工程と、前記混合物を成形し、成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼結し、焼結体を得る焼結工程と、を含み、前記主相及び前記粒界相に含まれるＲを２５質量％以上３２．５質量％未満、Ｂを０．５質量％以上１．５質量％以下の組成とすることを特徴とする。
【０００９】
第２合金にＢが含まれていない場合、第２合金にはＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相が形成される。第２合金に水素を吸蔵させる際、第２合金に含まれるＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相は水素を吸蔵し易く、膨張し易い。そのため、第２合金に水素を吸蔵させても第２合金が水素を吸蔵して膨張し易い相だけで形成されている場合、第２合金中に水素を吸蔵させても第２合金の相の間同士での膨張差は小さく、合金はクラックを生じにくい。これに対し、本発明は、第２合金はＨＲとＢとを含み、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含む相が形成される。ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物はＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相と異なり水素をほとんど吸蔵せず、Ｒリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相に比べて膨張し難い相である。このため、第２合金内にＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含むことで、Ｒリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相が形成される場合に比べて水素を吸蔵した際、第２合金にクラックが生じ易くなり、第２合金の粉砕性を向上させ、第２合金の微粉末の生産性を向上させることができる。第２合金にクラックが生じ易くなることで、第２合金の微粉末が更に多くなるため、第１合金の合金粉末と混合させて得られる希土類焼結磁石に含まれる成分の組成ズレを小さくすることができるので、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させることができる。
【００１０】
本発明に係る希土類焼結磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（Ｒは１種類以上の希土類元素を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）化合物及び不可避不純物を含む第１合金の合金粉末と、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物（ＨＲは１種類以上の重希土類元素を表す）を含み、ＨＲの含有量が２５．０質量％以上３２．５質量％以下であり、Ｂの含有量が０．６質量％以上１．４質量％以下である第２合金の合金粉末とを混合し、焼結することにより得られ、Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物を含む主相と、前記Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物よりＲを多く含む粒界相とを有し、前記主相及び前記粒界相に含まれるＲが２５質量％以上３２．５質量％未満、Ｂが０．５質量％以上１．５質量％以下の組成であることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、本発明に係る希土類焼結磁石の製造方法を用いて製造される希土類焼結磁石である。第２合金はＨＲとＢとを含み、Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物を含む相が形成されている。Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物はＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相に比べ水素吸蔵で膨張し難い相である。このため、第２合金へ水素を吸蔵させた際、第２合金にクラックが生じ易くなり、第２合金の粉砕性を向上させ、第２合金の微粉末の生産性を向上させることができる。これにより、第２合金の微粉末が更に多くなるため、第１合金の合金粉末と混合させて得られる希土類焼結磁石に含まれる成分の組成ズレを小さくすることができるので、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、粉砕性を向上すると共に、磁気特性を向上させた希土類焼結磁石の製造方法及び希土類焼結磁石を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、測定された保磁力ＨｃＪと残留磁束密度Ｂｒとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る希土類焼結磁石の実施の形態（以下、実施形態という）及び実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための実施形態及び実施例により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせても良いし、適宜選択して用いてもよい。
