[發明專利]在線滲Dy的Nd-Fe-B永磁速凝鱗片及制造方法

有效

• 申請號: 201210195517.1
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102693800A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 朱明剛;李衛;馮海波;李巖峰;黃書林;李安華;汪旭超;孫威;孫亞超
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;B22D11/06;H01F41/02
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于稀土永磁材料技術領域，特別是涉及一種在線滲Dy的Nd-Fe-B永磁速凝鱗片及制造方法。

背景技術

目前，稀土永磁行業內主要采用日本生產的多室連續滲Dy裝備，其價格昂貴通常根據工作時的多少，價錢在1200-2600萬元范圍，且工藝復雜，且滲鏑時間長。本發明提供的Nd-Fe-B速凝合金帶在線滲Dy技術，設備改造成本低，滲Dy效率高，極大地降低了原材料的損耗和生產能耗。另一方面，在現有技術中，人們利用快速凝固鑄片（簡稱：速凝鱗片或速凝片）作為母合金，通過后續的磨粉、磁場取向成型、燒結等工藝制備高性能永磁材料。由于要求控制澆鑄鋼液的溫度漂移在較窄范圍，而實際操作中難以控制，致使速凝鱗片邊緣與中部厚薄不均，成分與結構不均勻，主相成分仍有可能偏離化學計量比。而且現有技術制備出的Nd-Fe-B永磁速凝合金帶的織構度較低，難以得到表面光滑、平整、成分均勻的速凝鱗片。早在20世紀50年代，法國就開始對電磁場中的凝固現象進行了研究，并把電磁凝固技術應用在板材的連鑄中，以圖實現高速連鑄，無缺陷連鑄。目前，各國都注重發展電磁技術的應用研究，主要集中在各種有色金屬合金制造中，如鋁合金、低熔點的Pb-Sn合金、Fe-C合金及一些復合材料等方面。但在以往的研究中，還沒有將電磁凝固技術用于Nd-Fe-B永磁速凝鱗片制備方面的報道，特別是像本發明這樣，在速凝輥的兩側施加電磁場（見圖1、2），通過調整電磁場的屬性（直流或交流）和頻率，對Nd-Fe-B永磁速凝鱗片進行電磁力處理，保證了高熔點、活潑金屬的無污染熔煉，明顯的減少了縮孔、夾雜等材料晶格缺陷，容易得到宏觀上表面光滑、平整，微觀上晶粒細小、組織致密、成分與結構均勻，且織構度較高的速凝鱗片。

利用本發明給出的Nd-Fe-B速凝鱗片電磁凝固技術，可以制備高質量速凝鱗片，用于生產綜合磁性能H_cj(kOe)+(BH)_max(MGOe)>70的磁體。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在線滲Dy的Nd-Fe-B永磁速凝鱗片及制造方法，得到可生產高性能永磁體的速凝鱗片。

本發明的永磁速凝鱗片的化學式為：(Nd,R_輕)₂Fe₁₄B，其中，?R_輕為Ce、La?或Pr，?R_輕的含量占總稀土含量的10%-60%，(重量%，以下同)。

化學式中各成分的重量百分數為：Nd?26-33%，R_輕10-40%，Fe?57-68%，B?1-1.2%，Co?3-10%；其中，所述輕稀土R_輕為Ce、La或Pr的組合，至少包括Ce：?0-35%或La?：0-10%、Pr：?0-15%；另外還包括微量元素：Ga：0-1%，Cu：0.5-2%，Al：0.5-1.5%或?Nb：0.1-0.6%。

本發明的制造方法包括如下工藝步驟：

（1）按化學式(Nd,R_輕)₂Fe₁₄B各成分的重量百分含量配制原料，將配比好原料裝進坩堝，抽真空至(1-5)×10^-4Pa，送中頻電流使其完全熔化，且合金液溫度上升至1400-1700℃時，使合金液成分混合均勻；

化學式中R_輕為Ce、La?或Pr，?R_輕的含量占總稀土含量的10%-60%；

化學式中各成分的重量百分數為：Nd?26-33%；R_輕10-40%；Fe?57-68%；B?1-1.2%；Co?3-10%；其余是由于原料純度所帶來的微量雜質；其中，所述輕稀土R_輕為Ce、La或Pr的組合，至少包括Ce?0-35%或La?0-10%、Pr?0-15%；另外還包括其他微量元素：Ga?0-1%;?Cu?0.5-2%;?Al?0.5-1.5%；?Nb?0.1-0.6%。

（2）開啟導流槽和冷卻輥表面上方的電磁場控制系統，采用頻率范圍在1500-12000Hz之間的交變磁場，磁場可調范圍在0.1-0.5T之間，產生磁場的線圈平面平行與輥面，使磁場垂直于輥面。線圈與輥之間有耐火材料相隔，避免導線與速凝鱗片接觸或由于過熱導致導線熔化（見圖1、2）。也可用耐高溫釤鈷磁體做成磁輥，以提供垂直于輥面的靜磁場。