CN107195413A - 一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺，涉及烧结钕铁硼技术领域，本发明制成的坯料进行装匣钵：先在匣钵底部洒上高熔点金属粉末钼，将坯料放入匣钵内，在用高熔点金属粉末将坯料掩埋，然后放入真空烧结炉中，进行真空烧结。本发明坯料从外向内加热；通过高熔点金属传导热量，热量均匀传导给材料，材料内应力小，晶粒大小均匀，在冷却过程中避免了冲入的氩气与坯料直接接触，避免了坯料内外冷却速率过快导致产品隐裂，解决了烧结大产品时容易开裂的问题，可显著降低烧结温度、大幅降低能耗、缩短烧结时间、显著提高组织致密度、细化晶粒、改善材料性能。

Description

一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺
技术领域：
本发明涉及烧结钕铁硼技术领域，具体涉及一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺。
背景技术：
钕铁硼，简单来讲是一种磁铁，和我们平时见到的磁铁所不同的是，其优异的磁性能而被称为"磁王"。钕铁硼中含有大量的稀土元素钕、铁及硼，其特性硬而脆。由于表面极易被氧化腐蚀，钕铁硼必须进行表面涂层处理。表面化学钝化是很好的解决方法之一。钕铁硼作为稀土永磁材料的一种具有极高的磁能积和矫顽力，同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，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。钕铁硼的优点是性价比高，具良好的机械特性；不足之处在于工作温度低，温度特性差，且易于粉化腐蚀，必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进，才能达到实际应用的要求。
烧结钕铁硼材料采用的事粉末冶金工艺，熔炼后的合金制成粉末并在磁场中压制成压胚，压胚在惰性气体或真空中烧结达到致密化，为了提高磁体的矫顽力，通常需要进行时效热处理。
现有技术中，在烧结钕铁硼时采用三个阶段不同升温速度与不同真空度的升温烧结，分别消除水分、去除有机添加剂，消除磁体孔隙内气体和内应力，去除引起磁体开裂的内在隐患，采用三阶段不同冷却速度降温，防止大块磁体因冷却过快而导致冷却开裂。
该技术存在的缺点；大块烧结钕铁硼在烧结匣钵烧结时，因收缩阻力较大，引起大块烧结钕铁硼开裂。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺，来保证大块烧结钕铁硼不开裂，确保产品质量，降低生产成本。
一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺：
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
1、按重量百分比为Pr5～15％、Nd6～18％、Dy2～20％、Fe52-60％、Co1～3％、B 5～21％、Ga 1～15％的比例配料，上述各组分重量百分比之和为100％；将所配的料装入熔炼炉，经过抽真空、排气、充氩、精炼工序，炼制成铸片；
2、将步骤1制成的铸片进行氢化处理：装料、抽真空、吸氢、氢碎、脱氢、冷却出炉；得到0.5mm以下粉料；
3、将步骤2制成的粉料加入到气流磨，进行制粉加工，得到2～3um的粉料；
4、将步骤3制成的粉料经装模、充磁取向、加压得到坯料，再经等静压提高密度；
5、将步骤4制成的坯料进行装匣钵：先在匣钵底部洒上高熔点金属粉末钼，将坯料放入匣钵内，在用高熔点金属粉末将坯料掩埋，然后放入真空烧结炉中，进行真空烧结炉内：烧结工艺、抽真空、加热到500～1000℃保温、保温60～240分钟、放气、再加热到1000～1800℃保温、保温1～10小时、充氩气风冷。
本发明的有益效果是：
将步骤4制成的钕铁硼坯料通过步骤5进行坯料掩埋烧结，坯料从外向内加热；通过高熔点金属传导热量，热量均匀传导给材料，材料内应力小，晶粒大小均匀。在冷却过程中避免了冲入的氩气与坯料直接接触，避免了坯料内外冷却速率过快导致产品隐裂；解决了烧结大产品时容易开裂的问题；可显著降低烧结温度、大幅降低能耗、缩短烧结时间、显著提高组织致密度、细化晶粒、改善材料性能。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺：