【００１５】
［実施形態］
＜希土類焼結磁石＞
希土類焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金を用いて形成される焼結体である。希土類焼結磁石は、結晶粒の組成がＲ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄを含む１種類以上の希土類元素を表し、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表し、ＢはＢ又はＢ及びＣを表す）という組成式で表されるＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含む主相と、Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物よりＲを多く含む粒界相とを有する。
【００１６】
Ｒは、１種以上の希土類元素を表す。希土類元素とは、長周期型周期表の第３族に属するＳｃとＹとランタノイド元素とのことをいう。ランタノイド元素は、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等を含む。希土類元素は、軽希土類及び重希土類に分類され、重希土類元素とは、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕをいい、軽希土類元素はそれ以外の希土類元素である。製造コスト及び磁気特性の観点から、ＲはＮｄを含むものであることが好ましい。
【００１７】
Ｔは、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を示すものである。Ｔは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されていてもよい。Ｆｅの一部をＣｏに置換する場合、磁気特性を低下させることなく温度特性を向上させることができる。また、Ｃｏの含有量は、Ｆｅの含有量の２０質量％以下に抑えることが望ましい。これは、Ｃｏの含有量がＦｅの含有量の２０質量％より大きくなるようにＦｅの一部をＣｏに置換すると、磁気特性を低下させる虞がある。また、希土類焼結磁石が高価となってしまうからである。Ｔは、Ｆｅ、Ｃｏ以外に、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの元素の少なくとも１種の元素を更に含んでいてもよい。
【００１８】
本実施形態に係る第２合金の合金粉末は、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物（ＨＲは１種類以上の重希土類元素を表す）を含み、ＨＲ量は２５質量％以上３２．５質量％以下、Ｂ量は０．６質量％以上１．４質量％以下とする。ＨＲ量が３２．５質量％を超えると、微細な結晶粒を得る事ができず磁気特性が低下する。一方、ＨＲ量が２５質量％未満になると、軟磁性相であるＦｅ単相の生成量が多くなり、粉砕性及び磁気特性が低下する。
【００１９】
本実施形態に係る第２合金の合金粉末において、Ｂ量は１．４質量％を超えると、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物（ＨＲは１種類以上の重希土類元素を表す）以外に異相が析出し、粉砕性を低下させる。また、Ｂ量が０．６質量％未満になると、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物量が十分で無く、粉砕性向上の効果が得られない。第２合金の合金粉末にＢが含まれておらず、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物が存在しない場合、第２合金の合金粉末にはＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相が形成される。第２合金に水素を吸蔵させて粉砕する際、第２合金に含まれるＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相は水素を吸蔵し易く、膨張し易い。そのため、第２合金が水素を吸蔵して膨張し易い相だけで形成されている場合、第２合金に水素を吸蔵させても第２合金の相の間同士での膨張差は小さく、粉末にクラックが生じ難い。これに対し、本実施形態の第２合金はＨＲとＢとを含み、第２合金にはＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含む相が形成される。ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物はＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相と異なり水素をほとんど吸蔵せず、Ｒリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相に比べて膨張し難い相である。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石を製造する際に第２合金がＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含んでいることで、Ｒリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相が形成される場合に比べて水素を吸蔵した際、第２合金に含まれる相同士の間の膨張差が大きくなるため、第２合金の合金粉末にクラックが生じ易くなる。これにより、第２合金の粉砕性を向上させ、第２合金の微粉末の生産性を向上させることができる。第２合金の粉砕性が向上することで、第２合金の微粉末が更に多くなるため、第１合金の合金粉末と混合させて得られる希土類焼結磁石に含まれる成分の組成のズレ量は小さくなり、本実施形態に係る希土類焼結磁石の磁気特性は向上する。
