RU2693887C1 - Method of producing corrosion-resistant permanent magnets - Google Patents
Method of producing corrosion-resistant permanent magnets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693887C1 RU2693887C1 RU2018145008A RU2018145008A RU2693887C1 RU 2693887 C1 RU2693887 C1 RU 2693887C1 RU 2018145008 A RU2018145008 A RU 2018145008A RU 2018145008 A RU2018145008 A RU 2018145008A RU 2693887 C1 RU2693887 C1 RU 2693887C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- permanent magnets
- magnets
- aluminum
- heat treatment
- melt
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 7
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical group [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- SDIXRDNYIMOKSG-UHFFFAOYSA-L disodium methyl arsenate Chemical compound [Na+].[Na+].C[As]([O-])([O-])=O SDIXRDNYIMOKSG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F15/00—Other methods of preventing corrosion or incrustation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления постоянных магнитов из сплавов Nd-Fe-B.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to methods for producing permanent magnets from Nd-Fe-B alloys.
Известен способ изготовления постоянных магнитов из сплавов системы редкоземельный металл (PЗM)-Fe-B, включающий смешивание сплавов с различным содержанием компонентов, их измельчение, прессование в магнитном поле, спекание и термообработку [пат.RU 2117349, кл. H01F 1/00, опубл. 10.08.1998].A known method of manufacturing permanent magnets from alloys of the rare earth metal (PZM) -Fe-B system, including mixing alloys with different content of components, their grinding, pressing in a magnetic field, sintering and heat treatment [Pat. RU 2117349, cl. H01F 1/00, publ. 08/10/1998].
Недостатком данного способа является низкая коррозионная стойкость получаемых постоянных магнитов.The disadvantage of this method is the low corrosion resistance of the resulting permanent magnets.
Известен способ изготовления постоянных магнитов, включающий нанесение оксидного антикоррозионного покрытия на поверхность магнитов. После окончательной механической обработки заготовок магнитов их поверхность покрывают алкоголятом металла с его последующим термическим разложением, в результате чего на поверхности магнитов образуется антикоррозионный слой, [пат.JP В.4.2-37081, кл. H01F 41/02, опубл. 1962].A known method of manufacturing permanent magnets, comprising applying an oxide anti-corrosion coating on the surface of the magnets. After the final machining of the billet magnets, their surface is coated with metal alcoholate and its subsequent thermal decomposition, as a result of which an anti-corrosion layer is formed on the surface of the magnets, [US Pat. J.4B-3-37081, cl. H01F 41/02, publ. 1962].
Недостатком данного способа является низкая коррозионная стойкость получаемых постоянных магнитов при относительной влажности воздуха равной 100% и в условиях солевого тумана, что связано с разрушением оксидного антикоррозионного покрытия в результате его взаимодействия с влагой воздуха.The disadvantage of this method is the low corrosion resistance of the resulting permanent magnets with a relative humidity of 100% and in salt fog conditions, which is associated with the destruction of the oxide anti-corrosion coating as a result of its interaction with air moisture.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ изготовления постоянных магнитов, включающий прессование заготовок, их спекание, механическую обработку, выдержку в течение 5-10 минут в металлическом расплаве системы Al-Ga-Sn, термообработку в расплаве солей с одновременным нанесением оксидного антикоррозионного покрытия и последующим охлаждением [пат. RU 2115511, кл. B22F 3/24, H01F 1/057 опубл. 20.07.1998].The closest in technical essence and the achieved effect of the present invention is a method of manufacturing permanent magnets, including pressing blanks, sintering them, machining, holding for 5-10 minutes in a metal melt of the Al-Ga-Sn system, heat treatment in the molten salt with simultaneous the application of an oxide anti-corrosion coating and subsequent cooling [US Pat. RU 2115511, cl. B22F 3/24, H01F 1/057 publ. 07/20/1998].
