[發明專利]稀土永磁合金材料及其制備工藝

有效

• 申請號: 201210068820.5
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102610347A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 董生智;張有章;馬世光;姚彥軍
• 申請（專利權）人: 江蘇東瑞磁材科技有限公司
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;C22C38/00;C22C30/00;C22C28/00;C21D1/18;B22F3/16
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 路接洲

技術領域

本發明涉及一種永磁材料，尤其是一種稀土永磁合金材料及其制備工藝。

背景技術

釹鐵硼具有極高的磁能積和矯頑力，自釹鐵硼材料問世以來，由于其優異的磁性能被廣泛的應用在各個行業。引起磁性能變化的主要原因是溫度、機械振動及由于環境因素造成磁體氧化腐蝕等。由于釹鐵硼磁性材料的居里溫度只有310°，隨著航空航天技術的發展，對材料的使用溫度要求也越來越高，對釹鐵硼材料的耐高溫性也提出了更高的要求。目前提高釹鐵硼材料溫度穩定性的方法是通過向合金中添加Co、Zr、Zb、Tb、DV、Ga、Mo等元素提高磁體的耐高溫性能。其中Co的加入可以有效提高磁體的居里溫度，提高了磁體的耐高溫性能，但是部分Co進入晶界后形成軟磁相，降低了矯頑力和最大磁能積，又由于Co的資源稀缺和價格昂貴，沒能實現規模化生產。

提高溫度穩定性的另一重要途徑是提高磁性材料的矯頑力，矯頑力主要和磁體顯微組織的結構有關，理想的顯微組織結構模型是：主相是Nd₂Fe₁₄B相，主相晶粒均勻、細小且成規則的球形，主相晶粒周圍被厚度均勻的晶界相包圍。目前提高矯頑力的主要方法就是向合金中添加鋱或鏑等重稀土元素，Tb或Dy的加入部分取代了Nd₂Fe₁₄B主相中的Nd，形成了Tb₂Fe₁₄B或Dy₂Fe₁₄B，由于Tb₂Fe₁₄B和Dy₂Fe₁₄B的磁晶各向異性場高于Nd₂Fe₁₄B的磁晶各項異性場，因此Tb或Dy的加入提高了主相的各向異性場，因此提高了矯頑力。但是由于Tb、Dy等重稀土元素價格昂貴，因此迫切需要一種高矯頑力、高工作溫度、低的重稀土使用量，低成本生產釹鐵硼永磁材料的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種高矯頑力、低重稀土使用量的永磁合金材料及其制備工藝，

本發明所采用的技術方案為：一種稀土永磁合金材料，由S和T兩種合金混合燒結而成，其中S合金的化學式為：R_aFe_bB_cM1_d，其中R為La、Ce、Pr、Nd、Gd、Ho、Tb、Dy或Y稀土元素中的兩種或幾種；R的總含量a：28.5～32wt％；Fe的含量b：62～70.5wt％；B的含量c：0.9～1.2wt％；M1為Al、Cu、Zr、Co、Ga、Mo、V、Zn或Nb元素中的一種或幾種，總含量為d；其中Al的含量：0～1.5wt％，Cu的含量：0～0.5wt％，Co的含量：0～5wt％，Zr、Ga、Mo、V、Zn及Nb的含量均為：0～0.6wt％；

T合金的化學式為：R_xFe_yB_zM2_u，其中R包括La、Ce、Pr、Nd、Gd、Ho、Tb、Dy或Y稀土元素中的兩種或幾種；R的含量x：35～65wt％；Fe的含量y：34～64wt％；B的含量z：0.5～1.2wt％；M2為Al、Cu、Zr、Co、Ga、Mo、V、Zn或Nb元素中的一種或幾種，總含量為u；其中Al的含量：0～2wt％，Cu的含量：0～0.5wt％，Co的含量：0～5wt％，Zr、Ga、Mo、V、Zn及Nb的含量均為：0～0.6wt％；

所述的S合金與T合金中的各部分元素的含量百分比總和為百分之百。

本發明所述的T合金的M2中含有的元素與S合金的M1中含有的元素不完全重復。所述的兩種合金中的元素B可以部分被C取代。

本發明所述的合金材料的主相晶粒由2:14:1四方相結構組成，合金材料的邊界相中按重量百分比含有比主相中更少的Fe、更多的R以及更多的至少一種M2元素。邊界相中的R中的Ho或Dy或Tb或Ho、Dy、Tb的兩種或三種元素組合的含量比主相晶粒中相應元素的含量至少高10％。主相晶粒中不同的R不是均勻分布的，在晶粒的中心區域含有更多的R1，在晶粒的邊緣含有更多的R2；其中R1代表一種或一種以上的R，由其組成的2:14:1合金相具有相對較低的磁晶各向異性場；R2代表一種或一種以上的與R1不同的R，由其組成的2:14:1合金相具有相對較高的磁晶各向異性場。