【００２０】
次に本実施形態に係る希土類焼結磁石の化学組成について言及する。本発明におけるＲの含有量は、２５質量％以上３２．５質量％未満であるのが好ましく、Ｒの含有量が２５質量％未満では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相となるＲ2Ｔ14Ｂ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、磁気特性が低下する虞がある。より好ましいＲの量は２７質量％以上３２質量％以下である。
【００２１】
Ｂの含有量は、０．５質量％以上１．５質量％以下であるのが好ましい。Ｂの含有量が０．５質量％未満となると保磁力が低下する。また、Ｂの含有量が１．５質量％を超えると、残留磁束密度が低下する傾向がある。従って、より好ましいＢの量は０．５質量％以上１．３質量％以下、さらに好ましいＢの量は０．８質量％以上１．２質量％以下である。
【００２２】
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、例えばプレス成形などにより目的とする所定形状に成形されて得られる。希土類焼結磁石の形状は特に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば平板状、柱状、断面形状がリング状等、希土類焼結磁石の形状に応じて変更することができる。
【００２３】
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金からなる希土類焼結磁石を用いているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類合金粉末と樹脂バインダーとを混練して希土類ボンド磁石用コンパウンド（組成物）を作製し、得られる希土類ボンド磁石用コンパウンドを所定の形状に成形した希土類ボンド磁石を希土類焼結磁石として用いてもよい。
【００２４】
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、磁石の製造用に用いる第２合金粉末がＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含むことで、第２合金の合金粉末の粉砕性が向上し、第２合金の微粉末の生産性を向上させる。Ｒ2Ｔ14Ｂ化合物を含まない第２合金粉末を用いる場合に比べ、更に第２合金の合金粉末の微粉末は更に多くなるため、第１合金の合金粉末と混合させて得られる希土類焼結磁石に含まれる成分の組成ズレを小さくすることができ、磁気特性を向上させることができる。
【００２５】
＜希土類焼結磁石の製造方法＞
上述したような構成を有する本実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法について図面を用いて説明する。本実施の形態では、第１合金粉末は、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物及び不可避不純物を含むものである。第２合金粉末は、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含むものである。第１合金粉末と第２合金粉末とを用いて本発明に係る希土類焼結磁石を製造する方法について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、本実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法は、以下の工程を有する。
（ａ）第１合金と第２合金とを準備する合金準備工程（ステップＳ１１）
（ｂ）第１合金と第２合金とを粉砕する粉砕工程（ステップＳ１２）
（ｃ）第１合金粉末と第２合金粉末とを混合する混合工程（ステップＳ１３）
（ｄ）混合した混合粉末を成形する成形工程（ステップＳ１４）
（ｅ）成形体を焼結する焼結工程（ステップＳ１５）
（ｆ）焼結体を時効処理する時効処理工程（ステップＳ１６）
（ｇ）焼結体を冷却する冷却工程（ステップＳ１７）
【００２６】
＜合金準備工程：ステップＳ１１＞
合金準備工程（ステップＳ１１）は、第１合金と第２合金とを準備する工程である。合金準備工程（ステップＳ１１）では、原料金属を真空又はＡｒガスなどの不活性ガスの不活性ガス雰囲気中で鋳造して第１合金及び第２合金を得る。本実施形態では、第２合金は、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含み、ＨＲの含有量が２５．０質量％以上３２．５質量％以下となり、Ｂの含有量が０．６質量％以上１．４質量％以下となるように調整する。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。原料金属を鋳造する鋳造方法は、例えばインゴット鋳造法やストリップキャスト法やブックモールド法や遠心鋳造法などである。得られた原料合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて均質化処理を行う。原料合金の均質化処理を行う際は、真空又は不活性ガス雰囲気の下、７００℃以上１５００℃以下の温度で１時間以上保持して行う。これにより、希土類磁石用合金は少量形成された異相が主相やRリッチ相およびR2T17相に取り込まれて消失することで均質化される。第１合金及び第２合金が作製された後、粉砕工程（ステップＳ１２）に移行する。
