RU2525867C1 - METHOD TO PRODUCE SINTERED HIGHLY ENERGY-INTENSIVE PERMANENT MAGNET FROM ALLOY BASED ON Nd-Fe-B - Google Patents

METHOD TO PRODUCE SINTERED HIGHLY ENERGY-INTENSIVE PERMANENT MAGNET FROM ALLOY BASED ON Nd-Fe-B Download PDF

Info

Publication number
RU2525867C1
RU2525867C1 RU2013127337/07A RU2013127337A RU2525867C1 RU 2525867 C1 RU2525867 C1 RU 2525867C1 RU 2013127337/07 A RU2013127337/07 A RU 2013127337/07A RU 2013127337 A RU2013127337 A RU 2013127337A RU 2525867 C1 RU2525867 C1 RU 2525867C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
powders
grinding
alloy
magnets
Prior art date
Application number
RU2013127337/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Гервасиевич Попов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН)
Priority to RU2013127337/07A priority Critical patent/RU2525867C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525867C1 publication Critical patent/RU2525867C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method includes manufacturing of an alloy based on Nd-Fe-B, its hydrogen embrittlement, coarse grinding and subsequent fine grinding in a vibration mill using toluene as a protective medium. Lubricants are added to toluene before grinding, such as dry powders of aluminium stearates, or copper, or zinc, or ethyl ethers of homological row of carbonic acids. After grinding of the powder to the average size of particles 2.5-3.5 mcm it is loaded in dry or moist condition into a container from molybdenum and/or graphite with charging density from 3.0 to 3.5 g/cm3, and texturing is carried out with a pulse magnetic field with subsequent vacuum sintering of powders along with slow heating to temperature of not more than 500°C.
EFFECT: reduced forces of friction between particles of powder textured in magnetic field with subsequent formation of sintered magnets with high extent of texture by magnetic characteristics.
5 cl, 2 dwg, 7 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области получения спеченных постоянных магнитов и может быть использовано при производстве высокоэнергоемких постоянных магнитов на основе редкоземельных сплавов и, в частности, на основе сплавов системы неодим-железо-бор (Nd-Fe-B).The invention relates to the field of sintered permanent magnets and can be used in the production of high-energy permanent magnets based on rare-earth alloys and, in particular, based on alloys of the neodymium-iron-boron system (Nd-Fe-B).

Высокоэнергоемкие спеченные магниты системы Nd-Fe-B активно применяются в магнитных системах многих современных технических устройств, включая приводы жестких дисков компьютеров, акустические системы сотовых телефонов, ЯМР-томографы, многообразные виды электрических двигателей. Развитие энергосберегающих технологий ориентировано на массовое внедрение магнитов на основе Nd-Fe-B в моторы и генераторы гибридных и электрических автомобилей, ветрогенераторы, компрессоры воздушных кондиционеров. Вместе с тем резкий рост цен на Nd и особенно на дефицитные Dy и Тb, которые используются для замещения части Nd с целью повышения коэрцитивной силы магнитов Nd-Fe-B, стимулирует систематический поиск новых технических подходов, направленных на решение проблемы экономичного производства магнитов Nd-Fe-B, одним из которых является способ, характеризующийся отсутствием стадии прессования порошков, который получил название "pressless process" или сокращенно - (PLP), а на русском языке - "процесс без прессования, сокращенно (ПБП)".High-energy sintered magnets of the Nd-Fe-B system are actively used in the magnetic systems of many modern technical devices, including computer hard drives, speaker systems for cell phones, NMR tomographs, and various types of electric motors. The development of energy-saving technologies is focused on the mass introduction of Nd-Fe-B magnets in motors and generators of hybrid and electric cars, wind generators, air conditioner compressors. At the same time, the sharp increase in prices for Nd and especially for deficient Dy and Tb, which are used to replace part of Nd in order to increase the coercive force of Nd-Fe-B magnets, stimulates a systematic search for new technical approaches aimed at solving the problem of economical production of Nd- magnets Fe-B, one of which is a method characterized by the absence of a stage of powder pressing, which was called the "pressless process" or in abbreviated form (PLP), and in Russian - the "process without pressing, in abbreviated form (BSP)".

В известном способе ПБП [Т. Hiroki, I. Naoyaki, JP 7153612 (A); M. Sagawa, JP 2007180373 (A); M. Sagawa, JP 2007180375 (A); M. Sagawa, Y. Une, A new process for producing Nd-Fe-B sintered magnets with small grain size, Proc. 20th Int. Workshop on Rare Earth Permanent Magnets and Their Applications (Knossos-Crete, 2008), p.103-105; W.F. Li, T. Ohkubo, K. Hono, M. Sagawa, The origin of coercivity decrease in fine grained Nd-Fe-B sintered magnets, J. Magn. Magn. Mater., 2009, V. 321, p.1100-1105; M. Sagawa, Development and prospect of the Nd-Fe-B sintered magnets, Proc. of 21st Int. Workshop on REPM and their Applications (Bled, Slovenia, 2010), p.183-186;In the known method of PBP [T. Hiroki, I. Naoyaki, JP 7153612 (A); M. Sagawa, JP 2007180373 (A); M. Sagawa, JP 2007180375 (A); M. Sagawa, Y. Une, A new process for producing Nd-Fe-B sintered magnets with small grain size, Proc. 20th Int. Workshop on Rare Earth Permanent Magnets and Their Applications (Knossos-Crete, 2008), p.103-105; WF Li, T. Ohkubo, K. Hono, M. Sagawa, The origin of coercivity decrease in fine grained Nd-Fe-B sintered magnets, J. Magn. Magn. Mater., 2009, V. 321, p. 1100-1105; M. Sagawa, Development and prospect of the Nd-Fe-B sintered magnets, Proc. of 21 st Int. Workshop on REPM and their Applications (Bled, Slovenia, 2010), p. 183-186;

Masato Sagawa, European Patent Application EP 2 187410 A1; Патент США 20120176212 A1] порошки сплава Nd-Fe-B загружают в специальные контейнеры, вибрационно уплотняют, текстуруют в импульсном магнитном поле и затем спекают непосредственно в контейнерах. Осуществление ПБП дает целый ряд существенных преимуществ:Masato Sagawa, European Patent Application EP 2 187410 A1; US Patent 20120176212 A1] Nd-Fe-B alloy powders are loaded into special containers, vibrated, textured in a pulsed magnetic field, and then sintered directly in the containers. The implementation of FSN provides a number of significant advantages:

1. Исключение стадии прессования порошков упрощает технологию;1. The elimination of the stage of pressing the powder simplifies the technology;

2. Исключение из цепочки оборудования больших и тяжелых пресс-электромагнитов позволяет легче выполнять герметизацию оборудования для осуществления низкокислородной технологии и за счет этого повышать коэрцитивную силу (далее Нc) магнитов, не используя добавки Dy и/или Тb;2. The exclusion of large and heavy press electromagnets from the equipment chain makes it easier to seal equipment for low-oxygen technology and thereby increase the coercive force (hereinafter H c ) of the magnets without using Dy and / or Tb;

3. Отсутствие процесса прессования порошков позволяет добиться очень однородного распределения плотности порошков в контейнере для спекания, что в результате способствует получению спеченных магнитов превосходной формы и конечных размеров. Процедура окончательной шлифовки магнитов после ПБП либо не выполняется, либо сводится к минимуму, обеспечивая уменьшение затрат на исходный материал и снижение цены продукции.3. The absence of the powder pressing process allows for a very uniform distribution of the density of the powders in the sintering container, which as a result contributes to the production of sintered magnets of excellent shape and final size. The procedure for final grinding of magnets after FBP is either not performed or is minimized, ensuring a reduction in the cost of the starting material and a reduction in the price of products.

Несмотря на простую идею способа ПБП, проведенное исследование, по получению магнитов с использованием этой технологии [А.Г. Попов, А.В. Шитов, Е.Г. Герасимов, Д.Ю. Василенко, М.Ю. Говорков, Д.Ю. Братушев, В. П. Вяткин, К.Ю. Шуняев, Т.Л. Михайлова. Получение спеченных магнитов Nd-Fe-B без процесса прессования порошков. ФММ, 2012, т.113, №4, с.352-362], показало, что существует ряд проблем, которые требуют адекватного решения.Despite the simple idea of the PBP method, the study conducted on the production of magnets using this technology [A.G. Popov, A.V. Shitov, E.G. Gerasimov, D.Yu. Vasilenko, M.Yu. Govorkov, D.Yu. Bratushev, V.P. Vyatkin, K.Yu. Shunyaev, T.L. Mikhailova. Obtaining sintered Nd-Fe-B magnets without powder pressing. FMM, 2012, t.113, No. 4, p. 352-362], showed that there are a number of problems that require an adequate solution.

Во-первых, уменьшение среднего размера частиц порошка (далее Dp), необходимое для его лучшей спекаемости и повышения Нc спеченных магнитов, сопровождается ростом концентрации кислорода, адсорбируемого развитой поверхностью порошков. Образование большого количества тугоплавких окислов Nd2О3 при спекании приводит не к повышению, а наоборот - к снижению плотности ρ и Нc спеченных магнитов. Были определены критические значения Dср, ниже которых значения плотности магнитов резко снижаются.Firstly, a decrease in the average particle size of the powder (hereinafter, D p ), necessary for its better sintering and increase in H c of sintered magnets, is accompanied by an increase in the concentration of oxygen adsorbed by the developed surface of the powders. The formation of a large number of refractory Nd 2 O 3 oxides during sintering does not lead to an increase, but rather to a decrease in the density ρ and Н c of sintered magnets. The critical values of D cf were determined, below which the values of the density of the magnets sharply decrease.

