CN113393994B - 一种钐钴磁体铸片及其处理方法、钐钴稀土磁体及其制备方法 - Google Patents
一种钐钴磁体铸片及其处理方法、钐钴稀土磁体及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及稀土永磁材料技术领域,特别涉及一种钐钴磁体铸片及其处理方法,钐钴磁体铸片包括以下元素:Cu、Zr、Sm、Fe、Co;所述钐钴磁体铸片中各元素的原子百分比为c(N),其中N为对应的元素;所述钐钴磁体铸片的任一表面或断面上任意区域内各元素的原子百分比为c'(N),Δc(N)是c(N)与c'(N)之差的绝对值;Δc(Cu)≤5at%,Δc(Zr)≤3at%,Δc(Sm)≤6at%,Δc(Fe)≤7.5at%,Δc(Co)≤4.5at%。本发明通过调节元素的空间分布,优化铸造物相,使磁体获得最大比例的主相物相,从而在保持高的剩磁前提下,亦可获得较高的矫顽力,工艺敏感性降低。
Description
技术领域
本发明涉及稀土永磁材料技术领域,特别涉及一种钐钴磁体铸片及其处理方法、钐钴稀土磁体及其制备方法。
背景技术
钐钴永磁材料属于第一代稀土永磁材料,相比于Nd-Fe-B,它具有高的使用温度和良好的抗腐蚀性,但磁能积相对较低。自上世纪60年代起,科研工作者都在为提高磁能积作了许多研究。为提高磁能积,主要是要提高磁体的剩磁和矫顽力。
研究表明,增加配方中的Fe含量可以有效地提高剩磁,同时再通过适当的热处理方式提高磁体的矫顽力;因此,在一般钐钴磁体中,多数公司采用添加更多的Fe元素来取代其中的Co元素,从而提升磁体的剩磁,但是Fe元素的增加,虽然剩磁有所提高,但会使磁体的胞状组织结构难以形成,从而造成矫顽力的下降,使得综合磁性能降低,且Fe元素增加后,生产的工艺条件变得更加苛刻,难以控制,增加了生产控制的成本。
申请号为201711247115.0的《一种高温高矫顽力钐钴永磁材料及制备方法》公开了一种高温高矫顽力钐钴永磁材料及制备方法,其公开日为2018年5月15日,其在制粉前将合金铸锭在1200~1220℃下保温90min~300min进行铸锭组织优化处理,实现主相纯化,使1:7主相增多;2:7相总含量下降并向晶界偏聚,在晶界上形成网状结构,也使得铸锭更容易破碎成均匀的单晶颗粒,但其只适用于高铁含量配方薄片(0.2-1.8mm)铸锭的处理,未能实现对于低铁含量配方及大厚度铸锭的均匀化处理及磁体性能提升。
发明内容
为解决上述背景技术中提及的铸片微观成分扩散不够均匀的问题,本发明提供一种钐钴磁体铸片,包括以下元素:Cu(铜)、Zr(锆)、Sm(钐)、Fe(铁)、Co(钴);所述钐钴磁体铸片中各元素的原子百分比为c(N),其中N为对应的元素;所述钐钴磁体铸片的任一表面或断面上任意区域的各元素的原子百分比为c'(N),Δc(N)是c(N)与c'(N)之差的绝对值;Δc(Cu)≤5at%,Δc(Zr)≤3at%,Δc(Sm)≤6at%,Δc(Fe)≤7.5at%,Δc(Co)≤4.5at%。
这里的钐钴磁体铸片是用于制备钐钴永磁体,可以是先通过甩带铸造的方式得到的钐钴磁体甩带片,也可以是先通过离心铸造或者普通书型铸造(BOOKMOLD)的方式得到的钐钴磁体铸锭。
在上述技术方案的基础上,进一步的,所述区域为30μm*40μm的方形区域、或10μm*10μm方形区域、或50μm*50μm方形区域。
在上述技术方案的基础上,进一步的,所述钐钴磁体铸片的厚度为0.3-20mm。
在上述技术方案的基础上,进一步的,所述钐钴磁体铸片的厚度为2-20mm。
