[發明專利]一種具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料

在審

• 申請號: 201310622023.1
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN103617855A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 蘇廣春;關井和;陳益明
• 申請（專利權）人: 寧波科星材料科技有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08;C22C38/12;C22C38/16;C22C33/04;C22C33/02;C21D1/26;C21D6/00;B22F9/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

1.一種具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于，所述具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料由主相合金與輔相合金混合配置而成；所述主相合金由下列原料按重量百分比配置而成：鐵64.5～68.5％、硼1.0～1.2％、釹30.2～34.3％、鈮0.05～0.4％、鋁0.1～0.4％；輔相合金由下列原料按重量百分比配備而成：鐵50.8～54.2％、硼0.8～1.2％、釹18.9～21.1％、鐠12.8～16.3％、鏑8.9～11.1％、銅0.8～1.2％。

2.按照權利要求1或2所述的具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于，所述主相合金的原料中，鐵、硼與鋁的純度均至少為99.9％，釹與鈮的純度至少為99.8％；所述輔相合金的原料中，鐵、硼與銅的純度至少為99.9％，釹、鐠與鏑的純度至少為99.8％。

3.一種具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料的生產工藝，其特征在于，所述具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料的生產工藝包括如下工藝步驟：

對主相合金與輔相合金分別進行配料、冶煉與鑄錠工序，得到主相合金鑄錠與輔相合金鑄錠；

1）對主相合金鑄錠進行高溫退火工序；

2）對主相合金鑄錠與輔相合金鑄錠分別進行氫爆工序，得到主相合金粉末與輔相合金粉末；

3）將主相合金粉末與輔相合金粉末按照一定比例混合均勻；

4）對主相合金與輔相合金的混合粉末進行研磨、成型、燒結與熱處理工序；

其中主相合金與輔相合金的行配料、冶煉與鑄錠工序，以及主相合金鑄錠的高溫退火工序為：

1.1）按照主相合金與輔相合金的重量百分比取適量原料，將其裝入真空感應冶煉爐的坩堝中，其中主相合金的裝料順序依次為鈮、硼、鐵、釹，并將金屬鋁放置于冶煉爐的加料斗中；輔相合金的裝料順序依次為硼、鐵、鏑、銅、釹、鐠；

1.2）對冶煉爐進行抽真空處理，并對爐內原料進行預熱，完成后向冶煉爐內充入高純度氬氣，使爐內氬氣壓力相對大氣壓為－0.5Mpa；將冶煉爐加熱功率提升至15～20KW，直至爐內金屬全部融化；

1.3）待爐內金屬融化后，加入金屬鋁；以2000至2500℃的溫度對冶煉爐內原料進行加熱，同時進行充分的電磁攪拌；

1.4）利用漏斗將鋼液澆注到冷卻厚度為25至35mm的雙面水冷銅模中，冷卻水溫度為15至30℃，水壓為4MPa，冷卻時間為85至100分鐘；

1.5）打開冶煉爐，取出鑄錠，將其表面打磨光滑，封裝保存；

1.6）將處理后的合金鑄錠置于高真空燒結爐內，并對其進行抽真空處理，完成后對燒結爐內合金鑄錠進行退火處理，將其加熱，升溫速度為5℃/min，直至爐內溫度達到1050至1200℃，并在此溫度環境下保溫6至8小時；

1.7）使主相合金鑄錠隨爐冷卻55至70分鐘，將其取出自然冷卻至室溫；

所述具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料的生產工藝中主相合金鑄錠與輔相合金鑄錠分別進行氫爆工序為：

2.1）將經過退火處理的主相合金鑄錠和輔相合金鑄錠分別破碎成小塊，使其在能夠放入氫爆爐的基礎上料塊盡可能大，并將其分別置入氫爆爐進行氫爆處理；

2.2）對氫爆爐進行抽真空處理后，完成后向其內部通入高純度氫氣，氫氣壓力保持在2MPa；

2.3）待氫爆爐內溫度開始升高，向爐內噴水以降低爐內溫度，使得氫爆爐內溫度保持在80至120℃，期間氫爆爐保持旋轉；

2.4）上述步驟持續1.5至3小時后，停止通入氫氣，并抽空，對爐內氫爆料加熱，加熱溫度為550至800℃，加熱時間為5至7小時，使得主相合金與輔相合金鑄錠均經氫爆后成為合金粉末；

2.5）待加熱結束，采用冷卻水冷卻爐內粉料，冷卻水溫度為15至30℃；

所述具有優良磁體性能的釹鐵硼磁性材料的生產工藝中主相合金粉末與輔相合金粉末混合工序，以及主相合金與輔相合金的混合粉末的研磨、成型、燒結與熱處理工序為：

3.1）對主相合金與輔相合金粉末分別進行篩分，篩分出8目以上的粗顆粒，對其采用機械磨機破碎，破碎后將其與細粉混合，利用混料機混合1.5至3小時；

3.2）將混合均勻的主相合金與輔相合金粉末置入氣流研磨機進行細磨，研磨機內氧含量控制在15ppm；

3.3）將主相合金粉末與輔合金混合粉末分別制成?3至5μm?的細粉后，按90～98：10～2配比混合，同時加入?1‰重量比的抗氧化劑和潤滑劑的混合物后，將其混合1.5至2.5小時；

3.4）采用磁場壓機對上述混合物進行垂直模壓，成型磁場為1.8特斯拉，成型壓力為3MPa，之后采用等靜壓機，對經過模壓處理的混合物進行等靜壓，得到壓制毛坯，等靜壓力為10MPa；

3.5）將上述壓制毛坯在280至350℃的環境下保溫50至70分鐘，380至450℃的環境下保溫50至70分鐘，580至650℃的環境下保溫150至220分鐘；

3.6）將經過上述處理的壓制毛坯以1050至1150℃的溫度高溫燒結，燒結時間為180至300分鐘；

3.7）對燒結后的釹鐵硼磁性材料進行回火處理,第一級回火為在850～930℃的環境下保溫100至130分鐘,第二級回火為在500～640℃的環境下保溫170至200分鐘。