[發(fā)明專利]一種連續(xù)進(jìn)行晶界擴(kuò)散和熱處理的裝置以及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810306660.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN110106334B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王清江;廖宗博;林玉麟;黃長(zhǎng)庚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省長(zhǎng)汀金龍稀土有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/00
• 分類號(hào): C21D9/00;C21D1/773;H01F41/02
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本發(fā)明公開了一種連續(xù)進(jìn)行晶界擴(kuò)散和熱處理的裝置以及方法，其特征在于：所述合金工件或金屬工件連同擴(kuò)散源設(shè)置在相對(duì)獨(dú)立的處理箱內(nèi)，所述裝置包括依序設(shè)置的晶界擴(kuò)散室、第一冷卻室、熱處理室、第二冷卻室、以及設(shè)置在各個(gè)室之間的用以運(yùn)送所述處理箱的運(yùn)送系統(tǒng)，所述第一冷卻室和所述第二冷卻室均采用風(fēng)冷系統(tǒng)，所述第一冷卻室的冷卻風(fēng)溫度在25℃以上、并與所述晶界擴(kuò)散室的晶界擴(kuò)散溫度至少相差550℃，所述第二冷卻室的冷卻風(fēng)溫度在25℃以上、并與所述熱處理室的熱處理溫度至少相差300℃，所述冷卻室的壓力50kPa?100kPa。本發(fā)明提供的裝置可以提升冷卻速率和生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于合金工件或金屬工件的連續(xù)進(jìn)行晶界擴(kuò)散和熱處理的方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼稀土永磁材料是目前磁能積最高的工業(yè)量產(chǎn)化磁體，廣泛應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電、伺服電機(jī)、家電壓縮機(jī)和新能源汽車電機(jī)等領(lǐng)域，相比其他磁體，具有體積小和效率高等優(yōu)勢(shì)。

釹鐵硼材料通常需要通過熔煉、破碎、壓制、燒結(jié)、晶界擴(kuò)散等工序，才能得到高性能的磁體。

CN102177271A中記載了一種晶界擴(kuò)散過程中使用的裝置，其使用一種處理箱，處理箱由上面開口的長(zhǎng)方體形狀的箱部和可在開口的箱部上面靈活裝卸的蓋部構(gòu)成。在蓋部的外周邊緣處的整個(gè)周邊上形成朝下彎曲的凸緣。一把蓋部裝到箱部的上面，凸緣即與箱部的外壁配合(在此情況下未設(shè)置金屬密封墊之類的真空密封件)，即可隔離出與真空室隔絕的處理室。并且，一通過使真空排氣手段運(yùn)轉(zhuǎn)，把真空室減壓到規(guī)定壓力(例如1×10^-5Pa)，處理室減壓到比真空室高的壓力(例如5×10^-4Pa)。在處理箱的箱部?jī)?nèi)以燒結(jié)磁鐵S以及蒸發(fā)材料彼此互不接觸的形態(tài)，隔著隔板上下重疊地收容此二者。可見，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常需要將燒結(jié)磁鐵(受體)和蒸發(fā)材料(供體)放置在一相對(duì)獨(dú)立的空間內(nèi)。

在經(jīng)過晶界擴(kuò)散之后，由于燒結(jié)磁鐵表面稀土元素相對(duì)富集，需要對(duì)其進(jìn)行熱處理。然而，為了提高熱處理過程的一致性，提高升溫速度和冷卻速度，需要將晶界擴(kuò)散過程中放置在處理箱內(nèi)的燒結(jié)磁鐵取出，而將其放置在一帶有通孔的處理箱中，再對(duì)其進(jìn)行熱處理。在這一過程中，燒結(jié)磁鐵表面富集的稀土元素在由于與空氣的接觸而氧化、黑化，在熱處理之后，需要對(duì)燒結(jié)磁鐵表面進(jìn)行表面清潔處理，才能獲得符合要求的燒結(jié)磁鐵產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種連續(xù)進(jìn)行晶界擴(kuò)散和熱處理的裝置，該裝置可以提升冷卻速率和生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品一致性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種連續(xù)進(jìn)行晶界擴(kuò)散和熱處理的裝置，其特征在于：所述合金工件或金屬工件連同擴(kuò)散源設(shè)置在相對(duì)獨(dú)立的處理箱內(nèi)，所述裝置包括依序設(shè)置的晶界擴(kuò)散室、第一冷卻室、熱處理室、第二冷卻室、以及設(shè)置在各個(gè)室之間的用以運(yùn)送所述處理箱的運(yùn)送系統(tǒng)，所述第一冷卻室和所述第二冷卻室均采用風(fēng)冷系統(tǒng)，所述第一冷卻室的冷卻風(fēng)溫度在25℃以上、并與所述晶界擴(kuò)散室的晶界擴(kuò)散溫度至少相差550℃，所述第二冷卻室的冷卻風(fēng)溫度在25℃以上、并與所述熱處理室的熱處理溫度至少相差300℃，所述冷卻室的壓力50kPa-100kPa。

本發(fā)明中，采用單獨(dú)設(shè)置晶界擴(kuò)散室、熱處理室和冷卻室(使用風(fēng)冷系統(tǒng)方式)，并將合金工件或金屬工件連同擴(kuò)散源設(shè)置在相對(duì)獨(dú)立的處理箱內(nèi)，同時(shí)限定冷卻室的冷卻風(fēng)溫度，在物料熱處理完成后，可根據(jù)需要的冷卻工藝，實(shí)現(xiàn)熱處理后高溫段的較快速均勻冷卻，優(yōu)化合金工件或金屬工件的晶界微觀組織相成分和分布。