[發明專利]復合活化燒結的無磁鋼材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201910064163.9
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN111468711B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 朱權利;田宏;陳家堅;黃品杰;潘永漢;劉軍;劉艷肖
• 申請（專利權）人: 廣東粵海華金科技股份有限公司
• 主分類號: B22F1/10
• 分類號: B22F1/10;B22F3/10;C22C38/60;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 向薇

本發明涉及一種復合活化燒結的無磁鋼材料及其制造方法。所述制造方法包括如下步驟：復合合金粉的配制：Fe?Mn預合金粉中加入復合活化劑FePRe、Fe粉和粘結劑混合，得復合合金粉；合金粉末生坯制備：將所述復合合金粉壓制成型得到合金粉末生坯；燒結：將所述生坯進行燒結，得所述無磁鋼材料。該制造方法能夠在較低的燒結溫度和較短的燒結時間條件下，制造出密度更高、抗拉強度和伸長率更優異的無磁鋼材料，同時有效降低無磁鋼材料的生產成本。

技術領域

本發明涉及粉末冶金技術領域，特別是涉及一種復合活化燒結的無磁鋼材料及其制造方法。

背景技術

無磁鋼的相對磁導率μ值略大于1，在磁場中為磁化作用很弱，為基本不產生磁感應的低磁鋼鐵材料，故形象地稱之為無磁鋼。無磁鋼室溫組織要求為穩定的奧氏體，而鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，高錳無磁鋼就是通過添加錳元素來擴大Fe-C合金相圖中的奧氏體區，在室溫條件下獲得穩定的單相奧氏體組織。

工業上，高錳無磁鋼產品一般是通過鑄造獲得，且加工硬化明顯，對于精度要求高的小零件若能用粉末冶金的方法生產能很好地解決該問題。錳因與氧親和力大、熔點高、易揮發等缺點較難進行合金化，以Fe-Mn預合金粉的形式引入可以解決這些弊端，又可以保證材料的磁性不變。但是存在Fe-Mn預合金粉本身具有強烈加工硬化的特性、壓縮性差、氧化嚴重、生坯強度低，燒結密度低等不足。

現有采用高錳預合金粉以粉末冶金制造無磁鋼工藝，為了提高粉料的壓制性和燒結密度，主要是通過加入高含量壓縮性好的Cu粉提高成型性，同時利用其液相燒結的作用，提高燒結密度以獲得高密度燒結的無磁制品。但是該方法采用的Cu粉價格高，導致工藝的成本居高不下。另有方法利用FeB作為活化劑進行液相燒結，但是其燒結溫度(1200℃～1280℃)高，高溫燒結時間(1.5～2h)長，導致燒結成本高及燒結爐的壽命短。

因此，現有的無磁鋼制造方法均難以滿足市場高性價比的需求，且雖然能夠獲得較高密度燒結的無磁制品，但是無磁鋼的力學性能仍有待提高。

發明內容

基于此，有必要提供一種復合活化燒結的無磁鋼材料的制造方法。該制造方法能夠在較低的燒結溫度和較短的燒結時間條件下，制造出密度更高、抗拉強度和伸長率更優異的無磁鋼材料，同時有效降低無磁鋼材料的生產成本。

一種復合活化燒結的無磁鋼材料的制造方法，包括如下步驟：

復合合金粉的配制：

Fe-Mn預合金粉中加入復合活化劑FePRe、Fe粉和粘結劑混合，得復合合金粉；其中，所述復合活化劑FePRe為FeP中間合金粉和富Ce復合稀土粉的混合物；所述復合活化劑的用量為所述Fe-Mn預合金粉重量的0.75～3.5％，Fe粉的用量為所述Fe-Mn預合金粉和復合活化劑總重量的5～10％；

合金粉末生坯制備：將所述復合合金粉壓制成型得到合金粉末生坯；

燒結：將所述合金粉末生坯進行燒結，得所述無磁鋼材料。

在其中一個實施例中，以占所述Fe-Mn預合金粉的重量百分比計，所述復合活化劑中所述FeP中間合金粉的含量為0.5～3％，富Ce復合稀土粉的含量為0.25～0.5％。

在其中一個實施例中，所述FeP中間合金粉中P的重量百分比為15～25％；及/或，所述富Ce復合稀土粉中Ce的重量百分比為44～46％。

在其中一個實施例中，所述FeP中間合金粉的粒度為150～350目；及/或，所述富Ce復合稀土粉的粒度為300～500目。

在其中一個實施例中，所述復合活化劑的用量為所述Fe-Mn預合金粉重量的2～2.5％，Fe粉的用量為所述Fe-Mn預合金粉和復合活化劑總重量的6～8％。