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
1、按重量百分比为Pr10％、Nd18％、Dy5％、Fe60％、Co3％、B2％、Ga2％的比例配料，上述各组分重量百分比之和为100％；将所配的料装入熔炼炉，经过抽真空、排气、充氩、精炼工序，炼制成铸片；
2、将步骤1制成的铸片进行氢化处理：装料、抽真空、吸氢、氢碎、脱氢、冷却出炉；得到0.5mm以下粉料；
3、将步骤2制成的粉料加入到气流磨，进行制粉加工，得到2-3um的粉料；
4、将步骤3制成的粉料经装模、充磁取向、加压得到坯料，再经等静压提高密度；
5、将步骤4制成的坯料进行装匣钵(先在匣钵底部洒上高熔点金属粉末钼，将坯料放入匣钵内，在用高熔点金属粉末将坯料掩埋)，然后放入真空烧结炉中，进行真空烧结炉内：烧结工艺、抽真空、加热到800℃保温、保温10分钟、放气、加热到1020℃保温、保温3小时、充氩气风冷。
实施例2：
一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺：
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
1、按重量百分比为Pr 12％、Nd 8％、Dy 8％、Fe 58％、Co 2％、B 6％、Ga6％的比例配料，上述各组分重量百分比之和为100％；将所配的料装入熔炼炉，经过抽真空、排气、充氩、精炼工序，炼制成铸片；
2、将步骤1制成的铸片进行氢化处理：装料、抽真空、吸氢、氢碎、脱氢、冷却出炉；得到0.5mm以下粉料；
3、将步骤2制成的粉料加入到气流磨，进行制粉加工，得到2-3um的粉料；
4、将步骤3制成的粉料经装模、充磁取向、加压得到坯料，再经等静压提高密度；
5、将步骤4制成的坯料进行装匣钵(先在匣钵底部洒上高熔点金属粉末钼，将坯料放入匣钵内，在用高熔点金属粉末将坯料掩埋)，然后放入真空烧结炉中，进行真空烧结炉内：烧结工艺、抽真空、加热到900℃保温、保温120分钟、放气、加热到1110℃保温、保温1-10小时、充氩气风冷。
对本发明提供的实施例中分别按照中华人民共和国国家标准GB/T13560-2009进行试验考察，将实施例1和实施例2所述防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺进行考察，分别对各实施例中大块烧结钕铁硼情况考察，结果如表1、2、3、4所示。
表1实施例1大块烧结钕铁硼及尺寸偏差考察结果
表2实施例2大块烧结钕铁硼及尺寸偏差考察结果
表3实施例1大块烧结钕铁硼行位偏差
表4实施例2大块烧结钕铁硼行位偏差
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种防止大块烧结钕铁硼开裂的烧结工艺，其特征在于，所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
(1)、按重量百分比为Pr5～15％、Nd6～18％、Dy2～20％、Fe52-60％、Co1～3％、B 5～21％、Ga 1～15％的比例配料，上述各组分重量百分比之和为100％；将所配的料装入熔炼炉，经过抽真空、排气、充氩、精炼工序，炼制成铸片；
(2)、将步骤1制成的铸片进行氢化处理：装料、抽真空、吸氢、氢碎、脱氢、冷却出炉；得到0.5mm以下粉料；
(3)、将步骤2制成的粉料加入到气流磨，进行制粉加工，得到2～3um的粉料；
(4)、将步骤3制成的粉料经装模、充磁取向、加压得到坯料，再经等静压提高密度；
(5)、将步骤4制成的坯料进行装匣钵：先在匣钵底部洒上高熔点金属粉末钼，将坯料放入匣钵内，在用高熔点金属粉末将坯料掩埋，然后放入真空烧结炉中，进行真空烧结炉内：烧结工艺、抽真空、加热到500～1000℃保温、保温60～240分钟、放气、再加热到1000～1800℃保温、保温1～10小时、充氩气风冷。
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