[發(fā)明專利]一種稀土永磁體的熱壓制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010664728.X
• 申請(qǐng)日: 2020-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN113921260A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭方;董永安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西開源自動(dòng)化設(shè)備有限公司;太原開元智能裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01F41/02
• 分類號(hào): H01F41/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及稀土永磁體制備方法，具體為一種稀土永磁體的熱壓制備方法。解決現(xiàn)有技術(shù)存在的燒結(jié)稀土永磁體變形量大、環(huán)類、片類產(chǎn)品開裂率高的問題。一種稀土永磁體的熱壓制備方法，是由如下步驟實(shí)現(xiàn)的：1）熔煉稀土合金；2）對(duì)合金進(jìn)行粉碎；3）常規(guī)的磁場(chǎng)成型；4）真空脫脂爐脫脂，脫出生坯吸附的氣體、揮發(fā)掉生坯中的有機(jī)添加劑和粉碎過程殘留的氫；5）感應(yīng)加熱模具及生坯，實(shí)施熱壓，使工件密度達(dá)到成品永磁體所需的密度，冷卻后出爐；6）進(jìn)行二級(jí)時(shí)效處理，得到成品永磁體。其斷面尺寸和模具相同，實(shí)現(xiàn)了不加工或少加工的近凈成型。本發(fā)明所述制備方法適也用于各種形狀的永磁體，尤其適用于環(huán)類、片類產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稀土永磁體制備方法，具體為一種稀土永磁體的熱壓制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)是通過燒結(jié)工藝得到稀土永磁體。稀土永磁體在燒結(jié)過程中體積收縮率超過40%，并且磁場(chǎng)方向的收縮率比非磁場(chǎng)方法大將近一倍，造成收縮變形大，因此要留出較多的磨削量，磨削費(fèi)時(shí)費(fèi)事、材料收得率低。環(huán)類、瓦類形，磨削時(shí)破損率高。多極磁環(huán)、輻射磁環(huán)的開裂率尤其高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)存在的稀土永磁體收縮變形量大，磨削量大、環(huán)類產(chǎn)品開裂率高的問題，提供了一種稀土永磁體的制備方法，以克服這些問題。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種稀土永磁體的熱壓制備方法，是由如下步驟實(shí)現(xiàn)的：

1）熔煉稀土合金；

2）對(duì)合金進(jìn)行粉碎；

3）將磁粉填入模具中，進(jìn)行磁場(chǎng)成型及退磁，使密度達(dá)到3.8-4.5g/cm³；

4）把一定批量的生坯放入真空脫脂爐，逐步升高溫度，脫出生坯吸附的氣體、揮發(fā)掉生坯中的有機(jī)添加劑和氫碎過程殘留的氫；根據(jù)生坯的體積大小，有機(jī)添加劑的量和種類，殘留氫的多少，通過有限次試驗(yàn)，以確定脫脂工藝。前一段溫度用于脫脂，保證碳含量小于1000ppm，最好低于500ppm。后一段用于脫氫，氫氣殘留低于500ppm。冷卻到室溫后出爐。溫度的上限是生坯不發(fā)生燒結(jié)收縮。

5）熱壓

將脫脂后的生坯批量放入熱壓爐內(nèi)，通過氬氣置換，至氧濃度低于100ppm。逐一或分組將生坯放入熱壓機(jī)的模腔內(nèi)。用中頻或高頻感應(yīng)加熱，達(dá)到熱壓溫度并保溫一段時(shí)間。然后實(shí)施熱壓。冷卻后出爐。

因溫度高，壓力大，所以模具材料選用強(qiáng)度高的硬質(zhì)合金做模具，以保證模具壽命。

生坯脫脂后，不直接熱壓，主要是因?yàn)?，薄壁生坯，高溫?qiáng)度很低，環(huán)類生坯，用機(jī)械爪抓取時(shí)，破碎率很高，也很難對(duì)準(zhǔn)模腔。另外需要專用的脫脂-熱壓一體化的自動(dòng)化設(shè)備。

對(duì)于厚壁或?qū)嵭漠a(chǎn)品，也可以脫脂后，將生坯直接放入熱壓爐的模腔力，而不要冷卻出爐，再二次加熱。本發(fā)明主要是解決薄壁產(chǎn)品的生產(chǎn)問題?；虮诤褫^大，并屬于多品種小批量的生產(chǎn)。

熱壓溫度的范圍：當(dāng)溫度低于550℃，壓力再大也難以使生坯達(dá)到成品永磁體所需的密度（對(duì)于釹鐵硼是7.5-7.6g/cm³），但溫度高于1000℃，雖然有利于提高熱壓密度（壓力與溫度呈反比，即溫度愈高，達(dá)到成品永磁體密度所需的壓力愈小）。但溫度過高，稀土永磁材料的晶粒會(huì)長(zhǎng)大，將影響永磁體性能。因此，通過有限次試驗(yàn)可容易地得到該步驟中熱壓所需的溫度、壓力、保溫時(shí)間。試驗(yàn)得到的溫壓溫度范圍在550℃-1000℃，優(yōu)選760-950℃。保壓時(shí)間20s-100s。