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- непродолжительная сопротивляемость коррозии (не более 50-60 часов) получаемых постоянных магнитов при относительной влажности воздуха равной 100% и в условиях солевого тумана. Это связано с тем, что единственный компонент металлического расплава (алюминий), служащий для образования промежуточных коррозионно-стойких фаз типа Fe2Al5, содержится в расплаве в небольших количествах (не более 5-10%). Остальные элементы расплава (галлий и олово) необходимы только для снижения температуры плавления и повышения вязкости расплава;- short-term corrosion resistance (no more than 50-60 hours) of the resulting permanent magnets at a relative humidity of 100% and in salt fog conditions. This is due to the fact that the only component of the metal melt (aluminum), which is used for the formation of intermediate corrosion-resistant phases of the type Fe 2 Al 5 , is contained in the melt in small quantities (no more than 5-10%). The remaining elements of the melt (gallium and tin) are needed only to lower the melting point and increase the melt viscosity;
- высокая стоимость получаемых постоянных магнитов. Это объясняется необходимостью частого обновления дорогостоящего металлического расплава системы Al-Ga-Sn, поскольку в процессе выдержки в нем заготовок магнитов протекает реакция замещения неодима, что значительно повышает вязкость и температуру плавления расплава.- the high cost of the resulting permanent magnets. This is due to the need for frequent updates of the expensive metal melt of the Al-Ga-Sn system, since in the process of holding the billet magnets in it, the neodymium substitution reaction proceeds, which significantly increases the viscosity and melting point of the melt.
Технический результат предлагаемого изобретения направлен на повышение коррозионной стойкости постоянных магнитов из сплавов Nd-Fe-B за счет снижения площади коррозии на более 60% при и на более 60% в условиях солевого тумана.The technical result of the invention is aimed at improving the corrosion resistance of permanent magnets from Nd-Fe-B alloys by reducing the corrosion area by more than 60% and by more than 60% under salt fog conditions.
Указанный технический результат достигается тем, что изготовление коррозионностойких постоянных магнитов производят способом, включающем прессование заготовок, их спекание, механическую обработку, нанесение на поверхность заготовок алюминия толщиной 10-15 мкм методом холодного газодинамического напыления, термообработку в расплаве солей с последующим охлаждением.This technical result is achieved by the fact that the manufacture of corrosion-resistant permanent magnets is carried out by a method including pressing the blanks, sintering them, machining them, applying 10-15 microns thick aluminum blanks on the surface using cold gas-dynamic spraying, heat treatment in the molten salt followed by cooling.
Высокая коррозионная стойкость постоянных магнитов, изготавливаемых по предложенному способу, достигается путем взаимодействия железа в составе сплава Nd-Fe-B (содержание Fe более 80 ат. %) и алюминия, нанесенного на поверхность заготовки методом холодного газодинамического напыления (далее - ХГДН). В результате данного взаимодействия на всей поверхности заготовки магнита происходит образование соединения Fe2Al5, которое при дальнейшей обработке в расплаве солей окисляется с образованием химически инертного соединения FeAl2O4, со структурой шпинели. Образующийся защитный слой шпинели химически связан с поверхностью заготовки магнита, что обеспечивает его механическую прочность и хорошую адгезию.High corrosion resistance of permanent magnets manufactured by the proposed method is achieved by the interaction of iron in the composition of the Nd-Fe-B alloy (Fe content is more than 80 at.%) And aluminum deposited on the surface of the workpiece using cold gas-dynamic spraying (hereinafter referred to as CGDN). As a result of this interaction, the formation of the compound Fe 2 Al 5 takes place on the entire surface of the magnet billet, which, upon further processing in the molten salt, is oxidized to form the chemically inert compound FeAl 2 O 4 with a spinel structure. The resulting protective layer of spinel is chemically bonded to the surface of the magnet workpiece, which ensures its mechanical strength and good adhesion.
Необходимо отметить, что коррозионная стойкость магнитов напрямую зависит от содержания и распределения по поверхности заготовки образующейся шпинели Fe2AlO4. Низкая коррозионная стойкость постоянных магнитов, получаемых по способу, описанному в прототипе, объясняется недостаточным содержанием Fe2AlO4 на поверхности магнита после обработки в расплаве солей, что вызвано недостаточным покрытием поверхности заготовки алюминием, необходимым для образования промежуточной фазы Fe2Al5.It should be noted that the corrosion resistance of magnets directly depends on the content and distribution of the resulting spinel Fe 2 AlO 4 on the surface of the workpiece. Low corrosion resistance of permanent magnets obtained by the method described in the prototype, due to the insufficient content of Fe 2 AlO 4 on the surface of the magnet after treatment in the molten salt, which is caused by insufficient coating of the surface of the workpiece with aluminum, necessary for the formation of the intermediate phase Fe 2 Al 5 .
