[發明專利]一種稀土鈷永磁材料的燒結和回火方法

有效

• 申請號: 201310668207.1
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103632787A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 譚春林;李彬;羅明
• 申請（專利權）人: 湖南航天工業總公司
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;H01F1/08;C22C1/05;C22F1/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中

技術領域

本發明屬于稀土鈷系永磁材料技術領域，具體涉及一種稀土鈷系永磁材料的燒結和回火方法。

背景技術

稀土鈷永磁材料自上世紀六十年代被發明以來，作為當時磁性能最好的永磁材料而獲得了大量應用，隨著上世紀八十年代稀土鐵硼永磁材料出現后，稀土鈷永磁材料的應用受到很大的沖擊，市場占有率大大萎縮。但稀土鈷永磁材料具有耐高溫、耐腐蝕和較高磁能積的優勢，在軍用領域的應用難以替代，特別是要求工作溫度在300℃～500℃的范圍時；而且稀土鈷永磁材料具有極低的溫度系數，甚至出現正溫度系數的產品。盡管稀土鈷永磁材料所需的鈷含量較多，價格較昂貴，但隨著稀土鐵硼永磁材料所需的重稀土元素鏑、鋱的價格上漲，即使是工作溫度在200℃下，稀土釹鐵硼永磁材料的價格已比稀土鈷永磁材料的價格高，所以稀土鈷永磁材料的市場呈上升趨勢，市場容量快速增長。

由于稀土鈷永磁材料中所使用的主要稀土元素為釤，且釤的飽和蒸汽壓較大，在燒結和回火等高溫條件下很容易揮發，特別是產品表面的釤揮發后，表面釤含量降低，使材料內外產生一定的濃度梯度，導致產品性能不一致，材料性能下降，加工成磁鋼時需要將性能偏低的外層去除，造成較大的浪費，降低成品率，提高生產成本。目前防止釤揮發的措施主要是在燒結和回火過程中往爐膛內充氬氣保護，氬氣可以起到防止氧化和均勻溫度的作用，但對抑制釤的揮發沒有特別明顯的效果，因為氬氣無法在爐膛內提高釤的蒸汽分壓。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種稀土鈷永磁材料的燒結和回火方法，以降低稀土鈷永磁材料產品在燒結和回火過程中的釤揮發量，提高產品合格率，降低生產成本。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

所述稀土鈷永磁材料的燒結和回火方法包括如下步驟：

（1）在燒結爐承燒盒內的底部放置石墨板，將稀土鈷永磁材料樣品放置于石墨板上；或者將稀土鈷永磁材料樣品直接置于承燒盒內，然后在承燒盒頂部蓋上石墨板；

（2）在承燒盒內放置若干塊氧化釤和鑭混合粉末壓制而成的塊狀物；或者在承燒盒內底部的石墨板上鋪灑一層氧化釤和鑭混合粉末，使稀土鈷永磁材料樣品處于鋪灑有一層氧化釤和鑭的混合粉末的石墨板上；

（3）在燒結爐內依次進行稀土鈷永磁材料樣品的燒結和回火。

其中，步驟（2）中所述氧化釤和鑭混合粉末中氧化釤和鑭的質量比為（0.8～1.5）:1。

步驟（3）中所述燒結包括如下步驟：

（1）關閉爐門，抽真空，控制燒結時爐內真空低于0.08Pa后以2℃/min～6℃/min的升溫速率使爐內溫度升至200℃～400℃，保溫10?min～60min；

（2）升溫至700℃～900℃，保溫10?min～60min；

（3）升溫至1050℃～1190℃，保溫10?min～60min，保溫完成后充入氬氣至爐內壓力為-0.06?MPa～-0.01MPa；

（4）升溫至1170℃～1250℃，保溫30?min～90min；

（5）冷卻至1150℃～1190℃，保溫30?min～90min；

（6）采用風冷或空冷等方式使爐內溫度快速冷卻到室溫，完成燒結。

步驟（3）中所述回火包括如下步驟：

（1）在燒結之后，抽真空并向爐內充氬氣至爐內壓力為-0.06?MPa～-0.01MPa，然后使爐內溫度升至400℃～500℃，保溫30min；

（2）升溫至780℃～900℃，保溫8h～24h；

（3）以0.3℃/min～0.7℃/min的速度冷卻到400℃～500℃，控制保溫時間≤10h，然后采用風冷或空冷等方式快速冷卻至爐內溫度低于80℃，完成回火。

經檢測，經上述處理后的稀土鈷永磁材料樣品表面的釤無揮發，含量與中心一致。

本發明所用燒結爐為本領域常用燒結爐。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：