【００２７】
＜粉砕工程：ステップＳ１２＞
粉砕工程（ステップＳ１２）は、第１合金及び第２合金を各々粉砕する工程である。粉砕工程（ステップＳ１２）では、第１合金及び第２合金が作製された後、これらの第１合金及び第２合金を別々に粉砕する。なお、第１合金及び第２合金は共に粉砕してもよいが、組成ズレをより小さくするには別々に粉砕することが好ましい。粉砕工程（ステップＳ１２）は、粒径が数百μｍから数ｍｍ程度になるまで粉砕する粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）と、粒径が数μｍ程度になるまで微粉砕する微粉砕工程（ステップＳ１２−２）とがある。
【００２８】
（粗粉砕工程：ステップＳ１２−１）
粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）では、第１合金及び第２合金を各々粒径が数百μｍ以上数ｍｍ以下程度になるまで粗粉砕する。これにより、第１合金及び第２合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、第１合金及び第２合金に水素を吸蔵させた後に水素を放出させ、脱水素を行なうことで第１合金及び第２合金を粗粉砕する。第２合金に含まれるＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相は水素を吸蔵し易く、膨張し易いが、第２合金の粗粉砕粉末に含まれるＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物はＲリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相と異なり水素をほとんど吸蔵せず、Ｒリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相に比べて膨張し難い相である。第２合金がＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含むことで、Ｒリッチ相やＤｙ2Ｆｅ17などの相との間の体積の膨張差が大きくなるため、第２合金にクラックが生じ易く、第２合金の粉砕性は向上し、第２合金の微粉末の生産性を向上する。
【００２９】
また、粗粉砕を行なう際は、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うようにしてもよいが、本発明の効果を十分に得るためには合金への水素吸蔵及び放出による粗粉砕が望ましい。
【００３０】
高い磁気特性を得るために、粉砕工程（ステップＳ１２）から焼結工程（ステップＳ１５）までの各工程の雰囲気は低酸素濃度とすることが好ましい。酸素含有量は、各製造工程における雰囲気の制御、原料に含有される酸素量の制御等により調節される。後述する焼結工程（ステップＳ１５）で得られる焼結体の酸素含有量を５０００ｐｐｍ以下とする場合には、各工程の酸素の濃度を３０００ｐｐｍ以下とし、焼結体の酸素含有量を３０００ｐｐｍ以下とする場合には、各工程の酸素の濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００３１】
第１合金及び第２合金を粗粉砕した後、微粉砕工程（ステップＳ１２−２）に移行する。
【００３２】
（微粉砕工程：ステップＳ１２−２）
微粉砕工程（ステップＳ１２−２）では、第１合金及び第２合金の粗粉砕粉末を粒径が数μｍ程度になるまで微粉砕する。これにより、第１合金及び第２合金の微粉砕粉末を得る。微粉砕は、主にジェットミルが用いられ、第１合金及び第２合金の粗粉砕粉末を平均粒径数μｍ程度になるまで粉砕する。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば、Ｎ2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第１合金及び第２合金の粗粉砕粉末を加速して第１合金及び第２合金の粗粉砕粉末同士の衝突やターゲット又は容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
【００３３】
第１合金及び第２合金の粗粉砕粉末を微粉砕する際、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の粉砕助剤を添加することにより、成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。
【００３４】
第１合金粉末及び第２合金粉末とした後、混合工程（ステップＳ１３）に移行する。
【００３５】
＜混合工程：ステップＳ１３＞
混合工程（ステップＳ１３）は、第１合金粉末と第２合金粉末とを混合する工程である。混合工程（ステップＳ１３）では、第１合金粉末と第２合金粉末とを低酸素雰囲気で混合する。これにより、混合粉末が得られる。低酸素雰囲気は、例えば、Ｎ2ガス、Ａｒガス雰囲気など不活性ガス雰囲気として形成する。第１合金粉末及び第２合金粉末の混合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下であり、更に好ましくは質量比で９５対５程度である。
【００３６】
