合金片制造裝置及使用其的稀土類磁鐵原料用合金片的制造方法
【專利說明】合金片制造裝置及使用其的稀土類磁鐵原料用合金片的制 造方法
[0001] (本申請是申請號為201280022894. 3 (國際申請號為PCT/JP2012/003106),申請 日為2012-05-11，發明創造名稱為合金片制造裝置及使用其的稀土類磁鐵用原料合金片的 制造方法的申請的分案申請）
技術領域
[0002] 本發明涉及對合金片實施加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的熱處理 的合金片制造裝置、及使用其的稀土類磁鐵原料用合金片的制造方法。更詳細而言，涉及能 夠對剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實施歷經長時間的熱處理的合金片制造裝置、及使用其 的稀土類磁鐵原料用合金片的制造方法。
【背景技術】
[0003] 近年來，作為稀土磁鐵用合金，有磁體特性優異的R-T-B系合金。此處，"R-T-B系 合金"中的"R"是指稀土元素，"T"是指以Fe為必需成分的過渡金屬，"B"是指硼。
[0004] 該R-T-B系合金的合金片可以通過以下的步驟制造。
[0005] (a)通過帶坯連鑄法等由R-T-B系合金熔液鑄造厚度為0. 01~2mm的薄帶狀的鑄 錠。
[0006] (b)將鑄造得到的薄帶狀的鑄錠破碎，制成合金片。
[0007] (c)對該合金片進行冷卻。
[0008] 此處，為了防止R-T-B系合金的氧化，上述（a)~（c)的步驟通常在負壓下或非活 性氣體氣氛下進行。
[0009] 另外，利用帶坯連鑄法的鑄造例如可以通過以下的步驟進行。
[0010] (A)在坩堝中裝入原料，通過加熱使其熔化，制成R-T-B系合金熔液。
[0011] (B)使該熔液經由中間包流到具有供制冷劑在內部流通的結構的銅制輥上。
[0012] (C)將流到銅制輥上的熔液驟冷凝固，鑄造薄帶狀的鑄錠。
[0013] 由該R-T-B系合金形成的合金片具有由R2T14B相形成的晶相（主相）與濃縮有稀 土元素的富R相（R-rich phase)共存的合金晶體結構。主相為對磁化作用做出貢獻的強 磁性相，富R相為不對磁化作用做出貢獻的非磁性相。由主相和富R相形成的合金晶體結 構可以使用將合金片在厚度方向上切斷而得到的截面（厚度方向的截面）中的主相的晶體 粒徑（以下稱為"主相粒徑"）來進行評價。該主相粒徑在通過將利用帶坯連鑄法鑄造成的 鑄錠破碎而得到的合金片中通常為3~5 μπι。
[0014] 另一方面，通過對合金片實施在負壓下或非活性氣體氣氛下加熱到規定溫度并保 持規定時間后進行冷卻的熱處理，可以使合金片的主相粒徑變粗。具體而言，對于利用上述 (a)~（c)的步驟制造的合金片，通過對合金片實施加熱并保持一定時間后進行冷卻的熱 處理，能夠使主相粒徑粗化。
[0015] 另外，通過在利用上述（a)~（c)的步驟的合金片的制造中將（c)的冷卻（驟冷） 處理設定為將合金片加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的熱處理，也能夠使合金 片的主相粒徑變粗。即，對剛剛將鑄造得到的鑄錠破碎后得到的高溫的合金片實施熱處理 而不進行冷卻，能夠使合金片的主相粒徑粗化。將剛剛破碎該鑄錠后得到的高溫的合金片 加熱到規定溫度并保持規定時間后進行冷卻的一系列熱處理在下文中也稱為"緩冷處理"。
[0016] 關于由R-T-B系合金形成的合金片的制造，例如一直以來如專利文獻1和2所示 提出了各種方案。專利文獻1中記載的合金片的制造系統由如下各部分構成：熔解鑄造室， 通過鑄造得到合金片，將該合金片裝載到輸送體上；熱處理室，一邊輸送被裝載在輸送體上 的合金片一邊對其進行加熱；以及，冷卻室，將合金片驟冷并向大氣壓下送出。專利文獻1 中記載的合金片的制造系統通過借助隔門連接熔解鑄造室和熱處理室以及冷卻室，從而能 夠對裝載在輸送體上的合金片間歇式地進行依次處理而不會與大氣接觸。
