專(zhuān)利名稱(chēng)：：錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于釹鐵硼磁材料加工，特別涉及一種錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法。
背景技術(shù)：
：R2Fe14B型化合物材料是目前磁能積最高的永磁材料，特別是燒結(jié)釹鐵硼永磁體，其超高的矯頑力和剩磁，使其獲得了“磁王”的稱(chēng)號(hào)。高矯頑力和高剩磁使其在應(yīng)用中提供了更大的磁通密度，大大的縮小了設(shè)備的體積。但是隨著釹鐵硼的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，人們對(duì)R2Fe14B型化合物材料的耐腐蝕性和可加工性提出了要求。釹鐵硼型化合物是一種易于在潮濕高溫環(huán)境中而腐蝕破壞的化合物。在現(xiàn)在的條件下，多數(shù)應(yīng)用的釹鐵硼燒結(jié)永磁一般通過(guò)鍍層的手段來(lái)隔絕外部的高溫濕熱環(huán)境來(lái)保護(hù)釹鐵硼母材本身不被腐蝕。鍍層保護(hù)的弊端是在鍍層破壞后，釹鐵硼母材在使用環(huán)境中迅速被腐蝕，發(fā)生突然性功能失效，其破壞之前幾乎沒(méi)有明顯的預(yù)兆。由于釹鐵硼材料的這種由于迅速腐蝕而而導(dǎo)致的突發(fā)性功能破壞使設(shè)備的失效很難得到有效的預(yù)警。釹鐵硼的可加工性是釹鐵硼突破應(yīng)用領(lǐng)域的另一個(gè)難點(diǎn)，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異性件來(lái)說(shuō)，模壓成型以后，需要對(duì)其進(jìn)行倒角、滾圓、掏孔，切削等機(jī)械加工。由于釹鐵硼的硬度高，韌性小，在加工過(guò)程中不可避免的造成了掉角，掉邊，磕斑等機(jī)械加工損傷。同時(shí)由于永磁體作為提供磁能的儲(chǔ)能材料使用，其外部形狀對(duì)它本身的性能產(chǎn)生很大的影響，一旦其外部出現(xiàn)機(jī)械硬傷基本代表其功能的失效。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是—種錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法，其特征在于其步驟為原料成分其配方的原子組成百分比為錫元素和鈦元素0.2-2.2%，稀土元素12.9-14.2%，鐵元素75-78%，硼元素5.8-6.3%，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3%；1)利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼合金薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼合金鋼錠，通過(guò)氫碎和氣流磨工藝制備平均粒度為3-10um的釹鐵硼合金粉末；2)粉末在1.2-3T的磁場(chǎng)下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；3)把坯體放入高真空燒結(jié)爐中，經(jīng)過(guò)真空度0.02Pa下1045-1100°C燒結(jié)3_5h，然后慢冷至350-800°C，進(jìn)行3-5h的保溫處理，最后迅速冷卻至70°C出爐；在粉末冶金過(guò)程中的采取各種防氧化措施，如真空熔煉、氣氛保護(hù)、真空燒結(jié)、添加抗氧化劑。本發(fā)明效果是錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法是通過(guò)同時(shí)向釹鐵硼中添加錫和鈦兩種元素，并通過(guò)特定的熔煉_氣流磨_燒結(jié)工藝來(lái)達(dá)到提高釹鐵硼的耐腐蝕性和可加工性的目的。在微量的添加鈦元素的釹鐵硼材料中，釹鐵硼的耐腐蝕性會(huì)略有提高，當(dāng)添加大量的鈦元素時(shí)，釹鐵硼的磁性能下降很大，本發(fā)明中通過(guò)使用錫和鈦復(fù)合添加的方法，在保證添加元素原子百分含量不變的情況下，大大的提高了釹鐵硼材料的耐腐蝕性，同時(shí)由于兩種元素的復(fù)合添加，材料的高低溫力學(xué)性能得到改善，韌性增強(qiáng)，減少了由于熱震而造成結(jié)構(gòu)損傷的幾率，同時(shí)大大的提高了釹鐵硼材料在加工過(guò)程中的破壞，提高了成品率。具體實(shí)施例方式錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和可加工性方法其配方的原子組成百分比為錫元素和鈦元素0.2-2.2%，稀土元素12.9-14.2%，鐵元素75-78%，硼元素5.8-6.3%，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3%；其制備步驟為1、按照配方把各種原料按比例混合；2、利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼合金薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼合金鋼錠，通過(guò)氫碎和氣流磨工藝制備平均粒度為3-10um的釹鐵硼合金粉末；2、粉末在1.2-3T的磁場(chǎng)下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；3、把坯體放入高真空燒結(jié)爐中，經(jīng)過(guò)真空度0.02Pa下1045-1100°C燒結(jié)3_5h，然后慢冷至350-800°C，進(jìn)行3-5h的保溫處理。最后迅速冷卻至70°C出爐。上述方法中在粉末冶金過(guò)程中的各種防氧化措施，如真空熔煉、氣氛保護(hù)、真空燒結(jié)、添加抗氧化劑等。其防氧化措施可解釋為避免材料成分偏離而從空氣中引入的雜質(zhì)。