在磁鋼廢料中添加液相納米釓制備稀土永磁材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及稀土永磁材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在磁鋼廢料中添加液相納米釓 制備稀土永磁材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著稀土永磁材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，對原材料的需求越來越大，但因 稀土開采的成本較高且隨著國家調(diào)控力度的加大，其材料成本也逐漸加大。而在當(dāng)前價(jià)格 漲幅過大的情況下，下游企業(yè)的價(jià)格承受能力比較有限，因此部分下游企業(yè)選擇使用較便 宜的鐵氧體或鋁鎳鈷、釤鈷等材料代替釹鐵硼磁體原材料中的稀土，這給釹鐵硼磁體市場 帶來較大的不穩(wěn)定性。同時(shí)因釹鐵硼磁體材料脆性高，規(guī)格雜，在電鍍過程中極易出現(xiàn)缺角 和尺寸不良等問題；進(jìn)而導(dǎo)致電鍍后釹鐵硼磁體的報(bào)廢量非常大，僅是成品外觀與尺寸的 報(bào)廢率就在2~5%之間，且由于客戶其他方面特殊要求也時(shí)常導(dǎo)致發(fā)生不良報(bào)廢現(xiàn)象。
[0003] 目前針對廢舊磁鋼的回收與再利用的工藝方法是：將收集的所有廢舊磁鋼混為一 體，未進(jìn)行預(yù)分類，而統(tǒng)一返回至回收容器，在回收容器將廢舊磁鋼中所含的各種稀土元素 逐一提取，而后根據(jù)所需制備的稀土永磁材料再次進(jìn)行加工。這種工藝方法雖然對廢舊磁 鋼進(jìn)行了再利用，但是其提取工序復(fù)雜，且需針對不同稀土元素熔點(diǎn)調(diào)整回收容器的各種 工藝參數(shù)，以滿足不同稀土元素的提取工藝要求，這對回收容器的設(shè)備提出來了更高的要 求。同時(shí)再次進(jìn)行加工時(shí)，將回收得到單一的稀土金屬氧化物，在后道經(jīng)配比冶煉等各道工 藝后得到要求制備的永磁材料，而采用該工藝制得的永磁體有著諸多的缺陷，生產(chǎn)過程難 以控制，人為因素較多，進(jìn)而影響批量生產(chǎn)的質(zhì)量。此外，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的永磁材料實(shí) 際矯頑力低、工作溫度穩(wěn)定性較低，且抗腐蝕性能弱，成為限制其發(fā)展和應(yīng)用的主要因素。
[0004] 伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用在制備永磁材料領(lǐng)域，特 別是納米材料的應(yīng)用，納米材料粒子具有量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)，受 這些結(jié)構(gòu)特性的影響，納米材料被應(yīng)用在其他領(lǐng)域表現(xiàn)出奇特的物理和化學(xué)特性；因此， 如何在不改變稀土永磁材料特性的前提下提高稀土永磁材料的抗彎強(qiáng)度、硬度及抗沖擊韌 性，同時(shí)避免后續(xù)熔煉時(shí)的合金錠材料產(chǎn)生偏析，并降低對生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)要求已經(jīng)成為 本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種在磁鋼廢料中添加液相納米釓制備稀土 永磁材料的方法，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] 在磁鋼廢料中添加液相納米釓制備稀土永磁材料的方法，其具體步驟如下：
[0008] 1)將收集的廢舊磁鋼按照磁鋼中所含稀土元素進(jìn)行預(yù)分類，預(yù)分類的標(biāo)準(zhǔn)為同批 次同型號(hào)所含稀土元素相同的廢舊磁鋼歸為一類，得預(yù)處理磁體材料；
[0009] 2)根據(jù)制備的稀土永磁材料，對步驟1)中獲得的預(yù)處理磁體材料直接進(jìn)行氫碎 制粉，得稀土氫碎磁粉；