また、粉砕工程（ステップＳ１２）において、第１合金及び第２合金を一緒に粉砕する場合の混合比率も、第１合金及び第２合金を別々に粉砕する場合と同様に、第１合金粉末及び第２合金粉末の混合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下であり、更に好ましくは質量比で９５対５程度である。
【００３７】
第１合金粉末と第２合金粉末とを混合した後、成形工程（ステップＳ１４）に移行する。
【００３８】
＜成形工程：ステップＳ１４＞
成形工程（ステップＳ１４）は、混合粉末を成形する工程である。成形工程（ステップＳ１４）では、第１合金粉末及び第２合金粉末の混合粉末を、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。これにより成形体が得られる。得られる成形体は特定方向に配向するので、より磁性の強い異方性を有する希土類焼結磁石が得られる。この磁場中成形は、１．２Ｔｅｓｌａ以上の磁場中で、０．７ｔｏｎ／ｃｍ2から１．５ｔｏｎ／ｃｍ2前後の圧力で行なうことが好ましい。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。
【００３９】
成形体は例えばプレス成形などにより目的とする所定形状に成形する。混合粉末を成形して得られる成形体の形状は特に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば平板状、柱状、断面形状がリング状等、希土類焼結磁石の形状に応じて変更することができる。
【００４０】
また、第１合金粉末及び第２合金粉末の混合粉末を目的とする所定の形状に成形する際、磁場を印加して成形して得られる成形体を一定方向に配向させるようにしてもよい。これにより、希土類焼結磁石が特定方向に配向するので、より磁性の強い異方性希土類焼結磁石が得られる。
【００４１】
混合粉末を成形した後、焼結工程（ステップＳ１５）に移行する。
【００４２】
＜焼結工程：ステップＳ１５＞
焼結工程（ステップＳ１５）は、成形体を焼結する工程である。磁場中で成形した後、得られた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、例えば１０００℃以上１２００℃以下で１時間以上１０時間以下焼結する。これにより、焼結体が得られる。成形体を焼結した後、時効処理工程（ステップＳ１６）に移行する。
【００４３】
＜時効処理工程：ステップＳ１６＞
時効処理工程（ステップＳ１６）は、焼結体を時効処理する工程である。時効処理工程（ステップＳ１６）では、焼成後、得られた焼結体を焼成時よりも低い温度で保持することなどによって、焼結体に時効処理を施す。時効処理は、例えば、７００℃から９００℃の温度で１時間から３時間、更に５００℃から７００℃の温度で１時間から３時間加熱する２段階加熱や、６００℃付近の温度で１時間から３時間加熱する１段階加熱等、時効処理を施す回数に応じて適宜処理条件を調整する。このような時効処理によって、焼結体の磁気特性を向上させることができる。
【００４４】
＜冷却工程：ステップＳ１７＞
冷却工程（ステップＳ１７）では、焼結体に時効処理を施した後、焼結体はＡｒガスで加圧した状態で急冷を行う。これにより、本実施形態に係る希土類焼結磁石を得ることができる。冷却速度は、特に限定されるものではなく、３０℃／ｍｉｎ以上とするのが好ましい。冷却後、研磨を行なって角取りを行ない、希土類焼結磁石を所望のサイズに切断し、表面を平滑化することで、所定形状の希土類焼結磁石とすることができる。さらに、希土類焼結磁石は希土類焼結磁石の表面にＮｉめっきを施すなど表面処理して耐蝕性を向上させるようにしてもよい。
【００４５】
以上のように、得られる本実施形態に係る希土類焼結磁石は、ＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含む第２合金を用いて製造される。第２合金がＨＲ2Ｔ14Ｂ化合物を含むことで、第２合金が水素を吸蔵した際、第２合金に含まれる相同士の間の膨張差を利用することにより第２合金にクラックが生じ易くなるため、第２合金の粉砕性が向上して第１合金との混合粉末を微粉砕したときに組成ズレが少なく均質な第２合金粉末が得られる。この結果、本実施形態に係る希土類焼結磁石は目的とする所定の組成からズレ量を小さくすることができ、磁気特性を向上させることができる。従って、本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石の製造方法を用いれば、高い磁気特性を有する希土類焼結磁石を更に効率良く製造することができる。
【００４６】
希土類焼結磁石に含有されるＣの量は、製造工程で用いられる粉砕助剤の種類及び添加量等により調節する。さらに、希土類焼結磁石に含有されるＮの量は、原料合金の種類及び量や、原料合金を窒素雰囲気で粉砕する場合の粉砕条件等により調節する。
【００４７】
第１合金及び第２合金の粉砕は、第１合金及び第２合金に水素を吸蔵させた後、水素を放出させて粗粉砕するようにしているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、いわゆる水素化分解・脱水素再結合（ＨＤＤＲ：Hydrogenation  Decomposition  Desorption  Recombination）法を用いて第１合金及び第２合金を粉砕して第１合金粉末と第２合金粉末を得るようにしてもよい。ＨＤＤＲ法は、水素中で原料（出発合金）を加熱することにより、原料を水素化・分解（ＨＤ：Hydrogenation  Decomposition）し、その後、脱水素・再結合（ＤＲ：Desorption  Recombination）させることにより、結晶を微細化させる方法である。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形、種々の組み合わせが可能であり、永久磁石以外についても同様に適用することができる。
