(57)【要約】【課題】保磁力のバラつきを抑え、良好な磁気特性を有するＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を安定して生産することのできる希土類永久磁石の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】同一の溶湯から形成された同一ロット内の原料合金片を所定数Ｎだけ抽出、すなわちサンプリングする。そして、抽出されたそれぞれの原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２を算出する。抽出したＮ個の原料合金片のうち、比Ｄ１／Ｄ２が、予め定めた基準値以上である原料合金片の数ｎを計数し、比Ｄ１／Ｄ２が予め定めた基準値以上、つまり粗大粒を含む原料合金片の存在比率ｎ／Ｎを求める。そして、存在比率ｎ／Ｎが一定値以下のロットの原料合金片群のみを、粉砕工程に供することで、高い保磁力を有したＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を製造する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ：希土類元素の１種又は２種以上、Ｔ：Ｆｅ、又はＦｅ及びＣｏ、Ｂ：ホウ素）系希土類永久磁石の製造方法であって、
薄帯状の原料合金片を粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程を経た粉砕粉末を磁場中で成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた成形体を焼結する焼結工程と、
前記焼結工程で得られた焼結体を熱処理する熱処理工程と、
を備え、
前記粉砕工程では、薄帯状の前記原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２（ただしＤ１＞Ｄ２）との比Ｄ１／Ｄ２が予め定めた基準値以上である前記原料合金片の存在比率が、一定値以下とされた原料合金片群を粉砕することを特徴とする希土類永久磁石の製造方法。
【請求項２】
前記粉砕工程では、前記基準値を５としたときの前記存在比率が２％以下である前記原料合金片群を粉砕することを特徴とする請求項１に記載の希土類永久磁石の製造方法。
【請求項３】
前記原料合金片は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ相からなる主相と、前記主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１または２に記載の希土類永久磁石の製造方法。
【請求項４】
前記原料合金片は、溶湯をロール上で急冷することで形成したものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法。
【請求項５】
前記粉砕工程では、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を主体とする低Ｒ合金からなる前記原料合金片と、低Ｒ合金よりＲを多く含む高Ｒ合金からなる前記原料合金片を粉砕し、
前記成形工程では、前記低Ｒ合金および前記高Ｒ合金を粉砕して得た前記粉砕粉末を磁場中で成形することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の希土類永久磁石の製造方法。
【請求項６】
同一の前記溶湯から形成された同一ロット内の前記原料合金片をＮ個だけ抽出し、
抽出されたそれぞれの前記原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２を測定した後、
前記原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２を算出し、
比Ｄ１／Ｄ２が、前記基準値以上である前記原料合金片の数ｎを計数することで、比Ｄ１／Ｄ２が、前記基準値以上である前記原料合金片の存在比率ｎ／Ｎを求め、
存在比率ｎ／Ｎが前記一定値以下であるロットの前記原料合金片群を、前記粉砕工程に供することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の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、希土類永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上であり、ＴはＦｅ、又はＦｅ及びＣｏ）は、磁気特性に優れていることや、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、各種モータ等の電気機器に使用されている。
希土類永久磁石の製造方法の一例として粉末冶金法がある。粉末冶金法は低コストでの製造が可能なことから広く用いられている。粉末冶金法では、原料合金を粗粉砕及び微粉砕し、数μｍの微粉砕粉末を得る。このようにして得られた微粉砕粉末を磁場中で磁場配向させ、磁場がかかった状態のままプレス成形を行い、得られた成形体を熱処理することで、焼結体を得ている。そして、所定形状への加工、さらに必要に応じて表面処理を行うことで、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石は製造されている。