[0017] 另外，專利文獻2中記載的合金片的制造系統為了對通過鑄造得到的合金片實施 退火而使該合金片向低速旋轉的皿狀容器掉落。掉落到旋轉的皿狀容器中的合金片由于皿 狀容器的表面所按押的多個鏟形刃而被散布于皿狀容器的整面，并且被攪拌。由此，專利文 獻2中記載的合金片的制造系統可以對合金片進行均勻的加熱處理。
[0018] 現有技術文獻
[0019] 專利文獻
[0020] 專利文獻1 :日本特開2001-198664號公報
[0021] 專利文獻2 :日本特開2005-118850號公報
【發明內容】
[0022] 發明要解決的問題
[0023] 對于由R-T-B系合金形成的合金片，存在想要將通常為3~5 μπι的主相粒徑制成 10 μ m以上的要求。如前所述，通過對剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實施加熱到規定溫度并 保持規定時間后進行冷卻的熱處理（緩冷處理），可以使合金片的主相粒徑變粗。為了結構 控制而實施緩冷處理時，通過邊攪拌邊將合金片均勻加熱，能夠將實施緩冷處理后的合金 片的晶體結構（主相粒徑）設為期望的狀態，并設為均質（抑制了主相粒徑的偏差）的狀 ??τ O
[0024] 前述專利文獻1中記載的合金片的制造系統關于邊攪拌邊將合金片均勻加熱并 沒有記載。另外，使用前述專利文獻1中記載的合金片的制造系統將合金片邊攪拌邊均勻 加熱時，合金片被裝載于輸送體來進行輸送，因此需要復雜的機構。
[0025] 另外，前述專利文獻2中記載的合金片的制造系統為了實施熱處理而使用旋轉的 皿狀容器，將合金片散布于該皿狀容器的整面并進行加熱。專利文獻2中記載的合金片的 制造系統會存在如下的情況：在散布于整面的合金片當中，位于皿狀容器的旋轉中心的合 金片與位于外周部的合金片產生溫度偏差。此時，為了抑制在圓周方向上產生的溫度偏差 而均勻加熱，需要在皿狀容器的旋轉中心與外周部使熱處理條件一致的熱處理控制機構， 制造系統變得復雜。
[0026] 本發明是鑒于這種狀況而做出的，其目的在于提供能夠對剛剛破碎鑄錠后得到的 合金片均勻地實施歷經長時間的熱處理（緩冷處理）的合金片制造裝置及使用其的稀土類 磁鐵原料用合金片的制造方法。
[0027] 用于解決問題的方案
[0028] 本發明人為了解決上述問題而進行了各種試驗，反復進行了深入研宄，結果發現， 關于將供給的合金片加熱到規定溫度的加熱用滾筒，通過具有存積或排出所供給的合金片 的切換單元，能夠對剛剛破碎鑄錠后得到的合金片實施歷經長時間的均勻的熱處理（緩冷 處理），而不會使裝置大型化和復雜化。
[0029] 本發明是基于上述見解而完成的，其主旨在于下述（1)~（7)的合金片制造裝置 以及下述（8)和（9)的稀土類磁鐵原料用合金片的制造方法。
[0030] (1) 一種合金片制造裝置，其特征在于，該合金片制造裝置具備：晶體控制單元， 其用于將供給的合金片的合金晶體結構控制為期望的狀態；冷卻單元，其用于對從前述晶 體控制單元排出的合金片進行冷卻；以及，腔室，其用于將所述晶體控制單元和所述冷卻單 元維持在負壓或非活性氣體氣氛下，其中，前述晶體控制單元具有：旋轉式加熱用滾筒，其 為圓筒形，用于對供給的合金片進行加熱；以及，切換單元，其用于進行供給于前述加熱用 滾筒的內壁側的合金片是存積還是排出的切換。
[0031] (2)根據上述（1)所述的合金片制造裝置，其特征在于，前述加熱用滾筒具有至少 一個以上的刮起葉片板，該刮起葉片板隨著所述加熱用滾筒的旋轉而將供給于內壁側的合 金片刮起。
[0032]