[發明專利]一種釤鈷燒結永磁體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510078114.2
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104637642B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 周建斌;董建宏
• 申請（專利權）人: 寧波寧港永磁材料有限公司
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;H01F1/08;C22C19/07;C22C30/02;B22D27/04;B22F9/04;B22F3/10
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司33207
• 代理人: 楊高

技術領域

本發明涉及一種釤鈷燒結永磁材料及其制備方法。

背景技術

為了提高釤鈷燒結永磁體的磁能積和矯頑力，一般在釤鈷永磁組成成分上采取添加除釤元素以外的重稀土元素，但釤鈷永磁體的晶形、結構和粒度分布也直接影響剩磁、磁能積和臨界磁場等性能參數，而且影響上述磁性能包含制備工藝的各方面，例如在熔煉工藝中，因為熔體冷卻過程速度過慢容易產生成分偏析，形成枝蔓晶，影響柱狀晶的生長。熔體合金因快淬速凝法制備速凝片工藝復雜，而且必須經兩級磨研，容易破壞磁粉的各向異性和粒度分布。CN102651263A提出在氣流磨或球磨前加入“將合金鑄帶進行氫化歧化反應”步驟能得到3～5μm的磁粉，雖然也提高了磁粉的各向異性，但是增加設備、能源消耗和生產成本。

發明內容

本發明針對釤鈷燒結永磁材料在組成成份和制備工藝中影響磁性提高的問題，提出一種減少成分偏析，防止枝蔓晶產生的方法，并能保證晶粒的完整性，提高其各向異性，以達到提高釤鈷燒結永磁體磁性能的目的。

釤鈷燒結永磁體材料的組成成份為：

一種釤鈷燒結永磁體材料，其組成配比：釤為25～27%wt，鈷為49～51%wt，銅為5～6.5%wt，鋯為3～3.5%wt，鐵為15～18%wt。

釤鈷燒結永磁體材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）熔煉：按金屬元素的組成配比稱重后置于真空感應熔煉爐的坩堝中，抽真空到5×10^-2Pa或以下時，提升功率將熔煉溫度逐步提高至1500℃～1600℃，在氬氣保護下進行精煉，得到均勻的合金熔液；

（2）鑄錠：待熔煉完全后，降低熔煉爐內合金溶液溫度至1300～1400℃左右，并保持2min后，往鑄錠模壁冷卻腔通入冷卻水，再將合金熔液澆注入模腔厚度為10～15mm的鑄錠模腔中；

（3）鑄錠吸氫：澆鑄后4～5min，待鑄錠溫度600～650℃時，充入氫氣8×10^-2Mpa，使鑄錠吸氫氣完全冷卻至室溫，再抽除氫氣，取出鑄錠破碎成小碎塊；

（4）制粉：將上述吸氫后的鑄錠塊用氣流磨研磨，吸氫后的鑄錠結晶沿顆粒晶界斷裂，保證了晶粒完整性，提高晶粒各向異性；

（5）取向成型：在強度為2～3T的磁場中進行預取向，隨后加入強度為4T的瞬間脈沖磁場進行完全取向，然后在壓力為3～5MPa的情況下進行成型，最后在250Mpa壓力下進行冷等靜壓保持5～15min，得成型毛坯；

（6）燒結：將上述成型毛坯在燒結爐中燒結，抽真空２×10^-2Pa時并逐步升溫至1100～1200℃，然后充入0.05～0.1MPa氬氣，在1210℃～1230℃保溫燒結3～5h，再進行2～4小時1180～1200℃的固溶處理和在800～900℃保溫5～8小時，隨后以1℃/min的速度降低至400℃的時效處理，最后快速風冷至室溫。

在熔煉過程中，充入5×10^-2MPa氬氣進行精煉。

在氣流磨制粉過程中可加入分散劑和防氧化劑以提高研磨效率。

上述技術方案的有益效果：在澆鑄過程中，把鑄模腔厚度減小并在模腔壁中通入冷卻水，加快了鑄錠的冷卻速度，減少了元素成分偏析，并且穩定了生產工藝，元素鋯的加入抑制了枝蔓晶的產生，對冷卻后鑄錠進行吸氫，節約了生產步驟，降低能耗；在后續的研磨過程中，使吸氫后的鑄錠結晶顆粒，在氣流磨時沿晶界斷裂，保證晶粒的完整性，提高其各向異性。得到粒度分布集中在3.5-4.5μm之間的磁粉顆粒，使毛坯各點的磁粉顆粒在后期燒結中，所需燒結溫度相同，保證燒結后晶粒大小相同且均勻，提高了燒結永磁體的各項性能，特別是剩磁Br、最大磁能積（BH）max和臨界磁場Hk。

附圖說明

圖1為實施例1氣流磨粉粒徑分布圖。

圖2為實施例2氣流磨粉粒徑分布圖。

圖3為實施例3氣流磨粉粒徑分布圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明做詳細說明。

實施例1：

按以下重量分數稱取原料：釤：23.5%；鈷：51%；銅：5%；鋯：3%；鐵：17.5%。