[發明專利]一種磁體生產用燒結工藝

有效

• 申請號: 202010936149.6
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112038084B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 唐睿;韓幸奇;尤晨晨
• 申請（專利權）人: 安徽萬磁電子有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;B22F3/24;B22F3/10
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉生昕

本發明公開了一種磁體生產用燒結工藝，具體包括如下步驟：步驟S1：升溫至第一溫度并保溫，排出磁體壓坯內揮發性物質；步驟S2：升溫至第二溫度并保溫，排出磁體壓坯內的氣體雜質；步驟S3：升溫至第三溫度，將磁體壓坯在真空環境下燒結并保溫；步驟S4：使用循環惰性氣體氣淬冷卻磁體，將磁體進行回火處理。本發明通過使用感應線圈直接對磁體進行加熱升溫，使用電加熱絲對燒結爐內環境進行保溫，解決了現有技術中存在的磁體升溫速度慢、受熱不均勻、加熱時間長，導致磁體晶間相分布不均勻、晶粒粗大，影響磁體性能的問題；通過向燒結爐內通入冷卻的惰性氣體，解決了磁體冷卻速度慢，影響磁體燒結生產效率的問題。

技術領域

本發明屬于磁體燒結設備技術領域，具體地，涉及一種磁體生產用燒結工藝。

背景技術

稀土永磁材料是80年代發展起來的第3代新型功能材料, 稀土永磁體以其優異的性能，豐富的原料，合理的價格，正在得到迅速的發展和廣泛的應用。其主要應用在微特電機、永磁儀表、電子工業、汽車工業、石油化工、核磁共振裝置、電聲器材、磁懸浮系統、磁性傳動機構和磁療設備等方面。磁體的主要制造工藝過程為：合金熔煉、氫破碎制粗粉、氣流磨制細粉、定型、等靜壓、燒結、表面處理、充磁使用。其中燒結是一個關鍵步驟，燒結工藝的好壞直接決定著磁體的性能和合格率。燒結對于磁體的磁性能有著決定性的影響，而影響磁體燒結綜合磁性能的主要因素為磁體致密度、晶粒尺寸大小、晶間相的分布等。磁體粉末壓坯的機械強度和相對密度均較低，其磁性和抗氧化性也比較差，壓坯不具有任何實用性，只有經過燒結、致密化了的磁體才具有實用性，因此實現高密度是燒結的主要目標。

傳統的燒結方法為了提高磁體的致密度，通常通過在燒結步驟提高燒結溫度（高于1040℃），增加燒結時間到3小時以上來實現，存在燒結時間長，既耗時又耗能等問題，且長時間的高溫燒結使磁體的主相晶粒粗大以及晶間相的不均勻分布，導致磁體取向度變差，矯頑力下降，最大磁能積下降。

傳統的真空感應燒結爐采用的是間接感應加熱，即感應線圈對固定在感應線圈內的石墨筒作用，熱能在石墨筒壁中產生，工件所受到的是石墨簡的輻射熱。此種加熱方法使得燒結爐內的工件加熱升溫緩慢，且升溫過程中使工件表面溫度與工件中心溫度差異較大，且在降溫過程中厚重的石墨筒需要先散熱降溫，導致燒結爐內溫度下降緩慢，嚴重影響工件冷卻時間，降低生產效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種磁體生產用燒結工藝，通過使用感應線圈直接對磁體進行加熱升溫，使用電加熱絲對燒結爐內環境進行保溫，解決了現有技術中存在的磁體升溫速度慢、受熱不均勻、加熱時間長，導致磁體晶間相分布不均勻、晶粒粗大，影響磁體性能的問題；通過向燒結爐內通入冷卻的惰性氣體，解決了磁體冷卻速度慢，影響磁體燒結生產效率的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種磁體生產用燒結工藝，具體包括如下步驟：

步驟S1：將成型的磁體壓坯按照均勻的間隙，整齊置于真空電感燒結爐設備中的感應線圈內，控制伸縮氣缸收縮，使爐門關閉并密封，同時啟動第一真空泵和第二真空泵，將爐體內部真空度抽至2-5Pa，然后關閉第一閥門和第二閥門，向感應線圈通電，以100℃/s的升溫速率，將磁體壓坯從室溫升溫至第一溫度300℃-400℃，保溫8-10min，保溫過程中打開第一閥門，對爐體內部抽真空，使真空度穩定在50Pa；

步驟S2：將步驟S1處理后的磁體使用感應線圈加熱，以100℃/s的升溫速率，升溫至第二溫度750℃-850℃，保溫10-30min，保溫過程中啟動氣泵，從進氣口向爐體中充入惰性氣體，使爐體內惰性氣體壓力穩定在100-200Pa，待保溫完成后，停止氣泵充入惰性氣體，打開第二閥門，將爐體內部真空度抽至2-5Pa，關閉第一閥門和第二閥門，然后再關閉第一真空泵和第二真空泵；

步驟S3：將步驟S2處理后的磁體通過感應線圈加熱，以80℃/s的升溫速率，升溫至第三溫度1000℃-1040℃，向電加熱絲通電，使爐體內溫度保持，然后關閉感應線圈，使磁體在電加熱絲的供熱下，保溫1-2h；