【０００３】
ここで、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の高特性化、特に保磁力向上のために、原料合金としては、ストリップキャスト合金が多用されている。ストリップキャスト合金は、所定組成の原料合金の溶湯を、金属ロールの表面上に落下させることで急冷凝固させることによって、薄片状としたものである。
従来、このストリップキャスト合金の粒径等をコントロールすることによって、磁気特性の向上を図る試みがなされていた（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３１７６４３号公報
【特許文献２】特開平５−２２２４８８号公報
【特許文献３】特開２０００−２１９９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなさまざまな試みに関わらず、実際の量産現場では、研究・開発段階での試験どおりの結果が必ずしも得られず、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の保磁力に大きなバラつきが生じ、生産性の面で、そのバラつき度合いは、到底看過できるものではないものであることが判明した。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、特に保磁力のバラつきを抑え、良好な磁気特性を有するＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を安定して生産することのできる希土類永久磁石の製造方法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】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明者らが上記問題について原因を追究したところ、原料のストリップキャスト合金状態における主相の結晶粒子の粒径に大きなばらつきがあり、これが悪影響を及ぼしていることを突き止めた。
すなわち、ストリップキャスト合金中に過大な粒径を有する粒子が混在しており、この過大粒子の存在が、保磁力低下の要因となっていたのである。
【０００７】
これを解決するには、過大粒子を除外すればよい。
従来より、特許文献１、２等に示される技術においては、ストリップキャスト合金の粒径をコントロールしていたが、そのコントロールは平均粒径によるものであり、過大粒子の混入を回避できるものではない。
したがって、過大粒子を有効に除外する手法としては、一つには、ストリップキャスト合金を気流式粉砕機で粉砕しつつ、分級機によって粒度分布をコントロールするものがある。この場合、粗粉が所望の粒径となる分級処理を行うが、ストリップキャスト合金の粒径にバラつきが大きいと、粉砕に時間がかかるために粉砕機中で粉砕粉が滞留する時間が増加し、生産性が低下し、量産段階で採用する手法としては現実的ではない。
また、ストリップキャスト合金中の結晶粒径が大きい領域では、Ｒ−ｒｉｃｈ相が存在しない領域が広がり、希土類量が減少する。したがって、粉砕時の粉砕粒径を細かくしても保磁力（ＨｃＪ）は低下しやすくなり、粉砕粒径だけでは保磁力を安定して制御することが困難である。
なお、本発明において、合金中の主相の結晶粒径は、Ｒ−リッチ相に挟まれた主相の大きさを表している。
【０００８】
そこで、本発明者らは、ストリップキャスト合金の状態で、過大粒子を除外することを考えた。
そして、ストリップキャスト合金の断面を観察すると、薄板または薄片（鱗片）状のストリップキャスト合金の一面側と他面側とで、組織（結晶粒子）の状態に大きな差があることを発見した。
ストリップキャスト合金は、溶湯がロールと接触して急冷されるとロールと接触するロール面側で結晶核を生成し、反対側のフリー面側への熱流(熱勾配)によって、結晶が成長し柱状晶化するため、結晶粒が厚み方向に対して伸長した組織となると考えられる。ここで、理想的には、このような組織構造を均質に有したものとなるはずであるが、実際には、種々の要因(ロールとの接触不良(エア巻き込み)、溶湯温度低下によるロールと湯の濡れ性の低下等)によって、ロール面において十分な核発生が生じないことがある。これによって、ロール面側で急冷される部分において、粒径の小さなチル晶が形成される。また、ロールへの抜熱が十分でないと、厚み方向に対しある程度凝固が進んだ段階で穏やかな結晶成長が進み、その結果、フリー面側で結晶粒の粗大化が生じやすくなっていると考えられる。
【０００９】
このような知見に基づいてなされた本発明の希土類永久磁石の製造方法は、Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ：希土類元素の１種又は２種以上、Ｔ：Ｆｅ、又はＦｅ及びＣｏ、Ｂ：ホウ素）系希土類永久磁石の製造方法であって、薄帯状の原料合金片を粉砕する粉砕工程と、粉砕工程を経た粉砕粉末を磁場中で成形する成形工程と、成形工程で得られた成形体を焼結する焼結工程と、焼結工程で得られた焼結体を熱処理する時効処理工程と、を備える。そして、粉砕工程では、薄帯状の原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２（ただしＤ１＞Ｄ２）との比Ｄ１／Ｄ２が予め定めた基準値以上である原料合金片の存在比率が、一定値以下とされた原料合金片群を粉砕することを特徴とする。
