CN112216500B - 一种添加钇元素的钕磁铁加工方法 - Google Patents

一种添加钇元素的钕磁铁加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112216500B
CN112216500B CN202011062222.8A CN202011062222A CN112216500B CN 112216500 B CN112216500 B CN 112216500B CN 202011062222 A CN202011062222 A CN 202011062222A CN 112216500 B CN112216500 B CN 112216500B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
alloy
sintering
tempering
neodymium magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011062222.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112216500A (zh
Inventor
赖德全
雷激
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huizhou Dechuang Magnetic Technology Co ltd
Original Assignee
Huizhou Dechuang Magnetic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huizhou Dechuang Magnetic Technology Co ltd filed Critical Huizhou Dechuang Magnetic Technology Co ltd
Priority to CN202011062222.8A priority Critical patent/CN112216500B/zh
Publication of CN112216500A publication Critical patent/CN112216500A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112216500B publication Critical patent/CN112216500B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0266—Moulding; Pressing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种添加钇元素的钕磁铁加工方法，涉及多合金永磁体制备方法领域，方法包括以下步骤：按合金配方取合金原料，真空熔炼；所得合金进行速凝铸片；所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；合金粉末在磁场压机中制备成生坯；生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe。本发明提供的添加钇元素的钕磁铁加工方法，所得产品的磁性能可达到原来中高性能指标，且磁体氧含量更低，耐腐蚀性更好，可节省5‑10％左右的镨钕镝铽等金属，降低成本5‑10％。并使稀土资源得到更好的综合利用。

Description

一种添加钇元素的钕磁铁加工方法
技术领域
本发明涉及多合金永磁体制备方法领域，具体涉及一种添加钇元素的钕磁铁加工方法。
背景技术
永磁体是指在开路状态下能长期保留较高剩磁的磁体。钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。相对于铸造Al-Ni-Co系永磁材料和铁氧体永磁材料，钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力，可吸起相当于自身重量的640倍的重物。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。随着钕铁碰永磁材料等新型稀土材料的高速增长，刺激了稀土行业的快速发展，也导致了各稀土元素应用极不平衡，这也进一步导致了钕铁碰永磁材料常用稀土元素价格直线上升，制备成本随之大幅增加。
近年来也有部分研究涉及在钕铁碰永磁材料中添加其他稀土元素如金属钇等，但单一合金添加金属钇会导致磁体的剩磁和磁能积大幅下降，为避免这一缺陷，部分研究需添加其他高成本金属来解决这一问题，但这样做就无法达到降低成本的目标，使得金属钇的添加失去意义，部分研究不将金属钇添加到合金中，而是选择在永磁材料表面制备金属钇膜，但这会导致制备工艺复杂，且对工艺要求极为严格，否则会由于界面缺陷导致永磁材料整体性能的下降。
发明内容
为解决单一合金添加金属钇会导致磁体的剩磁和磁能积大幅下降等问题，本发明提供一种复合添加低成本金属，并且对生产加工工艺要求低，从整体上降低永磁材料制备成本，并且不影响永磁材料整体性能的方案，具体如下：
一种添加钇元素的钕磁铁加工方法，包括以下步骤：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe。
优选地，所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe。
优选地，所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd23-26份，Y5-10份，B0.9-0.95份，Fe63-68份。
优选地，步骤(1)所述合金配方还包括以下元素：Ga、Zr、Cu、Co、Al。
优选地，所述合金原料还包括稀土金属Nd、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
优选地，所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd28-30份，Y5-10份，B0.9-0.95份，Fe63-68份，Nb0.1-0.3份，Ga0.1-0.3份，Zr0.1-0.3份，Cu0.1-0.5份，Co0.5-1份，Al0.1-0.5份。
优选地，步骤(1)所述真空熔炼，真空度为1.5×10-1-8.5×10-1Pa。
优选地，步骤(2)所述速凝铸片压力为2.5×102-8×103Pa，铸片厚度为0.4-0.6mm。
优选地，步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.2-4.3μm，更优选2.7-3.0μm。
优选地，步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
在本发明的一些实施方式中，优选地，步骤(5)所述烧结，温度为1040-1070℃，时间为3h；所述热处理，为在600-650℃失效热处理，时间为4h。
优选地，步骤(5)所述烧结，真空度为5.5×10-1-9×10-2Pa。
