[發明專利]一種具有織構的稀土鐵硼合金快冷厚帶及其制備方法

無效

• 申請號: 200710079669.4
• 申請日: 2007-03-05
• 公開（公告）號: CN101255526A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 李紅衛;徐靜;于敦波;顏世宏;李世鵬;袁永強;李宗安;姚國慶
• 申請（專利權）人: 有研稀土新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C33/04;B22D27/04
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于稀土永磁材料制造領域，涉及具有織構的稀土鐵硼合金快冷厚帶及其制備方法。

技術背景

自1983年日本住友特殊金屬公司Sagawa等人首先制造出以Nd₂Fe₁₄B化合物為基體的燒結NdFeB系永磁材料以來，釹鐵硼永磁材料的發展十分迅速。2005年，全球燒結釹鐵硼磁體產量已接近4萬噸，其中，中國為30160噸，占總產量的77％，日本為8500噸，占22％，歐洲為450噸，僅占總產量的1％。雖然我國燒結釹鐵硼磁體的產量已位居世界第一，但高性能磁體的比例較低，售價僅為國外的1/3～1/2。我國燒結釹鐵硼磁體的性能低于發達國家的主要原因之一在于國內大多數廠家仍采用傳統鑄錠制備磁體，而國外已采用先進的快冷厚帶工藝?？炖浜駧?strip?casting，也稱鑄片)工藝，是國外最新發展起來的一種稀土鐵硼合金制備技術，采用該技術結合后續先進工藝可以制備出高性能稀土鐵硼燒結磁體。前幾年，有研稀土新材料股份有限公司對這一技術也進行了大量研究，形成了具有我國自主知識產權的快冷厚帶產業化生產技術，并實現了生產裝備國產化，快冷厚帶產品的性能指標均達到國外同類產品水平?？炖浜駧c普通鑄錠相比具有α-Fe含量少，主相晶粒細小，富釹相分布均勻，稀土含量低，制備的磁體性能高等特點，有望成為我國高性能燒結稀土鐵硼磁體用母合金生產的主流工藝。

最近有研稀土新材料股份有限公司在原有快冷厚帶工藝的基礎上，發明了一種具有織構的稀土鐵硼合金快冷厚帶及其制備方法。在燒結稀土鐵硼磁體制備過程中，采用該厚帶能獲得更高的磁性能。

中國專利ZL01141410.3公開了一種釹鐵硼合金快冷厚帶及其制造方法，該專利主要包括厚帶的成分、組織及制備方法，未涉及厚帶的晶粒取向。具體內容為：釹鐵硼合金成分為RE(Fe，M)B，其中稀土總量RE為25.0～40.0wt％，是釹、釹+鐠、釹+鏑、釹+鋱、釹+鏑+鐠或釹+鋱+鐠其中一種，M為鈷、銅、鋁、鈮、鉬其中的一種或多種，鈷0～12.0wt％，銅0～1.0wt％，鋁0～1.0wt％，鈮0～3.0wt％，鉬0～5.0wt％，硼0.5～2.0wt％，余量為鐵；釹鐵硼快冷厚帶中α-Fe相為零，主相Nd₂Fe₁₄B晶粒為平行排列的柱狀晶，其寬度為0.2～3.0μm，長度1.0～200.0μm。日本專利JP?2004-143595、JP?09-170055和JP?10-036949報導了稀土鐵硼合金快冷厚帶的成分、組織及制備方法，未涉及厚帶的晶粒取向。主要內容包括：稀土總量R為27.0～34.0wt％，其中R為稀土元素中的一種或多種；富釹相間距(即主相晶粒的寬度)為3～15μm，主相Nd₂Fe₁₄B的體積百分數大于等于88％；制備方法為：將上述成分的合金熔液澆鑄到旋轉的輥輪上，經冷卻后形成帶片。

實踐證明，采用具有織構的稀土鐵硼合金快冷厚帶制備磁體能獲得更高的磁性能。本發明通過以下工序獲得織構：通過調節水冷輥的轉速以控制熱流方向，使熱流方向垂直于輥面，形成沿帶片厚度方向具有織構的稀土鐵硼合金快冷厚帶。本發明織構形成的機理是：調節水冷輥的轉速一方面可以調節冷卻速度，使凝固過程中固液界面前沿保持足夠高的溫度梯度，保證帶片中沿厚度方向的截面基本形成柱狀晶；另一方面，一定的輥輪轉速給厚帶施加一定大小的摩擦力，使厚帶的晶粒在生長過程中發生滑移和轉動。由于稀土鐵硼中主相R₂Fe₁₄B的晶體結構具有層狀結構的特點及其力學性質的各向異性，其滑移面將是基平面，即(00l)晶面，故本發明厚帶基本沿[001]方向擇優取向，形成[001]織構。

技術內容

本發明的目的在于研制出一種具有織構的稀土鐵硼合金快冷厚帶及其制備方法，采用該厚帶能在磁場取向成型過程中提高磁粉的取向度，最終能制備高性能的磁體。

本發明提供了一種具有織構的稀土鐵硼合金快冷厚帶，其特征在于：

(1)快冷厚帶具有沿厚度方向的[001]織構，該織構的取向度至少為50％；

(2)稀土鐵硼合金快冷厚帶的成分為RE(Fe，M)B，其中稀土總量RE代表包括Sc、Y在內的17種稀土元素中的一種或多種，百分含量為25.0～40.0wt％，M為除Fe以外的過渡族元素以及Al、Ga、In、C、N、Si、Ge、Sn、Pb、Mg、Ca其中的一種或多種，百分含量為0～10.0wt％，硼的百分含量為0.8～1.5wt％，余量為鐵。