RU2626841C2 - Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор - Google Patents
Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626841C2 RU2626841C2 RU2015136941A RU2015136941A RU2626841C2 RU 2626841 C2 RU2626841 C2 RU 2626841C2 RU 2015136941 A RU2015136941 A RU 2015136941A RU 2015136941 A RU2015136941 A RU 2015136941A RU 2626841 C2 RU2626841 C2 RU 2626841C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- neodymium
- melt
- modifier
- alloys
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор. В расплавляемую в печи шихту вводят модификатор в виде нанодисперсного механически активированного порошка оксида неодима, плакированного железом, с размером частиц 50-100 нм, в количестве 0,03-0,07 мас.% от массы шихты, осуществляют выдержку полученного расплава лигатуры, после чего расплав сливают в изложницу, температура нагрева которой составляет 100-200°С. Изобретение позволяет получить постоянные магниты с более высокими магнитными свойствами за счет получения лигатуры с мелкокристаллической зернистой структурой, т.е увеличить магнитную индукцию на 20% и коэрцитивную силу на 30%. 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии получения сплавов и лигатур, предназначенных для производства постоянных магнитов (ПМ), например сплавов на основе систем неодим-железо-бор и/или лигатур неодим-железо, используемых для повышения магнитных характеристик ПМ.
Для получения магнитов с большой коэрцитивной силой необходимо проводить окончательное намагничивание ПМ при оптимальных размерах частиц магнитного сплава, соизмеримых с размерами доменов, при минимальном разбросе гранулометрического состава. Для ПМ доменные размеры составляют 2-10 мкм. Для получения магнитных частиц с такими размерами возможно использование механического воздействия на лигатуру или магнитный сплав: дробление с последующим тонким измельчением. После механического измельчения получаемый порошок классифицируют и часть фракций (более 10 мкм) возвращают на дополнительное измельчение. Недостатками механического измельчения сплавов и/или лигатур до заданных параметров (2-10 мкм) являются большие энергозатраты и трудоемкость процесса.
Известно [Пикунов М.В., Беляев И.В., Сидоров Е.В. Кристаллизация сплавов и направленное затвердевание отливок: Моногр. / Владим. гос. ун-т. Владимир, 2002. - 214 с.], что для создания мелкокристаллической (2-10 мкм) структуры получаемых сплавов необходимо организовать процесс кристаллизации непосредственно в объеме сплава. Для этого вводят в расплав порошки, содержащие тугоплавкие дисперсные частицы.
Известен способ модифицирования чугунов и сталей [RU №2121510, С21С 1/00, С21С 7/00, С22С 35/00, опубл. 10.11.1998 г.], принятый за прототип. Способ включает введение в расплав смеси тугоплавких дисперсных неметаллических частиц и вещества-протектора под струю расплавленного металла в виде порошка с размером частиц не более 0,1 мкм, полученного совместным помолом смеси тугоплавких дисперсных неметаллических частиц и вещества-протектора.
Недостатком этого способа является то, что после введения дисперсных неметаллических частиц в расплав, в последнем появляются нежелательные механические примеси, отрицательно влияющие на качество конечного продукта.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в получении постоянных магнитов с более высокими магнитными свойствами за счет получения сплава с мелкокристаллической зернистой структурой, получаемой при объемной кристаллизации во время остывания слитка.
Поставленная задача решается тем, что способ модифицирования магнитных сплавов и лигатур включает введение в расплав мелкодисперсных частиц, при этом частицы состоят из оксидов редкоземельных элементов, плакированных железом, с размерами 50-100 нм, их количество в расплаве составляет от 0,03 до 0,07% мас. от массы шихты, а температура изложницы для расплава составляет 100-200°С.
Предлагаемый способ модифицирования магнитных сплавов и лигатур опробован для лигатуры Nd-Fe. На фиг. 1 показаны микрофотографии полученной лигатуры без модификатора (а) и с использованием модификатора (б).