ここで、原料合金片は、Ｒ２Ｔ１４Ｂ相からなる主相と、主相よりＲを多く含む粒界相とを少なくとも含むものとすることができる。
また、このような原料合金片は、溶湯をロール上で急冷することで形成した、いわゆるストリップキャスト合金である。
【００１０】
薄帯状の原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２（ただしＤ１＞Ｄ２）との比は、前述したように、フリー面側で結晶粒の粗大化が生じた場合に増大することになる。したがって、このような原料合金片を除外するのが好ましいが、現実的には、原料合金片の全数において、比Ｄ１／Ｄ２を求めることは不可能である。そこで、ある一定の原料合金片群の中で、比Ｄ１／Ｄ２が予め定めた基準値以上である原料合金片の存在比率を求め、その存在比率が一定値以下である原料合金片群を用いるのが好ましいのである。すなわち、粗大粒の生じている原料合金片を多く含むものを除外するのである。
このようにして、粗大粒の存在を抑えた原料合金片群を原料として用いることで、保磁力のバラつきを抑えるのである。特に、基準値を５としたときの存在比率が２％以下である原料合金片群を粉砕工程で粉砕するようにすれば、高い保磁力のＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を高い生産性で製造することができる。
【００１１】
このような原料合金片は、同一の溶湯から多数形成される。そこで、同一の溶湯から形成された原料合金片を一つの「ロット」とし、ロットによる選別・管理を行うのが量産性の面で有効である。
これには、同一の溶湯から形成された同一ロット内の原料合金片をＮ個だけ抽出、すなわちサンプリングする。そして、抽出されたそれぞれの原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２を測定し、原料合金片の一面側における平均結晶粒径Ｄ１と他面側における平均結晶粒径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２を算出する。抽出したＮ個の原料合金片のうち、比Ｄ１／Ｄ２が予め定めた前記の基準値以上、つまり粗大粒を多く含む原料合金片の数ｎを計数し、抽出したＮ個の原料合金片における存在比率ｎ／Ｎを求める。そして、存在比率ｎ／Ｎが前記の一定値以下のロットの原料合金片群のみを、粉砕工程に供する。つまり、粗大粒を多く含むロットの原料合金片群は使用せずに除外する、あるいは同一組成で粗大粒が少ないロットの原料合金片群と混合することで、全体としての粗大粒の割合を抑えるのである。
このようにして、同一ロット内からサンプリングを行って、そのロットの良否を判断することで、効率の良い選別・管理が行える。
なお、サンプリング対象となる原料合金片は、１辺が５〜１０ｍｍ程度のものを用いるのが好ましく、また、サンプリング個数は、最低限１００枚、あるいはそれ以上とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ストリップキャスト合金の状態で過大粒子を効率良く除外できるため、保磁力のバラつきを抑えることが可能となり、良好な磁気特性を有するＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を、安定して生産することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
まず、希土類永久磁石の製造方法について説明する。ここでまず、本発明の適用対象の磁石について説明する。
本発明はＲ−Ｔ−Ｂ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏ）で示されるネオジム系永久磁石について適用することが望ましい。もちろん、これに限らず、他の希土類永久磁石に本発明を適用することも有効である。
【００１４】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、希土類元素（Ｒ）を２５〜３７ｗｔ％含有する。ここで、ＲはＹを含む概念を有しており、したがってＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕの１種又は２種以上から選択される。Ｒの量が２５ｗｔ％未満であると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の主相となるＲ２Ｔ１４Ｂ相の生成が十分ではなく軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力が著しく低下する。一方、Ｒが３７ｗｔ％を超えると主相であるＲ２Ｔ１４Ｂ相の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。また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２５〜３７ｗｔ％とする。望ましいＲの量は２８〜３５ｗｔ％である。
