[發明專利]一種節能環保低碳稀土永磁體的燒結制作方法

無效

• 申請號: 201210058886.6
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN103310968A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 潘樹明
• 申請（專利權）人: 潘樹明
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F7/02;H01F1/053;B22F3/16;B22F3/24
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技術領域：一種節能環保低碳稀土永磁體的燒結制作方法?

背景技術：稀土永磁材料的制作方法有多種，最主要的是粉末冶金方法，當前粉末冶金方法中燒結制作方法，主要的燒結工藝缺陷是燒結方法時間長耗能高，生產率低，影響稀土永磁材料的制作工藝發展不到低碳、環保節能影響高端永磁體的向前發展，?

發明內容：本發明針對上述燒結工藝存在的缺陷，創造新的燒結工藝，?

1、一種節能、環保低碳的稀土永磁合金及其燒結制作方法，其特征在于通過下列方法制得：?

按用戶使用要求，用金屬含量99.95％金屬原料，以質量百分數配料后，經過真空高溫熔煉爐熔煉之后得到的合金錠，經過粗碎細磨到3-6μm粒度粉末，送入磁場中成型的壓機，壓成的毛坯塊裝入真空燒結爐中同時加入吸氣劑抽真空燒結爐中預燒結，按設定燒結溫度方法設定燒結溫度進行高溫燒結，按固相燒結過程進行燒結，燒結過程中排除毛坯收縮產生的廢氣，按控制產品均勻性技術使產品燒結均勻，燒結過程中粉末體燒結時再結晶，運用活化燒結新技術、新方法，物理活化燒結運用時效工藝技術進行時效，最后根據時效制度進行冷卻，?

2、預燒結?

在向燒結爐中加入預燒料同時加入Zr₈₄Al₁₆吸氣劑，在毛坯料入爐燒結時，在燒結爐內毛坯料周圍放入化學性質活潑的容易和氧結合的吸氣物質(稱吸氣劑)，其吸氣物質是Zr₈₄Al₁₆粉吸氣劑和La，Ce，Pr，Nd一種物質(1％～3％)，吸氣劑和永磁材料合金粉末成型后的毛坯同時放入燒結爐中，抽真空到2.5×10^-21.6×10^-3Pa，在1040～1090℃保溫1～2h，在燒結的同時吸氣劑和周圍氧結合，減少毛坯料的氧化機會，爐內燒結過程中被燒結的稀土元素發減少了，有利于提高燒結密度，?

3、燒結溫度的設定?

燒結溫度要低于基本組元熔點，一般設定在絕對熔點的75％-80％，例如稀土鐵基永磁材料(Pr，Nd)₁₆Fe₇₇B₇，其基本組元的熔點是1405℃，則高溫燒結溫度的設定應是：1405×80％＝1124℃或1405×75％＝1053℃，即在1053～1124℃之間去尋找更合適的燒結溫度，根據多年的經驗有兩點特別重要，一個是溫度選低些，保溫時間相長要長些，溫度選上限，保溫時間要短些，另一點特別注意合金化了的毛坯塊其基本組元熔點為2300℃，如果用Nb-Fe合金，則和用金屬Nb要區別對待，一個合格的工藝工程師必須學會使用“相圖”來設計合理的燒結溫度，?

4、高溫燒結保溫時間的設定?

高溫燒結設定保溫時間要考慮燒結料的合金成分、粒度、壓制壓力、純度、氣氛等諸多因素，一個優秀的工藝工程師不僅是通過燒結工藝得到了合格的產品，而且要在燒結中降低成本，通過實驗找出優?化條件，能用燒結1h可以達到目的要求，就不應燒結1.5h、2h，浪費能源，提高成本，要用最短的時間找到優化條件，深入研究燒結過程的熱力學，?

5、固相燒結的過程?

稀土永磁合金采用真空燒結，所用設備是真空燒結爐，將磁場中成型的毛坯料袋裝入燒結爐之后，開始抽真空，到一定真空度升溫，在升溫過程中去除存在壓制的毛坯件孔隙中的氣體，在650～950℃之間要出現真空度下降，當大量氣體排出后，真空度又升上去，在這一階段粉末顆粒之間接觸面積增大，氧化物還原是這階段發生的主要物理化學過程，這一階段顆粒的原始接觸點向接觸面轉化，這種接觸點面轉變成晶粒結合，在接近保溫段的溫度時，通過形核、長大等原子遷移過程形成燒結頸，但顆粒內的晶粒基本不變，燒結體的磁性能，如剩余磁感應強度、矯頑力、密度等隨著顆粒結合面的增大而顯著增加，顆粒的回復(應力的消除)及再結晶，促使吸附氣體和水分的揮發，壓坯內成形劑的分解和排除，?

6、根據權力要求書1所述的燒結過程中排除毛坯收縮產生的廢氣技術，其特征是：在燒結中，將毛坯料裝入爐中，不加熱時，抽真空排除廢氣，廢氣包括毛坯之中微粒之間的廢氣，爐中的水汽，爐子里面各部分表面吸附的一些氣體，當真空度達到要求后，升溫到900℃左右，真空度下降，下降的原因是毛坯顆粒相對密度從0.7～0.8上升到0.95，各晶粒內部因固溶作用成分進一步均勻化，在此前毛坯中存在大量孔隙和吸附狀態的氣體，當這些氣體排除后，真空度又上升，?再繼續升溫，?

7、控制產品均勻性技術?

燒結中控制產品的均勻性，是保證產品質量的關鍵技術，在技術操作中必須做到以下四點：?