本發(fā)明中各種原材料的配方組成(原子百分比)為錫元素和鈦元素0.2-2.2%,稀土元素12.9-14.2%，鐵元素75-78%，硼元素5.8-6.3%，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.1-2.3%。本發(fā)明中所述耐溫耐腐蝕可加工性好的釹鐵硼材料的制作步驟為1、配料按照配方把各種原料按比例混合；2、利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼相薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼相鋼錠，通過(guò)氫碎或機(jī)械破碎，破碎后通過(guò)氣流磨工藝制得粒度為3-10ym的釹鐵硼相粉末；3、粉末在1.2-3T的磁場(chǎng)下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；4、把坯體放入高真空燒結(jié)爐中，經(jīng)過(guò)真空度0.02Pa下1045_1100°C燒結(jié)3_5h，然后慢冷至350-800°C，進(jìn)行3-5h的保溫處理。最后迅速冷卻至70°C出爐。具體案例以下實(shí)例為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明而闡述，但本發(fā)明并不局限于此下實(shí)例。實(shí)施案例11)采用速凝薄片鑄造工藝制備釹鐵硼合金，其名義成分原子百分比為Nd為12.94%，F(xiàn)e為78.87%，B為5.89%，Dy為0.42%，Co為0.53%，Ti為0.20%,Sn為0.04%,A1為1.1%，Cu為0.01%；2)用氫碎-氣流磨工藝進(jìn)行制粉，制粉后釹鐵硼顆粒的平均粒徑為3.2ym；3)在1.8T的磁場(chǎng)中壓制成型；4)把成型后的毛坯進(jìn)行15_20Mpa的壓力下進(jìn)行等靜壓5_18分鐘；5)進(jìn)行磁性能測(cè)試和耐腐蝕失重試驗(yàn)以及實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品切片成品率統(tǒng)計(jì)，失重試驗(yàn)的條件為壓力2.7個(gè)大氣壓，溫度130°C，濕度100%RH，時(shí)間240小時(shí)。通過(guò)上述工藝制備的樣品的性能與普通釹鐵硼對(duì)比列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施案例21)采用速凝薄片鑄造工藝制備釹鐵硼合金，其名義成分的原子百分比為Nd為Nd為13.36%,Fe為78.67%,B為5.89%,Dy為0.33%,Co為0.3%,Ti為0.5%,Sn為0.23%,A1為0.6%,Cu為0.；2)用氫碎-氣流磨工藝進(jìn)行制粉，制粉后釹鐵硼顆粒的平均粒徑為3.2ym；3)在1.8T的磁場(chǎng)中壓制成型；4)把成型后的毛坯進(jìn)行15_20Mpa的壓力下進(jìn)行等靜壓5_18分鐘；5)進(jìn)行磁性能測(cè)試和耐腐蝕失重試驗(yàn)以及實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品切片成品率統(tǒng)計(jì)，失重試驗(yàn)的條件為壓力2.7個(gè)大氣壓，溫度130°C，濕度100%RH，時(shí)間240小時(shí)。通過(guò)上述工藝制備的樣品的性能與普通釹鐵硼對(duì)比列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法，其特征在于其步驟為原料成分其配方的原子組成百分比為錫元素和鈦元素0.2-2.2％，稀土元素12.9-14.2％，鐵元素75-78％，硼元素5.8-6.3％，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、錳、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3％；1)利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼合金薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼合金鋼錠，通過(guò)氫碎和氣流磨工藝制備平均粒度為3-10μm的釹鐵硼合金粉末；2)粉末在1.2-3T的磁場(chǎng)下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；3)把坯體放入高真空燒結(jié)爐中，經(jīng)過(guò)真空度0.02Pa下1045-1100℃燒結(jié)3-5h，然后慢冷至350-800℃，進(jìn)行3-5h的保溫處理，最后迅速冷卻至70℃出爐。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種錫鈦復(fù)合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法，高性能燒結(jié)釹鐵硼及其制備方法，其中錫和鈦兩種元素所占原子百分比為0.2-2.2％，稀土元素12.9-14.2％，鐵75-78％，硼5.8-6.3％，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、錳、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3％。本發(fā)明中的釹鐵硼材料具有耐腐蝕性好，機(jī)械加工成品率高的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C22C33/02GK101798652SQ201010158358公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2010年4月28日優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日發(fā)明者刁樹(shù)林,王文慧,范耀林,董義,袁文杰,陳雅申請(qǐng)人:天津天和磁材技術(shù)有限公司