[0010] 3)對步驟2)中獲得的稀土氫碎磁粉進(jìn)行取樣分析，得稀土磁粉組分參數(shù)；
[0011] 4)根據(jù)步驟3)中分析得到的稀土磁粉組分參數(shù)，在獲得的稀土氫碎磁粉中添加 液相納米釓得混合粉，混合粉的質(zhì)量百分配比：95~97%稀土氫碎磁粉、3~5%液相納米 ,L;
[0012] 5)將步驟4)中獲得的混合粉通過氫碎、氣流磨破碎成細(xì)粉末，且在進(jìn)行氣流磨時(shí) 放入定量的空氣進(jìn)行鈍化，并對前后磨出的粉進(jìn)行混合攪拌；
[0013] 6)將步驟5)中獲得的細(xì)粉末通過模壓加等靜壓法壓制成壓坯；
[0014] 7)將步驟6)中獲得的壓坯置于真空燒結(jié)爐中燒結(jié)并進(jìn)行保溫；
[0015] 8)將步驟7)中燒結(jié)后的壓坯在真空燒結(jié)爐中降溫至300°C~360°C，再升溫至第 一段熱處理并進(jìn)行保溫，而后繼續(xù)降溫至30(TC~360°C，最后升溫至第二段熱處理并進(jìn)行 保溫，并對兩段熱處理分別進(jìn)行回火，以獲得稀土永磁材料坯體；
[0016] 9)將步驟8)中獲得的稀土永磁材料坯體，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行機(jī)械加工切割并精 磨，同時(shí)預(yù)留進(jìn)行電鍍的尺寸，即得稀土永磁材料。
[0017] 在本發(fā)明中，所述步驟5)中，細(xì)粉末平均粒度為2. 4~3. 0 μ m。
[0018] 在本發(fā)明中，所述步驟6)中，等靜壓的壓力為230~280MPa。
[0019] 在本發(fā)明中，所述步驟7)中，燒結(jié)溫度為1070°C~1095°C。
[0020] 在本發(fā)明中，所述步驟7)中，保溫時(shí)間為200分鐘。
[0021] 在本發(fā)明中，所述步驟8)中，第一段熱處理溫度為900°C~920°C，保溫時(shí)間為90 分鐘；第二段熱處理溫度為530°C~620°C，保溫時(shí)間為200分鐘。
[0022] 在本發(fā)明中，通過將收集的廢舊磁鋼按照磁鋼中所含稀土元素進(jìn)行預(yù)分類，即可 得到即將處理的廢舊磁鋼中各種稀土元素的含量，進(jìn)而有效針對不同稀土元素熔點(diǎn)進(jìn)行調(diào) 整，不僅節(jié)省回收廢舊磁鋼的時(shí)間，且減少提取廢舊磁鋼中不同稀土元素的工藝步驟與降 低對回收容器設(shè)備的要求，同時(shí)也為生產(chǎn)與廢舊磁鋼同等型號(hào)的稀土永磁材料后道工序提 供便利；液相納米見的加入有利于提尚合金徒的熱穩(wěn)定性，其制備出的永磁材料廣品，在熱 穩(wěn)定性與加工性能等方面更加優(yōu)越，當(dāng)外界溫度產(chǎn)生較大變化時(shí)，有效保持永磁材料的磁 性能不發(fā)生改變，抗外磁場干擾能力強(qiáng)，進(jìn)而提高稀土永磁材料的抗彎強(qiáng)度、硬度及抗沖 擊韌性。
[0023] 一種稀土永磁材料，包括釹、鐠、釓、硼、銅、鋁、釔及鐵；各組分質(zhì)量百分比為： 10 ~20%釹，8 ~15%鐠，5 ~20%|L，0. 8 ~1. 2%硼，0 ~0· 25%銅，0 ~0· 8%鋁，0· 2 ~ 3%釔，39~76%鐵，且鐵為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
[0024] 有益效果：本發(fā)明將通過將收集的廢舊磁鋼按照磁鋼中所含稀土元素進(jìn)行預(yù)分 類，即可得到即將處理的廢舊磁鋼中各種稀土元素的含量，進(jìn)而有效針對不同稀土元素熔 點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，不僅節(jié)省回收廢舊磁鋼的時(shí)間，且減少提取廢舊磁鋼中不同稀土元素的工藝 步驟與降低對回收容器設(shè)備的要求，同時(shí)也為生產(chǎn)與廢舊磁鋼同等型號(hào)的合金永磁材料后 道工序提供便利；并通過分析得到的稀土磁粉組分參數(shù)，在獲得的稀土氫碎磁粉中添加液 相納米釓得混合粉，有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，且解決了傳統(tǒng)熔煉過程中各組分的熔點(diǎn)不 同和人為操作因素而導(dǎo)致熔煉后得的合金錠產(chǎn)生偏析的問題，液相納米釓的加入有利于提 高合金錠的熱穩(wěn)定性，其制備出的永磁材料產(chǎn)品，在熱穩(wěn)定性與加工性能等方面更加優(yōu)越， 當(dāng)外界溫度產(chǎn)生較大變化時(shí)，有效保持永磁材料的磁性能不發(fā)生改變，抗外磁場干擾能力 強(qiáng)，進(jìn)而提高稀土永磁材料的抗彎強(qiáng)度、硬度及抗沖擊韌性。