Образование шпинели (Fe2AlO4) на поверхности магнита равномерным слоем значительно повышает антикоррозионные свойства постоянных магнитов не только в атмосфере воздуха, но и в агрессивных средах (щелочные и кислотные испарения, солевой туман).The formation of spinel (Fe 2 AlO 4 ) on the surface of the magnet with a uniform layer significantly increases the anti-corrosion properties of permanent magnets not only in air, but also in aggressive media (alkaline and acid fumes, salt fog).
Таким образом, техническим результатом, достижение которого обеспечивается совокупностью существенных признаков, является повышение коррозионной стойкости постоянных магнитов, за счет создания на их поверхности защитного слоя шпинели FeAl2O4.Thus, the technical result, the achievement of which is provided by a set of essential features, is an increase in the corrosion resistance of permanent magnets, due to the creation on their surface of a protective layer of spinel FeAl 2 O 4 .
При этом метод ХГДН, основанный на диффузионном внедрении частиц порошка напыляемого материала, направляемого из распылителя на напыляемую поверхность потоком воздуха со сверхзвуковой скоростью, в отличие от обработки расплавом позволяет полностью покрыть поверхность заготовки тонким слоем алюминия, и как следствие, слоем соединения Fe2Al5. Неодим и бор, содержащиеся в сплаве, при этом окисляются, а образовавшиеся оксиды уносятся потоком воздуха. При обработке расплавом же происходит вымывание всех основных компонентов магнитного материала.The HGDN method, based on the diffusion penetration of powder particles of the sprayed material sent from the sprayer to the sprayed surface with supersonic velocity air flow, unlike melt processing, allows to completely cover the surface of the workpiece with a thin layer of aluminum, and as a result, with a layer of Fe 2 Al 5 compound . Neodymium and boron contained in the alloy, while oxidized, and the resulting oxides are carried away by the air flow. When melt processing occurs, all the main components of the magnetic material are washed out.
Не исключено, что при достаточно долгой обработке заготовок магнитов в металлическом расплаве по способу, описанному в прототипе, возможно полностью покрыть поверхность заготовки тонким слоем соединения Fe2Al5. Однако, уже после 10-15 минут выдержки заготовок магнитов в расплаве происходит увеличение вязкости расплава из-за образования в нем различных интерметаллидов вследствие растворения компонентов материала магнита в расплаве, что приводит к необходимости замены последнего.It is possible that with a sufficiently long processing of the workpiece magnets in the metal melt by the method described in the prototype, it is possible to completely cover the surface of the workpiece with a thin layer of the compound Fe 2 Al 5 . However, after 10–15 minutes of holding the billet magnets in the melt, an increase in the melt viscosity occurs due to the formation of various intermetallic compounds in it due to the dissolution of the components of the magnet material in the melt, which leads to the need to replace the latter.
Толщина напыляемого слоя алюминия определяется следующими факторами:The thickness of the sprayed aluminum layer is determined by the following factors:
- при недостаточной толщине слоя алюминия его количества не хватит для протекания химического взаимодействия с образованием промежуточного соединения Fe2Al5 и последующего образования шпинели FeAl2O4, - with an insufficient thickness of the aluminum layer, its amount is not enough for chemical interaction to form an intermediate compound Fe 2 Al 5 and the subsequent formation of spinel FeAl 2 O 4,
- при избыточной толщине слоя алюминия будет протекать побочная реакция окисления алюминия с образованием на его внешней поверхности пористой и высокогигроскопичной γ-модификации оксида алюминия (γ-Al2O3), что приведет к снижению коррозионной стойкости магнитов за счет возможного контакта незащищенной антикоррозионным слоем поверхности магнита с влагой.- with an excessive thickness of the aluminum layer, a side reaction of aluminum oxidation will occur with the formation on its outer surface of a porous and highly hygroscopic γ-modification of aluminum oxide (γ-Al 2 O 3 ), which will reduce the corrosion resistance of the magnets due to the possible contact of the surface unprotected with an anticorrosive layer magnet with moisture.
