[發(fā)明專利]一種高韌性釤鈷永磁體的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610377494.4
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN105931777B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭艷;董建宏;馬漢云;周建斌;盛名忠;吳承祖
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波寧港永磁材料有限公司
• 主分類號: H01F1/055
• 分類號: H01F1/055;H01F41/02;C22C19/07;C22C30/02;C22C30/00;B22F9/04
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)33243
• 代理人: 張向飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稀土永磁材料領(lǐng)域，確切地說是一種高韌性釤鈷永磁體。

背景技術(shù)

釤鈷磁鐵是第二代稀土永磁鐵，主要分為1：5型(SmCo5)和2：17型(Sm2Co17)兩種。其主要特點是磁性能高，溫度性能好。最高工作溫度可達250-350攝氏度。與釹鐵硼磁鐵相比，釤鈷磁鐵更適合工作在高溫環(huán)境中。很適合用來制造各種高性能的永磁電機及工作環(huán)境十分復(fù)雜的應(yīng)用產(chǎn)品。另外，釤鈷磁鐵的抗銹蝕能力極強，其表面一般不需要電鍍處理。

但是稀土永磁材料力學(xué)性能普遍較差，尤其是釤鈷稀土永磁材料極具脆性，缺乏延展性，不易加工成復(fù)雜的形狀或特別薄的片狀和薄壁的圓環(huán)，以及在產(chǎn)品加工或工序周轉(zhuǎn)、檢驗、充磁過程中極易引起缺角，其斷裂韌性僅為1.5～2.5MPa.m1/2，抗彎強度為80-140MPa，后續(xù)機械加工時極易碎裂，使加工成本大幅度提高，嚴重制約了其應(yīng)用范圍和深加工，不利于我國作為稀土大國向高端產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。隨著釤鈷永磁越來越多地應(yīng)用于小型化和高精度儀器儀表，在精度、可靠性等方面都對其力學(xué)性能提出了更高的要求。釤鈷稀土永磁作為一種重要的功能材料，國內(nèi)外主要致力于其磁性能的研究，而對力學(xué)性能研究較少，如何解決在提高材料強韌性的同時又能保持其優(yōu)異的磁性能這一問題越來越具有挑戰(zhàn)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有釤鈷永磁體力學(xué)性能不強的缺陷，提供一種高韌性釤鈷永磁體的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高韌性釤鈷永磁體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)配制原料成分包括：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；

(2)把配制好的所述原料置于真空熔煉爐中，在溫度1500℃～1600℃，氬氣保護下熔煉得到均勻的合金熔液；

(3)把所述合金熔液冷卻至1300～1400℃，澆入鑄錠模腔中，得到鑄錠；

(4)將鑄錠經(jīng)氫破后得到氫破產(chǎn)物；

(5)步驟(4)所述氫破產(chǎn)物中加入銀、分散劑和防氧化劑，然后投入氣流磨中粉碎成磁粉；

(6)將所述磁粉經(jīng)脈沖磁場取向后，制成壓胚，加壓燒結(jié)得到永磁體。

鑄錠吸氫后使用氣流磨進行粉磨，能使保證磁粉晶粒完整性，可以使結(jié)晶顆粒沿晶界斷裂，保證晶粒的完整性，提高其各向異性。隨后，通過對粉粒度進行分選，并且是在氮氣的保護下，制備出粒度分布集中在3.5-4.5μm的明顯細化的磁粉顆粒，使毛坯各點的磁粉顆粒在后期燒結(jié)中，所需燒結(jié)溫度相同，保證燒結(jié)后晶粒大小相同且均勻，提高了燒結(jié)永磁體的斷裂韌性性能，特別是剩磁Br、最大磁能積(BH)max和臨界磁場Hk。

進一步地，步驟(5)中加入銀的質(zhì)量為氫破產(chǎn)物質(zhì)量的0.04％～0.06％。銀粉可以提高永磁體的機械性能。

進一步地，步驟(5)中分散劑為聚環(huán)氧乙烷烯丙基醚，所述分散劑質(zhì)量為氫破產(chǎn)物質(zhì)量0.02％～0.05％。分散劑可以提高氣流磨過程中磁粉的分散性，得到的晶粒也明顯細化。

進一步地，步驟(5)中防氧化劑為脫水山梨醇及硬脂酸甘油脂的混合物，所述防氧化劑質(zhì)量為氫破產(chǎn)物質(zhì)量的0.02％～0.05％，防氧化劑可以防止磁粉在氣流磨過程中被氧化，導(dǎo)致燒結(jié)后的永磁體產(chǎn)品的性能不穩(wěn)定，甚至報廢。

進一步地，步驟(5)中氣流磨粉碎成磁粉的粒徑為3.5-4.5μm。

進一步地，所述步驟(2)中真空熔煉爐抽真空至不高于5×10^-2Pa。

進一步地，步驟(5)中所述氣流磨粉碎時使用純度99.99％的高純氮氣作為粉碎氣體。

進一步地，步驟(5)中添加的銀為粒度為20～50μm的銀粉。

本發(fā)明的有益效果是：

采用全氣流磨制粉時添加少量Ag元素以及適量分散劑和防氧化劑的混合物，得到晶粒明顯細化，保證燒結(jié)后晶粒大小相同且均勻，提高了燒結(jié)永磁體的斷裂韌性性能，特別是剩磁Br、最大磁能積(BH)max和臨界磁場Hk。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例1

一種高韌性釤鈷永磁體的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制原料成分包括：釤為26％wt，鈷為50％wt，銅為5％wt，鋯為3％wt，鐵為16％wt；

(2)把配制好的所述原料置于真空熔煉爐中，真空熔煉爐抽真空至4×10-2Pa，在溫度1500℃，氬氣保護下熔煉得到均勻的合金熔液；