CN103121102A - 钕铁硼磁性材料烧结回火方法 - Google Patents

钕铁硼磁性材料烧结回火方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法，包括：步骤一，钕铁硼磁体坏料在真空烧结炉中升温至烧结温度1000℃-1100℃保温3-4小时；步骤二，充入惰性气体气淬冷却至530℃-830℃；步骤三，冷却至450-630℃；以及步骤四，再次气淬冷却至80℃出炉。

Description

钕铁硼磁性材料烧结回火方法
技术领域
本发明涉及一种钕铁硼磁性材料烧结回火方法。
背景技术
钕铁硼是一种具有极高的磁能积和矫顽力的稀土磁性材料，同时高能量密度的优点使钕铁硼磁性材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。钕铁硼分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种，烧结钕铁硼磁性材料具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域，较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。
烧结钕铁硼的各项性能大多数是组织结构敏感参数，特别是矫顽力对显微结构十分敏感。烧结完的磁体在高温淬冷后，晶界相分布不均匀、晶界不清晰，因此需要在一定温度进行回火处理优化组织结构，获取最佳的磁性能。
现行的工艺主要是烧结完成后冷却到80℃以下，再重新升温至设定时效温度回火，在冷却升温过程中消耗大量电能。申请号201010520595.5的发明专利申请公开了一种烧结钕铁硼永磁材料的烧结与回火方法，在烧结后通过循环冷却风机快速冷却至烧结炉的测试温度低于设定温度10-500℃，然后再加热至设定温度进行回火。这种方法有一定的节能效果。但该工艺在回火过程仍需加热，节能效果有限，成本高。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法。
所述方法包括：
步骤一，钕铁硼磁体坏料在真空烧结炉中升温至烧结温度1000℃-1100℃保温3-5小时；
步骤二，充入惰性气体气淬冷却至530℃-830℃；
步骤三，冷却至450-630℃；
步骤四，再次气淬冷却至80-100℃出炉。
优选的，所述步骤三为自然冷却至480℃。
优选的，所述步骤二为充入惰性气体气淬冷却至600℃-650℃。
优选的，所述步骤三为自然冷却至480-520℃。
通过本发明的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法，产品在烧结完成后，不再对产品进行加热、保温时效，而是通过产品自身的温度实现产品回火。节能效果明显。并且制备出的产品性能与现有技术的方法在剩磁、矫顽力和磁能积等方面并没有明显的降低。
附图说明
图1为现有技术的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法的示意图；以及
图2为依照本发明的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字及附图能够据以实施。图1为现有技术的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法的示意图。图2为依照本发明的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法示意图。
实施例1：
选同成份、同批号的钕铁硼磁体坯料，分成两组，各进行10批次。
其中一半按照现有技术工艺回火处理，即将钕铁硼磁体坯料在真空烧结炉中升温至烧结温度1050℃保温3小时，保温结束后充入惰性气体气淬冷却至80℃，然后再将坯料加热升温至480℃，保温4小时，保温结束后重新充入惰性气体气淬冷却至80℃出炉；
另一半坯料按本发明的工艺回火，即升温至烧结温度1050℃保温3小时，保温结束后充入惰性气体气淬冷却至650℃，然后自然冷却到550℃，直接气淬冷却至80℃出炉。
分别测定钕铁硼磁体各批次产品的剩磁Br(kGs)、矫顽力Hcj(kOe)和磁能积(BH)max(MGOe)，结果如表1。
表1
以上数据显示，采用本发明工艺的磁体在性能上并没有出现明硅下降。按照标准的300KG真空烧结炉55KWH的额定功率计算，实施例中每炉产品节省电能220KWH，每公斤产品节省电能0.73KWH，总耗电量下降15％。
实施例2：
选同成份、同批号的钕铁硼磁体坯料，分成两组，各进行10批次。
其中一半按照现有技术工艺回火处理，即将钕铁硼磁体坏料在真空烧结炉中升温至烧结温度1040℃保温3.5小时，保温结束后充入惰性气体气淬冷却至100℃，然后再将坏料加热升温至500℃，保温5小时，保温结束后重新充入惰性气体气淬冷却至80℃出炉；
另一半坏料按本发明的工艺回火，即升温至烧结温度1040℃保温3.5小时，保温结束后充入惰性气体气淬冷却至650℃，然后自然冷却到500℃，直接气淬冷却至80℃出炉。
分别测定钕铁硼磁体各批次产品的剩磁Br(kGs)、矫顽力Hcj(kOe)和磁能积(BH)max(MGOe)，结果如表2。
表2
Figure BDA00002822576500041
以上数据显示，采用本发明工艺的磁体在性能上并没有出现明显下降。按照标准的300KG真空烧结炉55KWH的额定功率计算，实施例中每炉产品节省电能275KWH，每公斤产品节省电能0.92KWH，总耗电量下降18％。
通过本发明的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法，产品在烧结完成后，不再对产品进行加热、保温时效，而是通过产品自身的温度实现产品回火。产品高温保温结束后，气淬冷却至530℃-830℃，然后利用产品自身温度进行回火。产品高温保温结束后进行气淬冷却，冷却结束时的温度530℃-830℃，要高于产品时效温度(480℃-630℃)。产品回火结束后，充入惰性气体，再次进行气淬冷却至出炉温度80-100℃。节能效果明显。并且制备出的产品性能与现有技术的方法在剩磁、矫顽力和磁能积等方面并没有明显的降低。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一，钕铁硼磁体坏料在真空烧结炉中升温至烧结温度1000℃-1100℃保温3-5小时；
步骤二，充入惰性气体气淬冷却至530℃-830℃；
步骤三，冷却至450-630℃；
步骤四，再次气淬冷却至80-100℃出炉。
2.如权利要求1所述的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法，其特征在于所述步骤三为自然冷却。
3.如权利要求1或2所述的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法，其特征在于所述步骤二为充入惰性气体气淬冷却至600℃-650℃。
4.如权利要求2所述的烧结钕铁硼磁性材料烧结回火方法，其特征在于所述步骤三为自然冷却至480-520℃。
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