Эксперименты по добавке модификатора проводили в вакуумной индукционной установке УППФ-3М в аллундовых тиглях. Получаемый расплав сливали в медную изложницу с возможностью подогрева.
Условия проведения экспериментов:
- масса шихты - 22,8 кг;
- температура нагрева тигля - 1500°С;
- защитная среда в тигле - аргон;
- модификатор - нанодисперсный механоактивированный порошок оксида неодима, плакированный железом, в количестве 0,05% мас. от массы слитка;
- состав расплава: Nd - 75%, Fe - 25%.
Шихту расплавляли в индукционной печи и в нее добавляли модификатор. После выдержки расплава 2-3 мин в тигле, его сливали в медную изложницу. Выдержка необходима для равномерного распределения модификатора в объеме расплава за счет индукционного перемешивания.
Нагрев изложницы до 150°С позволяет «задержать» начало кристаллизации расплава у стенок изложницы, что позволяет вместе с индукционным перемешиванием получать более равномерное распределение модификатора во всем объеме расплава.
Полученный слиток дробили на прессе, из центра слитка брали образец, шлифовали по торцу и анализировали на электронном микроскопе Philips SEM 515 (см. фиг. 1). Из микрофотографий видно, что поверхность модифицированной лигатуры выглядит более "рыхлой", с меньшим размером зерен (0,1-1,0 мкм).
При измельчении такого слитка его разрушение происходит по границам зерен и с меньшими усилиями, что облегчает сам процесс измельчения и в результате получаются частицы заданных размеров.
При использовании этой лигатуры для легирования магнитных сплавов Nd-Fe-B, выплавленных по стандартной технологии, было отмечено увеличение хрупкости полученных слитков во время их измельчения и увеличение магнитных свойств получаемых ПМ .
Добавка модификатора в количестве 0,05% мас. от массы шихты позволяет увеличить у ПМ магнитную индукцию до 1,25 Тл и коэрцитивную силу до 7,9-8,8 кЭ, по сравнению с магнитной индукцией 1,02 Тл и коэрцитивной силой 5,75-6,0 кЭ для ПМ без модификатора и подогрева изложницы. Кроме того, добавление модификатора в виде мелкодисперсного порошка РЗЭ, плакированного железом, в количестве 0,05% мас. от массы шихты, практически не влияет на состав постоянного магнита. Модификатор позволяет получать более однородную фракцию мелкодисперсных частиц после дробления, при снижении энергозатрат за счет более «рыхлой» мелкокристаллической структуры сплава (лигатуры) и отсутствия повторного помола части сплава (лигатуры).
Claims (1)
- Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор, характеризующийся тем, что в расплавляемую в печи шихту вводят модификатор в виде нанодисперсного механически активированного порошка оксида неодима, плакированного железом, с размером частиц 50-100 нм, в количестве 0,03-0,07 мас.% от массы шихты, осуществляют выдержку полученного расплава лигатуры, после чего расплав сливают в изложницу, температура нагрева которой составляет 100-200°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136941A RU2626841C2 (ru) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136941A RU2626841C2 (ru) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015136941A RU2015136941A (ru) | 2017-03-10 |
RU2626841C2 true RU2626841C2 (ru) | 2017-08-02 |
Family
ID=58454181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015136941A RU2626841C2 (ru) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626841C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU384914A1 (ru) * | 1971-08-30 | 1973-05-29 | Способ получения модификатора | |