本発明は、希土類元素として、特に重希土類を含む場合に顕著な効果を発揮する。したがって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、Ｄｙ＝３．０ｗｔ％以上およびまたはＴｂ＝０．２ｗ％以上、好ましくはＤｙ＝３．０〜１５．０ｗｔ％、Ｔｂ＝０．２〜８ｗｔ％を含むのが好ましい。
【００１５】
また、本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、ホウ素（Ｂ）を０．５〜４．５ｗｔ％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。一方で、Ｂが４．５ｗｔ％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、Ｂの上限を４．５ｗｔ％とする。望ましいＢの量は０．５〜１．５ｗｔ％、さらに望ましいＢの量は０．８〜１．２ｗｔ％である。
本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、Ｃｏを５．０ｗｔ％以下（０を含まず）、望ましくは０．１〜３．０ｗｔ％含有することができる。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などに効果がある。
【００１６】
本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、他の元素の含有を許容する。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等の元素を適宜含有させることができる。一方で、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが望ましい。特に磁気特性を害する酸素は、その量を７０００ｐｐｍ以下、さらには５０００ｐｐｍ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希土類酸化物相が増大して、磁気特性を低下させるからである。
【００１７】
このようなＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石は、図１に示すような工程を経ることで製造される。
以下、各工程の内容を説明する。
＜原料合金作製＞
Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石の原料合金は、真空又は不活性ガス、望ましくはＡｒ雰囲気中でストリップキャスト法により作製することができる。ストリップキャスト法は、原料金属をＡｒガス雰囲気などの非酸化性雰囲気中で溶解して得た溶湯を回転するロールの表面に噴出させる。ロールで急冷された溶湯は、薄板または薄片（鱗片）状に急冷凝固される。この急冷凝固された合金（以下、これを原料合金片と称する）は、平均的には、主相としてＲ２Ｔ１４Ｂ相を、粒界相としてＲ−リッチ相を少なくとも含み、結晶粒の平均短軸粒径が１〜１００μｍ、好ましくは２〜５０μｍとされ、その厚さは、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、より好ましくは、０．２〜０．７ｍｍとする。
【００１８】
本発明においては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を得る場合、Ｒ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を主体とする合金（以下、低Ｒ合金と称する）と、低Ｒ合金よりＲを多く含む合金（以下、高Ｒ合金と称する）とを用いる所謂混合法を適用することもできる。
また混合法としては、Ｒの含有量が異なるＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を主体とする２種類以上の合金を混合する方法や、重希土類（Ｄｙ，Ｔｂなど）の含有量が異なるＲ２Ｔ１４Ｂ結晶粒を主体とする２種類以上の合金を混合する方法を適用することができる。
これに対し、組成の異なる２種類以上の合金を用いない場合を１合金法と称し、この１合金法を適用し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を得る場合もある。
【００１９】
＜粉砕＞
得られた原料合金片（群）は粉砕工程に供される。混合法による場合には、低Ｒ合金及び高Ｒ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、原料合金片を、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うことが望ましい。粗粉砕に先立って、原料合金片に水素を吸蔵させた後に放出させることにより粉砕を行うことが効果的である。水素放出処理は、希土類永久磁石として不純物となる水素を減少させることを目的として行われる。水素放出のための加熱保持の温度は、２００℃以上、望ましくは３５０℃以上とする。保持時間は、保持温度との関係、原料合金片の厚さ等によって変わるが、少なくとも３０分以上、望ましくは１時間以上とする。水素放出処理は、真空中又はＡｒガスフローにて行う。なお、水素吸蔵処理、水素放出処理は必須の処理ではない。この水素粉砕を粗粉砕と位置付けて、機械的な粗粉砕を省略することもできる。
【００２０】
