CN104200943A - 一种钕铁硼磁性材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钕铁硼磁性材料的制备方法,将下述重量百分比的各组分混合在一起,镨钕合金27%-30%,镝铁合金1%-5%,硼铁合金2%-5%,锆0.2%-0.5%,镓0.1%-0.3%,铌0.2%-0.7%,铝1.0%-2.5%,余量为铁;然后经过熔炼合金、氢爆与制粉、取向压型、烧结和回火处理后,得到磁性材料。在配料过程中以喷射的方式加入了抗氧化剂,能够很好的减轻后续过程中磁体表面氧化对磁体性能的影响;在熔炼合金以及烧结的过程中,均通入了惰性气体,进一步起到了防止磁体氧化的作用;通过该方法制备得到的钕铁硼磁性材料,其剩磁,矫顽力以及磁积能性能优越。
Description
技术领域
本发明属于钕铁硼磁性材料技术领域,尤其是涉及一种钕铁硼磁性材料的制备方法。
背景技术
钕铁硼永磁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。
烧结钕铁硼磁性材料使用粉末冶金方法制造的,典型的工艺流程包括如下步骤,原材料准备,冶炼,铸锭,破碎与制粉,磁场取向与压型,烧结,回火,机加工与表面处理,检测等。其中烧结过程是一个关键步骤,因为细粉颗粒在氧气氛围条件下很容易发生氧化,一旦发生氧化对磁体的剩磁、磁积能和矫顽力等磁性能会有较大的影响,而对一些对磁体磁性能要求较高的技术领域来说,此种磁体就不能够满足需要。此外,其他步骤对产品的磁性能也有不同的影响,因此,如何优化钕铁硼磁体的制备工艺,生产出优质的钕铁硼磁体就很有意义。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种钕铁硼磁性材料的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种钕铁硼磁性材料的制备方法,包括如下步骤:
S1:配料:将下述重量百分比的各组分混合在一起,镨钕合金27%-30%,镝铁合金1%-5%,硼铁合金2%-5%,锆0.2%-0.5%,镓0.1%-0.3%,铌0.2%-0.7%,铝1.0%-2.5%,余量为铁;混料结束后,以喷雾的方式将抗氧化剂喷射进入混合料内,使得抗氧化剂均匀包覆在所述混合料的表面;
S2:熔炼合金:将S1配好的原料放入中频真空熔炼炉内进行熔炼,抽真空1*10-1Pa,控制熔炼炉温在1400-1600℃范围内,同时向熔炼炉内充入惰性气体进行保护,熔炼后冷却形成原料配锭;
S3:氢爆与制粉:将原料配锭置于氢碎炉内进行氢爆,抽真空1*10-1Pa,控温240-280℃,注入氢气让原料吸氢2-3h,然后升温至500-550℃,进行脱氢,最后冷却后出炉;将S3的产品在气流磨内破碎成粒度为3-3.5μm的细粉;
S4:取向压型:料粉称好后,放入适当的模具内,在磁场强度为1.8T的磁场中取向并压制成型;
S5:烧结:将型坯件放入真空烧结炉内,抽真空1*10-1Pa,同时通入惰性气体,然后进行逐渐升温至1050-1100℃,保温4-6h;
S6:回火:在800-900℃回火3-5h,然后再在400-500℃回火8-10h,气冷后得到烧结磁体。
作为优选的方案,S1中添加的抗氧化剂的量为混料重量的0.1%-0.4%。
作为优选的方案,所述抗氧化剂为抗氧剂1010,抗氧剂1076,抗氧剂164,抗氧剂168中的一种或几种。
作为优选的方案,步骤S2和S5中通入的惰性气体为氩气或者氮气。
作为优选的方案,步骤S5中,首先以10-15℃/min的升温速率,迅速升温至600-650℃;然后以3-8℃/min的升温速率,继续升温至800-900摄氏度;最后以0.5-1℃/min的升温速率继续升温至1050-1100℃。
本发明具有的优点和积极效果是:在配料过程中以喷射的方式加入了抗氧化剂,能够很好的减轻后续过程中磁体表面氧化对磁体性能的影响;在熔炼合金以及烧结的过程中,均通入了惰性气体,进一步起到了防止磁体氧化的作用;通过该方法制备得到的钕铁硼磁性材料,其剩磁,矫顽力以及磁积能性能优越。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例做详细说明。
实施例1
S1:配料:将下述重量百分比的各组分混合在一起,镨钕合金27%,镝铁合金3%,硼铁合金5%,锆0.2%,镓0.3%,铌0.55%,铝1.5%,余量为铁;混料结束后,以喷雾的方式将抗氧化剂1010喷射进入混合料内,使得抗氧化剂均匀包覆在所述混合料的表面,抗氧剂1010的喷入量为混合料重量的0.4%;
S2:熔炼合金:将S1配好的原料放入中频真空熔炼炉内进行熔炼,抽真空1*10-1Pa,控制熔炼炉温在1400-1600℃范围内,同时向熔炼炉内充入惰性气体氩气进行保护,熔炼后冷却形成原料配锭;
