[發明專利]一種含鈰量高的低成本N40釹鐵硼磁體及其燒結方法

在審

• 申請號: 201710714538.2
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107464643A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 武志剛;盧燎花;劉云中
• 申請（專利權）人: 浙江中元磁業股份有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/16;C22C38/32;C22C38/10;C22C38/14;B22F3/10;B22F3/24
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 施建勇

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，具體涉及為一種含鈰量高的低成本N40釹鐵硼磁體及其燒結方法。

背景技術

近年來，隨著釹鐵硼磁體應用領域的迅速擴張，對原材料的需求已經變得越來越大，但因稀土開采的成本較高且隨著國家調控力度的加大，其材料成本也逐漸加大。價格較高的稀土鐠釹、鈥、釓等元素配入比例較高，鈰含量不超過3（wt%）。在當前價格漲幅過大的情況下，下游市場的價格承受能力比較有限，部分下游企業選擇了使用較便宜的鐵氧體或鋁鎳鈷、釤鈷等材料代替釹鐵硼磁體原材料中的稀土，這給釹鐵硼磁體市場帶來較大的不穩定性。此外，釹鐵硼磁體材料脆性高，規格雜，在電鍍過程中極易出現缺角和尺寸不良等問題。而電鍍后釹鐵硼磁體的報廢量又非常大，僅是成品外觀及尺寸的報廢率就在2~5％之間，因客戶其他方面的要求也時常導致發生不良報廢現象。因此降低燒結釹鐵硼磁體的成本是亟待解決的問題之一。

N40牌號的燒結釹鐵硼磁體是目前傳感器、揚聲器市場需求量較大的磁性材料。現在行業常規制造方法有以下缺陷：(1)在稀土礦石中，鈰的含量。(2)鈰單獨或者聯合添加，但添加量超過4(wt%)后磁性能惡化，不能達到國家標準。

針對現有技術中存在的不足，提供一種含鈰量高的低成本N40釹鐵硼磁體及其燒結方法，其含鈰量≥6(wt%)。

發明內容

本發明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一種含鈰量高的低成本N40釹鐵硼磁體。

本發明的另一目的在于提供上述釹鐵硼磁體的燒結方法。

本發明實現其目的采用的技術方案如下。

一種含鈰量高的低成本N40釹鐵硼磁體，按重量百分比wt%稱取以下原材料通過燒結工藝制備而成：鐠釹﹙Pr-Nd﹚：16~27，鈰﹙Ce﹚：6~10，鈮﹙Nb﹚：0.2~0.5，鋁﹙Al﹚：0.5~1，銅﹙Cu﹚：0.15~1，硼﹙B﹚：0.9~1.1，鈷(Co)：0~1.2，鋯(Zr)：0~0.5，其余為鐵﹙Fe﹚。

所述N40釹鐵硼磁體測試溫度為20℃時性能如下：剩磁Br≥12.8kGs，磁感矯頑力Hcb≥12.2kOe，內稟矯頑力Hcj≥12.6kOe，最大磁能積（BH）m≥41.2MGOe，方形度Hk≥95.9%Hcj。

一種含鈰量高的低成本N40釹鐵硼磁體的燒結方法，包括以下步驟：

步驟1.原料稱重配比：按重量百分比wt%稱取以下原材料：鐠釹﹙Pr-Nd﹚：16~27，鈰﹙Ce﹚：6~10，鈮﹙Nb﹚：0.2~0.5，鋁﹙Al﹚：0.5~1，銅﹙Cu﹚：0.15~1，硼﹙B﹚：0.9~1.1，鈷(Co)：0~1.2，鋯(Zr)：0~0.5，其余為鐵；

步驟2.熔煉鑄片:將步驟1中的原材料依次有序放入真空速凝爐中，待原料充分熔化后靜置，然后澆注形成鱗片狀鑄片，鑄片溫度低于40℃后，將鑄片收集備用；

步驟3.氫碎磨粉：采用氫碎爐對鑄片進行氫碎；

步驟4.磁粉成型：磁粉在全自動磁場成型壓機中成型得到壓坯；

步驟5.燒結：成型后的壓坯進行燒結。

進一步，步驟2中，將步驟1中的原材料依次有序放入真空速凝爐中，加功率預熱30~40分鐘，熔煉溫度1350~1435℃，熔煉時間40~45分鐘，待原料充分熔化后靜置。

進一步，步驟3中，氫碎后，經氣流磨將氫碎粉磨成2.5~3.5um磁粉，在三維混料機中攪拌1~3.5小時，放入不銹鋼桶充入高純氮氣備用。

進一步，步驟4中，磁粉成型時，取向磁場1.8T，成型時壓力4~8MPa，保壓時間30秒。

作為一種優選，步驟5中，成型后的壓坯在真空燒結爐中進行燒結，真空燒結爐的真空度優于5.0×10^-2Pa，加熱升溫，首先進行1020~1100℃燒結3~5小時，隨后進行870~950℃熱處理2~3小時，然后進行460~650℃熱處理3~5小時，最后冷卻至60~90℃得到毛坯，出爐，毛坯的各種參數經檢測合格入庫。