Effect of Small Additives on the Microstructure of Strip-Cast Nd-Fe-B Alloys

In order to improve dendritic formation of Nd$_2$Fe$\_$14/B phase in the strip-cast Nd-Fe-B alloys that are frequently used for production of high energy sintered magnets, effect of small substitutional additives such as Cu (0.3～1.0 at. %) and Co (0.5～1.5 at.%) on the phase formation and microstructures of the strip-cast alloys based on Nd$\_$14/Fe$\_$80/B$\_$6/ were investigated. As the amount of Cu addition increased, formation of Nd$_2$Fe$\_$14/B dendrites along the direction normal to the strip surface was suppressed with the reduction of the strip thickness mainly due to the increase of fluidity of the melt. However, both the dendrites and their <001> preferred orientation along the direction normal to the strip surface were improved with the increase of the strip thickness as the amount of Co addition increased. The dendrites became finer after small amount of Cu or Co was added. While small copper additions tended to stabilize the formation of primary Fe, small cobalt additions suppressed it. When small amount of Zr was added, however, the dendrite structures were totally collapsed with excessive grain growth of Nd$_2$Fe$\_$14/B.

소량의 첨가원소가 Strip-Cast Nd-Fe-B 향금의 미세 조직 형성에 미치는 영향

고에너지 Nd-Fe-B소결자석 제조용 strip-cast합금의 미세조직을 개선하기 위하여, Nd$_{14}$Fe$_{80}$B$_{6}$6의 기본 조성에 소량의 Cu (0.3 ～ 1.0 at%) Co (0.5 ～ 1.5 at%)를 각각 첨가하고 strip-casting법으로 합금을 제조한 후, 이들 Fe 치환원소의 첨가량 변화가 합금의 상형성, 상분포 및 조직 형성에 미치는 영향을 조사하였다. Cu첨가량이 증가함에 따라 용탕의 유동성이 증가하여 strip 두께가 감소함과 함께 strip표면에 수직한 방향으로의 수지상정 발달이 억제되었으나, Co첨가량이 증가한 경우에는 strip두께의 증가와 함께 strip표면에 수직한 방향으로 수지상정이 잘 발달하여 <001>방향으로의 preferred orientation이 증가하는 경향을 보였다. 이들 Cu와 Co의 첨가는 모두 수지상정을 미세화하는 효과가 있었으나, Cu는 Fe의 정출을 안정화시키는 경향이 있어서 Cu가 함유된 함금에서는 종종 Fe가 종종 정출한 반면, Co는 초정 Fe의 정출을 억제하는 효과가 있었다. 한편, 소량의 Zr (0.3, 0.5 at%)을 첨가하였을 때에는 전체적인 결정립의 조대화와 함께 수지상정의 붕괴를 초래하였다.