[發明專利]階梯式熱擠壓制備富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁體裝置及方法

有效

• 申請號: 201310049168.7
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103084577A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 姜巨福;王迎
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22F3/20
• 分類號: B22F3/20;H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

1.一種階梯式熱擠壓制備富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁體裝置，其特征在于所述裝置包括上模板(1)、墊板(2)、沖頭固定套(3)、擠壓沖頭(4)、擠壓凹模套(5)、電阻絲(6)、下模板(7)、一級擠壓凹模(8)、二級擠壓凹模(9)和加熱套(13)，上模板(1)的下端面與墊板(2)的上端面固接，擠壓沖頭(4)的一端裝在沖頭固定套(3)內且與墊板(2)的下端面連接，墊板(2)、沖頭固定套(3)及擠壓沖頭(4)的端頭均裝在加熱套(13)，加熱套(13)的上端面與上模板(1)固接，擠壓凹模套(5)內設有一級擠壓凹模(8)且二者均與下模板(7)連接，一級擠壓凹模(8)為圓臺形，一級擠壓凹模(8)的大直徑端沿徑向開有與二級擠壓凹模(9)相匹配的第一圓形沉孔(8-1)，一級擠壓凹模(8)的沿中心軸線開有與第一圓形沉孔(8-1)相連通且與永磁體相對應的階梯圓孔(8-2)，二級擠壓凹模(9)為圓柱體，二級擠壓凹模(9)的底端面開有第二圓形沉孔(9-1)，二級擠壓凹模(9)的上端面開有與階梯圓孔(8-2)連通的第一通孔(9-2)且階梯圓孔(8-2)與通孔(9-2)構成二級階梯圓孔，二級擠壓凹模(9)裝在第一圓形沉孔(8-1)，擠壓沖頭(4)的另一端設在階梯圓孔(8-2)的上部，下模板(7)開有與第二圓形沉孔(9-1)相對應的第二通孔(7-1)，擠壓凹模套(5)設有電阻絲(6)。

2.根據權利要求1所述階梯式熱擠壓制備富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁體裝置，其特征在于所述一級擠壓凹模(8)的母線與底圓直徑之間的角度為5°-10°，擠壓沖頭(4)、一級擠壓凹模(8)和二級擠壓凹模(9)均采用H13鍛坯加工，調質處理至HRC48-52，擠壓凹模套(5)采用5CrNiMo鍛坯加工，調質處理至HRC45-48。

3.根據權利要求1或2所述階梯式熱擠壓制備富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁體裝置，其特征在于所述裝置還包括保溫層(12)，擠壓凹模套(5)的外部套裝保溫層(12)，保溫層(12)的下端面與下模板(7)的上端面固接。

4.一種使用權利要求1所述裝置制備富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁體的方法，其特征在于所述方法包括：步驟一、將富Nd相的Nd2Fe14B粉末和羰基鐵粉利用混粉機混合，混合時間為24-28小時；步驟二、采用攪拌式球磨罐對混合均勻的粉末進行球磨；步驟三、利用冷壓模具在液壓機上將球磨后的粉末冷壓成坯；步驟四、利用真空熱壓爐對步驟三制得的冷壓坯進行真空包套，包套完畢利用焊接方法將過盈配合的鋼套10和蓋進一步焊接，使其成為一體化；步驟五、將上模板(1)與擠壓機活動橫梁固定，通過加熱套(13)對擠壓沖頭(4)進行加熱，加熱功率為3kW-5kW，加熱溫度為450℃-500℃，利用電阻絲(6)對一級擠壓凹模(8)和二級擠壓凹模(9)進行加熱，電阻絲(6)的加熱功率為7kW-8kW，一級擠壓凹模(8)和二級擠壓凹模(9)加熱溫度至475℃-525℃；步驟六、將包套后的冷壓坯進行加熱，加熱溫度至1075℃-1125℃，保溫18min-22min；步驟七、將加熱后包套的冷壓坯一起放入一級擠壓凹模(8)，開啟擠壓機進行擠壓至一定距離45mm-50mm，擠壓比為4-4.5，擠壓余厚為3-5mm；步驟八、啟用擠壓機的擠壓回程開關，使擠壓沖頭(4)迅速升起，然后迅速加入預熱石墨墊塊；步驟九、再次合模實施快速擠壓，利用石墨墊塊將擠壓余厚部分從二級擠壓凹模(9)的底部擠出，擠壓比為3-3.5；步驟十、再次啟動擠壓機的回程開關，擠壓沖頭(4)回程，將另一個完成加熱保溫的冷壓坯放入放入一級擠壓凹模(8)，重復步驟七至步驟九。

5.根據權利要求4所述的制備永磁體的方法，其特征在于步驟一中Nd相的含量為5wt％-8wt％。

6.根據權利要求4所述的制備永磁體的方法，其特征在于步驟二中球料比一般在22-25之間，球磨時間為6.5小時-7小時之間，攪拌式球磨罐采用密封圈密封，球磨過程利用氬氣保護。