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?zhí)枮?01280022894. 3 (國際申請?zhí)枮镻CT/JP2012/003106),申請 日為2012-05-11，發(fā)明創(chuàng)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(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及對合金片實施加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時間后進(jìn)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(xì)而言，涉及能 夠?qū)倓偲扑殍T錠后得到的合金片實施歷經(jīng)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(shù)】
[0003] 近年來，作為稀土磁鐵用合金，有磁體特性優(yōu)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(jìn)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(fù)壓下或非活 性氣體氣氛下進(jìn)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(jìn)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(jīng)由中間包流到具有供制冷劑在內(nèi)部流通的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。主相為對磁化作用做出貢獻(xiàn)的強(qiáng) 磁性相，富R相為不對磁化作用做出貢獻(xiàn)的非磁性相。由主相和富R相形成的合金晶體結(jié) 構(gòu)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(jìn)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(fù)壓下或非活性氣體氣氛下加熱到規(guī)定溫度并保 持規(guī)定時間后進(jìn)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(jìn)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(shè)定為將合金片加熱到規(guī)定溫度并保持規(guī)定時間后進(jìn)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(jìn)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(guī)定溫度并保持規(guī)定時間后進(jìn)行冷卻的一系列熱處理在下文中也稱為"緩冷處理"。
[0016] 關(guān)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(xiàn)1和2所示 提出了各種方案。專利文獻(xiàn)1中記載的合金片的制造系統(tǒng)由如下各部分構(gòu)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(jìn)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(xiàn)1 中記載的合金片的制造系統(tǒng)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?qū)ρb載在輸送體上的合金片間歇式地進(jìn)行依次處理而不會與大氣接觸。
[0017] 另外，專利文獻(xiàn)2中記載的合金片的制造系統(tǒng)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(zhuǎn)的皿狀容器掉落。掉落到旋轉(zhuǎn)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(xiàn)2中記載的合金片的制造系統(tǒng)可以對合金片進(jìn)行均勻的加熱處理。
[0018] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0019] 專利文獻(xiàn)
[0020] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2001-198664號公報
[0021] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005-118850號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 發(fā)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(guī)定溫度并 保持規(guī)定時間后進(jìn)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(jié)構(gòu) 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?qū)嵤┚徖涮幚砗蟮暮辖?片的晶體結(jié)構(gòu)（主相粒徑）設(shè)為期望的狀態(tài)，并設(shè)為均質(zhì)（抑制了主相粒徑的偏差）的狀 ??τ O
[0024] 前述專利文獻(xiàn)1中記載的合金片的制造系統(tǒng)關(guān)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(xiàn)1中記載的合金片的制造系統(tǒng)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(jìn)行輸送，因此需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。
[0025] 另外，前述專利文獻(xiàn)2中記載的合金片的制造系統(tǒng)為了實施熱處理而使用旋轉(zhuǎn)的 皿狀容器，將合金片散布于該皿狀容器的整面并進(jìn)行加熱。專利文獻(xiàn)2中記載的合金片的 制造系統(tǒng)會存在如下的情況：在散布于整面的合金片當(dāng)中，位于皿狀容器的旋轉(zhuǎn)中心的合 金片與位于外周部的合金片產(chǎn)生溫度偏差。此時，為了抑制在圓周方向上產(chǎn)生的溫度偏差 而均勻加熱，需要在皿狀容器的旋轉(zhuǎn)中心與外周部使熱處理條件一致的熱處理控制機(jī)構(gòu)， 制造系統(tǒng)變得復(fù)雜。
[0026] 本發(fā)明是鑒于這種狀況而做出的，其目的在于提供能夠?qū)倓偲扑殍T錠后得到的 合金片均勻地實施歷經(jīng)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(fā)明人為了解決上述問題而進(jìn)行了各種試驗，反復(fù)進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 關(guān)于將供給的合金片加熱到規(guī)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?qū)倓偲扑殍T錠后得到的合金片實施歷經(jīng)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(fù)雜化。
[0029] 本發(fā)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(jié)構(gòu)控制為期望的狀態(tài)；冷卻單元，其用于對從前述晶 體控制單元排出的合金片進(jìn)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(fù)壓或非活性氣體氣氛下，其中，前述晶體控制單元具有：旋轉(zhuǎn)式加熱用滾筒，其 為圓筒形，用于對供給的合金片進(jìn)行加熱；以及，切換單元，其用于進(jìn)行供給于前述加熱用 滾筒的內(nèi)壁側(cè)的合金片是存積還是排出的切換。
[0031] (2)根據(jù)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(zhuǎn)而將供給于內(nèi)壁側(cè)的合 金片刮起。
[0032]