[發(fā)明專利]一種R-T-B永磁合金的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811084176.4
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109161784A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 嚴長江;錢尼健
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波科田磁業(yè)有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/06;C22C38/10;C22C38/14;C22C38/16;H01F1/053
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發(fā)明提供一種R?T?B系永磁合金的制備方法，該合金原料放入坩堝中，在中頻電源加熱下，并在氬氣氣氛中熔煉，熔煉溫度是1450℃～1520℃，熔煉后在1400℃～1460℃澆注到過渡包中，過渡包中有恒流裝置，過渡包中的鋼液流到表面粗糙度為50μm～200μm的冷卻輥上，隨著冷卻輥旋轉(zhuǎn)而脫離出冷卻輥，冷卻輥的冷卻速度為800℃/s～2000℃/s，最終獲得厚度為0.25～0.45mm的鑄片收集在冷卻槽中。通過這種方法可以獲得良好柱狀晶組織且α?Fe枝晶和等軸晶區(qū)的R?T?B永磁合金，能制備磁性能優(yōu)異的燒結(jié)永磁體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土磁性功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無等軸晶區(qū)的 R-T-B永磁合金的制備方法。

背景技術(shù)

作為在永磁體中也具有最大磁能積的R-T-B系永磁合金構(gòu)成的磁體，由于其高性能，因此應用在電子、醫(yī)療和汽車行業(yè)等眾多領(lǐng)域。由這種R-T-B系永磁合金構(gòu)成的磁體應用的電動機能夠提高工作效率。近年來，一方面，市場對節(jié)能的要求在不斷提高，另外一方面，R-T-B系永磁合金的耐熱性也在不斷改善，這促使了應用于家電、汽車等各種電動機的R-T-B系永磁合金磁體的使用量不斷增大。

R-T-B系永磁體不僅有作為強磁性相的R₂T₁₄B作為主相，而且有非磁性的富R相。由于R-T-B永磁合金中的稀土元素R易于氧化，因此一般在真空或氬等惰性氣體中進行熔煉。此外，為了采用粉末冶金法由鑄造后的R-T-B永磁合金制造燒結(jié)磁體，通常需要將熔煉的合金破碎磨成2.5～3μm的合金粉末后再取向壓制成型，并在燒結(jié)爐中以約1000～1100℃的高溫進行燒結(jié)，然后，進行熱處理、機加工，從而形成燒結(jié)磁體。

采用傳統(tǒng)的鑄錠工藝生產(chǎn)母合金，由于合金熔液的冷卻速度慢，柱狀晶生長偏大，同時容易出現(xiàn)軟磁性的α-Fe枝狀晶和富R相聚集，不利于制造高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體。目前，生產(chǎn)中常用的R-T-B永磁合金鑄錠的制備技術(shù)是速凝鱗片技術(shù)。它是將熔煉的合金溶液以一定的流速和流量澆注到具有一定轉(zhuǎn)速的冷卻輥上，這種方法可以將鑄錠的厚度大大降低。通過這種工藝可以抑制α-Fe的生成和富R相的聚集，具有較為明顯的柱狀晶結(jié)構(gòu)，富R相分布較均勻，氧含量較低，使2:14:1主相以片狀晶的形式存在，滿足了制備高性能釹鐵硼磁體的要求。鑄片的微結(jié)構(gòu)是影響燒結(jié)磁體微結(jié)構(gòu)和永磁性能的關(guān)鍵因素。但是，還不能完全避免α-Fe枝狀晶的存在，且在鑄片貼近輥面附近會出現(xiàn)細小等軸晶，這都會影響磁體的性能。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)熔煉溫度、澆注溫度和冷卻速度等參數(shù)，獲得良好柱狀晶組織且柱狀晶均勻細小，富R相均勻分布在柱狀晶的晶界上，完全不含α-Fe 相及等軸晶區(qū)的R-T-B永磁合金。

當下的生產(chǎn)中，R-T-B永磁合金鑄片的組織中存在細小等軸晶，對磁體的性能會有一定的影響。那么優(yōu)化鑄片工藝，減少等軸晶的含量或者完全避免等軸晶的出現(xiàn)，提高磁體的性能，是目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，主要是通過調(diào)節(jié)熔煉溫度、澆注溫度和冷卻輥的冷卻速度等因素，提供一種無等軸晶區(qū)的R-T-B永磁合金的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

提供了一種R-T-B永磁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)成分要求配置原料；

步驟二、將原料放入坩堝中，在中頻電源加熱下，并在Ar氣氛中熔煉；

步驟三、熔煉后，鋼液在1400℃～1460℃澆注到過渡包中；

步驟四、過渡包中的鋼液流入到導流槽中，緊貼導流槽的冷卻輥旋轉(zhuǎn)拖曳鋼液；

步驟五、鋼液在冷卻輥向凝固成合金，并隨著冷卻輥旋轉(zhuǎn)而脫離冷卻輥；

步驟六、合金片進收集室中，在收集室內(nèi)繼續(xù)冷卻至50℃以下。