在上述技术方案的基础上,进一步的,所述钐钴磁体铸片的表达式为:RxFeyCo1-x-y-p-qCupMq;
所述R仅是Sm或者是含有Sm的2种以上的稀土类元素,所述M仅是Zr或者除含有Zr外还自Ti、Hf中选一种或两种,0.11<x<0.12,0.15<y<0.25,0.04<p<0.075,0.01<q<0.035,且满足0.055<p+q<0.11,7.5<(1-x)/x<7.8,2.5<p/q<4.0。
在上述技术方案的基础上,进一步的,所述钐钴磁体铸片的平均晶粒尺寸≥5μm。
本发明还提供了一种钐钴磁体铸片的处理方法,包括对钐钴磁体铸片进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为1100~1190℃,所述均匀化处理的时间满足以下公式:D+2.5≤t≤D+4.5;
其中,t为均匀化处理时间,单位为h;D为铸片厚度,单位为mm;所述钐钴磁体铸片的厚度D为0.3-20mm。
在上述技术方案的基础上,进一步的,所述均匀化处理的温度为1150~1180℃;D+3.5≤t≤D+4.5,所述钐钴磁体铸片的厚度D为2-20mm。
在上述技术方案的基础上,进一步的,均匀化处理后的钐钴磁体铸片的表达式为:RxFeyCo1-x-y-p-qCupMq;
所述R仅是Sm或者是含有Sm的2种以上的稀土类元素,所述M仅是Zr或者除含有Zr外还自Ti、Hf中选一种或两种,0.11<x<0.12,0.15<y<0.25,0.04<p<0.075,0.01<q<0.035,且满足0.055<p+q<0.11,7.5<(1-x)/x<7.8,2.5<p/q<4.0。
本发明还提供一种采用如上所述的钐钴磁体铸片制得的钐钴稀土磁体,其中。
钐钴磁体的制备方法,包括以下制备步骤:配料、铸造、均匀化处理、制粉、成型、烧结、固溶和时效。其中,在制粉前对铸造的钐钴磁体铸片先进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为1100~1190℃,所述均匀化处理的时间满足以下公式:D+2.5≤t≤D+4.5;
其中,t为均匀化处理时间,单位为h;D为铸片厚度,单位为mm。
在上述方案的基础上,进一步地,所述铸造包括将按配方配制物料并将金属物料融化,然后采用旋转冷却辊(甩带铸造)或者旋转冷却环壁(离心铸造)或者水冷书型铸模(书型铸造)的方式进行铸造,根据冷却端的旋转速度不同,可将熔融的合金液浇铸为不同厚度的合金片或者合金块。
在上述方案的基础上,进一步地,所述制粉包括粗破碎和气流磨。
在上述方案的基础上,进一步地,所述粗破碎的方式选自普通颚式破碎、气流冲击或者球磨破碎中的至少一种,通过粗破碎获得的颗粒粒度<40目;所述气流磨制得粉末的平均粒度在3μm~5μm。
在上述方案的基础上,进一步地,所述成型包括将细粉末置于磁场压机中进行磁场取向压制,后对压制的生坯进行冷等静压压制,使生坯进一步致密化。
在上述方案的基础上,进一步地,所述烧结包括将压制成型的产物在1195~1230℃下进行烧结,优选的烧结温度为1205~1215℃,优选的烧结时间为2~8h,更优的为4~6h。
在上述方案的基础上,进一步地,所述固溶包括在烧结后调节温度至1175~1195℃下进行固溶处理,优选的固溶温度为1180~1190℃,固溶时间优选为5~10h。
在上述方案的基础上,进一步地,所述固溶处理结束后,对处于固溶温度下的产物进行快速冷却,所述快速冷却的降温速度>120℃/min。
在上述方案的基础上,进一步地,所述时效包括在810~860℃下进行一次保温,并在完成一次保温后再降温至400℃二次保温。
在上述方案的基础上,进一步地,所述一次保温的时间为15~30h,更优的一次保温时间为20~25h。
在上述方案的基础上,进一步地,所述二次保温的时间为5~15h,更优的二次保温时间为8~12h。
在上述方案的基础上,进一步地,从所述一次保温温度降至二次保温温度的降温速度<1.2℃/min,更优的降温速度为<0.8℃/min。
与现有技术相比,具有以下技术原理和有益效果:
本发明采用低铁含量配方,通过调节元素的合理配比以及空间分布,优化铸造物相,使磁体获得最大比例的主相物相,从而在保持高的剩磁前提下,亦可获得较高的矫顽力,工艺敏感性降低。使用本发明的钐钴磁体铸片制备的钐钴磁体微观组织均匀,元素的浓度分布起伏小;磁能积高,磁体退磁曲线方形度好,具有稳定可靠的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的均匀化处理后的磁体铸片成分分布EPMA图像;
图2为本发明提供的未经均匀化处理的磁体铸片成分分布EPMA图像;
图3为本发明提供的铸片均匀化处理后制备的压坯粉末颗粒示意图;
图4为本发明提供的未经铸片均匀化处理制备的压坯粉末颗粒示意图;
图5为本发明提供的铸片样品EPMA测试点分布示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本文中提及的磁性能评价过程、成分测定的定义如下:
磁性能评价过程:烧结磁体使用中国计量院的NIM-62000测量系统进行磁性能检测。
所述钐钴磁体铸片和钐钴磁体中各元素的原子百分比为c(N)的测定:各元素使用高频电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-OES)进行测定。
任意区域内各元素的原子百分比为c'(N)的测定:采用FE-EPMA(场发射电子探针显微分析)进行测定,其检测的检测限为100ppm左右,FE-EPMA设备最高分辨率达到3nm。
需要解释说明的是,钐钴磁体铸片的任意区域的测量:具体为使用FE-EPMA作用于钐钴磁体铸片的任一表面或断面中指定区域并分析测定该区域内的各个元素的含量。为充分表征元素分布的均匀性,在对下述实施例和对比例的钐钴磁体铸片进行测试时,采用的是:随机选取均匀化处理后的钐钴磁体铸片,测量区域选取自铸片位于中间的纵向切断面。测量区域的具体选取:在纵向切断面上且距离铸片上表面20μm的位置等间隔选取三个区域,在纵向切断面上且在竖直方向上位于中间的位置等间隔选取三个区域,在纵向切断面上且距离铸片下表面20μm等间隔选取三个区域。值得一提的是,在下述实施例和对比例的测试表中,只列出9个点中Δc(M)最大的值,其他测试数据因篇幅不一一列出。
钐钴磁体熔炼铸片的制备:先按照配方的成分配比要求进行配料,然后采用感应熔炼的方式将金属物料融化后采用旋转冷却辊(甩带铸造)或者旋转冷却环壁(离心铸造)或者水冷书型铸模(书型铸造)的方式进行铸造,根据冷却端的旋转速度不同,可将熔融的合金液浇铸为不同厚度的合金片或者合金块,本领域技术人员可以根据目的而适当选择相应的制备方法和配方。
钐钴磁体熔炼铸片的均匀化处理:均匀化处理的温度为1100~1200℃,具体可为1100℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1180℃、1190℃;所述均匀化处理的时间满足以下公式:D+2.5≤t≤D+4.5,具体可为t=D+2.5,t=D+3,t=D+3.5,t=D+4,t=D+4.5;其中,t为均匀化处理时间,单位为h;D为铸片厚度,单位为mm。
经过本发明的均匀化处理后,所述钐钴磁体铸片包括以下元素:Cu、Zr、Sm、Fe、Co;所述钐钴磁体铸片的各元素的原子百分比为c(N),其中N为对应的元素;所述钐钴磁体铸片的任一表面或切断面中任意区域的各元素的原子百分比为c'(N),Δc(N)是c(N)与c'(N)之差的绝对值;Δc(Cu)≤5at%,Δc(Zr)≤3at%,Δc(Sm)≤6at%,Δc(Fe)≤7.5at%,Δc(Co)≤4.5at%。
对于钐钴磁体铸片成分没有特别地限定,可以用于制备高铁含量的钐钴磁体的铸片,也可以是用于制备低铁含量的钐钴磁体,根据本领域技术人员的目的而适当选择。在本发明中,优选的,均匀化处理后钐钴磁体铸片的表达式为:RxFeyCo1-x-y-p-qCupMq;所述R仅是Sm或者是含有Sm的2种以上的稀土类元素,所述M仅是Zr或者除含有Zr外还自Ti、Hf中选一种或两种,0.11<x<0.12,0.15<y<0.25,0.04<p<0.075,0.01<q<0.035,且满足0.055<p+q<0.11,7.5<(1-x)/x<7.8,2.5<p/q<4.0。
其中,所述区域具体为50μm*50μm的正方形,30μm*40μm的长方形,或10μm*10μm的正方形。所述钐钴磁体铸片的厚度为0.3-20mm,具体为0.3mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、10mm、12mm、15mm、18mm或20mm。
上述钐钴磁体铸片制备成钐钴烧结磁体还包括以下步骤:粉碎→压制成型→烧结与固溶→时效。
粉碎:对于钐钴磁体铸片粉碎没有特别地限定,可以根据本领域技术人员的目的而适当选择。例如,均匀化处理后的铸片先进行粗破碎,粗破碎方式可采用普通颚式破碎、气流冲击或者球磨破碎方式在惰性气体的保护下进行破碎,粗破碎的粒度<40目。粗破碎后的粉末进行气流磨破碎,研磨成平均粒度为3μm~5μm的细粉末。
压制成型:对于压制成型没有特别地限定,可以根据本领域技术人员的目的而适当选择。例如,将细粉末置于磁场压机中进行磁场取向压制,后对压制的生坯进行冷等静压压制,使生坯进一步致密化。
烧结与固溶:对于烧结与固溶没有特别地限定,可以根据本领域技术人员的目的而适当选择。例如,压制成型后,接着对生坯进行烧结和固溶处理,烧结温度在1195~1230℃范围内,优选保持在1205~1215℃之间,烧结时间在2~8h范围内,优选在4~6h内,烧结后缓慢降温至1175~1195℃之间,优选为1180~1190℃之间,保温5~10h,进行固溶处理;固溶处理结束后,对处于固溶温度下的高温磁体进行快速的冷却。
时效:对于时效没有特别地限定,可以根据本领域技术人员的目的而适当选择。在810~860℃之间,进行长时间保温时效,保温时间为15~30h,优选为20~25h,保温结束后对磁体进行缓慢降温至400℃,优选为<0.8℃/min;缓慢降温至400℃后再保温5~15h,优选为8~12h,进行稳定化处理,后随炉冷却至室温,从而获得最终磁体。
实施例1
(1)原料配制和熔炼
按照配方配制原料,然后将上述原料置于真空感应熔炼炉的坩埚中经真空熔炼和精炼保温后,浇铸于旋转冷却环壁,冷却得到厚度为2.5mm的钐钴磁体熔炼铸锭。本实施例的钐钴磁体熔炼铸锭的各元素的原子百分比如下:Sm为11.55at%,Fe为20at%,Co为62.62at%,Cu为4.38at%,Zr为1.45at%。
(2)均匀化处理
将步骤(1)制得的熔炼铸锭经过均匀化处理,均匀化处理的具体时间和温度详见表1。
(3)粉碎:将均匀化处理后的铸锭用普通颚式破碎进行粗破碎,粗破碎的粒度<40目。粗破碎后的粉末用气流磨设备进一步破碎,研磨成平均粒度为3μm~5μm的细粉末。
(4)压制成型:步骤(3)制得的细粉末置于磁场压机中进行磁场取向压制,后对压制的生坯进行冷等静压压制,使生坯进一步致密化。
(5)烧结与固溶:压制成型后,将生坯置于真空烧结炉中,升温至烧结温度1200℃,烧结保温时间为4h;烧结后,缓慢降温至固溶温度1180℃,固溶保温时间为6h;固溶结束后,对处于固溶温度下的高温磁体进行快速的冷却,冷却的降温速度>120℃/mi n。
(6)时效:升温至时效温度820℃,时效保温时间为20h;保温结束后,先缓慢降温至400℃,降温速度为0.5℃/min;再在400℃的环境下保温8h进行稳定化处理;最后冷却至室温,获得最终磁体。
表1中实施例1.1-1.8和对比例1.1-1.11都是采用实施例1的方法制备钐钴磁体,区别仅在于钐钴铸锭在均匀化处理的温度和时间不同,对均匀化处理后的钐钴铸锭各元素分布的均匀性进行测试,以及制得钐钴磁体进行磁性能检测,评定其磁特性。各实施例和各对比例的均匀化处理温度和时间、以及处理后的钐钴铸锭各元素的Δc(M)见表1,各实施例和各对比例钐钴磁体评价结果如表2中所示。本实施例中在进行c'(N)测量时,选取的区域为30μm*40μm的长方形。
表1实施例1.1-1.8和对比例1.1-1.11钐钴磁体铸片的处理时间及相关参数
表2实施例1.1-1.8和对比例1.1-1.11钐钴磁体的性能评价
从表1-2观察发现:实施例1.1-1.8在合适的温度进行均匀化处理,且均匀化处理的时间控制在合理的范围,因此这些实施例都获得了元素分布均匀且晶粒粒径大的组织,通过上述实施例铸片制备的钐钴烧结磁体的磁性能也得到了较大提高。适宜的处理温度能够使得各元素具备足够的扩散动力(热激活能),有利于促进元素的均匀分布;恰当的处理时间,则能够保证扩散的充分性,同时避免Sm和Cu等低熔点、易蒸发元素出现过度蒸发的现象,从而导致磁体整体成分发生偏离,造成性能的急剧下降的情况发生。
对比例1.1-1.4、1.10和实施例1.1-1.4相比,对比例1.1未进行均匀化处理,钐钴磁体熔炼铸片的各元素分布极不均匀。虽然对比例1.2、1.3、1.4、1.10也进行了均匀化处理,但是均匀化处理的温度过低,铸片无法达到元素扩散所需的热激活温度,扩散缓慢,处理效率低,因此即使对比例1.10的处理时间达到8h之多,也仍然无法得到均匀分布的组织;磁体的内禀矫顽力(Hcj)及磁感矫顽力(Hcb)较差,磁能积较低。
对比例1.5、1.11和实施例1.1-1.4相比,对比例1.5、1.11的均匀化处理温度都过高,无论处理时间过长或过短,虽能够获得较为均匀的元素分布,铸片的晶粒也都能长大充分;但Sm和Cu等低熔点、易蒸发元素出现了过度蒸发的现象,磁体中的有效Sm、Cu含量过低,磁体整体成分发生偏离,造成性能的急剧下降。
对比例1.6-1.8和实施例1.2、1.5、1.6相比,对比例1.6-1.8的均匀化处理时间过短,虽然元素也具有足够的扩散动力,但因扩散时间不足,均匀化范围小、深度低,无法实现铸片整体的均匀化,导致磁体内禀矫顽力差,磁感矫顽力低;同时由于晶粒长大不够充分,导致压制时粉末取向度低,还造成了磁体剩磁低的问题。
对比例1.9的均匀化处理时间过长,存在Sm和Cu等低熔点、易蒸发元素出现了过度蒸发的现象,磁体中的有效Sm、Cu含量过低,磁体整体成分发生偏离,磁感矫顽力低,磁性能下降。
实施例2
(1)原料配制和熔炼
按照配方配制原料,然后将上述原料置于真空感应熔炼炉的坩埚中经真空熔炼和精炼保温后,浇铸于旋转冷却环壁或旋转冷却辊或书型铸模中,冷却得到不同厚度钐钴磁体熔炼铸锭或钐钴磁体熔炼甩带片(以下统称钐钴磁体熔炼铸片)。本实施例的钐钴磁体熔炼铸片的各元素的原子百分比如下:Sm为11.55at%,Fe为20at%,Co为62.62at%,Cu为4.38at%,Zr为1.45at%。钐钴磁体熔炼铸片的厚度详见表3。
(2)均匀化处理
将步骤(1)制得的熔炼铸片经过均匀化处理,均匀化处理时间为1180℃,均匀化处理的具体时间和温度详见表3。
(3)粉碎:将均匀化处理后的铸锭用普通颚式破碎进行粗破碎,粗破碎的粒度<40目。粗破碎后的粉末用气流磨设备进一步破碎,研磨成平均粒度为3μm~5μm的细粉末。
(4)压制成型:步骤(3)制得的细粉末置于磁场压机中进行磁场取向压制,后对压制的生坯进行冷等静压压制,使生坯进一步致密化。
(5)烧结与固溶:压制成型后,将生坯置于真空烧结炉中,升温至烧结温度1200℃,烧结保温时间为4h;烧结后,缓慢降温至固溶温度1150℃,固溶保温时间为6h;固溶结束后,对处于固溶温度下的高温磁体进行快速的冷却。
(6)时效:升温至时效温度820℃,时效保温时间为20h;保温结束后,先缓慢降温至400℃,降温速度为0.5℃/min;再在400℃的环境下保温8h进行稳定化处理;最后冷却至室温,获得最终磁体。
表3中实施例2.1-2.9都是采用实施例2的方法制备钐钴磁体,区别仅在于钐钴铸片的厚度不同,同时根据厚度对均匀化处理时间做了适应性调整,对均匀化处理后的钐钴铸片各元素分布的均匀性进行测试,以及制得钐钴磁体进行磁性能检测,评定其磁特性。各实施例的均匀化处理时间、以及处理后的钐钴铸片厚度和各元素的Δc(M)见表3,各实施例和各对比例钐钴磁体评价结果如表4中所示。本实施例中在进行c'(N)测量时,选取的区域为10μm*10μm的长方形。
表3实施例2.1-2.9和对比例2.1-2.3钐钴磁体铸片的处理时间及相关参数
表4实施例2.1-2.9和对比例2.1-2.3钐钴磁体的性能评价
从表3-4观察发现:实施例2.1-2.9的均匀化处理时间都符合以下关系式:D+2.5≤t≤D+4.5,这些实施例的钐钴磁体铸片铸片的元素分布都较为均匀且晶粒粒径大的组织,且采用这些铸片制备的钐钴烧结磁体的磁性能也得到了较大提高,这一发现有效解决了离心铸造方式制得的较厚的铸锭均匀化处理难度大的问题。
实施例3
(1)原料配制和熔炼
按照配方配制原料,然后将上述原料置于真空感应熔炼炉的坩埚中经真空熔炼和精炼保温后,浇铸于旋转冷却环壁,冷却得到厚度为5mm的钐钴磁体熔炼铸锭。本实施例的钐钴磁体熔炼铸锭的各元素的原子百分比详见表5。
(2)均匀化处理
将步骤(1)制得的熔炼铸锭经过均匀化处理,均匀化处理温度为1170℃,均匀化处理时间为8h。
(3)粉碎:将均匀化处理后的铸锭用普通颚式破碎进行粗破碎,粗破碎的粒度<40目。粗破碎后的粉末用气流磨设备进一步破碎,研磨成平均粒度为3μm~5μm的细粉末。
(4)压制成型:步骤(3)制得的细粉末置于磁场压机中进行磁场取向压制,后对压制的生坯进行冷等静压压制,使生坯进一步致密化。
(5)烧结与固溶:压制成型后,将生坯置于真空烧结炉中,升温至烧结温度1200℃,烧结保温时间为4h;烧结后,缓慢降温至固溶温度1180℃,固溶保温时间为6h;固溶结束后,对处于固溶温度下的高温磁体进行快速的冷却。
(6)时效:升温至时效温度820℃,时效保温时间为20h;保温结束后,先缓慢降温至400℃,降温速度为0.5℃/min;再在400℃的环境下保温8h进行稳定化处理;最后冷却至室温,获得最终磁体。
