[發(fā)明專(zhuān)利]一種含鑭鈰的燒結(jié)釹鐵硼燒結(jié)工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910676916.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110323023A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅立偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧波合盛磁業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01F1/057
• 分類(lèi)號(hào): H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 慈溪久日專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33299
• 代理人: 賴(lài)澤銀;陳超

本發(fā)明公開(kāi)了一種含鑭鈰的燒結(jié)釹鐵硼燒結(jié)工藝，包括以下步驟：（1）放氣脫氫：將生胚送入真空燒結(jié)爐中升溫至600~700℃，保溫；（2）二次放氣：升溫至850~900℃，保溫；（3）高溫致密：升溫至1000~1100℃，保溫；（4）一步時(shí)效回火：冷卻至70℃以下后升溫至500~700℃，保溫后冷卻至常溫，得毛坯產(chǎn)品。本發(fā)明對(duì)含鑭鈰的燒結(jié)釹鐵硼燒結(jié)工藝進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，采取一步時(shí)效工藝，并確定了各階段的時(shí)效溫度，不僅大大縮短了燒結(jié)時(shí)間周期（縮短周期10h以上），節(jié)約了水電消耗，節(jié)約電費(fèi)將近三分之一，同時(shí)使燒結(jié)設(shè)備利用率翻倍,而且產(chǎn)品磁性能并沒(méi)有受到影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵硼磁體材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種含鑭鈰的燒結(jié)釹鐵硼燒結(jié)工藝。

背景技術(shù)

釹鐵硼(NdFeB)是目前磁性最強(qiáng)的稀土永磁材料，它有著很高的磁能積(8MGOe-64MGOe)和良好的矯頑力(Hcj)及很高的耐溫性。釹鐵硼永磁材料的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用量逐日增加，每年市場(chǎng)需求量以接近20％幅度增長(zhǎng)，因此鐠釹合金的價(jià)格越來(lái)越高，供應(yīng)量十分緊張。然而作為稀土金屬的鑭、鈰等雖儲(chǔ)量較大，卻沒(méi)有大的用處，所以鑭鈰價(jià)格相對(duì)于鐠釹便宜很多。

考慮到鑭鈰合金價(jià)格比鐠釹合金便宜很多，在制備低性能燒結(jié)釹鐵硼時(shí)，可以適當(dāng)添加鑭鈰合金取代鐠釹合金。目前通過(guò)在熔煉過(guò)程中添加部分鑭鈰合金取代鐠釹合金，可以制備出低性能的燒結(jié)釹鐵硼。

目前常規(guī)燒結(jié)釹鐵硼的燒結(jié)工藝(工藝流程如圖1所示)為：1h升溫至300～400℃，保溫1～2h→1h升溫至600～700℃，保溫2～3h→1h升溫至850～900℃，保溫2～3h→1h升溫至1000～1100℃，保溫4～6h→2～3h冷卻至70℃以下→2～3h升溫至800～950℃→2～3h冷卻至70℃以下→2h升溫至450～550℃，保溫4～6h→2～3h冷卻至常溫。

常規(guī)燒結(jié)釹鐵硼需要經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)和時(shí)效燒結(jié)才能最終燒結(jié)致密以及達(dá)到預(yù)期的磁性能參數(shù)。常規(guī)燒結(jié)釹鐵硼在高溫?zé)Y(jié)前需要經(jīng)過(guò)2-3個(gè)放氣過(guò)渡保溫段，最終升到所設(shè)定的燒結(jié)高溫。通過(guò)對(duì)鑭鈰元素的研究分析，鑭鈰元素比鐠釹活潑，分布在富釹相中的鑭鈰在900度時(shí)更容易產(chǎn)生液相流動(dòng)，如果升溫過(guò)程中溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易造成富釹相的過(guò)渡流動(dòng)，最終會(huì)在毛坯表面晰出形成高稀土含量的斑點(diǎn)甚至形成小圓球顆粒。稀土含量的析出會(huì)造成磁體成分的偏差，對(duì)磁性能會(huì)有一定的影響，另外富釹相液相過(guò)渡流動(dòng)容易造成含鑭鈰燒結(jié)釹鐵硼晶粒長(zhǎng)大。

因此，如何調(diào)整優(yōu)化燒結(jié)工藝使得添加鑭鈰替代部分鐠釹合金后，燒結(jié)釹鐵硼材料的性能與不含鑭鈰的燒結(jié)釹鐵硼材料相當(dāng)是目前急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了提供一種含鑭鈰的燒結(jié)釹鐵硼燒結(jié)工藝，工藝步驟簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，燒結(jié)時(shí)間周期縮短，能耗低，得到的產(chǎn)品磁性能穩(wěn)定。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種含鑭鈰的燒結(jié)釹鐵硼燒結(jié)工藝，包括以下步驟：

(1)放氣脫氫：將生胚送入真空燒結(jié)爐中升溫至600～700℃，保溫。本發(fā)明直接升至600～700℃，簡(jiǎn)略了工藝步驟(減少了保溫段)，使放氣和脫氫同時(shí)進(jìn)行，放氣是為了脫出生坯中的添加劑，脫氫主要是為了脫出鑄片氫碎時(shí)所帶的氫；本發(fā)明申請(qǐng)人通過(guò)對(duì)含鑭鈰牌號(hào)釹鐵硼的燒結(jié)工藝調(diào)整發(fā)現(xiàn)，減少升溫過(guò)程中的保溫段，也能同樣充分排除除粉料制備過(guò)程中添加的各種添加劑、脫模劑，最終密度也沒(méi)有因此而降低，同時(shí)恰恰因?yàn)闇p少了升溫保溫段減少了含鑭鈰富釹相的過(guò)度液化流動(dòng)，最終成品沒(méi)有出現(xiàn)表面高稀土含量的斑點(diǎn)甚至形成小圓球顆粒，產(chǎn)品性能也比常規(guī)工藝燒結(jié)的要穩(wěn)定，而且有利于縮短燒結(jié)周期，降低能耗。

(2)二次放氣：升溫至850～900℃，保溫。該階段主要為了保證添加劑和氫完全脫干凈，生坯粉料晶界富釹相液相開(kāi)始產(chǎn)生流動(dòng)，生坯開(kāi)始緩慢致密；由于鑭鈰比鐠釹活潑，在溫度升高的過(guò)程中富含鑭鈰的生坯粉料晶界富釹相液相開(kāi)始比常規(guī)配方工藝早，生坯收縮致密也要快，因此本發(fā)明中縮短了整個(gè)升溫過(guò)程時(shí)間。