[發(fā)明專利]鑭鈰摻雜制備低成本燒結(jié)釹鐵硼的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210288015.3
• 申請(qǐng)日: 2012-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN102842400A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周軍;張瑜;孫紅軍;宋偉;劉軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01F1/057
• 分類號(hào): H01F1/057;H01F1/08;B22F3/16;B22F1/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 阮愛農(nóng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種燒結(jié)釹鐵硼的制備方法，特別是利用鑭鈰低成本燒結(jié)釹鐵硼的制備方法。

背景技術(shù)

中國稀土資源占世界已知儲(chǔ)量的80%，而中國稀土資源的70%在包頭。在包頭稀土中La：PrNd=35:25，Ce、Sm含量也較高。釹鐵硼永磁材料的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用量逐日增加，每年市場需求量以接近20%幅度增長，因此鐠釹合金的價(jià)格越來越高，供應(yīng)量十分緊張。然而作為稀土金屬的鑭、鈰等雖儲(chǔ)量較大，卻沒有大的用處，所以鑭鈰價(jià)格相對(duì)于鐠釹便宜很多。在《燒結(jié)釹鐵硼稀土永磁材料與技術(shù)》一書中，周壽增等人研究了鑭、鈰取代鐠釹的作用。文中指出（Nd_1-xLa_x）_15.5Fe₇₇B_5.5合金隨著鑭含量的增加，合金的Js、Br、Hcj和（BH）m都迅速降低；（Nd_1-xCe_x）₁₆Fe₇₇B₇合金隨著鈰含量的增加，合金的Js、Br、Hcj和（BH）m也迅速降低。在《稀土永磁材料及其應(yīng)用》一書中，周壽增提出富La28.9%、富Ce48.2%混合稀土金屬（MM）部分取代Nd的作用。文中指出在（Nd_1-xMM_x）₁₆Fe_76.5B_7.5合金中當(dāng)x<0.4，Br、Hcj緩慢降低；當(dāng)x>0.4，?Br急劇降低。

從上面我們可以看出，隨著鑭、鈰含量的增加磁體性能都會(huì)衰減，但考慮到鑭鈰合金價(jià)格比鐠釹合金便宜很多，在制備低性能燒結(jié)釹鐵硼時(shí)，可以適當(dāng)添加鑭鈰合金取代鐠釹合金。目前通過在熔煉過程中添加部分鑭鈰合金取代鐠釹合金，可以制備出低性能的燒結(jié)釹鐵硼，但此種方法是在損失性能的基礎(chǔ)上降低成本。那么如何改變工藝使得添加鑭鈰替代部分鐠釹合金后，燒結(jié)釹鐵硼材料的性能與不加鑭鈰的相當(dāng)或是有所提高將是研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種利用鑭鈰取代鐠釹燒結(jié)釹鐵硼的工藝方法，即添加特殊工藝處理的鑭鈰粉末替代釹鐵硼中的富釹相，避免鑭鈰過多進(jìn)入釹鐵硼主相，影響磁性能，達(dá)到既提高產(chǎn)品性能又降低產(chǎn)品成本的作用。

本發(fā)明鑭鈰摻雜制備低成本燒結(jié)釹鐵硼的方法，其具體步驟為：

1)利用速凝甩片真空感應(yīng)熔煉爐，將準(zhǔn)備好的釹鐵硼材料在氬氣保護(hù)下，在1400~1600℃溫度下熔煉，熔化的鋼液澆鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0.3~0.5mm厚度的釹鐵硼合金薄片；

2）利用氫破爐，在0.1MPa氫氣壓下吸氫，550℃溫度下脫氫，將釹鐵硼合金薄片破碎成110~150μm左右的釹鐵硼合金粉末；

3）將步驟2）得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成3.5~4.5μm的釹鐵硼合金粉末；

4）將4~8μm的鑭鈰合金粉末加入到步驟3）所得的粉末中，利用三維混料機(jī)混粉3小時(shí)，保證兩種粉末均勻混合；

5）利用磁場壓機(jī)，將步驟4）中混合均勻的粉末在1.7T的磁場下取向成型，再經(jīng)過冷等靜壓，壓力為200MPa，得到密度為4.6~4.8g/cm³的壓坯；

6）將壓坯置于真空燒結(jié)爐中，在1070~1100℃燒結(jié)保溫3~4小時(shí)，在850~950℃一級(jí)回火保溫2~3小時(shí)，在500~600℃二級(jí)回火保溫3~4小時(shí)，最終獲得燒結(jié)磁體，釹鐵硼成分為(PrNdGd)_2936~29.65?(LaCe)_0.99~1.96（FeCoAlCu）_67.63~68.3B_1.05~10.6。

本發(fā)明在釹鐵硼制成粉末后加入鑭鈰合金粉末，以富鑭鈰相存在，替代部分富釹相，起到富釹相的作用。通過本發(fā)明方法制備生產(chǎn)出來的燒結(jié)釹鐵硼有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）與不添加鑭鈰合金的磁體相比，富鑭鈰相熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，易于燒結(jié)，可以降低燒結(jié)溫度，與稀土含量相同、不摻雜鑭鈰的磁體相比，磁性能略有提高，成本明顯下降；（2）與相同名義成分的利用傳統(tǒng)方法在熔煉時(shí)添加鑭鈰合金的相比，矯頑力略有增加，磁能積明顯提高。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明鑭鈰摻雜制備低成本燒結(jié)釹鐵硼的方法，其具體步驟為：