粗粉砕工程後、微粉砕工程に移る。微粉砕には主にジェットミルが用いられ、粒径数百μｍ程度の粗粉砕粉末を、平均粒径１〜１０μｍ、望ましくは２〜７μｍとする。ジェットミルは、高圧の不活性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。微粉砕前の粗紛末に潤滑剤を添加混合しても良く、微粉砕後あるいはその両方で潤滑剤を添加混合しても良い。
【００２１】
混合法による場合、２種の合金の混合のタイミングは限定されるものではないが、微粉砕工程において低Ｒ合金及び高Ｒ合金を別々に粉砕した場合には、微粉砕された低Ｒ合金粉末及び高Ｒ合金粉末を窒素雰囲気中で混合する。低Ｒ合金粉末及び高Ｒ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。低Ｒ合金及び高Ｒ合金を一緒に粉砕する場合の混合比率も同様である。
【００２２】
＜磁場中成形＞
以上のようにして得られた微粉砕粉（磁性材料）を、磁場中成形し、成形体を得る。本実施の形態では、加圧方向と印加する磁界の方向が直交する直交磁界成形法を用いる。加圧方向と印加する磁界の方向が平行な成形法である平行磁界成形法を用いることもできる。
磁場中成形における成形圧力は３０〜３００ＭＰａ（０．３〜３ｔｏｎ／ｃｍ２）の範囲とすればよい。成形圧力が低いほど配向性は良好となるが、成形圧力が低すぎると成形体の強度が不足して成形体の加工時に問題が生じるので、この点を考慮して上記範囲から成形圧力を選択する。磁場中成形で得られる成形体の最終的な相対密度は、５０〜６５％が好ましい。
本発明において印加する磁場は、８００〜１６００ｋＡ／ｍ（１０〜２０ｋＯｅ）程度とすればよい。印加する磁場は静磁界に限定されず、パルス状の磁界とすることもできる。また、静磁界とパルス状磁界を併用することもできる。パルス状の磁界を用いる場合は、２４００ｋＡ／ｍ（３０ｋＯｅ）程度の高い磁界を使用することが可能である。
【００２３】
＜焼結＞
磁場中成形によって得られた成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系永久磁石を得る。焼結温度は、組成、粉砕方法、平均粒径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、１０００〜１２００℃で１〜１０時間程度焼結すればよい。
【００２４】
＜時効熱処理＞
焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。この工程は、保磁力（ＨｃＪ）を制御する重要な工程であり、不活性ガス雰囲気中あるいは真空中で時効処理を施すことが好ましい。この時効処理としては、２段時効処理が好ましい。１段目の時効処理工程では、７００〜９００℃の範囲内に０．５〜３時間保持する。次いで、室温〜２００℃の範囲内にまで急冷する第１急冷工程を設ける。２段目の時効処理工程では、５００〜７００℃の範囲内に０．５〜３時間保持する。次いで、室温まで急冷する第２急冷工程を設ける。６００℃近傍の熱処理で保磁力（ＨｃＪ）が大きく増加するため、時効処理を１段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【００２５】
さて、上記のような工程を経てＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を製造するにあたり、粉砕工程で粉砕する原料合金片は、以下のような選別工程を経たものとする。
原料合金片を作製する工程で、前記したように、溶湯がロールと接触して急冷されて接触面側で結晶核を生成し、フリー面側への熱流(熱勾配)によって、結晶が成長し柱状晶化するわけであるが、種々の要因によって、フリー面側で、結晶粒の粗大化が生じ、例えば１０μｍ以上といった平均短軸粒径の粗大な結晶粒が形成されることがある。
図２に示すものは、原料合金片の内部組織を示す光学顕微鏡像であり、均質な組織を有するＳａｍｐｌｅ１に対し、Ｓａｍｐｌｅ２〜５の順で、フリー面（図中上側）における粗大結晶、およびロール面（図中下側）におけるチル晶の存在率が増加したものとなっている。
このような、内部組織のレベルの違いは、例えば、溶湯の温度、ロール上での合金の厚さ、ロールの周速、ロールの表面状態等の要因によって生じると考えられる。
【００２６】
本発明においては、図２に示したように内部組織に違いが認められる原料合金片を選別し、粗大化した結晶粒を多く含むものを除外する。
これには、原料合金片のフリー面側とロール面側における結晶粒径の違いに基づいた判定を行う。
例えば、原料合金片の樹脂埋め込み等をして断面を研磨・エッチングし、その断面を光学顕微鏡等により撮像する。
得られた断面写真において、フリー面側から所定寸法（例えば３０〜５０μｍ）の位置と、ロール面側所定寸法（例えば３０〜５０μｍ）の位置に線分Ｌ１、Ｌ２を引き、その線分Ｌ１、Ｌ２を横切る粒界相（Ｒ−リッチ相）の数Ｎ１、Ｎ２をカウントし、線分Ｌ１、Ｌ２の長さで除算する。その除算値が、線分Ｌ１、Ｌ２上における平均結晶粒径Ｄ１、Ｄ２（Ｄ１＝Ｎ１／Ｌ１、Ｄ２＝Ｎ２／Ｌ２）である。
そして、フリー面側の平均結晶粒径Ｄ１と、ロール面側の平均結晶粒径Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）を算出し、その比が、あらかじめ定めた基準値（例えば５）以上であるものは、粗大粒が発生している、と判定する。