SU835629A1 (ru) * | 1978-06-26 | 1981-06-07 | Центральный Ордена Трудового Красногознамени Научно-Исследовательский Инс-Титут Черной Металлургии Им. И.П.Бардина | Способ введени модификаторов приРАзлиВКЕ СТАли |
JPS61157646A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | Showa Denko Kk | 希土類合金の製造方法 |
US4721538A (en) * | 1984-07-10 | 1988-01-26 | Crucible Materials Corporation | Permanent magnet alloy |
SU1681559A1 (ru) * | 1989-12-14 | 1994-01-30 | М.М. Верклов | Лигатура для получения сплавов для постоянных магнитов |
RU2121510C1 (ru) * | 1996-11-27 | 1998-11-10 | Институт теоретической и прикладной механики СО РАН | Способ модифицирования чугунов и сталей |
-
2015
- 2015-08-31 RU RU2015136941A patent/RU2626841C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU384914A1 (ru) * | 1971-08-30 | 1973-05-29 | Способ получения модификатора | |
SU835629A1 (ru) * | 1978-06-26 | 1981-06-07 | Центральный Ордена Трудового Красногознамени Научно-Исследовательский Инс-Титут Черной Металлургии Им. И.П.Бардина | Способ введени модификаторов приРАзлиВКЕ СТАли |
US4721538A (en) * | 1984-07-10 | 1988-01-26 | Crucible Materials Corporation | Permanent magnet alloy |
JPS61157646A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | Showa Denko Kk | 希土類合金の製造方法 |
SU1681559A1 (ru) * | 1989-12-14 | 1994-01-30 | М.М. Верклов | Лигатура для получения сплавов для постоянных магнитов |
RU2121510C1 (ru) * | 1996-11-27 | 1998-11-10 | Институт теоретической и прикладной механики СО РАН | Способ модифицирования чугунов и сталей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015136941A (ru) | 2017-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105895287B (zh) | 稀土类永久磁铁 | |
US11145443B2 (en) | R-T-B-based magnet material alloy and method for producing the same | |
US6797081B2 (en) | Centrifugal casting method, centrifugal casting apparatus, and cast alloy produced by same | |
WO2003066922A1 (fr) | Aimant constitue par de la poudre d'alliage de bore et de fer des terres rares | |
US4849035A (en) | Rare earth, iron carbon permanent magnet alloys and method for producing the same | |
JP2639609B2 (ja) | 永久磁石用合金鋳塊及びその製造法 | |
RU2626841C2 (ru) | Способ получения модифицированной лигатуры неодим-железо для постоянных магнитов неодим-железо-бор | |
JP4449900B2 (ja) | 希土類合金粉末の製造方法および希土類焼結磁石の製造方法 | |
WO2014174795A1 (ja) | R-t-b系磁石用原料合金 | |
JP2003049234A (ja) | 希土類磁石用焼結体の製造方法 | |
JP2002301554A (ja) | 遠心鋳造方法、遠心鋳造装置、それにより製造した合金 | |
JP2008045214A (ja) | 焼結希土類磁石合金製造用粉末 | |
JPH0125819B2 (ru) | ||
JPH0135056B2 (ru) | ||
JP2002285276A5 (ja) | R−t−b−c系合金、r−t−b−c系焼結磁石及びその製造方法 | |
KR101798863B1 (ko) | 제강용 첨가제 제조방법 | |
JP2001176712A (ja) | 希土類金属−鉄−ボロン系異方性永久磁石用粉末 | |
JP3142851B2 (ja) | 耐酸化性の優れた永久磁石合金の製造法 | |
JP4068857B2 (ja) | 焼結希土類磁石合金の製造法 | |
EP1652606B1 (en) | Centrifugal casting method, centrifugal casting apparatus, and cast alloy produced by same | |
JPH10335126A (ja) | 合金粉末 | |
JP2961360B2 (ja) | 耐酸化性の優れた永久磁石合金の製造法 | |
JP2011199069A (ja) | 希土類焼結磁石の製造方法及び希土類焼結磁石用材料 | |
Konev et al. | Use of free-falling stream of melt for making nanocrystalline magnetically hard Fe–Nd–B materials | |
JP2003303709A (ja) | 窒素原子を含む希土類金属−鉄系永久磁石用合金の製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20170320 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20170504 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180901 |