Важным достоинством данного способа изготовления коррозионностойких постоянных магнитов является то, что он не зависит от способов и режимов выполнения операций прессования заготовок, их спекания и механической обработки, поскольку, нанесение методом ХГДН слоя алюминия толщиной 10-15 мкм может быть произведено на любой образец спеченного магнитного материала на основе сплава Nd-Fe-B, который был механически обработан в необходимые размеры до операции термической обработки.An important advantage of this method of manufacturing corrosion-resistant permanent magnets is that it does not depend on the methods and modes for performing the operations of pressing blanks, sintering and machining them, since HGDN deposition of a layer of aluminum 10-15 microns thick can be made on any specimen of sintered magnetic material based on the alloy Nd-Fe-B, which was machined to the required dimensions before the heat treatment operation.
Пример практического осуществления:An example of practical implementation:
Заготовки из сплава состава: 32% Nd, 2,5% Dy, 3% Со, 1,2% В, 0,4% Al, Fe -остат.прессовали в среде аргона на установке сухого прессования ЕАЖИ.55.175.00.000 в ориентирующем магнитном поле с напряженностью 1250 кА/м. при удельном давлении прессования 45 МПа. Размеры спрессованных заготовок составляли 24×24×8 мм.Billets of alloy composition: 32% Nd, 2.5% Dy, 3% Co, 1.2% B, 0.4% Al, Fe-atat. Were pressed in an argon medium at the EZHI.55.175.00.000 dry-pressing unit in an orienting magnetic field with a strength of 1250 kA / m. with a specific pressing pressure of 45 MPa. The dimensions of the pressed blanks were 24 × 24 × 8 mm.
Спрессованные заготовки спекались в вакуумной печи СНВЭ-2.4.2 при остаточном давлении не более 0,1 Па и температуре 1130°С в течении 40 минут.Compressed blanks were sintered in a vacuum furnace SNVE-2.4.2 with a residual pressure of not more than 0.1 Pa and a temperature of 1130 ° C for 40 minutes.
Спеченные образцы шлифовали на плоскошлифовальном станках 3Е711 с использованием алмазного круга А2 28/20 для придания габаритных размеров 5×10×10 мм с отклонениями не более 0,1 мм. В качестве СОЖ использовалась 10%-ная водная эмульсия на основе эмульсола Т.The sintered specimens were ground on 3E711 surface grinders using an A2 28/20 diamond wheel to give overall dimensions of 5 × 10 × 10 mm with deviations of no more than 0.1 mm. As the coolant was used 10% aqueous emulsion based on emulsol T.
После механической обработки проводили подготовку к термообработке в расплаве солей по двум вариантам.After mechanical treatment, preparations were made for heat treatment in molten salts in two ways.
По первому варианту (известный способ) заготовки выдерживали в металлическом расплаве, содержащем 5% алюминия, 10% галлия и 75% олова, при температуре 580°С в течение 7 минут. Затем заготовки магнитов переносили в расплав двухромовокислого калия (К2Сr2О7), также находящийся при 580°С и выдерживали в нем 38 мин, после чего заготовки переносили в емкость с водой комнатной температуры для быстрого охлаждения. Весь процесс термообработки проводили в корундовых тиглях в печи ИСВ-0,04 на открытом воздухе. Общее время термообработки составляло 45 минут.In the first embodiment (a known method), the blanks were kept in a metal melt containing 5% aluminum, 10% gallium and 75% tin, at a temperature of 580 ° C for 7 minutes. Then, the billet magnets were transferred to a potassium dichromate melt (K 2 Cr 2 O 7 ), also located at 580 ° C, and held there for 38 minutes, after which the billet was transferred to a container with water at room temperature for rapid cooling. The whole heat treatment process was carried out in corundum crucibles in an ISV-0.04 furnace in the open air. The total heat treatment time was 45 minutes.
