[發(fā)明專利]一種采用熱壓-熱變形工藝制備稀土永磁環(huán)的方法及專用模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911416220.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111009408B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍;常穎;周磊;劉濤;喻曉軍;李波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安泰科技股份有限公司;安泰科技股份有限公司北京空港新材分公司
• 主分類號(hào): H01F41/02
• 分類號(hào): H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

本發(fā)明提供一種采用熱壓?熱變形工藝制備稀土永磁環(huán)的方法，包括：熱壓處理步驟，將稀土永磁粉放入熱壓模具中進(jìn)行熱壓處理，得到各向同性永磁體；熱變形處理步驟，對(duì)所述各向同性永磁體進(jìn)行熱變形處理，制得輻向稀土永磁環(huán)。具有如下優(yōu)勢(shì)：1)采取的熱壓?熱變形成形工藝，利于高溫流動(dòng)應(yīng)力在磁體和磁環(huán)上的均勻分布，利于提高輻射取向永磁環(huán)的成形性和均勻性；2)熱壓和熱變形過(guò)程中分別通過(guò)間歇模式，能夠?qū)崟r(shí)地、有效地釋放磁體和磁環(huán)中的內(nèi)應(yīng)力；3)熱壓后直接進(jìn)入熱變形工藝環(huán)節(jié)，避免了熱壓后的降溫以及熱變形前的升溫環(huán)節(jié)，減少了磁體與模具間摩擦程度，有利于減小應(yīng)力、晶粒細(xì)化、提高工藝節(jié)拍、降低成本等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土永磁材料的制造加工領(lǐng)域，具體涉及一種采用熱壓-熱變形工藝制備稀土永磁環(huán)的方法及專用模具，尤其適用于熱變形高性能各向異性永磁環(huán)的制備。

背景技術(shù)

輻射取向的稀土永磁環(huán)已經(jīng)在電機(jī)上得到了應(yīng)用，如無(wú)刷電機(jī)、交流的伺服電機(jī)等，制備永磁環(huán)的方法有多種，諸如采用永磁體拼接粘結(jié)成永磁環(huán)，因存在粘結(jié)拼接區(qū)域而出現(xiàn)磁場(chǎng)不均勻現(xiàn)象；利用環(huán)氧樹(shù)脂等粘結(jié)劑，將稀土永磁粉粘結(jié)成永磁環(huán)，但由于粘結(jié)劑的存在，磁性能較低。因此，高致密度、高性能的稀土永磁環(huán)成為提升電機(jī)性能的關(guān)鍵。單相稀土永磁材料在高溫下具有良好的塑性成形能力，高溫制備無(wú)裂紋、高輻射取向度的納米晶稀土永磁輻射取向環(huán)就成為納米晶稀土永磁材料的重要應(yīng)用方向之一。背擠出工藝制備的徑向取向的各向異性磁環(huán)具有更小的壁厚、高長(zhǎng)徑比、穩(wěn)定且均勻磁場(chǎng)的磁環(huán)。

目前，熱變形稀土永磁環(huán)的制備工藝通常是先將HDDR法(吸氫－歧化－脫氫－再?gòu)?fù)合法)、快淬法或機(jī)械合金化法制備的磁粉加熱到高溫后進(jìn)行等溫?zé)釅海禍睾竺撃Ｈ〕龈飨蛲源朋w，再將磁體放入制備磁環(huán)的模具中，加熱到一定溫度并保溫，使磁體進(jìn)入熱擠出變形工藝流程，制備出各向異性的稀土永磁環(huán)。發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?01710142065.3)“一種高性能輻向取向稀土永磁管及其熱變形成型方法”中提出通過(guò)設(shè)計(jì)臥式擠壓技術(shù)，以提高永磁管的成形性；發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?01810962542.5)“一種連續(xù)式生產(chǎn)熱擠壓輻射環(huán)的方法”中提出將熱擠壓輻射環(huán)的熱壓和熱變形放到同一模具中的不同段中進(jìn)行，以解決熱壓輻射環(huán)不能連續(xù)生產(chǎn)的問(wèn)題，具有一定的效果。但是，熱壓-熱變形磁體織構(gòu)的形成與材料的塑性變形密切相關(guān)，由于磁粉顆粒到塊體的塑性變形過(guò)程中受到加載力的分布、與模具間摩擦力等作用，使得磁體變形過(guò)程中應(yīng)力分布不均勻，同時(shí)，由于磁粉到磁環(huán)的加熱-冷卻加工過(guò)程，無(wú)法避免要產(chǎn)生明顯的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致磁環(huán)易于開(kāi)裂或磁性能的不均勻，現(xiàn)有技術(shù)仍難以解決內(nèi)應(yīng)力的釋放，那么，如何在粉粒熱壓、環(huán)體熱變形過(guò)程中釋放內(nèi)應(yīng)力，成為避免熱變形磁環(huán)開(kāi)裂、提高磁環(huán)合格率的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種采用熱壓-熱變形工藝制備稀土永磁環(huán)的方法，通過(guò)該熱壓-熱變形的成形工藝可提高稀土永磁環(huán)的生產(chǎn)效率、成品率、性能均勻一致性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供如下技術(shù)方案：

一種采用熱壓-熱變形工藝制備稀土永磁環(huán)的方法，包括：

熱壓處理步驟，將稀土永磁粉放入熱壓模具中進(jìn)行熱壓處理，得到各向同性永磁體；

熱變形處理步驟，對(duì)所述各向同性永磁體進(jìn)行熱變形處理，制得輻向稀土永磁環(huán)。

在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述熱壓處理步驟中，所述熱壓處理采用間歇壓制模式：每次熱壓一定變形量之后，停止下壓，保壓一段時(shí)間，然后再進(jìn)行下一次熱壓，如此間歇保壓若干次；

和/或，

所述熱變形處理步驟中，所述熱變形處理采用間歇擠壓模式：每次熱擠壓一定變形量之后，停止擠壓，保壓一段時(shí)間，然后再進(jìn)行下一次熱擠壓，如此間歇保壓若干次。