S3:氢爆与制粉:将原料配锭置于氢碎炉内进行氢爆,抽真空1*10-1Pa,控温240-280℃,注入氢气让原料吸氢2.5h,然后升温至500-550℃,进行脱氢,最后冷却后出炉;将S3的产品在气流磨内破碎成粒度为3-3.5μm的细粉;
S4:取向压型:料粉称好后,放入适当的模具内,在磁场强度为1.8T的磁场中取向并压制成型;
S5:烧结:将型坯件放入真空烧结炉内,抽真空1*10-1Pa,同时通入惰性气体氩气,首先以10-15℃/min的升温速率,迅速升温至600-650℃;然后以3-8℃/min的升温速率,继续升温至800-900摄氏度;最后以0.5-1℃/min的升温速率继续升温至1050-1100℃;待温度稳定后,保温烧结5.5h;
S6:回火:在800-900℃回火4h,然后再在400-500℃回火10h,气冷后得到烧结磁体。
实施例2
S1:配料:将下述重量百分比的各组分混合在一起,镨钕合金28.5%,镝铁合金3%,硼铁合金3%,锆0.35%,镓0.1%,铌0.45%,铝2.0%,余量为铁;混料结束后,以喷雾的方式将抗氧化剂1010和抗氧化剂1076喷射进入混合料内,使得抗氧化剂均匀包覆在所述混合料的表面;两种抗氧化剂以任意比例进行添加,二者总的添加量为混合料总重的0.4%;
S2:熔炼合金:将S1配好的原料放入中频真空熔炼炉内进行熔炼,抽真空1*10-1Pa,控制熔炼炉温在1400-1600℃范围内,同时向熔炼炉内充入惰性气体氮气进行保护,熔炼后冷却形成原料配锭;
S3:氢爆与制粉:将原料配锭置于氢碎炉内进行氢爆,抽真空1*10-1Pa,控温240-280℃,注入氢气让原料吸氢2.5h,然后升温至500-550℃,进行脱氢,最后冷却后出炉;将S3的产品在气流磨内破碎成粒度为3-3.5μm的细粉;
S4:取向压型:料粉称好后,放入适当的模具内,在磁场强度为1.8T的磁场中取向并压制成型;
S5:烧结:将型坯件放入真空烧结炉内,抽真空1*10-1Pa,同时通入惰性气体氮气,然后进行逐渐升温至1050-1100℃,保温6h;
S6:回火:在800-900℃回火4.5h,然后再在400-500℃回火10h,气冷后得到烧结磁体。
以上对本发明的2个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种钕铁硼磁性材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:配料:将下述重量百分比的各组分混合在一起,镨钕合金27%-30%,镝铁合金1%-5%,硼铁合金2%-5%,锆0.2%-0.5%,镓0.1%-0.3%,铌0.2%-0.7%,铝1.0%-2.5%,余量为铁;混料结束后,以喷雾的方式将抗氧化剂喷射进入混合料内,使得抗氧化剂均匀包覆在所述混合料的表面;
S2:熔炼合金:将S1配好的原料放入中频真空熔炼炉内进行熔炼,抽真空1*10-1Pa,控制熔炼炉温在1400-1600℃范围内,同时向熔炼炉内充入惰性气体进行保护,熔炼后冷却形成原料配锭;
S3:氢爆与制粉:将原料配锭置于氢碎炉内进行氢爆,抽真空1*10-1Pa,控温240-280℃,注入氢气让原料吸氢2-3h,然后升温至500-550℃,进行脱氢,最后冷却后出炉;将S3的产品在气流磨内破碎成粒度为3-3.5μm的细粉;
S4:取向压型:料粉称好后,放入适当的模具内,在磁场强度为1.8T的磁场中取向并压制成型;
S5:烧结:将型坯件放入真空烧结炉内,抽真空1*10-1Pa,同时通入惰性气体,然后进行逐渐升温至1050-1100℃,保温4-6h;
S6:回火:在800-900℃回火3-5h,然后再在400-500℃回火8-10h,气冷后得到烧结磁体。
2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁性材料的制备方法,其特征在于:S1中添加的抗氧化剂的量为混料重量的0.1%-0.4%。
3.根据权利要求2所述的钕铁硼磁性材料的制备方法,其特征在于:所述抗氧化剂为抗氧剂1010,抗氧剂1076,抗氧剂164,抗氧剂168中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的钕铁硼磁性材料的制备方法,其特征在于:步骤S2和S5中通入的惰性气体为氩气或者氮气。
5.根据权利要求1所述的钕铁硼磁性材料的制备方法,其特征在于:步骤S5中,首先以10-15℃/min的升温速率,迅速升温至600-650℃;然后以3-8℃/min的升温速率,继续升温至800-900摄氏度;最后以0.5-1℃/min的升温速率继续升温至1050-1100℃。
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