По второму варианту (предлагаемый способ) на заготовки методом ХГДН наносили слой алюминия толщиной от 5 до 20 мкм, величину которого контролировали толщиномером покрытий ТМ-4. Для нанесения слоя алюминия использовали установку "Димет - 405" и порошок алюминия А-20-11. Давление воздуха на входе в сопло установки составляло 3 атм. Затем покрытые алюминием заготовки магнитов помещали в расплав двухромовокислого калия (К2Сr2О7), находящийся при 580°С и выдерживали в нем 45 мин, после чего заготовки переносили в емкость с водой для быстрого охлаждения до комнатной температуры. Весь процесс термообработки проводили в корундовом тигле в печи ИСВ-0,04. на открытом воздухе. Общее время термообработки по второму варианту, как и по первому варианту, составляло 45 минут.According to the second variant (the proposed method), an aluminum layer with a thickness of 5 to 20 μm was deposited on blanks using the HGDN method, the value of which was controlled by a thickness gauge of TM-4 coatings. For the deposition of an aluminum layer, the installation “Dimet - 405” and A-20-11 aluminum powder were used. The air pressure at the inlet to the nozzle of the installation was 3 atm. Then, aluminum-coated billet magnets were placed in a potassium dichromate melt (K 2 Cr 2 O 7 ) at 580 ° C and held there for 45 minutes, after which the billets were transferred to a container of water for rapid cooling to room temperature. The entire heat treatment process was carried out in a corundum crucible in an ISV-0.04 furnace. outdoors. The total heat treatment time for the second option, as in the first option, was 45 minutes.
На термообработанных заготовках измеряли магнитные параметры и проводили определение фазового состава их поверхности. После этого магниты подвергали стандартным испытаниям на коррозионную стойкость при относительной влажности воздуха равной 100% и в условиях солевого тумана. Время выдержки заготовок магнитов составляло 100 ч. Результаты испытаний приведены в таблице 1.Magnetic parameters were measured on heat-treated blanks and the phase composition of their surface was determined. After that, the magnets were subjected to standard corrosion resistance tests at a relative humidity of 100% and under salt fog conditions. The exposure time of the workpiece magnets was 100 hours. The test results are shown in Table 1.
Из таблицы 1 видно, что постоянные магниты, изготовленные по предложенному способу, при практически идентичных магнитных параметрах имеют более высокую стойкостью к коррозии в сравнении с постоянными магнитами, полученных по способу, описанному в прототипе.From table 1 it can be seen that the permanent magnets manufactured by the proposed method, with almost identical magnetic parameters, have a higher corrosion resistance in comparison with the permanent magnets obtained by the method described in the prototype.
При этом оптимальная толщина наносимого слоя алюминия находится в интервале 5-10 мкм. При толщине слоя алюминия менее 5 мкм, количество образующейся шпинели недостаточно для создания сплошного покрытия на поверхности магнитов, что вызывает снижение их коррозионной стойкости. При толщине слоя алюминия более 15 мкм, поверхностный слой магнитов состоит из γ-модификации оксида алюминия (γ-Аl2О3), который аккумулирует атмосферную влагу на поверхности магнитов, что также снижает их коррозионную стойкость.At the same time, the optimum thickness of the applied aluminum layer is in the range of 5–10 μm. When the thickness of the aluminum layer is less than 5 microns, the amount of spinel formed is not enough to create a continuous coating on the surface of the magnets, which causes a decrease in their corrosion resistance. When the thickness of the aluminum layer is more than 15 μm, the surface layer of the magnets consists of a γ-modification of aluminum oxide (γ-Al 2 O 3 ), which accumulates atmospheric moisture on the surface of the magnets, which also reduces their corrosion resistance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018145008A RU2693887C1 (en) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Method of producing corrosion-resistant permanent magnets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018145008A RU2693887C1 (en) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Method of producing corrosion-resistant permanent magnets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2693887C1 true RU2693887C1 (en) | 2019-07-05 |
Family