【００２７】
ここで、このような粗大粒の発生の有無判定を、全ての原料合金片について行い、粗大粒の発生している原料合金片を除外するのは非現実的である。
また、原料合金片を製造するときには、ロットごとに、インゴットを溶解して溶湯を得ている。したがって、ロットごとに、Ｎ個（例えば１００枚）の原料合金片をサンプリングして、上記したような粗大粒が基準値以上（Ｄ１／Ｄ２≧５）に発生している原料合金片の枚数ｎの発生率（存在比率）Ｔ（Ｔ＝ｎ／Ｎ）を求め、その発生率があらかじめ定めた基準以内であるロットの原料合金片（群）のみを、粉砕工程に供給することもできる。この場合、粗大粒の発生率の高いロットについては、除外されることになるので、Ｒ-Ｔ-Ｂ系希土類永久磁石の保磁力のバラつきを抑えることが可能となる。
ここで、原料合金片のサンプリング・ロットごとの選別を行う場合における選別基準となる発生率Ｔのしきい値は、例えば２％以下の範囲で設定するのが好ましい。これ以上の発生率となると、粗大粒の混入が増加し、保磁力のバラつきが増大する恐れがある。また、選別基準となる発生率Ｔのしきい値は、磁気特性的な面では２％以下の範囲で任意に設定すればよいが、例えばこれを０．１％、０％といった設定とすると、採用できる溶湯のロットが極めて少なくなる。もちろん、インゴット合金の製造条件等を厳しく管理することによって、発生率を抑えることも考えられるが、それでは量産性を損なうことになりかねない。そこで、選別基準となる発生率Ｔのしきい値は、０．５〜２％といった範囲内で設定するのが好ましい。
【実施例１】
【００２８】
ここで、上記構成を用いることによる効果を確認したので、その結果を以下に示す。
ストリップキャスト法により、次に示す２種類の原料合金片を作製した。
（１）低Ｒ合金：２７．５ｗｔ％Ｎｄ−４．０ｗｔ％Ｄｙ−０．２ｗｔ％Ａｌ−１．１ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅ
（２）高Ｒ合金：４５．０ｗｔ％Ｄｙ−１０．０ｗｔ％Ｃｏ−２．０ｗｔ％Ｃｕ−０．２ｗｔ％Ａｌ−ｂａｌ．Ｆｅ
このとき、溶湯温度、ロール面上における合金厚さ、ロールの周速、溶湯をロールに供給するためのタンディッシュのロールに対する位置等をさまざまに変え、合計１２ロットの原料合金片を作製した。
【００２９】
このようにして得られた（１）低Ｒ合金の原料合金片について、ロットごとに、Ｎ＝２００枚の原料合金片をサンプリングした。
そして、サンプリングした２００枚の原料合金片をそれぞれ樹脂に埋め、原料合金片の断面を研磨・エッチングし、光学顕微鏡で断面写真を撮像した。得られた断面写真において、フリー面側から所定寸法（３０μｍ）の位置と、ロール面側所定寸法（３０μｍ）の位置に線分Ｌ１、Ｌ２を引き、その線分Ｌ１、Ｌ２を横切る粒界相（Ｒ−リッチ相）の数Ｎ１、Ｎ２をカウントし、線分Ｌ１、Ｌ２の長さで除算し、平均結晶粒径Ｄ１、Ｄ２を算出した。そして、フリー面側の平均結晶粒径Ｄ１と、ロール面側の平均結晶粒径Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）を算出した。
【００３０】
算出した比が、５以上であるものを、粗大粒が発生しているものと判定し、同一ロットでサンプリングした２００枚（Ｎ）の原料合金片において、粗大粒が発生している原料合金片の枚数ｎの発生率Ｔ（Ｔ＝ｎ／Ｎ）を求めた。
【００３１】
低Ｒ合金（１）と高Ｒ合金（２）とを混合比率９５：５で混合した後、室温で水素を吸蔵させた後にＡｒ雰囲気中で６００℃×１時間の脱水素処理を行い、粗粉砕粉末を得た。脱水素処理により原料合金片は数百μｍ程度に粗粉砕された。この処理を低Ｒ合金の全１２ロットについて行なった。
【００３２】
水素粉砕処理で得られた粗粉砕粉末に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を０．０３ｗｔ％添加した。なお、ステアリン酸亜鉛が添加された粗粉砕粉末をジェットミルにて平均粒径が５．０〜６．０μｍになるまで微粉砕した。なお、粉砕粒径は、シンパテック社製 ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳにて測定した。
【００３３】
得られた微粉末の組成は、２６ｗｔ％Ｎｄ−６．０ｗｔ％Ｄｙ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．１ｗｔ％Ｃｕ−０．２ｗｔ％Ａｌ−１．０ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅであった。
【００３４】
以上の処理を施した後に、微粉砕粉末を磁場中成形した。なお、磁場中成形は、成形圧力：１４０ＭＰａ、印加磁場：１１１０ｋＡ／ｍの条件で行った。
磁場中成形で得られた成形体を焼結した。焼結は、真空中、１０９０℃で４時間保持する条件とした。次いで得られた焼結体に７５０℃×１時間と５１０℃×１時間（ともにＡｒ雰囲気中）の２段時効処理を施した。
このようにして得られた希土類永久磁石の保磁力（ＨｃＪ）を測定した。
【００３５】
