[發(fā)明專(zhuān)利]一種高耐腐蝕性和機(jī)加工性的燒結(jié)釹鐵硼的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310749979.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103757515A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亞波;路河樹(shù);史世文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽萬(wàn)磁電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C33/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C33/02;C22C38/12;C22C38/16;H01F1/057
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及釹鐵硼磁性材料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種高耐腐蝕性和機(jī)加工性的燒結(jié)釹鐵硼的制備方法。

背景技術(shù)

燒結(jié)釹鐵硼材料是目前磁能積最高的永磁材料，特別是燒結(jié)釹鐵硼永磁體，其超高的矯頑力和剩磁，使其獲得了“磁王”稱(chēng)號(hào)。高矯頑力和高剩磁使其在應(yīng)用中提供了更大的磁通密度，大大的縮小了設(shè)備的體積。但是隨著釹鐵硼應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，客戶對(duì)燒結(jié)釹鐵硼的耐腐蝕性和可加工性提出了更高的要求。

燒結(jié)釹鐵硼是一種易于在潮濕高溫環(huán)境中而腐蝕破壞的化合物合金。在當(dāng)前條件下，多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的釹鐵硼燒結(jié)永磁體一般通過(guò)電鍍鍍層的手段來(lái)隔絕外部的高溫濕熱環(huán)境來(lái)保護(hù)釹鐵硼永磁體本身不被腐蝕。鍍層保護(hù)的弊端是在鍍層破壞后，釹鐵硼永磁體本身在使用環(huán)境中迅速腐蝕，發(fā)生突然性功能失效，其破壞之前幾乎沒(méi)有明顯預(yù)兆。由于釹鐵硼材料的這種由于迅速腐蝕而導(dǎo)致的突發(fā)性功能破壞使應(yīng)用設(shè)備的失效很難得到有效的預(yù)警。

釹鐵硼的可加工性是釹鐵硼突破應(yīng)用領(lǐng)域的另一個(gè)難題，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異型磁體來(lái)說(shuō)，模壓成型以后，需要對(duì)其進(jìn)行倒角、滾圓、套孔、切削等機(jī)械加工。由于釹鐵硼的硬度高、延展性低，在機(jī)加工過(guò)程中不可避免的會(huì)造成掉角、掉邊、磕斑、刀絲等機(jī)加工損傷。同時(shí)由于永磁體作為提供磁能的儲(chǔ)能材料使用，其外形對(duì)自身性能產(chǎn)生很大的影響，一旦其外部出現(xiàn)機(jī)械硬傷基本代表其功能的失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是提供一種高耐腐蝕性和機(jī)加工性的燒結(jié)釹鐵硼的制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高耐腐蝕性和機(jī)加工性的燒結(jié)釹鐵硼的制備方法，包括以下步驟：

（1）原材料成份：其配方的組成百分比為：釩元素0.26-0.3%，鋅元素1-3%，稀土元素13.8-14.3%，硼元素5.8-6.1%，鐵元素73.22-75.45%，剩余量為其他元素，所述的其他元素為銅、鋁、鈷、釓、鎵、中的一種或幾種；

（2）利用鑄錠工藝制備釹鐵硼合金鋼錠，通過(guò)氫碎和氣流磨工藝制備平均粒度為3-5um的釹鐵硼合金粉末；

（3）將上述得到的釹鐵硼合金粉末在1.0-2.2T的磁場(chǎng)下壓制成型，成型后經(jīng)等靜壓工藝使其密度為4.3-4.7g/cm³；

（4）把經(jīng)等靜壓后的坯體放入高真空燒結(jié)爐中，經(jīng)過(guò)真空度0.05pa下1050-1120℃燒結(jié)3-6h，然后風(fēng)冷或自冷至450-550℃，進(jìn)行3-5h的時(shí)效處理，最后迅速冷卻至70℃以下出爐。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明的釩鋅復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕性和機(jī)加工性的方法是通過(guò)同時(shí)向釹鐵硼中添加釩和鋅兩種元素，并通過(guò)特定的熔煉-氫碎-氣流磨-燒結(jié)工藝來(lái)提高釹鐵硼的耐腐蝕性和可加工性的目的。在添加2at%左右鋅元素的釹鐵硼材料中，釹鐵硼的耐腐蝕會(huì)大大提高同時(shí)磁性能變化不大，當(dāng)添加較微量5at%的鋅元素時(shí)，釹鐵硼的磁性能明顯下降。而0.26at%左右微量釩的添加可有效防止燒結(jié)過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大提高燒結(jié)釹鐵硼磁性能的同時(shí)的材料的高低溫力學(xué)性能得到改善，延展性增強(qiáng)，減少了由于熱震而造成結(jié)構(gòu)損傷的幾率，從而大大提高了釹鐵硼材料在加工過(guò)程中的破壞，提高了加工成品率。在本發(fā)明中通過(guò)使用釩和鋅復(fù)合添加的方法，在保證材料磁性能不變的前提下提高了釹鐵硼材料的耐腐蝕性同時(shí)極大改善了燒結(jié)釹鐵硼材料的加工性能，滿足了高端客戶的需求。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

（1）采用鑄錠工藝制備釹鐵硼鋼錠，其名義成分原子百分比為：

Pr為2.27%，Nd為11.03%，B為6.02%，Dy為0.59%，Co為1.12%，V為0.26%，Zn為1.6%，Al為1.22%，Cu為0.16%，F(xiàn)e為75.73%，

（2）用氫碎-氣流磨工藝進(jìn)行制粉，制粉后釹鐵硼顆粒的平均粒徑為3.5um；

（3）在1.7T的磁場(chǎng)中壓制成型；

（4）將成型后的坯體進(jìn)行130-200Mpa的壓力下進(jìn)行等靜壓5-20秒；

（5）進(jìn)行磁性能測(cè)試盒耐腐蝕失重實(shí)驗(yàn)及實(shí)際生產(chǎn)中切片成品率統(tǒng)計(jì)，失重實(shí)驗(yàn)的條件為壓力2個(gè)大氣壓，溫度120℃，濕度100%RH，時(shí)間72小時(shí)。

通過(guò)上述工藝制備的樣品的性能與普通釹鐵硼對(duì)比列表如下：

實(shí)施例2

（1）采用鑄錠制備釹鐵硼鋼錠，其名義成分原子百分比為：