【実施例】
【００４９】
本発明の内容を実施例及び比較例を用いて以下に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５０】
＜実施例１＞
ストリップキャスト法により表１に示す組成を有する第１合金及び第２合金を作製し、表１に示す混合比に配合した。
【００５１】
第１合金及び第２合金からなる混合合金に室温で水素吸蔵処理を施した後、不活性ガス雰囲気中で６００℃で１時間、脱水素処理を行って第１合金及び第２合金を粗粉砕した。尚、粗粉砕して焼結させるまでの工程においては、酸素濃度を４０００ｐｐｍ以下の雰囲気として行なった。粗粉砕された混合合金に、粉砕助剤としてオレイン酸アミドを０．１ｗｔ％添加し、ジェットミルにて微粉砕を行って平均粒径が４．０μｍ程度の合金粉末を得た。得られた合金粉末を、印加磁場が１．５Ｔｅｓｌａ、成形圧力が１．２ｔｏｎ／ｃｍ2として磁場中で成形し、成形体を得た。得られた成形体は、真空中において１０３０℃で４時間保持して焼成し、焼結体を得た。その後、焼結体に不活性ガス雰囲気中で時効処理を行って熱処理を行なった。時効処理は２段階で行った。８５０℃で１時間保持した後、５４０℃で２時間保持して行った。不活性ガス雰囲気中で焼結後の時効処理の１段目までの降温過程（１０４０〜８００℃）における冷却速度は５０℃／ｍｉｎとした。時効処理の１段目から２段目の時効処理まで降温過程（８００〜５５０℃）の冷却速度を５０℃／ｍｉｎとした。これにより希土類焼結磁石を得た。
【００５２】
＜実施例２から４、比較例１から４＞
実施例２から４と比較例１から４は、実施例１に用いた第１合金及び第２合金の組成比を変えた第１合金及び第２合金を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行なって、希土類焼結磁石を得た。第１合金及び第２合金の組成比と配合比と希土類焼結磁石の組成比を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2011210850.tif 000002
【００５４】
［粉砕回収効率］
合金粉末を粉砕機に投入した投入質量と粉砕機で粉砕して排出された吐出質量を計算し、粉砕回収効率を求めた。
【００５５】
［合金粉末中の重希土類元素の量］
粉砕前後で合金粉末の組成を蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて測定した。分析された組成結果から合金粉末中に含まれる重希土類元素の量を算出した。測定結果より粉砕前後での合金粉末中に含まれる重希土類元素の量から粉砕前後での合金粉末中に含まれる重希土類元素の組成の組成ズレを算出した。
【００５６】
【表２】
2011210850.tif 000003
【００５７】
［磁気特性］
磁気特性として、残留磁束密度Ｂｒと保磁力ＨｃＪとを測定した。得られた希土類焼結磁石をＢ−Ｈトレーサーを用いて磁気特性を測定すると共に、焼結体の平均結晶粒径を求めた。測定結果を表３に示す。また、測定された保磁力ＨｃＪと残留磁束密度Ｂｒとの関係を図２に示す。
【００５８】
［平均結晶粒径］
平均結晶粒径は、焼結体断面の偏光顕微鏡像から画像解析により各結晶粒の面積を求め、その円相当径の平均値とした。測定結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
2011210850.tif 000004
【００６０】
表２に示すように、実施例１から４では、何れも粉砕回収効率は９３．０％以上であり、粉砕前後での合金粉末中に含まれる重希土類元素の組成のズレも０．１以下であった。これに対し、比較例１から４では、粉砕回収効率は９０．０％以下のものもあり、粉砕前後での混合粉末中に含まれる重希土類元素の組成のズレも０．１０以上であった。よって、本発明に係る希土類焼結磁石の粒界相系合金を用いれば、重希土類元素の粉砕回収効率はほとんど低下せず、粉砕前後での混合粉末中に含まれる重希土類元素の組成のズレも少なくなることが確認された。
【００６１】
また、表３に示すように、実施例１から４では、残留磁束密度Ｂｒは何れも１３１０ｍＴ以下であり、保磁力ＨｃＪも１８６０ｋＡ／ｍ以上であった。これに対し、比較例１から４では、残留磁束密度Ｂｒは何れも１３１０ｍＴ以上であり、保磁力ＨｃＪもほとんどが１８３０ｋＡ／ｍ以下であった。よって、本発明に係る希土類焼結磁石の粒界相系合金を用いれば、従来より磁気特性を向上させることができることが確認された。
【００６２】
従って、本実施形態に係る希土類焼結磁石によれば、粉砕性を向上させることができると共に、合金粉末の組成ズレを小さくすることができるため磁気特性を向上させることができることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係る希土類焼結磁石の製造方法及び希土類焼結磁石は、粉砕性を向上すると共に、磁気特性を向上させるので、永久磁石として好適に用いることができる。
【図１】
2011210850.tif 000005
【図２】
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