在本发明的一些实施例方式，优选地，步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以200-300℃/min速率升温至第一烧结温度T11200-1250℃，保温0.5-0.75h；以50-100℃/min速率降温至第二烧结温度T2880-910℃，保温第二烧结时间t21-2.5h；以50-100℃/min速率升温至第三烧结温度T3980-1050℃，保温0.5-2h。
优选地，步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以100-200℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以250-300℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述
Figure BDA0002712743940000031
tT2＝2tT1。
有益效果
本发明的有益效果在于：
本发明提供的方法所对应的合金配方，可在钕铁碰永磁材料中添加Y元素的基础上，仅增加一种Pr元素即可改善由单独添加Y元素带来的材料缺陷，无须添加其他元素，在采购人力方面和原料成本方面均降低制备成本。
本发明真空熔炼所需真空度要求较常规方法要求低，对设备要求不高，同时节约能源。
本发明速凝铸片步骤中所要求的压力较常规方法低，相应地，铸片厚度也较大，在节能环保的基础上，由于合金元素的选取合理，所得铸片经后续加工后得到的永磁材料性能未受到负面影响。
本发明对合金粉末的粒度要求相对较宽松，氢碎和磨粉步骤及之后的筛选更加节省时间，且过程中对原材料浪费更少。
本发明提供的方法，步骤(4)所得生坯无需进行真空封装，可直接进行烧结，简化制备步骤。
采用本发明提供的配方，可采用非常简单的烧结和热处理程序：1040-1070℃烧结3h；600-650℃失效热处理4h，无需进行梯度热处理例如一级回火、二级回火等，简化操作步骤，节约时间和能源。
本发明真空烧结步骤所需真空度要求较低，在不影响材料性能的前提下，进一步节约能源，降低制备成本；真空烧结为阶梯烧结，经实验验证，这样处理后最终得到的永磁材料更加均匀，物理性能良好，尤其是力学性能更优，有利于增加材料的使用寿命，并且增加材料的适用范围。
本发明在回火过程中采用特定的变温速率，发明人发现，在一级回火后降温至二级回火过程中，如果降温速率低于200℃/min，材料性能明显低于降温速率250-300℃/min；且最佳回火温度、最佳回火时间与烧结温度、烧结存在联系，采用本发明规定的一级回火温度、时间、二级回火温度、时间与三阶梯烧结温度、时间之间的算法关系，计算所得的回火温度和时间，制备得到的永磁材料在力学性能上和整体性能上都有所提高。
本发明的永磁材料制备方法，在回火前后分别加入一次自然冷却，这是发明人在上述调整回火温度、时间提升材料心梗后，再经多次调整一级回火、二级回火时间及温度后，均无法通过回火步骤进一步提升材料性能后，通过创造性劳动，取得的突破性进展，发明人发现，尤其是在一级回火前，将材料自然冷却至一定温度(TM)，较传统做法(烧结后直接进行一级回火)所得的材料性能有所提升，这在目前永磁材料制备方法已经成熟，并且通过优化制备步骤中的参数已经再难以进一步改良材料性能的技术背景下，是难能可贵的！
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。
实施例1添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd23份，Y5份，B0.9份，Fe63份。
步骤(1)所述真空熔炼，真空度为1.5×10-1Pa。
步骤(2)所述速凝铸片压力为2.5×102Pa，铸片厚度为0.4mm。
步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.2-4.3μm。
步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
步骤(5)所述烧结，真空度为5.5×10-1Pa。
步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以200℃/min速率升温至第一烧结温度T11200℃，保温0.5h；以50℃/min速率降温至第二烧结温度T2880℃，保温第二烧结时间t21h；以50℃/min速率升温至第三烧结温度T3980℃，保温0.5h。
步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以100℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以250℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述
Figure BDA0002712743940000061
tT2＝2tT1。
对比例1添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Nd、Y、B、Fe。
所述合金原料包括稀土金属Nd、Y、B、Fe。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属Nd23份，Y5份，B0.9份，Fe63份。
步骤(1)所述真空熔炼，真空度为1.5×10-1Pa。
步骤(2)所述速凝铸片压力为2.5×102Pa，铸片厚度为0.4mm。
步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.2-4.3μm。
步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
步骤(5)所述烧结，真空度为5.5×10-1Pa。
步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以200℃/min速率升温至第一烧结温度T11200℃，保温0.5h；以50℃/min速率降温至第二烧结温度T2880℃，保温第二烧结时间t21h；以50℃/min速率升温至第三烧结温度T3980℃，保温0.5h。
步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以100℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以250℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述
Figure BDA0002712743940000071
tT2＝2tT1。
实施例2添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd26份，Y10份，B0.95份，Fe68份。
步骤(1)所述真空熔炼，真空度为8.5×10-1Pa。
步骤(2)所述速凝铸片压力为8×103Pa，铸片厚度为0.6mm。
步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.7-3.0μm。
步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
步骤(5)所述烧结，真空度为9×10-2Pa。