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過以下具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] -種稀土永磁材料，按如下表1-1進(jìn)行配料：
[0028] 表1-1實(shí)施例1配方表
[0030] 本實(shí)施例的上述稀土永磁材料的制備方法如下：
[0031] 將收集的廢舊磁鋼按照同批次同型號(hào)所含稀土元素相同的廢舊磁鋼歸為一類的 分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)分類，得預(yù)處理磁體材料；而后根據(jù)制備的稀土永磁材料，對獲得的預(yù)處 理磁體材料直接進(jìn)行氫碎制粉，得稀土氫碎磁粉；同時(shí)對獲得的稀土氫碎磁粉進(jìn)行取樣分 析，得稀土磁粉組分參數(shù)，再根據(jù)分析得到的稀土磁粉組分參數(shù)，在獲得的稀土氫碎磁粉中 添加液相納米釓得混合粉，最后將獲得的混合粉通過氫碎、氣流磨破碎成細(xì)粉末，且在進(jìn)行 氣流磨時(shí)放入定量的空氣進(jìn)行鈍化，并對前后磨出的粉進(jìn)行混合攪拌，細(xì)粉末的平均粒度 為2. 4 μ m，依次將細(xì)粉末通過模壓加等靜壓法壓制成壓坯，且等靜壓的壓力為230MPa，壓 坯密度為4. 3g/cm3;待細(xì)粉末全部壓制完畢后，將壓坯置于真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為 1070°C，并進(jìn)行保溫200分鐘；而后將燒結(jié)后的壓坯在真空燒結(jié)爐中降溫至300°C，再升溫 至900°C并進(jìn)行保溫90分鐘，再次降溫至300°C，在升溫至530°C并進(jìn)行保溫200分鐘，即獲 得稀土永磁材料坯體，最后根據(jù)實(shí)際需求對永磁材料坯體進(jìn)行機(jī)械加工切割并精磨，同時(shí) 預(yù)留進(jìn)行電鍍的尺寸，即得稀土永磁材料；其性能測試數(shù)據(jù)參見表1-2。
[0032] 其中，Br為剩磁，Hcb為矯頑力，（B. H)max為磁能積，MPa為抗彎強(qiáng)度。
[0033] 表1-2實(shí)施例1產(chǎn)品性能測試表
[0035] 實(shí)施例2
[0036] -種稀土永磁材料，按如下表2-1進(jìn)行配料：
[0037] 表2_1實(shí)施例2配方表

[0039] 本實(shí)施例的上述稀土永磁材料的制備方法如下：
[0040] 將收集的廢舊磁鋼按照同批次同型號(hào)所含稀土元素相同的廢舊磁鋼歸為一類的 分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)分類，得預(yù)處理磁體材料；而后根據(jù)制備的稀土永磁材料，對獲得的預(yù)處 理磁體材料直接進(jìn)行氫碎制粉，得稀土氫碎磁粉；同時(shí)對獲得的稀土氫碎磁粉進(jìn)行取樣分 析，得稀土磁粉組分參數(shù)，再根據(jù)分析得到的稀土磁粉組分參數(shù)，在獲得的稀土氫碎磁粉中 添加液相納米釓得混合粉，最后將獲得的混合粉通過氫碎、氣流磨破碎成細(xì)粉末，且在進(jìn)行 氣流磨時(shí)放入定量的空氣進(jìn)行鈍化，并對前后磨出的粉進(jìn)行混合攪拌，細(xì)粉末的平均粒度 為2. 5 μ m ;依次將細(xì)粉末通過模壓加等靜壓法壓制成壓坯，且等靜壓的壓力為240MPa，壓 坯密度為4. 4g/cm3;待細(xì)粉末全部壓制完畢后，將壓坯置于真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為 1080