そして、各ロットにおいて粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率Ｔと、保磁力ＨｃＪとの関係を図３に示す。
【００３６】
図３に示すように、いわゆる２合金法の場合、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率Ｔと、保磁力ＨｃＪとの間には明らかな相関があり、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率Ｔが高まるほど、保磁力ＨｃＪが低下することがわかる。
すなわち、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片を除外してＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を製造することで、高い保磁力ＨｃＪを安定して得ることができるのがわかる。特に発生率Ｔを２％以下とすることで、保磁力ＨｃＪは２０３０ｋＡ／ｍ以上を確保できることがわかる。
【実施例２】
【００３７】
ストリップキャスト法により、２７．５ｗｔ％Ｎｄ−４ｗｔ％Ｄｙ−１．０ｗｔ％Ｃｏ−０．１ｗｔ％Ｃｕ−０．２ｗｔ％Ａｌ−１．０ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅの組成を有する原料合金片を作製した。
このとき、溶湯温度、ロール面上における合金厚さ、ロールの周速、溶湯をロールに供給するためのタンディッシュのロールに対する位置等をさまざまに変え、合計１２ロットの原料合金片を作製した。
【００３８】
このようにして得られた原料合金片について、ロットごとに、Ｎ＝２００枚の原料合金片をサンプリングし、実施例１と同様にして断面写真を撮像し、平均結晶粒径Ｄ１、Ｄ２を算出した。そして、フリー面側の平均結晶粒径Ｄ１と、ロール面側の平均結晶粒径Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）を算出し、同一ロットでサンプリングした２００枚（Ｎ）の原料合金片において、粗大粒が発生している原料合金片の枚数ｎの発生率Ｔ（Ｔ＝ｎ／Ｎ）を求めた。
【００３９】
さて、各ロットにてサンプリングしたもの以外の原料合金片に、室温にて水素を吸蔵させた。その後、Ａｒ雰囲気中で６００℃×１時間保持する脱水素処理を行った。脱水素処理により原料合金片は数百μｍ程度に粗粉砕された。
【００４０】
水素粉砕処理で得られた粗粉砕粉末に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を０．０３ｗｔ％添加した。なお、ステアリン酸亜鉛が添加された粗粉砕粉末をジェットミルにて平均粒径が４．５〜５．０μｍになるまで微粉砕した。なお、粉砕粒径は、シンパテック社製 ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳにて測定した。
【００４１】
以上の処理を施した後に、微粉砕粉末を磁場中成形した。なお、磁場中成形は、成形圧力：１４０ＭＰａ、印加磁場：１１１０ｋＡ／ｍの条件で行った。
磁場中成形で得られた成形体を焼結した。焼結は、真空中、１０９０℃で４時間保持する条件とした。次いで得られた焼結体に８００℃×１時間と５４０℃×１時間（ともにＡｒ雰囲気中）の２段時効処理を施した。
このようにして得られた希土類永久磁石の保磁力（ＨｃＪ）を測定した。
【００４２】
そして、各ロットにおいて粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率Ｔと、保磁力ＨｃＪとの関係を図４に示す。
【００４３】
図４に示すように、いわゆる１合金法の場合も、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率Ｔと、保磁力ＨｃＪとの間には明らかな相関があり、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率Ｔが高まるほど、保磁力ＨｃＪが低下することがわかる。
すなわち、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片を除外してＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石を製造することで、高い保磁力ＨｃＪを安定して得ることができるのがわかる。特に発生率Ｔを２％以下、より好ましくは１〜２％とすることで、保磁力ＨｃＪは１８８０ｋＡ／ｍ以上を確保できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施の形態におけるＲ−Ｔ−Ｂ系希土類永久磁石の製造工程を示すフローチャートである。
【図２】原料合金片の断面を示す光学顕微鏡像である。
【図３】２合金法の場合における、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率と、保磁力との関係を示す図である。
【図４】１合金法の場合における、粗大粒が基準以上に発生している原料合金片の発生率と、保磁力との関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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