[發(fā)明專利]一種高度≤30mm圓柱或環(huán)型燒結釹鐵硼的燒結方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410134426.6
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103962555B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 王志遠;劉建國;劉木根;吳濱;呂殿國;肖暾;曹斌
• 申請（專利權）人: 江蘇金石稀土有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;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: 張榮亮

技術領域

本發(fā)明涉及一種燒結釹鐵硼的燒結方法，特別是涉及一種高度≤30mm圓柱或環(huán)型燒結釹鐵硼的燒結方法。

背景技術

燒結釹鐵硼的燒結是指為了進一步提高磁體的性能和使用性，改進粉末間的接觸性質，提高強度，使磁體具有高性能的顯微組織特征，需要將生坯加熱到粉末基體相熔點以下的溫度并保溫一段時間的工藝。

常規(guī)的真空燒結流程：成型→等靜壓→將耐高溫材料平鋪在兩個磁體接觸面之間（相當于壓制生坯產品）→擺放在燒結料盒中→充惰性氣體保護→進爐→抽真空→加熱→回火。

將粒徑在10um～60um耐高溫材料粉料,如石墨粉、氧化鋁粉、氧化鎂粉、或耐高溫陶瓷中的一種，解決了產品在燒結過程中不發(fā)生燒熔問題，可是由于10um～60um耐高溫材料粒度細，抽真空時極易進入真空系統(tǒng)，對主閥，粗抽閥、閥滑泵缸體造成損害，降低設備使用壽命。

燒結釹鐵硼的料盒尺寸大多為300mm*220mm*65mm或320mm*240mm*(75～80)mm，300公斤燒結爐，制備常規(guī)Ф9mm～Ф33mm,釹鐵硼圓柱時料盒能擺40～45盒，折重約為400公斤，設備利用率≥100%。

但是，當燒結高度小于30mm的小圓柱時，以Ф9（±0.05）mm*30（±0.05）mm的為例，燒結后毛坯產品Ф9.6mm*31mm，壓制生坯尺寸為Ф11.5mm*42mm，使用料盒300mm*220mm*65mm單層能裝此磁柱306支，折合質量為16.8克/支，即5.14公斤/盒，300公斤燒結爐裝料量僅為205.6公斤～231.3公斤；制備Ф50mm～Ф100mm圓餅，每盒放置兩個，1.942公斤/個；每盒裝料量為3.884公斤，300公斤燒結爐裝料量為僅為155.36公斤～174.78公斤；當燒結(Ф150mm～Ф200mm)*30mm時，每盒僅能裝1個圓片，3.974公斤/個，300公斤燒結爐裝料量僅為158.96～178.83公斤，設備利用率降低到35.32%～37.35%，而且，小圓片之間容易造成料料相粘連。同時，當燒結直徑≥50mm的圓餅或圓環(huán)釹鐵硼時，由于是直接放置于料盒底部燒結，產品在進行收縮時容易與料盒造成粘連、造成產品開裂。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種高度≤30mm圓柱或環(huán)型燒結釹鐵硼的燒結方法，能夠解決燒結時的開裂和氣孔問題，提高產品合格率。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

本發(fā)明的一種高度≤30mm圓柱或環(huán)型燒結釹鐵硼的燒結方法，是將釹鐵硼置入燒結爐內，真空狀態(tài)下加熱至1050～1115℃后保溫，燒結時，在室溫至（300～380）℃階段升溫速率為4℃/分鐘，（300～380）℃至（1050～1115）℃階段將升溫速率控制在1℃/分鐘。

同現(xiàn)有的真空燒結工藝相比，本發(fā)明的釹鐵硼燒結方法，采用緩升溫的工藝，即燒結時，在室溫至（300～380）℃階段升溫速率為4℃/分鐘，（300～380）℃至（1050～1115）℃階段將升溫速率控制在1℃/分鐘，能夠避免開裂和氣孔，使產品合格率大大提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的燒結操作流程示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明進行說明。

在生坯的燒結過程中，將發(fā)生一系列的物理化學變化。首先，粉末顆粒表面吸附的氣體（包括水蒸氣）排除，有機物（如等靜壓中可能沾上的油或者添加的抗氧化劑和潤滑劑等）的蒸發(fā)與揮發(fā)，應力的消除，粉末顆粒表面的氧化物的還原，變形粉末顆粒的回復和再結晶。其次，原子擴散，物質遷移，顆粒之間的接觸由機械接觸改為物理化學接觸，形成金屬鍵和共價鍵的結合。最后，粉末間的接觸面擴大，出現(xiàn)燒結頸，接下來是燒結頸長大，密度提高，晶粒長大等。粉末生坯的孔隙率大，表面積也大，因此表面能也大，同時還具有晶格畸變能，使粉末生坯整體上處于高能狀態(tài)。從能量的角度來看，這是不穩(wěn)定的，具有自發(fā)地燒結與粘結成一個致密體的傾向和驅動力。因此，在一定溫度的條件下，即動力學允許的情況下，粉末顆粒間的接觸將由點到面，以便減少表面積和表面能。隨著顆粒間的接觸面的擴大，生坯開始收縮和致密化，最后成為一個燒結體。簡言之，燒結就是粉末結合體由生坯變?yōu)槊鞯倪^程。

本發(fā)明的燒結工藝過程：