步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以300℃/min速率升温至第一烧结温度T11250℃，保温0.75h；以100℃/min速率降温至第二烧结温度T2910℃，保温第二烧结时间t22.5h；以100℃/min速率升温至第三烧结温度T31050℃，保温2h。
步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以200℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以300℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述
Figure BDA0002712743940000091
tT2＝2tT1。
实施例3添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe、Nd、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd28份，Y5份，B0.9份，Fe63份，Nb0.1份，Ga0.1份，Zr0.1份，Cu0.1份，Co0.5份，Al0.1份。
步骤(1)所述真空熔炼，真空度为1.5×10-1Pa。
步骤(2)所述速凝铸片压力为2.5×102Pa，铸片厚度为0.4mm。
步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.2-4.3μm。
步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
步骤(5)所述烧结，真空度为5.5×10-1Pa。
步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以200℃/min速率升温至第一烧结温度T11200℃，保温0.5h；以50℃/min速率降温至第二烧结温度T2880℃，保温第二烧结时间t21h；以50℃/min速率升温至第三烧结温度T3980℃，保温0.5h。
步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以100℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以250℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述
Figure BDA0002712743940000101
tT2＝2tT1。
实施例4添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe、Nd、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd30份，Y10份，B0.95份，Fe68份，Nb0.3份，Ga0.3份，Zr0.3份，Cu0.5份，Co1份，Al0.5份。
步骤(1)所述真空熔炼，真空度为8.5×10-1Pa。
步骤(2)所述速凝铸片压力为8×103Pa，铸片厚度为0.6mm。
步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.7-3.0μm。
步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
步骤(5)所述烧结，真空度为9×10-2Pa。
步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以300℃/min速率升温至第一烧结温度T11250℃，保温0.75h；以100℃/min速率降温至第二烧结温度T2910℃，保温第二烧结时间t22.5h；以100℃/min速率升温至第三烧结温度T31050℃，保温2h。
步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以200℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以300℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述
Figure BDA0002712743940000111
tT2＝2tT1。
实施例5添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe、Nd、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd29份，Y7份，B0.9份，Fe65份，Nb0.2份，Ga0.2份，Zr0.2份，Cu0.3份，Co0.7份，Al0.3份。
优选地，步骤(1)所述真空熔炼，真空度为5.5×10-1Pa。
优选地，步骤(2)所述速凝铸片压力为3×103Pa，铸片厚度为0.4-0.6mm。
优选地，步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.7-3.0μm。
优选地，步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
优选地，步骤(5)所述烧结，真空度为2.5×10-1Pa。
优选地，步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以250℃/min速率升温至第一烧结温度T11230℃，保温0.6h；以70℃/min速率降温至第二烧结温度T2900℃，保温第二烧结时间t22h；以70℃/min速率升温至第三烧结温度T31000℃，保温1.5h。
优选地，步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以150℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以280℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述
Figure BDA0002712743940000121
tT2＝2tT1。
对比例2添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe、Nd、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd29份，Y7份，B0.9份，Fe65份，Nb0.2份，Ga0.2份，Zr0.2份，Cu0.3份，Co0.7份，Al0.3份。
优选地，步骤(1)所述真空熔炼，真空度为5.5×10-1Pa。
优选地，步骤(2)所述速凝铸片压力为3×103Pa，铸片厚度为0.4-0.6mm。
优选地，步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.7-3.0μm。
优选地，步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
优选地，步骤(5)所述烧结，真空度为2.5×10-1Pa。
优选地，步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以250℃/min速率升温至第一烧结温度T11230℃，保温0.6h；以70℃/min速率降温至第二烧结温度T2900℃，保温第二烧结时间t22h；以70℃/min速率升温至第三烧结温度T31000℃，保温1.5h。
