[發明專利]燒結1千克～5.5千克釹鐵硼永磁材料的制備工藝

有效

• 申請號: 201310025882.2
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103060658A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王志遠;吳濱;劉國祥;肖暾;呂殿國
• 申請（專利權）人: 徐州金石彭源稀土材料廠
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;C22C38/00;C22C33/04;C21D1/18;C21D9/00;H01F1/057;H01F1/08
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 劉新合

技術領域

本發明涉及一種燒結釹鐵硼永磁材料的制備工藝，具體是一種燒結1千克～5.5千克釹鐵硼永磁材料的制備工藝，屬于燒結釹鐵硼材料的技術領域。

背景技術

目前釹鐵硼永磁材料廣泛應用于電子、汽車、能源、機械等領域。隨著科學技術的發展，對釹鐵硼永磁材料尺寸和性能要求越來越高，如風力發電領域、核磁共振就需要大塊磁體。

按照現有的方法，當質量大于1千克時，其制備工藝難度增大，很難壓制成型，當質量達到1.5千克～5.5千克時更難于壓制成型。加大壓力時，由于力的作用與反作用，中心無壓力，上部壓力大就開裂，壓力小就不成型。目前燒結釹鐵硼永磁材料的方法僅采用一次回火處理，制備出釹鐵硼永磁材料的磁性能不是很理想，快速冷卻方式也易使得釹鐵硼永磁材料開裂或有暗裂紋。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種燒結1千克～5.5千克釹鐵硼永磁材料的制備工藝，可生產出大尺寸、高性能的釹鐵硼永磁材料，以滿足目前對釹鐵硼永磁材料尺寸和性能要求越來越高的需要。

為了實現上述目的，本發明燒結1千克～5.5千克釹鐵硼永磁材料的制備工藝，包括以下步驟：

⑴配料：根據不同牌號釹鐵硼設計具體成分配料。

⑵熔煉：用速凝甩帶爐熔煉制成鑄片，也就是說是在速凝甩帶爐內將配好的各種金屬原料按熔點由高到低，從下往上開始擺料，完畢后合上甩帶爐蓋，開始抽真空，待真空抽好后將金屬全部熔化并利用電磁攪拌原理將熔化的金屬攪勻，將合金鋼液倒在一個轉速為20轉/分～40轉/分的水冷輥上將鋼液速冷成薄片，薄片的厚度為0.25mm～0.50mm。

⑶制粉工序：第一步氫碎：將釹鐵硼合金薄片置于氫氣環境下，其中氫氣純度為99.9％、壓力不小于0.3Mpa，使之膨脹爆裂而破碎，使薄片變為粗粉；第二步氣流磨：在氮氣環境下，其中氮氣純度為99.9％、壓力不小于0.3Mpa，用高壓氮氣流將攪拌后的粗粉吹起，通過相互之間的碰撞使粒度變小，成為細粉，并通過分選輪分選出所需粒度要求的磁粉吹到不銹鋼罐內。

⑷成型工序：根據要求選擇相應的模具，稱取一定量的磁粉，在壓制前，對松散磁粉進行充磁取向，將原本磁極無序排列的磁粉在磁場作用下重新有序排列，然后退磁，使得磁粉沒有剩余磁性，壓制時磁粉間不相互排斥、易成型；使用壓機壓制成型后，壓機后面的工作人員使用軟質東西直接將壓制好的磁塊推至有機玻璃板上，將壓制成型的磁塊托出，然后進行真空包裝、等靜壓處理、剝油。

⑸燒結工序：將成型后的毛坯放入真空燒結爐中，抽真空，升溫燒結，使得產品重新致密化和合金化，通過一級回火和二級回火及爐內惰性氣體冷卻的方式來實現產品在磁性能方面的達標，燒結工藝如下：將成型后的毛坯放置在真空燒結爐中，在5.0×10^-2Pa～1.0×10^-3Pa真空條件下升溫至1050℃～1100℃，保溫3h～4.5h后充氬氣隨爐冷卻至700℃～850℃啟動風機冷卻至200℃，然后升溫至920℃～980℃進行回火處理，保溫2h～3h后充氬氣隨爐冷卻至700℃～850℃啟動風機冷卻至150℃，再升溫至520℃～600℃二級回火處理，保溫3h～4h后啟動風機使之冷卻至100℃出爐。

進一步，步驟⑷中所述的磁場采用直流脈沖磁場，且磁場取向不小于0.6T～2T。

本發明的有益效果是：采用合適的充磁和退磁，使得磁粉在有序排列后沒有剩余磁性，壓制時易成型；將壓制好的磁塊推至有機玻璃板上，則成型的磁塊就被拖出，解決壓制脫膜后產品質量大時易裂、不容易拿起的問題；采用兩次回火處理可以有效改善磁體中富釹相的成分、形貌和分布，使富釹相均勻地沿Nd₂Fe₁₄B主相晶界分布，從而得到磁性能更好的磁體；在爐溫降至700℃～850℃時才啟動風機冷卻的方式主要是為了防止急冷，減少大塊釹鐵硼永磁材料的開裂、起層，使得制備釹鐵硼永磁材料的尺寸增大。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。

本發明采用合適的充磁電流和退磁電流，使得產品充磁取向以后沒有剩余磁性，即使產品質量大也易壓制；使用壓機壓制成型后，壓機后面的工作人員使用軟質東西直接將壓制好的磁塊推至有機玻璃板上，將壓制成型的磁塊托出，然后進行真空包裝、等靜壓處理、剝油（所謂剝油，是指將等靜壓后的產品包裝拆掉）；采用合適的燒結工藝和冷卻工藝。

實施例1：本實施例中燒結1.5千克釹鐵硼永磁材料按下列步驟生產：

⑴配料：根據不同牌號釹鐵硼設計具體成分配料。