ID=67252059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018145008A RU2693887C1 (en) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Method of producing corrosion-resistant permanent magnets |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2693887C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2115511C1 (en) * | 1997-09-29 | 1998-07-20 | Ивановская государственная текстильная академия | Method for manufacturing permanent magnets |
| RU2127923C1 (en) * | 1997-01-27 | 1999-03-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Магнетон" | Permanent magnet manufacturing process |
| WO1999043862A1 (en) * | 1998-02-26 | 1999-09-02 | The University Of Birmingham | Method of applying a corrosion-resistant coating |
| EP0991085B1 (en) * | 1998-04-16 | 2003-07-16 | Sumitomo Special Metals Company Limited | Corrosion-resisting permanent magnet and method for producing the same |
| EA014583B1 (en) * | 2010-03-15 | 2010-12-30 | Ооо "Фрязинские Магнитные Технологии" | Composition for manufacturing caked permanent magnet, caked permanent magnet and method for producing thereof |
| RU2423204C2 (en) * | 2006-09-15 | 2011-07-10 | Интерметалликс Ко., Лтд. | METHOD OF PRODUCING SINTERED NdFeB MAGNET |
-
2018
- 2018-12-19 RU RU2018145008A patent/RU2693887C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2127923C1 (en) * | 1997-01-27 | 1999-03-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Магнетон" | Permanent magnet manufacturing process |
| RU2115511C1 (en) * | 1997-09-29 | 1998-07-20 | Ивановская государственная текстильная академия | Method for manufacturing permanent magnets |
| WO1999043862A1 (en) * | 1998-02-26 | 1999-09-02 | The University Of Birmingham | Method of applying a corrosion-resistant coating |
| EP0991085B1 (en) * | 1998-04-16 | 2003-07-16 | Sumitomo Special Metals Company Limited | Corrosion-resisting permanent magnet and method for producing the same |
| RU2423204C2 (en) * | 2006-09-15 | 2011-07-10 | Интерметалликс Ко., Лтд. | METHOD OF PRODUCING SINTERED NdFeB MAGNET |
| EA014583B1 (en) * | 2010-03-15 | 2010-12-30 | Ооо "Фрязинские Магнитные Технологии" | Composition for manufacturing caked permanent magnet, caked permanent magnet and method for producing thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5837139B2 (en) | Method for preparing R-Fe-B sintered magnet | |
| JP5226520B2 (en) | Manufacturing method of NdFeB sintered magnet | |
| CN105185497B (en) | A kind of preparation method of permanent-magnet material | |
| US5376191A (en) | Amorphous alloy-based metallic finishes having wear and corrosion resistance | |
| EP0190461B1 (en) | Process for producing permanent magnets and permanent magnet | |
| EP3499530B1 (en) | Method of producing r-t-b sintered magnet | |
| JP7371108B2 (en) | Rare earth diffusion magnet manufacturing method and rare earth diffusion magnet | |
| CN107077964B (en) | Method for producing R-T-B sintered magnet | |
| EP2155419A2 (en) | Fine grained, non banded, refractory metal sputtering targets with a uniformly random crystallographic orientation, method for making such film, and thin film based devices and products made there from | |
| JPWO2008139690A1 (en) | NdFeB-based sintered magnet manufacturing method | |
| JP2014150119A (en) | Method of manufacturing r-t-b based sintered magnet | |
| JP6521391B2 (en) | Method of manufacturing RTB based sintered magnet | |
| CN105185500B (en) | Preparation method of permanent magnet material | |
| JP2010177271A (en) | Powder magnetic core material and method of manufacturing the same | |
| EP3514813B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing an r-fe-b sintered magnet | |
| JP5209349B2 (en) | Manufacturing method of NdFeB sintered magnet | |
| CN110004417A (en) | A kind of rotary target material preparation and its method storing plated film for optic communication and magnetic | |
| RU2693887C1 (en) | Method of producing corrosion-resistant permanent magnets | |
| CN111243846B (en) | Method capable of simultaneously improving oxidation corrosion resistance of NdFeB powder and magnet | |
| JP2019060009A (en) | Diffusion source | |
| TW201816155A (en) | Sputtering target material | |
| JP4506965B2 (en) | R-T-M-B rare earth permanent magnet and method for producing the same | |
| CN106011758B (en) | A kind of optic communication and magnetic store plated film rare earth-transition metal rotary target material and preparation method thereof | |
| CN113088901A (en) | Nickel-chromium alloy sputtering target material and hot isostatic pressing preparation method thereof | |
| JP7157573B2 (en) | Ni-based alloy for seed layer of magnetic recording media |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200623 Effective date: 20200623 |