优选地，步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以150℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以280℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述TM300℃为，TT1为700℃，TT2为555℃，tT1为1.45h，tT2为3h。
对比例3添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe、Nd、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd29份，Y7份，B0.9份，Fe65份，Nb0.2份，Ga0.2份，Zr0.2份，Cu0.3份，Co0.7份，Al0.3份。
优选地，步骤(1)所述真空熔炼，真空度为5.5×10-1Pa。
优选地，步骤(2)所述速凝铸片压力为3×103Pa，铸片厚度为0.4-0.6mm。
优选地，步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.7-3.0μm。
优选地，步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
优选地，步骤(5)所述烧结，真空度为2.5×10-1Pa。
优选地，步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以250℃/min速率升温至第一烧结温度T11230℃，保温0.6h；以70℃/min速率降温至第二烧结温度T2900℃，保温第二烧结时间t22h；以70℃/min速率升温至第三烧结温度T31000℃，保温1.5h。
优选地，步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM。所述一级回火，以150℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以280℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2。所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温。
所述TM为370℃，TT1为740℃，TT2为640℃，tT1为3.5h，tT2为6.8h。
实施例6添加钇元素的钕磁铁加工：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe、Nd、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd29份，Y7份，B0.9份，Fe65份，Nb0.2份，Ga0.2份，Zr0.2份，Cu0.3份，Co0.7份，Al0.3份。
优选地，步骤(1)所述真空熔炼，真空度为5.5×10-1Pa。
优选地，步骤(2)所述速凝铸片压力为3×103Pa，铸片厚度为0.4-0.6mm。
优选地，步骤(3)所得合金粉末，粒度为2.7-3.0μm。
优选地，步骤(4)所述磁场压机磁场强度为2T。
优选地，步骤(5)所述烧结，真空度为2.5×10-1Pa。
步骤(5)所述烧结，温度为1040-1070℃，时间为3h；所述热处理，为在600-650℃失效热处理，时间为4h。
性能检测：
以实施例6为例：进行退磁等试验检测，得到退磁曲线等数据，参数具体如下：Br:14.12-14.21；Hcj:13.3-13.9；Hk/Hcj:96％-98.2％；(BH)max:48.5-49.2。在2.0个大气压，温度120℃条件下，实验240小时，失重1.8mg/mm3。氧含量700-1000PPm。
在数据对比方面：实施例1-6性能参数均优于对比例1，实施例1-5性能参数均优于实施例6，实施例1-5性能参数差距不显著，实施例5性能参数明显优于对比例2、3；从实施例6性能参数可见，其采用本发明的配方和整套方法后，使用非常简单的烧结和热处理程序即可使产品性能达到中高性能指标；对比例1材料性能缺陷非常大，从实施例1与对比例1性能参数可见，本发明仅通过添加一种元素即可改善因添加Y元素导致的材料性能减退；从实施例5、对比例2、3性能参数对比可知，如果各阶段回火温度、时间与各阶段烧结温度、时间不采用本发明提供的算法所规定的对应关系，即使回火温度/时间在本发明规定的范围内，也会不能得到本发明取得的技术效果。
试验证明，本发明提供的用多合金法添加钇金属制作永磁体，产品的磁性能可达到原来中高性能指标，且磁体氧含量更低，耐腐蚀性更好，可节省5-10％左右的镨钕镝铽等金属，降低成本5-10％。并使稀土资源得到更好的综合利用。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按合金配方取合金原料，真空熔炼；
(2)所得合金进行速凝铸片；
(3)所得铸片经混合氢碎、气流磨磨粉得到合金粉末；
(4)磨粉后的合金粉末在磁场压机中制备成生坯；
(5)所得生坯经烧结、热处理，得到添加钇元素的钕磁铁；
步骤(1)所述合金配方包括以下元素：Pr、Nd、Y、B、Fe；
步骤(5)所述烧结，为阶梯烧结，首先以200-300℃/min速率升温至第一烧结温度T11200-1250℃，保温0.5-0.75h；以50-100℃/min速率降温至第二烧结温度T2880-910℃，保温第二烧结时间t21-2.5h；以50-100℃/min速率升温至第三烧结温度T3980-1050℃，保温0.5-2h；
步骤(5)所述热处理，包括第一次自然冷却、一级回火、二级回火和第二次自然冷却，所述第一次自然冷却，随炉自然冷却至回火前温度TM；所述一级回火，以100-200℃/min升温至一级回火温度TT1，保温时间为一级回火时间tT1；所述二级回火，以250-300℃/min降温至二级回火温度TT2，保温时间为二级回火时间tT2；所述第二次自然冷却，随炉自然冷却至室温；
上述
Figure FDA0003459092620000011
tT2＝2tT1。
2.根据权利要求1所述的添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：所述合金原料包括稀土金属PrNd、Y、B、Fe。
3.根据权利要求2所述的添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd23-26份，Y5-10份，B0.9-0.95份，Fe63-68份。
4.根据权利要求2所述的添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：步骤(1)所述合金配方还包括以下元素：Ga、Zr、Cu、Co、Al。
5.根据权利要求4所述的添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：所述合金原料还包括稀土金属Nb、Ga、Zr、Cu、Co、Al。