При использовании традиционной технологии (ТТ) для российских предприятий [Патенты РФ 2063083, 2118007, 2136068, 2174261 и 2212075], в которой измельчение порошков осуществляется в вибрационных мельницах в среде толуола, ацетона или других защитных жидкостей, а после измельчения порошки сушатся на воздухе, критическое значение Dср составило 3.2 мкм. Используя низкокислородную технологию (НКТ), в которой измельчение проводили в струйной мельнице, применяя азот в качестве рабочего газа, и затем манипуляции с порошками осуществляли в герметичных боксах без контакта с кислородом воздуха, удалось понизить Dср до 2.5 мкм. Однако эти порошки были крупнее, чем в техническом решении [Патент США 2007245851 А1] (Dсp~1 мкм), кислорода в спеченных магнитах больше (>0.3 вес%), а их Нс меньше (9 кЭ вместо 19 кЭ). Это свидетельствовало о том, что реализованная НКТ не обеспечивала необходимой прецезионности процесса и, прежде всего, по содержанию кислорода (<2000 ppm).When using traditional technology (TT) for Russian enterprises [RF patents 2063083, 2118007, 2136068, 2174261 and 2212075], in which the grinding of powders is carried out in vibration mills in an environment of toluene, acetone or other protective liquids, and after grinding, the powders are dried in air, the critical value of D cf was 3.2 μm. Using low-oxygen technology (tubing), in which grinding was carried out in a jet mill, using nitrogen as the working gas, and then the powders were manipulated in airtight boxes without contact with atmospheric oxygen, and it was possible to lower D cf to 2.5 μm. However, these powders were larger than in the technical solution [US Patent 2007245851 A1] (D cp ~ 1 μm), the oxygen in the sintered magnets was greater (> 0.3 wt%), and their H c was less (9 kOe instead of 19 kOe). This indicated that the realized tubing did not provide the necessary precision of the process and, first of all, in terms of oxygen content (<2000 ppm).

Во-вторых, повышение насыпной плотности порошков ρн в контейнерах сопровождается увеличением плотности получаемых спеченных магнитов ρ, но это препятствует приближению степени текстуры к 100%. Было показано, что значения ρн, обеспечивающие оптимальное соотношение между плотностью ρ и степенью текстуры спеченных магнитов, составляют 2.5-3.0 и 2.2 г/см3 для ТТ и НКТ соответственно. При меньших значениях ρн не достигается необходимая плотность магнитов после спекания, а при больших значениях - формируется низкий уровень текстуры и низкая остаточная индукция Вr. Причиной снижения степени текстуры является увеличение сил трения между частицами порошка по мере того, как возрастает ρн. Действующий на каждую частицу порошка со стороны магнитного поля вращающий момент силы оказывается не способным преодолеть трение, и частицы не ориентируются своими осями легкого намагничивания строго вдоль направления приложения поля. Преодоление таких сил трения возможно только при приложении мощных импульсных магнитных полей для текстурования порошков. Например, в патенте [Патент США 2007245851 А1] порошки с ρн=3.6 г/см3 текстуровали, используя импульсные поля с максимальной напряженностью Hm>60 кЭ. Для генерации таких высоких полей в объеме, необходимом для размещения крупных контейнеров, требуются очень мощные конденсаторные установки.Secondly, an increase in the bulk density of ρ n powders in containers is accompanied by an increase in the density of the obtained sintered magnets ρ, but this prevents the texture degree from approaching 100%. It was shown that the values of ρ n , providing the optimal ratio between the density ρ and the degree of texture of sintered magnets, are 2.5-3.0 and 2.2 g / cm 3 for TT and tubing, respectively. At lower values of ρ n , the required magnet density after sintering is not achieved, and at large values, a low level of texture and a low residual induction B r are formed . The reason for the decrease in the degree of texture is an increase in the friction forces between the powder particles as ρ n increases. The force torque acting on each particle of the powder from the side of the magnetic field is unable to overcome friction, and the particles do not orient themselves with their easy magnetization axes strictly along the direction of application of the field. Overcoming such friction forces is possible only with the application of powerful pulsed magnetic fields for texturing powders. For example, in the patent [US Patent 2007245851 A1], powders with ρ n = 3.6 g / cm 3 were textured using pulsed fields with a maximum intensity of H m > 60 kOe. To generate such high fields in the volume necessary to accommodate large containers, very powerful capacitor units are required.

В-третьих, при недостаточно высоких значениях насыпной плотности порошков (ρн=2.5-3.0 г/см), которые позволяли обеспечить хорошую текстуру, происходили очень большие усадки при спекании. В таблице 1 приведены значения степень усадки (вдоль высоты Δh/h, вдоль диаметра ΔD/D и полного объема ΔV/V) при спекании порошков в цилиндрических контейнерах в зависимости от размера частиц и насыпной плотности порошко. Эти данные показывают, например, что объем порошков уменьшается примерно в три раза! Столь сильное изменение размера и объема порошковой заготовки с малыми значениями ρн неминуемо сопровождается искривлением поверхности и потерей идеальной цилиндрической формы спеченного магнита. Как для получения совершенной формы спеченных магнитов, так и для уменьшения размеров контейнеров в технологии ПБП предпочтительно использовать порошки с ρн ≥3.0 г/см3.Thirdly, at not high enough bulk density of the powders (ρ n = 2.5-3.0 g / cm), which made it possible to ensure a good texture, very large shrinkages occurred during sintering. Table 1 shows the values of the degree of shrinkage (along the height Δh / h, along the diameter ΔD / D and the total volume ΔV / V) during sintering of powders in cylindrical containers depending on the particle size and bulk density of the powder. These data show, for example, that the volume of powders is reduced by about three times! Such a strong change in the size and volume of the powder preform with small values of ρ n is inevitably accompanied by surface curvature and the loss of the ideal cylindrical shape of the sintered magnet. Both to obtain the perfect shape of sintered magnets and to reduce the size of containers in the FBP technology, it is preferable to use powders with ρ n ≥3.0 g / cm 3 .

Таблица 1Table 1 Ар, мкмAr, μm 3.13.1 3.23.2 3.33.3 3.93.9 ρH, г/см3 ρ H , g / cm 3 2.192.19 2.312.31 2.612.61 2.932.93 1.991.99 2.272.27 2.602.60 2.822.82 2.022.02 2.502.50 3.03.0 3.493.49 2.322.32 2.592.59 2.902.90 3.213.21 ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 6.786.78 7.027.02 7.377.37 7.427.42 7.067.06 7.357.35 7.487.48 7.487.48 6.766.76 7.387.38 7.507.50 7.537.53 6.946.94 7.257.25 7.367.36 7.447.44 Δh/hΔh / h 0.360.36 0.400.40 0.400.40 0.350.35 0.460.46 0.460.46 0.420.42 0.400.40 0.420.42 0.410.41 0.370.37 0.290.29 0.440.44 0.430.43 0.420.42 0.360.36 ΔD/DΔD / D 0.300.30 0.300.30 0.280.28 0.270.27 0.300.30 0.290.29 0.240.24 0.240.24 0.300.30 0.270.27 0.240.24 0.220.22 0.270.27 0.250.25 0.240.24 0.230.23 ΔV/VΔV / V 0.690.69 0.680.68 0.660.66 0.620.62 0.730.73 0.700.70 0.660.66 0.620.62 0.710.71 0.670.67 0.620.62 0.550.55 0.670.67 0.650.65 0.620.62 0.590.59

Таким образом, необходимость использования порошков с высокой насыпной плотностью сопровождается резким ухудшением их текстуруемости в магнитном поле и снижением остаточной индукции получаемых спеченных магнитов.Thus, the need to use powders with high bulk density is accompanied by a sharp deterioration in their texturability in a magnetic field and a decrease in the residual induction of the resulting sintered magnets.

Проблема снижения трения между частицами текстуруемого в магнитном поле порошка решается за счет введения внутренней смазки. Добавку сухих или жидких смазок и ранее использовали для повышения степени текстуры спеченных магнитов из сплавов Nd-Fe-B в традиционных технологиях с применением прессования порошков [Ю. Канеко, Патент RU 2112627; П.К. Гасчл, Патент РФ 2258345]. Поскольку в этих технологиях насыпная плотность порошков во время текстурования невелика и составляет около 2.0 г/см3, то эффект от добавки внутренних смазок незначителен. Кроме того, в случае прессования порошков в матрице смазочные материалы могут быть использованы только в небольшом количестве от 0.05 до 0.5 массовых процентов от доли магнитного порошка. Хотя используемые для смазки материалы обладают высокой летучестью, но их трудно удалить нагреванием в вакууме до начала процесса спекания, если они заключены в порошковом компакте, который был сильно сжат прессованием в матрице до плотности около 5 г/см3. При высоких температурах компоненты смазки могут вступать в реакцию с компонентами магнита и, тем самым, ухудшаются магнитные характеристики.The problem of reducing friction between particles of powder textured in a magnetic field is solved by introducing an internal lubricant. The addition of dry or liquid lubricants was previously used to increase the texture of sintered Nd-Fe-B magnets in traditional technologies using powder pressing [Yu. Kaneko, Patent RU 2112627; PC. Gaschl, RF Patent 2258345]. Since in these technologies the bulk density of the powders during texturing is small and amounts to about 2.0 g / cm 3 , the effect of the addition of internal lubricants is negligible. In addition, in the case of pressing powders in a matrix, lubricants can be used only in a small amount from 0.05 to 0.5 mass percent of the fraction of magnetic powder. Although the materials used for lubrication are highly volatile, it is difficult to remove them by heating in a vacuum before the sintering process, if they are enclosed in a powder compact, which was highly compressed by pressing in a matrix to a density of about 5 g / cm 3 . At high temperatures, the components of the lubricant can react with the components of the magnet and, thus, the magnetic characteristics are impaired.

Наиболее близким к заявляемому способу является "Способ и система получения спеченных постоянных редкоземельных магнитов с магнитной анизотропией" [Патент США 2007245851 А1]. Способ включает выплавку и разливку сплава Nd-Fe-B на вращающийся медный барабан, сухое измельчение сплава в порошок в струйной мельнице до среднего размера частиц 1.0-3.5 мкм, загрузку сухого порошка с загрузочной плотностью около 3.5 г/см3 в контейнеры из металлического материала с покрытием, предотвращающим взаимодействие с порошком при спекании, текстурование порошков импульсным магнитным полем напряженностью не менее 45 кЭ и, минуя процесс прессования, последующее спекание порошков в вакууме непосредственно в контейнерах.Closest to the claimed method is the "Method and system for producing sintered permanent rare earth magnets with magnetic anisotropy" [US Patent 2007245851 A1]. The method includes smelting and casting the Nd-Fe-B alloy onto a rotating copper drum, dry grinding the alloy into powder in a jet mill to an average particle size of 1.0-3.5 μm, loading dry powder with a loading density of about 3.5 g / cm 3 into containers of metallic material with a coating that prevents interaction with the powder during sintering, texturing of powders with a pulsed magnetic field of at least 45 kOe and, bypassing the pressing process, subsequent sintering of powders in vacuum directly in containers.

При этом после измельчения перед загрузкой в контейнеры (текстурованием и спеканием) порошок смешивают с сухими или жидкими смазывающими добавками в количестве, не превышающем 1% от массы порошка сплава. В качестве сухой смазывающей добавки используют порошок стеарата цинка (соль жирной стеариновой кислоты), а в качестве жидких смазок - следующие метиловые эфиры жирных кислот ряда СН3(СН2)nСООСН3: метилоктилат (n=4), метилкаприлат (n=6), метилдеканоат (n=8), метиллаурат (n=10), метилмиристат (n=12), метилпальмилат (n=14) и метилстеарат (n=16). Поскольку в случае ПБП плотность порошка в контейнерах составляет около 3.5 г/см3, то материал смазок удаляется сравнительно легко нагреванием в вакууме.Moreover, after grinding before loading into containers (texturing and sintering), the powder is mixed with dry or liquid lubricating additives in an amount not exceeding 1% by weight of the alloy powder. Powder of zinc stearate (a salt of fatty stearic acid) is used as a dry lubricating additive, and the following methyl ethers of fatty acids of the series CH 3 (CH 2 ) n COOCH 3 are used as liquid lubricants: methyl octylate (n = 4), methylcaprylate (n = 6 ), methyl decanoate (n = 8), methyl laurate (n = 10), methyl myristate (n = 12), methyl palmylate (n = 14) and methyl stearate (n = 16). Since in the case of FSN, the density of the powder in the containers is about 3.5 g / cm 3 , the lubricant material is removed relatively easily by heating in vacuum.

Недостаток этого способа заключается в том, что частицы сухих порошков очень трудно покрыть равномерным тонким слоем смазывающих добавок, оптимальное количество которых, согласно изобретению, не превышает 1% от массы порошка сплава. Чтобы преодолеть это препятствие, вводится дополнительная технологическая операция смешивания сухих порошков сплава Nd-Fe-B со смазками, используя специальные смесители (типа Super, производства KAWATA MFG Co, Ltd) или аналогичные мельницы-смесители. Введение дополнительной технологической операции и использование специального оборудования (которое не производится отечественной промышленностью) повышает стоимость получаемых спеченных магнитов.The disadvantage of this method is that it is very difficult to coat dry powder particles with an even thin layer of lubricating additives, the optimum amount of which, according to the invention, does not exceed 1% by weight of the alloy powder. To overcome this obstacle, an additional process step is introduced for mixing dry powders of the Nd-Fe-B alloy with lubricants using special mixers (type Super, manufactured by KAWATA MFG Co, Ltd) or similar mixer mills. The introduction of additional technological operations and the use of special equipment (which is not produced by domestic industry) increases the cost of the sintered magnets obtained.

В основу предлагаемого изобретения положена задача повышения степени текстуры и значений Вr и (ВН)mах постоянных магнитов Nd-Fe-B, получаемых методом ПБП, что обеспечивается достижением технического результата, заключающегося в уменьшении сил трения между частицами порошка, текстурованного в магнитном поле, за счет введения внутренней смазки.The basis of the present invention is the task of increasing the degree of texture and the values of B r and (HH) max Nd-Fe-B permanent magnets obtained by the PBP method, which is achieved by achieving a technical result, which consists in reducing the friction forces between particles of a powder textured in a magnetic field, due to the introduction of internal lubrication.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения спеченного высокоэнергоемкого постоянного магнита из сплава на основе Nd-Fe-B, включающего выплавку и разливку сплава, измельчение сплава в порошок в мельнице со средним размером частиц 2.5 - 3.5 мкм, применение смазывающих добавок в виде сухого порошка стеаратов или в виде жидких эфиров жирных кислот, загрузку порошка в сухом или влажном состоянии с загрузочной плотностью до 3.5 г/см3 в контейнеры из материала, не взаимодействующего с порошком при спекании, текстурование порошков импульсным магнитным полем напряженностью не менее 45 кЭ и последующее спекание порошков в вакууме непосредственно в контейнерах с удалением остатков смазывающих добавок нагреванием порошков в вакууме, согласно изобретению измельчение порошков проводят, используя толуол в качестве защитной среды измельчения, смазывающие добавки вводят в толуол непосредственно перед измельчением порошков, нагревание порошков в вакууме проводят до температуры 500°C со скоростью не более 10°С/мин.The problem is solved in that in the method for producing a sintered highly energy-intensive permanent magnet from an alloy based on Nd-Fe-B, including smelting and casting the alloy, grinding the alloy into powder in a mill with an average particle size of 2.5 - 3.5 microns, the use of lubricating additives in the form of dry stearates powder or in the form of liquid fatty acid esters, powder loading in dry or wet state from the loading density of up to 3.5 g / cm 3 in containers of a material that does not react with the powder during sintering powders momentum teksturovanie with a magnetic field of at least 45 kOe and subsequent sintering of the powders in vacuum directly in containers with the removal of residues of lubricating additives by heating the powders in vacuum, according to the invention, the powders are ground using toluene as a protective grinding medium, the lubricating additives are introduced into toluene immediately before grinding the powders , heating the powders in vacuum is carried out to a temperature of 500 ° C at a rate of not more than 10 ° C / min.

При этом:Wherein:

- в качестве сухого порошка стеаратов используют порошок стеарата алюминия, или меди, или цинка, концентрация которых не превышает 0.20% от массы порошка сплава на основе Nd-Fe-B;- as a dry powder of stearates use a powder of aluminum stearate, or copper, or zinc, the concentration of which does not exceed 0.20% by weight of the powder of the alloy based on Nd-Fe-B;

- в качестве жидких эфиров жирных кислот используют этиловые эфиры гомологического ряда карбоновых кислот СН3(СН3)nСООС2Н5 с низкими температурами кипения, концентрация которых не превышает 1.5% от массы порошка сплава на основе Nd-Fe-B;- ethyl esters of homologous series of carboxylic acids СН 3 (СН 3 ) n СООС 2 Н 5 with low boiling points, the concentration of which does not exceed 1.5% by weight of the powder of the Nd-Fe-B alloy, are used as liquid fatty acid esters;

- измельчение сплава в порошок проводят в вибрационной мельнице в течение не менее 1 часа;- grinding the alloy into powder is carried out in a vibrating mill for at least 1 hour;

- в качестве материала контейнеров, не взаимодействующего с порошком при спекании, используют молибден или графит.- as the material of containers that do not interact with the powder during sintering, use molybdenum or graphite.

Введение смазывающих добавок в толуол из-за их хорошей растворимости в толуоле и продолжительности измельчения около 1 ч позволяет покрывать поверхность частиц порошка равномерным тонким слоем смазки непосредственно в процессе измельчения.The introduction of lubricating additives in toluene because of their good solubility in toluene and the grinding time of about 1 h allows you to cover the surface of the powder particles with an even thin layer of lubricant directly in the grinding process.

Использование в качестве порошковых смазывающих добавок, помимо порошка стеарата цинка, порошков стеаратов алюминия или меди расширяет ряд используемых добавок.The use of powder lubricating additives, in addition to zinc stearate powder, aluminum stearate or copper powder expands the range of additives used.

Оптимальная концентрация вводимых порошковых смазывающих добавок, растворенных в толуоле, в количестве не более 0.20% от массы порошка сплава на основе Nd-Fe-B определена результатами исследований (таблица 2).The optimal concentration of injected powder lubricating additives dissolved in toluene in an amount of not more than 0.20% by weight of the powder of the alloy based on Nd-Fe-B is determined by the research results (table 2).

В отличие от метиловых эфиров, использованных в наиболее близком решении, этиловые эфиры содержат меньшее количество кислорода, что уменьшает окисление порошков при нагреве и способствует улучшению их спекаемости и повышению Нc спеченных магнитов.Unlike the methyl esters used in the closest solution, ethyl esters contain less oxygen, which reduces the oxidation of the powders upon heating and helps to improve their sintering ability and increase the H c of sintered magnets.

Оптимальная концентрация вводимых этиловых эфиров карбоновых кислот с низкими температурами кипения, концентрация которых в толуоле не более 1.5% от массы порошка сплава на основе Nd-Fe-B, определена результатами исследований (таблица 7).The optimal concentration of introduced ethyl esters of carboxylic acids with low boiling points, the concentration of which in toluene is not more than 1.5% by weight of the powder of the alloy based on Nd-Fe-B, is determined by the research results (table 7).

Проведение измельчения сплава в порошок в вибрационной мельнице позволяет непосредственно вводить смазывающие добавки в защитную среду толуола.Carrying out the grinding of the alloy into a powder in a vibration mill allows the direct introduction of lubricating additives into the protective environment of toluene.

Условие медленного нагрева порошков в вакууме до 500°C связано с необходимостью по возможности полного удаления смазывающих добавок с поверхности частиц порошка, поскольку расплавление обогащенной неодимом эвтектической компоненты, входящей в фазовый состав порошка сплавов, при температуре выше 500°C приводит к интенсивному взаимодействию неодима с кислородом и углеродом смазок. Формирующиеся при этом оксиды и карбиды неодима препятствуют достижению высокой плотности и высококоэрцитивного состояния спеченных магнитов.The condition of slow heating of the powders in vacuum to 500 ° C is associated with the need to completely remove lubricants from the surface of the powder particles, since the melting of the eutectic component enriched in neodymium included in the phase composition of the alloy powder at temperatures above 500 ° C leads to intense interaction of neodymium with oxygen and carbon lubricants. The neodymium oxides and carbides formed in this process impede the achievement of a high density and highly coercive state of sintered magnets.

На фиг.1 показаны микрофотографии порошков, измельченных с добавкой стеарата цинка: (a) Dcp=3.25; (б) 3.00; (в) 2.70 и (г) 2.55 мкм.Figure 1 shows micrographs of powders crushed with the addition of zinc stearate: (a) D cp = 3.25; (b) 3.00; (c) 2.70 and (g) 2.55 μm.

На фиг.2 показаны зависимости Вr, Нc и (ВН)max спеченных магнитов от концентрации стерата цинка, этилбутирата, этилкаприлата и метилкаприлата, добавленных при измельчении порошка.Figure 2 shows the dependences of B r , H c and (BH) max of sintered magnets on the concentration of zinc sterate, ethyl butyrate, ethyl caprylate and methyl caprylate, added by grinding the powder.

Заявленный способ осуществляют следующим образом. Быстрозакаленный пластинчатый сплав, содержащий 31.5 масс.% Nd, 1 масс.% В, остальное Fe, и разливаемый на вращающийся медный барабан (далее сплав типа «strip casting»), охрупчивают водородной обработкой. После грубого измельчения до размера частиц менее 500 мкм порошки сплава Nd-Fe-B дополнительно измельчают в вибрационной мельнице в среде толуола. Вместе с порошком сплава в кюветы мельницы добавляют смазывающие добавки, которые хорошо растворяется в толуоле. Концентрация порошковых смазывающих добавок изменяется в интервале от 0 до 0.5%, а жидких смазок - от 0 до 3.0% от массы порошка, загружаемого сплава. Варьируя время помола, получают порошки с различным средним размером частиц (от 2.55 до 3.25 мкм), который определяют по методу Фишера. Влажные или высушенные на воздухе порошки загружают в молибденовые или графитовые контейнеры с внутренней цилиндрической полостью диаметром 16 мм и высотой 16 мм. Плотность загруженных порошков ρн составляет от 2.5 до 3.5 г/см3. Текстурование порошков осуществляют в соленоидах импульсного поля, которое прикладывают в направлении, параллельном оси цилиндрической полости контейнеров. Амплитудная напряженность импульсного поля составляет не менее 45 кЭ. Исключая прессование порошков с использованием прессового оборудования, их спекают в вакуумных печах непосредственно в молибденовых или графитовых контейнерах. С целью удаления остатков смазок с поверхности частиц применяют медленный нагрев порошков в вакууме со скоростью не более 10°C/мин. Спекание завершают изотермической выдержкой при 1050-1090°C в течение 1 ч. После спекания все магниты подвергают дополнительной термообработке: T1, 0.5 ч+T2, 0.5 ч (T1=900°C и Т2=550-650°C) и закаливают до комнатной температуры.The claimed method is as follows. A rapidly quenched plate alloy containing 31.5 wt.% Nd, 1 wt.% B, the rest Fe, and cast onto a rotating copper drum (hereinafter referred to as strip casting alloy), is embrittled by hydrogen treatment. After coarse grinding to a particle size of less than 500 μm, Nd-Fe-B alloy powders are further crushed in a vibratory mill in toluene. Along with the alloy powder, lubricant additives are added to the mill cells, which dissolves well in toluene. The concentration of powder lubricants varies in the range from 0 to 0.5%, and liquid lubricants - from 0 to 3.0% by weight of the powder loaded alloy. By varying the grinding time, powders with different average particle sizes (from 2.55 to 3.25 μm) are obtained, which is determined by the Fisher method. Wet or air-dried powders are loaded into molybdenum or graphite containers with an inner cylindrical cavity with a diameter of 16 mm and a height of 16 mm. The density of the loaded powders ρ n is from 2.5 to 3.5 g / cm 3 . Texturing of the powders is carried out in pulsed field solenoids, which are applied in a direction parallel to the axis of the cylindrical cavity of the containers. The amplitude intensity of the pulsed field is at least 45 kOe. Excluding the pressing of powders using press equipment, they are sintered in vacuum furnaces directly in molybdenum or graphite containers. In order to remove residual lubricants from the surface of the particles, slow heating of the powders in vacuum is used at a speed of not more than 10 ° C / min. Sintering is completed by isothermal holding at 1050-1090 ° C for 1 h. After sintering, all magnets are subjected to additional heat treatment: T 1 , 0.5 h + T 2 , 0.5 h (T 1 = 900 ° C and T 2 = 550-650 ° C ) and quenched to room temperature.

Пример конкретного выполнения 1Case Study 1

Сплав типа strip casting, содержащий 31.5 масс.% Nd, 1 масс.% В, остальное Fe, охрупчивали водородной обработкой, измельчали в ступке до размера частиц менее 500 мкм и затем смешивали с порошком стеарата цинка в пропорции от 0 до 1 масс.% по отношению к количеству порошка сплава. Смесь порошков дополнительно измельчали 50 мин в вибрационной мельнице в среде толуола. Порошки высушивали на воздухе и затем загружали в цилиндрические молибденовые контейнеры с внутренней цилиндрической полостью диаметром 16 мм и высотой 16 мм, применяя вибрацию с частотой 50 Гц и амплитудой 2 мм. Порошки в контейнерах, закрытых крышками, текстуровали в импульсном магнитном поле напряженностью 46 кЭ и длительностью импульсов 6.5 мсек, прикладывая по 5 импульсов, причем направление приложения в каждом четном импульсе менялось на противоположное. Порошки спекали непосредственно в контейнерах в вакуумной печи при 1090°C в течение 1 ч после медленного нагрева до указанной температуры со скоростью 10°C/мин. После спекания все магниты подвергали дополнительной термообработке: 900°C, 0.5 ч+600°C, 0.5 ч и закаливали до комнатной температуры. Зависимость свойств полученных магнитов от концентрации стеарата цинка CSZn в массовых процентах по отношению к загруженному порошку сплава представлена в таблице 2. С увеличением CSZn вплоть до 0.2 масс.% плотность магнитов ρ слегка повышается, а остаточная индукция и максимальное энергетическое произведение (ВН)mах при этом, напротив, уменьшаются. Такая зависимость связана с тем, что в интервале 0≤CSZn≤0.20 масс.% возрастает насыпная плотность порошка, загружаемого в постоянный объем контейнера при одинаковых условиях уплотнения. Хотя определенный по методу Фишера средний размер зерен порошка остается постоянным (3.2 мкм), упаковка частиц улучшается, по-видимому, вследствие того, что уменьшаются силы трения между ними. Вместе с тем, увеличение ρн рассматривается в качестве основной причины постепенного снижения степени текстуры, несмотря на возрастающее количество внутренней смазки.Strip casting alloy containing 31.5 wt.% Nd, 1 wt.% B, the rest Fe, was embrittled by hydrogen treatment, ground in a mortar to a particle size of less than 500 microns and then mixed with zinc stearate powder in a ratio of 0 to 1 wt.% in relation to the amount of alloy powder. The mixture of powders was further ground for 50 min in a vibratory mill in toluene. The powders were dried in air and then loaded into cylindrical molybdenum containers with an inner cylindrical cavity with a diameter of 16 mm and a height of 16 mm, using vibration with a frequency of 50 Hz and an amplitude of 2 mm. The powders in containers covered by lids were textured in a pulsed magnetic field of 46 kOe and a pulse duration of 6.5 ms, applying 5 pulses, and the application direction in each even pulse was reversed. The powders were sintered directly in containers in a vacuum oven at 1090 ° C for 1 h after slow heating to the indicated temperature at a rate of 10 ° C / min. After sintering, all magnets were subjected to additional heat treatment: 900 ° C, 0.5 h + 600 ° C, 0.5 h, and quenched to room temperature. The dependence of the properties of the obtained magnets on the concentration of zinc stearate C SZn in mass percent relative to the loaded alloy powder is presented in Table 2. With an increase in C SZn up to 0.2 mass%, the density of magnets ρ slightly increases, and the residual induction and maximum energy product (VN) max , in contrast, decreases. This dependence is due to the fact that in the range 0≤C SZn ≤0.20 wt.% Increases the bulk density of the powder loaded into a constant volume of the container under the same sealing conditions. Although the average powder grain size determined by the Fisher method remains constant (3.2 μm), the packing of the particles improves, apparently due to the fact that the friction forces between them decrease. At the same time, an increase in ρ n is considered as the main reason for the gradual decrease in the degree of texture, despite the increasing amount of internal lubricant.

Таблица 2table 2 CSZn, масс.%C SZn , wt.% Dcp, мкмD cp , μm ρн, г/см3 ρ n, g / cm 3 ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 Br, ТлB r, T Нc,кА/мN c, kA / m (BH)max, кДж/м3 (BH) max, kJ / m 3 СO, масс.%With O, wt.% 00 3.23.2 2.6772.677 7.4817.481 1.381.38 615615 362362 0.4200.420 0.050.05 -- 2.8702.870 7.5187.518 1.371.37 645645 349349 -- 0.100.10 3.23.2 2.8972.897 7.5447.544 1.371.37 646646 354354 0.4180.418 0.150.15 -- 2.9202.920 7.5307.530 1.361.36 658658 349349 -- 0.200.20 -- 3.2503.250 7.5747.574 1.361.36 623623 345345 -- 0.250.25 3.23.2 3.0293.029 7.3997.399 1.351.35 326326 227227 0.4470.447 0.500.50 2.82.8 2.8692.869 7.2567.256 0.730.73 8.88.8 2.92.9 0.9750.975 1.001.00 2.62.6 2.8772.877 7.1487.148 -- -- -- --

При CSZn>0.20 масс.% начинают достаточно резко снижаться все характеристики спеченных магнитов. Это обусловлено возрастающей концентрацией кислорода СO в магнитах, которая достигает 0.975 масс.% при CSZn=0.5 масс.%. Повышение СO связано как с начинающимся уменьшением размера частиц порошка и усиливающейся адсорбцией кислорода их поверхностью, так и с внесением дополнительного кислорода стеаратом цинка. Несмотря на предпринимаемые меры по удалению стеарата цинка с поверхности частиц путем медленного вакуумного нагрева образцов в интервале температур 100-500°C полностью удалять смазку, вводимую в большом количестве, не удавалось. Это приводит к появлению множества трещин в спеченных магнитах, полученных с CSZn>0.20 масс.%, что, в частности, не позволило произвести магнитные измерения образа, свойства которого приведены в последней строке таблицы 3.At C SZn > 0.20 mass%, all characteristics of sintered magnets begin to decrease quite sharply. This is due to the increasing concentration of oxygen C O in the magnets, which reaches 0.975 mass% at C SZn = 0.5 mass%. The increase in C O is associated both with a beginning decrease in the particle size of the powder and intensified adsorption of oxygen by their surface, and with the introduction of additional oxygen by zinc stearate. Despite the measures taken to remove zinc stearate from the surface of the particles by slowly vacuum heating the samples in the temperature range 100-500 ° C, it was not possible to completely remove the lubricant introduced in large quantities. This leads to the appearance of many cracks in sintered magnets obtained with C SZn > 0.20 wt.%, Which, in particular, did not allow magnetic measurements of the image, the properties of which are given in the last row of Table 3.

Таким образом, установлено, что в реализованной схеме конкретного выполнения критическая концентрация вводимого стеарата цинка составляет 0.2 масс.%. При больших значениях CSZn свойства магнитов резко снижаются. Подобные зависимости получены для спеченных магнитов, изготовленных с добавлением порошков стеаратов алюминия и меди. Свойства спеченных магнитов, полученных при введении 0.1 масс.% этих порошков в толуол, представлены в таблице 3. Использование стеарата меди способствовало повышению коэрцитивной силы.Thus, it was found that in the implemented scheme of a specific implementation, the critical concentration of the introduced zinc stearate is 0.2 wt.%. At large values of C SZn, the properties of the magnets sharply decrease. Similar dependences were obtained for sintered magnets made with the addition of powders of aluminum and copper stearates. The properties of sintered magnets obtained by introducing 0.1 wt.% Of these powders into toluene are presented in table 3. The use of copper stearate contributed to an increase in coercive force.

Таблица 3Table 3 Смазывающая добавкаLubricant additive Химическая формулаChemical formula ρн, г/см3 ρ n, g / cm 3 ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 Br, ТлB r, T Нc, кА/мN c, kA / m (BH)max, кДж/м3 (BH) max, kJ / m 3 Стеарат А1Stearate A1 С54Ню50бА1S54Nu50bA1 2.9772.977 7.4817.481 1.381.38 615615 362362 Стеарат СuStearate Cu СзбН7о04СиSzbN7o04Si 3.2123.212 7.5187.518 1.381.38 781781 373373 Стеарат ZnStearate Zn СзбН7о042пSzbN7o042p 2.8972.897 7.5447.544 1.371.37 646646 354354

Пример конкретного выполнения 2Case Study 2

Порошок с добавкой стеарата цинка 0.15 масс.% и средним размером частиц 3.2 мкм приготавливали в тех же условиях, что и в примере 1. Одну часть порошка высушивали на воздухе, а другую использовали во влажном состоянии с целью уменьшения количества адсорбированного кислорода на поверхности частиц. Порошки в сухом и влажном состояниях загружали с различной загрузочной плотностью ρн в молибденовые контейнеры, затем порошки текстуровали, спекали и термообрабатывали при тех же условиях, что и в примере 1. Зависимость свойств спеченных магнитов от плотности порошков, загруженных в контейнеры, представлена в таблице 4. Следует отметить, что более высокие значения ρн легче достигаются при использовании влажных порошков. Получены качественно похожие зависимости для магнитов, приготовленных как из сухих, так и из влажных порошков. Значения Br и (ВН)mах достигают максимума при ρн=2.92 и 3.25 г/см3 для сухих и влажных порошков соответственно и оказываются более высокими для влажных порошков. Плотность и коэрцитивная сила магнитов монотонно возрастают по мере увеличения ρн. Вместе с тем значения Нc магнитов, приготовленных из влажных порошков, оказались ниже соответствующих значений магнитов, полученных из сухих порошков. Это вызвано двумя причинами. Во-первых, более быстрым ухудшением степени текстуры с ростом ρн для сухих порошков и известной эмпирической закономерностью повышения Нc с увеличением угла разориентации осей легкого намагничивания зерен в магнитах Nd-Fe-B [W. Rodewald, R. Blank, В. Wall, G.W. Reppel, H.D. Zilg, Production of sintered Nd-Fe-B magnets with maximum energy density of 53 MGOe. Proc. 16th Int. Workshop on Rare Earth Permanent Magnets and Their Applications (Sendai, Japan, 2000), p.119-126]. Во-вторых, повышенным окислением обогащенной неодимом межзеренной фазы спеченных магнитов, полученных из порошков с ρн<3.1 г/см3, что, в свою очередь, может быть связано с имевшим место сильным ухудшением вакуума при нагреве влажных порошков из-за интенсивного выделения паров толуола. На такую причину указывает корреляция между низкими значениями ρ и Нc, что свидетельствует о повышенной дефектности границ зерен в этих магнитах.A powder with the addition of zinc stearate 0.15 wt.% And an average particle size of 3.2 μm was prepared under the same conditions as in Example 1. One part of the powder was dried in air, and the other was used in the wet state in order to reduce the amount of oxygen adsorbed on the surface of the particles. Dry and wet powders were loaded with different loading density ρ n into molybdenum containers, then the powders were textured, sintered and heat treated under the same conditions as in Example 1. The dependence of the properties of sintered magnets on the density of powders loaded into containers is presented in the table 4. It should be noted that higher values of ρ n are more easily achieved using wet powders. Qualitatively similar dependences were obtained for magnets prepared from both dry and wet powders. The values of B r and (BH) max reach a maximum at ρ n = 2.92 and 3.25 g / cm 3 for dry and wet powders, respectively, and are higher for wet powders. The density and coercive force of magnets monotonically increase with increasing ρ n . At the same time, the values of H c of magnets prepared from wet powders turned out to be lower than the corresponding values of magnets obtained from dry powders. There are two reasons for this. First, a more rapid deterioration in the degree of texture with an increase in ρ n for dry powders and a well-known empirical pattern of an increase in Н c with an increase in the angle of disorientation of the axes of easy magnetization of grains in Nd-Fe-B magnets [W. Rodewald, R. Blank, W. Wall, GW Reppel, HD Zilg, Production of sintered Nd-Fe-B magnets with maximum energy density of 53 MGOe. Proc. 16th Int. Workshop on Rare Earth Permanent Magnets and Their Applications (Sendai, Japan, 2000), p.119-126]. Secondly, the increased oxidation of the neodymium-enriched intergranular phase of sintered magnets obtained from powders with ρ n <3.1 g / cm 3 , which, in turn, can be associated with a strong deterioration in vacuum during heating of wet powders due to intense release toluene vapor. This reason is indicated by the correlation between low values of ρ and Н c , which indicates an increased defectiveness of grain boundaries in these magnets.

Таблица 4Table 4 CSZn, масс.%C SZn, wt.% Сухие порошкиDry powders Влажные порошкиWet powders ρн, г/см3 ρ n, g / cm 3 ρ, г/смρ, g / cm Вr, ТлIn r , T Нc, кА/мN c, kA / m (ВН)mах, кДж/м3 (HV) max, kJ / m 3 ρн, г/см3 ρ n , g / cm 3 ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 Br, ТлB r , T Hс, кА/мH s, kA / m (ВН)maх, кДж/м3 (HV) max, kJ / m 3 0.150.15 2.9012.901 7.4497.449 1.341.34 586586 322322 2.7482.748 7.3067.306 1.261.26 546546 266266 0.150.15 2.9202.920 7.5307.530 1.351.35 658658 341341 3.1163.116 7.5277.527 1.361.36 579579 330330 0.150.15 3.0653.065 7.5827.582 1.341.34 677677 339339 3.2493.249 7.5567.556 1.361.36 592592 342342 0.150.15 3.4503.450 7.6087.608 1.161.16 754754 244244 3.4753.475 7.5757.575 1.341.34 622622 337337 00 2.6772.677 7.4817.481 1.381.38 615615 362362 2.5792.579 7.3137.313 1.301.30 572572 302302 00 2.9052.905 7.5647.564 1.301.30 666666 318318 2.9032.903 7.5457.545 1.351.35 593593 338338 00 2.9742.974 7.5647.564 1.251.25 689689 292292 3.0633.063 7.5237.523 1.291.29 612612 307307 00 3.2583.258 7.5917.591 1.081.08 738738 205205 3.1243.124 7.5547.554 1.291.29 595595 303303

Сравнительный пример 2Reference Example 2

Порошок без добавки стеарата цинка со средним размером частиц 3.2 мкм приготавливали и затем из него получали спеченные магниты в тех же условиях, что и в примере 2. Зависимость свойств спеченных магнитов от плотности порошков, загруженных в контейнеры, представлена в нижней части таблицы 4. Значения ρ, Br, (BH)max магнитов, приготовленных из порошков без добавки стеарата цинка, превышают соответствующие значения магнитов, полученных с CSZn=0.15 масс.%, при плотности загрузки порошков меньше чем 2.9 и 3.0 г/см3 соответственно в сухом и влажном состояниях. При больших значениях ρн ситуация изменяется на противоположную: значения ρ, Br, (BH)max магнитов, полученных с применением смазки, повышаются на 0.3, 8.0, 16.7% и 0.1, 5.8, 12.7% соответственно в сухом и влажном состояниях. Таким образом, настоящее изобретение позволяет получать спеченные магниты с высокой степенью текстуры и высокими гистерезисными свойствами, используя смазку порошков стеаратом цинка, применяя их высокую насыпную плотность в контейнерах (больше 3 г/см3), но не используя прессование порошков перед спеканием. В этом состоит основной положительный эффект от использования внутренних смазок.A powder without the addition of zinc stearate with an average particle size of 3.2 μm was prepared and then sintered magnets were prepared from it under the same conditions as in Example 2. The dependence of the properties of sintered magnets on the density of powders loaded into containers is presented in the lower part of Table 4. Values ρ, B r , (BH) max magnets prepared from powders without the addition of zinc stearate exceed the corresponding magnets obtained with C SZn = 0.15 wt.%, at a powder loading density of less than 2.9 and 3.0 g / cm 3, respectively, in dry and wet x. For large values of ρ n, the situation reverses: the ρ, B r , (BH) max magnets obtained with the use of a lubricant increase by 0.3, 8.0, 16.7% and 0.1, 5.8, 12.7%, respectively, in the dry and wet states. Thus, the present invention allows to obtain sintered magnets with a high degree of texture and high hysteretic properties using a lubricant of powders of zinc stearate, using their high bulk density in containers (more than 3 g / cm 3 ), but not using the pressing of powders before sintering. This is the main positive effect of using internal lubricants.

Пример конкретного выполнения 3Case Study 3

Порошки с различным размером частиц Dcp были приготовлены измельчением в вибрационной мельнице в среде толуола без добавки и с добавкой 0.15 масс % стеарата цинка. Из порошков во влажном состоянии получали спеченные магниты в тех же условиях, что и в примере 2. Свойства полученных спеченных магнитов представлены в таблице 5.Powders with different particle sizes D cp were prepared by grinding in a vibration mill in toluene without additives and with the addition of 0.15 wt% zinc stearate. Sintered magnets were obtained from the powders in the wet state under the same conditions as in Example 2. The properties of the obtained sintered magnets are presented in Table 5.

Таблица 5Table 5 CSZn, масс.%C SZn, wt.% tизм, минt ism, min Dcp, мкмD cp, μm ρн, г/см3 ρ n, g / cm 3 ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 Br, ТлB r, T Нс, кА/мN s, kA / m (BH)max, кДж/м3 (BH) max, kJ / m 3 СO, масс.%With O, wt.% 00 50fifty 3.203.20 3.0693.069 7.5437.543 1.291.29 674674 308308 0.3550.355 00 7070 3.053.05 2.7192.719 7.5367.536 1.381.38 655655 358358 0.3550.355 00 100one hundred 2.802.80 2.9782.978 7.5897.589 1.381.38 719719 362362 0.3700.370 00 130130 2.602.60 2.6132.613 7.5717.571 1.381.38 639639 360360 0.4310.431 0.150.15 50fifty 3.253.25 3.2793.279 7.6127.612 1.321.32 760760 326326 0.3450.345 0.150.15 7070 3.003.00 3.1053.105 7.5527.552 1.401.40 633633 369369 0.3670.367 0.150.15 100one hundred 2.702.70 3.1843.184 7.6027.602 1.381.38 282282 190190 0.4360.436 0.150.15 130130 2.552.55 2.9342.934 7.1867.186 0.530.53 11eleven 2222 0.5280.528

При введении 0.15 масс.% стеарата цинка Dcp убывает более быстро по сравнению с этим параметром порошков, приготавливаемых без стеарата цинка. Из этого результата следует, что стеарат цинка действует при измельчении как поверхностно-активное вещество. Микрофотографии порошков, измельченных с добавкой стеарата цинка, показаны на фиг.1. Видно, что наряду с уменьшением Dcp возрастает доля мелких частиц, и они становятся более округлыми. Качественно подобные микрофотографии получены для порошков, приготовленных без введения стеарата цинка.With the introduction of 0.15 wt.% Zinc stearate, D cp decreases more rapidly compared with this parameter of powders prepared without zinc stearate. From this result it follows that zinc stearate acts upon grinding as a surfactant. Micrographs of powders milled with zinc stearate are shown in FIG. It is seen that, along with a decrease in D cp , the fraction of small particles increases, and they become more rounded. Qualitatively similar micrographs were obtained for powders prepared without the introduction of zinc stearate.

Значения ρн постепенно снижаются с уменьшением Dcp. Для влажных порошков, измельченных с добавкой стеарата цинка, также, как было отмечено в примере 1 для сухих порошков, значения ρн (при одинаковых условиях загрузки) оказываются более высокими по сравнению с порошками, приготовленными без стеарата цинка. Тенденция к снижению плотности спеченных магнитов, обычно наблюдаемая с уменьшением ρн, в полученных зависимостях компенсируется повышением спекаемости мелких частиц, и в интервале 2.7≤Dcp≤3.2 мкм значения ρ остаются практически постоянными, причем составляют не менее 7.54 г/см3. Резкое снижение плотности произошло в магните, приготовленном из порошка с добавкой стеарата цинка, средний размер частиц которого составлял 2.55 мкм. Данные по содержанию кислорода в магнитах, приведенные в последней колонке таблицы 5, показывают, что избыточное окисление обогащенной неодимом межзеренной фазы в этом магните является основной причиной наблюдаемого снижения ρ.The values of ρ n gradually decrease with decreasing D cp . For wet powders, crushed with the addition of zinc stearate, also, as was noted in Example 1 for dry powders, the ρ n values (under the same loading conditions) are higher compared to powders prepared without zinc stearate. The tendency to a decrease in the density of sintered magnets, usually observed with a decrease in ρ n , in the obtained dependences is compensated by an increase in the sinterability of small particles, and in the range 2.7≤D cp ≤3.2 μm, the values of ρ remain almost constant, and make up at least 7.54 g / cm 3 . A sharp decrease in density occurred in a magnet prepared from powder with the addition of zinc stearate, the average particle size of which was 2.55 μm. The data on the oxygen content in the magnets given in the last column of Table 5 show that excessive oxidation of the neodymium-enriched intergranular phase in this magnet is the main reason for the observed decrease in ρ.

Зависимости качественно подобные ρ(Dcp) получены и для Br(Dcp). Некоторое повышение Вr с уменьшением Dcp происходит вследствие совершенствования степени текстуры, что подтвердили рентгеновские дифрактограммы, которые были сняты с поверхностей спеченных магнитов, перпендикулярных направлению текстуры. Причина улучшения степени текстуры связана с показанным на фиг.1 изменением морфологии порошков и распределения частиц по размерам, что сопровождается уменьшением доли частиц с остатками дендритных блоков размером 10-15 мкм, в которых оси легкого намагничивания зерен Nd2Fe14B слегка разориентированы [А.Г. Попов, Н.В. Кудреватых, В.П. Вяткин, Д.Ю. Василенко, Д.Ю. Братушев, Т.З. Пузанова, Е.Г. Герасимов, Получение высокоэнергоемких постоянных магнитов из пластинчатых сплавов Nd-Fe-B, ФММ, 2010, том 109, №3, с.257-266]. Резкое снижение Br в магните, приготовленном из порошка с Dcp=2.55 мкм, используя добавку стеарата цинка, обусловлено не ухудшением текстуры, а отмеченным выше снижением ρ, и очень низкой Нс, монотонно уменьшающейся в этой серии магнитов (таблица 5).Dependencies qualitatively similar to ρ (D cp ) were also obtained for B r (D cp ). A slight increase in B r with a decrease in D cp is due to an improvement in the degree of texture, which was confirmed by X-ray diffraction patterns that were taken from the surfaces of sintered magnets perpendicular to the direction of the texture. The reason for the improvement in the degree of texture is associated with the change in the morphology of the powders and particle size distribution shown in Fig. 1, which is accompanied by a decrease in the fraction of particles with residues of dendritic blocks of 10-15 μm in size, in which the easy magnetization axes of Nd 2 Fe 14 B grains are slightly misoriented [A .G. Popov, N.V. Kudrevatykh, V.P. Vyatkin, D.Yu. Vasilenko, D.Yu. Bratushev, T.Z. Puzanova, E.G. Gerasimov, Obtaining high-energy-intensive permanent magnets from plate alloys Nd-Fe-B, FMM, 2010, Volume 109, No. 3, p.257-266]. A sharp decrease in B r in a magnet prepared from a powder with D cp = 2.55 μm using an addition of zinc stearate is due not to a deterioration in texture, but to a decrease in ρ noted above and to a very low Н с , which monotonously decreases in this series of magnets (Table 5).

Сравнение данных таблиц 3 и 5 показывает, что использование влажных вместо сухих порошков с одинаковым значением Dсp=3.2 мкм позволило уменьшить содержание кислорода в магнитах на 14% (до 0.36 масс.%). С уменьшением Dcp порошков до 2.6 мкм содержание кислорода в магнитах, приготовленных без введения стеарата цинка, выросло до 0.43 масс.%, но их коэрцитивная сила практически не изменилась. Отметим, что применение в традиционной технологии сухих порошков с Dcp<3.2 мкм [А.Г. Попов, А.В. Шитов, Е.Г. Герасимов, Д.Ю. Василенко, М.Ю. Говорков, Д.Ю. Братушев, В.П. Вяткин, К.Ю. Шуняев, Т.Л. Михайлова. Получение спеченных магнитов Nd-Fe-B без процесса прессования порошков. ФММ, 2012, т.113, №4, с.352-362] сопровождалось резким понижением Нc, несмотря на то, что исходный сплав содержал больше неодима на 1 масс.% по сравнению со сплавом, используемым в настоящем эксперименте.A comparison of the data in Tables 3 and 5 shows that the use of wet instead of dry powders with the same value of D cp = 3.2 μm allowed us to reduce the oxygen content in the magnets by 14% (to 0.36 wt.%). With a decrease in D cp of powders to 2.6 μm, the oxygen content in magnets prepared without the introduction of zinc stearate increased to 0.43 wt.%, But their coercive force remained practically unchanged. Note that the use of dry powders with D cp <3.2 μm in the traditional technology [A.G. Popov, A.V. Shitov, E.G. Gerasimov, D.Yu. Vasilenko, M.Yu. Govorkov, D.Yu. Bratushev, V.P. Vyatkin, K.Yu. Shunyaev, T.L. Mikhailova. Obtaining sintered Nd-Fe-B magnets without powder pressing. FMM, 2012, vol. 113, No. 4, p. 352-362] was accompanied by a sharp decrease in H c , despite the fact that the initial alloy contained more neodymium by 1 wt.% Compared with the alloy used in this experiment.

Уменьшение Dcp порошков измельчением с добавкой 0.15 масс.% стеарата цинка приводило к монотонному снижению Нс спеченных магнитов и одновременно к существенному увеличению кислорода в них. По-видимому, скорость нагрева порошков в вакууме перед спеканием оказалась слишком большой, что не способствовало полному удалению большого количества стеарата цинка с сильно развитой поверхности малых частиц. Магниты с достаточно высокими свойствами: ρ=7.55 г/см3, Вr=14.02 кГс, Нc=7.91 кЭ и (ВН)mах=46.1 МГсЭ были получены только из порошка с Dcp=3.0 мкм. Сравнительный пример 3A decrease in D cp of powders by grinding with the addition of 0.15 wt% zinc stearate led to a monotonic decrease in H from sintered magnets and, at the same time, to a significant increase in oxygen in them. Apparently, the rate of powder heating in vacuum before sintering was too high, which did not contribute to the complete removal of a large amount of zinc stearate from the highly developed surface of small particles. Magnets with fairly high properties: ρ = 7.55 g / cm 3 , B r = 14.02 kG, H c = 7.91 kOe and (BH) max = 46.1 MGe were obtained only from a powder with D cp = 3.0 μm. Reference Example 3

Порошки со средним размером частиц 3.2 мкм были приготовлены измельчением в вибрационной мельнице в среде толуола, ацетона и гексана без добавки и с добавкой 0.15 вес.% стеарата цинка. Из порошков во влажном состоянии получали спеченные магниты в тех же условиях, что и в примере 3. Свойства полученных спеченных магнитов сравниваются в таблице 6.Powders with an average particle size of 3.2 μm were prepared by grinding in a vibration mill in toluene, acetone and hexane without an additive and with the addition of 0.15 wt.% Zinc stearate. Sintered magnets were obtained from the powders in the wet state under the same conditions as in Example 3. The properties of the obtained sintered magnets are compared in table 6.

Таблица 6Table 6 CSZn, масс.%C SZn, wt.% Среда измельченияGrinding media ρн, г/см3 ρ n, g / cm 3 ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 Вr, ТлIn r, T Нc, кА/мN c, kA / m (BH)max,
кДж/м3
(BH) max,
kJ / m 3
00 толуолtoluene 2.7132.713 7.5367.536 1.381.38 655655 358358 0.150.15 3.1053.105 7.5527.552 1.401.40 633633 369369 00 ацетонacetone 3.0803.080 7.5417.541 1.381.38 706706 361361 0.150.15 3.4463.446 7.5897.589 1.351.35 723723 349349 00 гексанhexane 2.9372.937 7.5637.563 1.391.39 641641 365365 0.150.15 3.1843.184 7.5927.592 1.371.37 644644 358358

Добавка стеарата цинка способствует повышению ρн порошков и ρ спеченных магнитов при всех использованных защитных жидкостях, однако повышение значений Вr и (ВН)mах происходило только, если измельчение порошков осуществлялось в толуоле. Слабая растворимость стеарата цинка в ацетоне и гексане не способствовала появлению достаточного количества смазки на поверхности частиц и улучшению их текстуруемости в магнитном поле. Напротив, значения Вr и (ВН)mах в результате добавки стеарата цинка снижались потому, что возрастали значения ρн и, следовательно, ухудшались условия для текстурования.The addition of zinc stearate promotes an increase in ρ n of powders and ρ of sintered magnets for all used protective fluids, however, an increase in the values of B r and (BH) max occurred only if the powders were ground in toluene. The weak solubility of zinc stearate in acetone and hexane did not contribute to the appearance of a sufficient amount of lubricant on the surface of the particles and the improvement of their texturability in a magnetic field. In contrast, the values of B r and (BH) max as a result of the addition of zinc stearate decreased because the values of ρ n increased and, therefore, the texturing conditions worsened.

Пример конкретного выполнения 4Case Study 4

Сплав типа strip casting, содержащий 31.5 масс.% Nd, 1 масс.% В, остальное Fe, как и в примере 1, охрупчивали водородной обработкой, измельчали в ступке до размера частиц менее 500 мкм и затем в вибрационной мельнице, предварительно добавляя в толуол жидкие смазки в виде этилбутирата (СН3(СН2)2СООС2Н5), этилкаприлата (СН3(СН2)2СООС2Н5) и метилкаприлата (СН3(СН2)6СООСН3) в количестве от 0 до 2.8% по отношению к массе порошка сплава. Порошки измельчали в течение 70 мин, после чего во влажном состоянии загружали в цилиндрические молибденовые контейнеры, текстуровали в импульсном магнитном поле, спекали и дополнительно термообрабатывали также, как и в примере 1. Зависимость свойств полученных магнитов от концентрации жидких смазок CL в массовых процентах по отношению к загруженному порошку сплава представлена в таблице 7. Изменение CL этилбутирата от 0 до 2% практически не влияет на свойства спеченных магнитов. Постоянство значений Вr свидетельствует о том, что этилбутират не значительно уменьшает силы трения между частицами. Снижение плотности магнитов при добавке 1.5-2 масс.% этилбутирата связано с появлением в них трещин.Strip casting alloy containing 31.5 wt.% Nd, 1 wt.% B, the rest Fe, as in example 1, was embrittled by hydrogen treatment, ground in a mortar to a particle size of less than 500 microns and then in a vibration mill, previously added to toluene liquid lubricant in the form of ethyl butyrate (CH 3 (CH 2) 2 COOC 2 H 5), ethyl caprylate (CH 3 (CH 2) 2 COOC 2 H 5) and metilkaprilata (CH 3 (CH 2) 6 COOCH 3) in an amount of from 0 up to 2.8% based on the weight of the alloy powder. The powders were crushed for 70 min, after which they were loaded into cylindrical molybdenum containers in a wet state, textured in a pulsed magnetic field, sintered, and additionally heat treated as in Example 1. The dependence of the properties of the obtained magnets on the concentration of liquid lubricants C L in mass percent by weight relative to the loaded alloy powder is presented in table 7. A change in C L of ethyl butyrate from 0 to 2% practically does not affect the properties of sintered magnets. The constancy of the values of B r indicates that ethyl butyrate does not significantly reduce the friction forces between the particles. The decrease in the density of the magnets with the addition of 1.5-2 wt.% Ethyl butyrate is associated with the appearance of cracks in them.

Таблица 7Table 7 СL, масс.%With L, wt.% ρн, г/см3 ρ n , g / cm 3 ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 Вr, ТлIn r , T Нc, кА/мN c, kA / m (ВН)mах, кДж/м3 (HV) max, kJ / m 3 этилбутиратethyl butyrate 00 3.2473.247 7.5817.581 1.321.32 673673 325325 0.50.5 3.3263.326 7.5807.580 1.321.32 674674 327327 1.01.0 3.2053.205 7.5837.583 1.311.31 682682 322322 1.51.5 3.3763.376 7.3907.390 1.321.32 722722 330330 2.02.0 3.1843.184 7.0317.031 1.321.32 650650 330330 этилкаприлатethyl caprylate 00 3.2473.247 7.5817.581 1.321.32 673673 325325 0.470.47 3.3133.313 7.5647.564 1.371.37 603603 354354 0.940.94 3.3193.319 7.5927.592 1.371.37 622622 351351 1.411.41 3.4033.403 7.5847.584 1.371.37 570570 348348 1.881.88 3.3073.307 7.5287.528 1.331.33 249249 148148 2.812.81 3.3173.317 7.4307.430 13.2513.25 258258 173173 метилкаприлатmethylcaprylate 00 3.2473.247 7.5817.581 1.321.32 673673 325325 0.30.3 3.3583.358 7.5577.557 1.391.39 583583 359359 0.50.5 3.4103.410 7.5977.597 1.371.37 650650 358358 1.01.0 3.0313.031 7.4807.480 1.281.28 493493 242242 1.51.5 3.4953.495 7.4697.469 1.251.25 305305 196196

С увеличением концентрации этилкаприлата до 1.5% возрастают значения ρн порошка, и значения ρ, Вr, (ВН)max спеченных магнитов, поскольку эта смазка эффективно уменьшает силы трения между частицами. Введение 0.5 масс.% этилкаприлата позволило увеличить Вr и (ВН)mах спеченных магнитов на 4% и 10% соответственно.With increasing concentrations of ethyl caprylate and 1.5% increases the value ρ n powder and the values ρ, B r, (BH) max of the sintered magnets, since this lubrication effectively reduces the frictional force between the particles. The introduction of 0.5 wt.% Ethylcaprylate allowed us to increase the B r and (BH) max of sintered magnets by 4% and 10%, respectively.

Применение в качестве смазывающей добавки метилкаприлата, вводимой в настоящем изобретении в толуол перед измельчением, в отличие от прототипа, в котором смазывают готовый для текстурования порошок, дает хороший результат при малых концентрациях. Введение метилкаприлата с концентрациями 0.3-0.5 масс.% обеспечивает прирост Вr и (ВН)mах спеченных магнитов приблизительно такой же, как и этилкаприлат в соответствующем интервале концентраций. Однако значения Нc и (ВН)mах магнитов, приготовленных с добавкой метилкаприлата более 0.5 масс.%, начинают резко снижаться, что следует связывать с более высоким содержанием кислорода в этом эфире по сравнению с этилкаприлатом.The use of methylcaprylate, introduced in the present invention into toluene as a lubricant, before grinding, in contrast to the prototype, in which powder ready for texturing is lubricated, gives a good result at low concentrations. The introduction of methylcaprylate with concentrations of 0.3-0.5 wt.% Provides an increase in the B r and (BH) max of sintered magnets approximately the same as ethylcaprylate in the corresponding concentration range. However, the values of H c and (BH) max of magnets prepared with the addition of methylcaprylate more than 0.5 wt.% Begin to decrease sharply, which should be associated with a higher oxygen content in this ether compared to ethylcaprylate.

Предельные концентрации смазок стеарата цинка, этилбутирата, этилкаприлата и метилкаприлата сравниваются на Фиг.2, представляющей зависимости Вr, Нc и (ВН)mах от концентрации смазывающих добавок. Резкое снижение Нc и (ВН)mах происходит при концентрациях, превышающих 0.2, 0.5 и 1.5 масс.% для стеарата цинка, метилкаприлата и этилкаприлата соответственно. Выше этих концентраций удаление смазок затруднено, и кислород, привнесенный остатками смазывающих добавок, связывает межзеренный неодим при спекании в тугоплавкие окислы, препятствуя тем самым формированию оптимальной микроструктуры и приводя к снижению коэрцитивной силы. Добавка этилбутирата в количестве до 2 масс.% практически не оказывает влияния на свойства магнитов. Таким образом, показано, что жидкие смазки могут использоваться в более широком диапазоне концентраций, по сравнению со стеаратом цинка, поскольку они легче удаляются из порошков при нагревании в вакууме.The maximum concentrations of lubricants for zinc stearate, ethyl butyrate, ethyl caprylate and methyl caprylate are compared in FIG. 2, representing the dependences of B r, H c and (BH) max on the concentration of lubricating additives. A sharp decrease in H c and (HH) max occurs at concentrations exceeding 0.2, 0.5, and 1.5 wt% for zinc stearate, methylcaprylate, and ethylcaprylate, respectively. Above these concentrations, the removal of lubricants is difficult, and oxygen introduced by the residues of lubricating additives binds the intergranular neodymium during sintering into refractory oxides, thereby preventing the formation of an optimal microstructure and leading to a decrease in coercive force. The addition of ethyl butyrate in an amount of up to 2 wt.% Practically does not affect the properties of the magnets. Thus, it has been shown that liquid lubricants can be used in a wider range of concentrations compared to zinc stearate, since they are easier to remove from powders when heated in vacuum.

Claims (5)

1. Способ получения спеченного высокоэнергоемкого постоянного магнита из сплава на основе Nd-Fe-B, включающий выплавку и разливку сплава, измельчение сплава в порошок в мельнице со средним размером частиц 2.5 - 3.5 мкм, применение смазывающих добавок в виде сухого порошка солей стеаратов или в виде жидких эфиров жирных кислот, загрузку порошка в сухом или влажном состоянии с загрузочной плотностью до 3.5 г/см3 в контейнеры из материала, не взаимодействующего с порошком при спекании, текстурование порошков импульсным магнитным полем напряженностью не менее 45 кЭ и последующее спекание порошков в вакууме непосредственно в контейнерах с удалением остатков смазывающих добавок нагреванием порошков в вакууме, отличающийся тем, что измельчение порошков проводят, используя толуол в качестве защитной среды измельчения, смазывающие добавки вводят в толуол непосредственно перед измельчением порошков, нагревание порошков в вакууме проводят до 500°C со скоростью не более 10°C/мин.1. A method of producing a sintered high-energy permanent magnet from an alloy based on Nd-Fe-B, including smelting and casting the alloy, grinding the alloy into powder in a mill with an average particle size of 2.5 - 3.5 microns, the use of lubricating additives in the form of a dry powder of stearate salts or as liquid fatty acid esters, powder loading in dry or wet state from the loading density of up to 3.5 g / cm 3 in containers of a material that does not react with the powder during sintering powders teksturovanie pulsed magnetic field voltage at least 45 kOe and subsequent sintering of the powders in vacuum directly in containers with the removal of residues of lubricating additives by heating the powders in vacuum, characterized in that the grinding of powders is carried out using toluene as a protective grinding medium, the lubricating additives are introduced into toluene immediately before grinding the powders, heating the powders in vacuum is carried out to 500 ° C at a rate of not more than 10 ° C / min. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сухого порошка стеаратов используют порошок стеарата алюминия, или меди, или цинка, концентрация которого не превышает 0.20% от массы порошка сплава на основе Nd-Fe-B.2. The method according to claim 1, characterized in that the powder of stearates uses a powder of aluminum stearate, or copper, or zinc, the concentration of which does not exceed 0.20% by weight of the powder of the alloy based on Nd-Fe-B. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидких эфиров жирных кислот используют этиловые эфиры гомологического ряда карбоновых кислот СН3(СН2)nСООС2Н5 с низкими температурами кипения, концентрация которых не превышает 1.5% от массы порошка сплава на основе Nd-Fe-B.3. The method according to claim 1, characterized in that ethyl esters of homologous series of carboxylic acids CH 3 (CH 2 ) n SOOC 2 H 5 with low boiling points, the concentration of which does not exceed 1.5% by weight of the powder, are used as liquid fatty acid esters Nd-Fe-B based alloy. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение сплава в порошок проводят в вибрационной мельнице в течение не менее 1 часа.4. The method according to claim 1, characterized in that the grinding of the alloy into a powder is carried out in a vibration mill for at least 1 hour. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала контейнеров, не взаимодействующего с порошком при спекании, используют молибден или графит. 5. The method according to claim 1, characterized in that as the material of the containers that do not interact with the powder during sintering, molybdenum or graphite is used.
RU2013127337/07A 2013-06-14 2013-06-14 METHOD TO PRODUCE SINTERED HIGHLY ENERGY-INTENSIVE PERMANENT MAGNET FROM ALLOY BASED ON Nd-Fe-B RU2525867C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127337/07A RU2525867C1 (en) 2013-06-14 2013-06-14 METHOD TO PRODUCE SINTERED HIGHLY ENERGY-INTENSIVE PERMANENT MAGNET FROM ALLOY BASED ON Nd-Fe-B

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127337/07A RU2525867C1 (en) 2013-06-14 2013-06-14 METHOD TO PRODUCE SINTERED HIGHLY ENERGY-INTENSIVE PERMANENT MAGNET FROM ALLOY BASED ON Nd-Fe-B

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525867C1 true RU2525867C1 (en) 2014-08-20

Family

ID=51384651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127337/07A RU2525867C1 (en) 2013-06-14 2013-06-14 METHOD TO PRODUCE SINTERED HIGHLY ENERGY-INTENSIVE PERMANENT MAGNET FROM ALLOY BASED ON Nd-Fe-B

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525867C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601149C1 (en) * 2015-07-24 2016-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for producing permanent magnets on the basis of rare-earth metals alloys with iron and nitrogen
RU2631055C2 (en) * 2016-03-01 2017-09-18 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Уральский электромеханический завод" Method for manufacturing constant magnets from alloys based on rare-earth elements, iron and cobalt with improved magnetic properties
RU2726948C1 (en) * 2018-05-24 2020-07-17 Неч Троккенмальтехник Гмбх Method and apparatus for producing a raw material for making rare-earth magnets

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5666635A (en) * 1994-10-07 1997-09-09 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Fabrication methods for R-Fe-B permanent magnets
RU2136068C1 (en) * 1998-06-18 1999-08-27 Савич Александр Николаевич Magnetic material for permanent magnets and method for its manufacturing
RU2212075C1 (en) * 2001-12-26 2003-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Magnetic material and article made of it

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5666635A (en) * 1994-10-07 1997-09-09 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Fabrication methods for R-Fe-B permanent magnets
RU2112627C1 (en) * 1994-10-07 1998-06-10 Сумитомо Спешиал Металз Ко., Лтд. PROCESS OF MANUFACTURE OF R-Fe-B PERMANENT MAGNETS
RU2136068C1 (en) * 1998-06-18 1999-08-27 Савич Александр Николаевич Magnetic material for permanent magnets and method for its manufacturing
RU2212075C1 (en) * 2001-12-26 2003-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Magnetic material and article made of it

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601149C1 (en) * 2015-07-24 2016-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for producing permanent magnets on the basis of rare-earth metals alloys with iron and nitrogen
RU2631055C2 (en) * 2016-03-01 2017-09-18 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Уральский электромеханический завод" Method for manufacturing constant magnets from alloys based on rare-earth elements, iron and cobalt with improved magnetic properties
RU2726948C1 (en) * 2018-05-24 2020-07-17 Неч Троккенмальтехник Гмбх Method and apparatus for producing a raw material for making rare-earth magnets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5815655B2 (en) R-T-B-M-C sintered magnet manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
JP2006019521A (en) Method and apparatus for manufacturing magnetically anisotropic rare earth sintered magnet
JP2007266038A (en) Manufacturing method of rare-earth permanent magnet
KR20190125769A (en) Manufacturing method of rare earth sintered magnet
JP6037093B1 (en) Method for producing RTB-based sintered magnet
JP2012079726A (en) Production method of alloy for r-t-b-m based sintered magnet and production method of r-t-b-m based sintered magnet
JP5501829B2 (en) Rare earth permanent magnet manufacturing method
RU2525867C1 (en) METHOD TO PRODUCE SINTERED HIGHLY ENERGY-INTENSIVE PERMANENT MAGNET FROM ALLOY BASED ON Nd-Fe-B
JP4819103B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for magnetic anisotropic rare earth sintered magnet
JP2020155634A (en) R-t-b based permanent magnet
CN103996478A (en) Method for manufacturing neodymium iron boron magnet
JP2017054983A (en) Rare earth permanent magnet
JP2002164239A (en) Manufacturing method of rare earth sintered magnet, ring magnet, and arc segment magnet
RU2476947C2 (en) METHOD FOR OBTAINING HIGH-COERCIVITY MAGNETS FROM ALLOYS ON BASIS OF Nd-Fe-B
JP2017183348A (en) Method for manufacturing r-t-b-based sintered magnet
KR102045394B1 (en) Manufacturing method Of rare earth sintered magnet
US11244778B2 (en) R-T-B based permanent magnet
KR102059533B1 (en) Manufacturing method of rare earth sintered magnet
JP7408921B2 (en) RTB series permanent magnet
JP2002164238A (en) Manufacturing method of rare earth sintered magnet and ring magnet
JP7183912B2 (en) Method for producing alloy powder for rare earth permanent magnet and method for producing rare earth permanent magnet
JP4415683B2 (en) Manufacturing method of rare earth sintered magnet
KR102589870B1 (en) Manufacturing method of rare earth sintered magnet
JP2013247321A (en) Method for manufacturing sintered material for magnet and sintered material for magnet
JP2007266037A (en) Manufacturing method of rare-earth permanent magnet

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150615