表5中实施例3.1-3.7都是采用实施例3方法制备钐钴磁体,区别仅在于钐钴铸锭各元素组分不同,对均匀化处理后的钐钴铸锭各元素分布的均匀性进行测试,以及制得钐钴磁体进行磁性能检测,评定其磁特性。实施例中各元素的Δc(M)见表5,各实施例和各对比例钐钴磁体评价结果如表6中所示。本实施例中在进行c'(N)测量时,选取的区域为50μm*50μm的长方形。
表5实施例3.1-3.7钐钴磁体均匀处理前的组分、及均匀处理后的相关参数
表6实施例3.1-3.7钐钴磁体的性能评价
通过表5-6观察发现:不同成分配比的低铁含量配方经过铸锭均匀化处理后均可以获得较好的磁性能;而高铁含量的配方由于其铁含量过多,铸造后析出大量的FeZr相,即使经过均匀化处理,也仍有部分元素分布不均,同时铁原子的过量添加会导致磁体胞状结构的不完整,因而高铁含量配方磁体的Hcb、Hcj等性能指标提升幅度较为有限。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种钐钴磁体铸片,包括以下元素:Cu、Zr、Sm、Fe、Co,其特征在于;所述钐钴磁体铸片中各元素的原子百分比为c(N),其中N为对应的元素;所述钐钴磁体铸片的任一表面或断面上任意区域内各元素的原子百分比为c'(N), ∆c(N)是c(N)与c'(N)之差的绝对值;∆c(Cu) ≤5at%,∆c(Zr) ≤3at%,∆c(Sm) ≤6at%,∆c(Fe) ≤7.5at%,∆c(Co) ≤4.5at%;
所述钐钴磁体铸片的厚度为0.3-20mm;
所述钐钴磁体铸片的表达式为:RxFeyCo1-x-y-p-qCupMq;
所述R仅是Sm或者是含有Sm的2种以上的稀土类元素,所述M仅是Zr或者除含有Zr外还自 Ti、Hf中选一种或两种,0.11<x<0.12,0.15<y<0.25,0.04<p<0.075,0.01<q<0.035,且满足0.055<p+q<0.11,7.5<(1-x)/x<7.8,2.5<p/q<4.0。
2.根据权利要求1所述钐钴磁体铸片,其特征在于,所述区域为30μm *40μm的方形区域、或10μm *10μm的方形区域、或50μm *50μm的方形区域。
3.根据权利要求1所述钐钴磁体铸片,其特征在于:所述钐钴磁体铸片的厚度为2-20mm。
4.根据权利要求1所述钐钴磁体铸片,其特征在于:所述钐钴磁体铸片的平均晶粒尺寸≥5μm。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的钐钴磁体铸片的处理方法,其特征在于:包括对钐钴磁体铸片进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为1100~1190℃,所述均匀化处理的时间满足以下公式:D+2.5≤t≤D+4.5;
其中,t为均匀化处理时间,单位为h;D为钐钴磁体铸片的厚度,单位为mm。
6.根据权利要求5所述钐钴磁体铸片的处理方法,其特征在于:所述均匀化处理的温度为1150~1180℃;D+3.5≤t≤D+4.5。
7.一种采用如权利要求1-4任一项所述钐钴磁体铸片制得的钐钴稀土磁体。
8.一种根据权利要求7所述的钐钴稀土磁体的制造方法,包括以下步骤:配料、铸造、制粉、成型、烧结、固溶和时效,其特征在于:在制粉前对铸造的钐钴磁体铸片进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为1100~1190℃,所述均匀化处理的时间满足以下公式:D+2.5≤t≤D+4.5;
其中,t为均匀化处理时间,单位为h;D为铸片厚度,单位为mm。
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