6.根据权利要求5所述的添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：所述合金材料取料比例为，按质量份数计，稀土金属PrNd28-30份，Y5-10份，B0.9-0.95份，Fe63-68份，Nb0.1-0.3份，Ga0.1-0.3份，Zr0.1-0.3份，Cu0.1-0.5份，Co0.5-1份，Al0.1-0.5份。
7.根据权利要求1所述的添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：步骤(5)所述烧结，温度为1040-1070℃，时间为3h。
8.根据权利要求1所述的添加钇元素的钕磁铁加工方法，其特征在于：步骤(5)所述热处理，为在600-650℃时效热处理，时间为4h。
CN202011062222.8A 2020-09-30 2020-09-30 一种添加钇元素的钕磁铁加工方法 Active CN112216500B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011062222.8A CN112216500B (zh) 2020-09-30 2020-09-30 一种添加钇元素的钕磁铁加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011062222.8A CN112216500B (zh) 2020-09-30 2020-09-30 一种添加钇元素的钕磁铁加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112216500A CN112216500A (zh) 2021-01-12
CN112216500B true CN112216500B (zh) 2022-03-11

Family

ID=74051658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011062222.8A Active CN112216500B (zh) 2020-09-30 2020-09-30 一种添加钇元素的钕磁铁加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112216500B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113223800A (zh) * 2021-04-28 2021-08-06 慈溪市兴发磁业科技有限公司 一种低成本钕铁硼永磁体及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102719656A (zh) * 2012-05-08 2012-10-10 无锡宏达热处理锻造有限公司 防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺
CN106992051A (zh) * 2017-03-09 2017-07-28 京磁材料科技股份有限公司 烧结钕铁硼磁体的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012207308A1 (de) * 2012-05-02 2013-11-07 Robert Bosch Gmbh Magnetisches Material, seine Verwendung und Verfahren zu dessen Herstellung
CN104064304B (zh) * 2014-07-14 2016-01-20 赣州嘉通新材料有限公司 一种钕镨镝钇多元稀土合金永磁材料及制备方法
CN106128677B (zh) * 2016-08-05 2019-04-19 京磁材料科技股份有限公司 一种钕铁硼磁体的多段烧结方法
CN108022708B (zh) * 2017-12-20 2019-01-22 包头金山磁材有限公司 一种烧结含银的富铈钇钕铁硼永磁体及其制备方法
CN109732046B (zh) * 2018-12-24 2021-08-20 浙江东阳东磁稀土有限公司 一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102719656A (zh) * 2012-05-08 2012-10-10 无锡宏达热处理锻造有限公司 防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺
CN106992051A (zh) * 2017-03-09 2017-07-28 京磁材料科技股份有限公司 烧结钕铁硼磁体的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112216500A (zh) 2021-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015078362A1 (zh) 一种低b的稀土磁铁
JP2022543491A (ja) Ｒ－ｔ－ｂ系永久磁石材料、製造方法、並びに応用
CN111145973B (zh) 一种含有晶界相的钐钴永磁体及其制备方法
TWI755152B (zh) 釹鐵硼磁體材料、原料組合物及製備方法和應用
CN101982855A (zh) 一种烧结钕铁硼永磁材料及其制备方法
JP7470804B2 (ja) ネオジム鉄ホウ素磁石材料、原料組成物、及び製造方法
KR102589802B1 (ko) 네오디뮴철붕소 자성체재료, 원료조성물과 제조방법 및 응용
CN111243807B (zh) 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用
CN111326306B (zh) 一种r-t-b系永磁材料及其制备方法和应用
CN109732046B (zh) 一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法
CN113593882B (zh) 2-17型钐钴永磁材料及其制备方法和应用
CN111210960B (zh) 一种高方形度高磁能积钐钴永磁材料及制备方法
CN112216500B (zh) 一种添加钇元素的钕磁铁加工方法
CN113223807B (zh) 一种钕铁硼永磁体及其制备方法和应用
CN110942877A (zh) 一种钕铁硼磁体及其制备方法
CN108878090B (zh) 一种无重稀土的钕铁硼烧结磁体及其制备方法
CN114284018A (zh) 钕铁硼磁体及其制备方法和应用
CN111968813B (zh) NdFeB系磁粉、NdFeB系烧结磁体及制备方法
CN103971919B (zh) 一种钕铁硼磁体的烧结方法
CN108806912A (zh) 一种无重稀土烧结钕铁硼磁体及其制备方法
CN108447638A (zh) 一种新能源汽车电机用超高矫顽力钕铁硼永磁体及其制备方法
CN111312463A (zh) 一种稀土永磁材料及其制备方法和应用
CN110767401A (zh) 提高烧结钕铁硼磁体性能的方法
CN109243746A (zh) 一种低温延时烧结而成的超细晶烧结永磁体及其制备方法
CN109637768B (zh) 一种含钇的稀土永磁材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant