一種高剩磁釹鐵硼永磁材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高剩磁釹鐵硼永磁材料及其制備方法，該材料具有較高剩磁；該制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。該材料各成分重量百分比含量為：Nd25-29%，Te0.5-0.9%，Sm3-6%，Ni0.5-1%，Cr0.5-1%；Mn0.5-1%，Pb0.5-1%，B2-4%，Ru0.4-0.6%，Ag0.5-0.9%，其余為Fe。
【專利說明】一種高剩磁釹鐵硼永磁材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種高剩磁釹鐵硼永磁材料及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]CN201310160603.3公開了一種釹鐵硼稀土永磁材料及制造方法，主要有合金熔煉、粗破碎和制粉、磁場成型、燒結(jié)、機械加工、真空熱處理等工序；通過改進氫破碎、氣流磨制粉、真空熱處理技術(shù)提高永磁器件的磁性能，從而減少稀土用量。
[0003]上述制造方法生產(chǎn)出的永磁材料，剩磁為13.965-12.560kGS，剩磁偏低，另外采用普通澆鑄方法無法保證材料的鑄態(tài)組織細化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)缺陷，提供一種高剩磁釹鐵硼永磁材料，該材料具有較高剩磁。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種高剩磁釹鐵硼永磁材料制備方法，該制備方法工藝簡單,生產(chǎn)成本低,適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種高剩磁釹鐵硼永磁材料，其特征是:該材料中各成分的重量百分含量為:Nd 25-29%，Te 0.5-0.9%, Sm 3-6 %，Ni 0.5-1 %，Cr 0.5-1%, Mn 0.5-1%, Pb 0.5-1%, B 2-4%, Ru0.4-0.6%, Ag 0.5-0.9%，其余為 Fe。
[0007]上述高剩磁釹鐵硼永磁材料的制備方法，其步驟為:
(1)按照上述重量百分比分別取Nd、Te、Sm、N1、Cr、Mn、Pb、B、Ru、Ag和Fe進行配料，各原料的純度均大于99.9% ;
(2)將原料放入真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度為1510-1530°C，靜置2-4分鐘得到母合金液體；
(3 )將母合金液體澆鑄到感應(yīng)爐出鐵口下方的轉(zhuǎn)輥上，母合金液體遇到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輥，被轉(zhuǎn)輥輪緣拖拽形成鑄帶；
(4)將鑄帶自然冷卻5-10分鐘，然后將鑄帶放入氫碎爐中進行氫碎，氫碎爐的真空度為0.05?0.1Pa，爐內(nèi)氣壓為0.8?1.2atm ;溫度為100-300°C，氫碎時間60-80分鐘，得到粗粉；
(5)將粗粉放入氣流磨中，用高壓氣流將粗粉吹起，通過相互之間的碰撞從而成為細粉，氣流磨制粉壓力5-7atm,氣流磨分選輪轉(zhuǎn)速為3000?3300r/min ；
(6)將細粉放入模具中，使用壓制設(shè)備壓制成所需的形狀；
(7)成型后取出成型件，送入真空度為0.01?0.04Pa，溫度為1020-1120°C的燒結(jié)爐內(nèi)進行燒結(jié)，燒結(jié)280?320分鐘后，隨爐自然冷卻后取出燒結(jié)成型件即得到釹鐵硼永磁材料。
[0008]其中，步驟3中轉(zhuǎn)輥輪緣的旋轉(zhuǎn)線速度為15_17m/s ;鑄帶的厚度為200-600 ii m，寬度為 10-30 mm。
[0009]步驟4中所述粗粉粒度為50-100 ii m。
[0010]步驟5中所述細粉粒度為2-5 u m。
[0011]步驟6中成型壓力為0.02-0.05MPa。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
本發(fā)明永磁材料采用Mn、Pb、Te取代部分B原子,可細化晶粒,改善材料剩磁。材料中的Ag、Cr和N1、Sm、Te可以減少富Nd相與Nd2Fel4B相的濕潤角，抑制Nd2Fel4B相的長大，使Nd2Fel4B相界面缺陷密度減少，反磁化疇在界面形核困難，因此提高了材料的剩磁。
[0013]材料中Sm元素以摻雜或者取代的方式進入形成的Nd基體相中，可以提高主相的矯頑力。Ru元素可以提高居里溫度、抗氧化能力和耐蝕性。
[0014]本發(fā)明制備方法采用成分優(yōu)化和帶鑄工藝相結(jié)合方式。原料在真空感應(yīng)爐熔化并靜置2-4分鐘后將合金液體澆鑄到出鐵口下方旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輥上形成鑄帶，輪緣的轉(zhuǎn)動線速度為15-17m/s，自然冷卻5-10分鐘后取出鑄帶。這種快速冷卻可以保證合金的成分均勻化和性能的均一性。帶鑄工藝的特點在于有效地消除了 a -Fe、富釹相分布均勻并使晶粒得到細化，容易得到高剩磁的產(chǎn)品。
[0015]本發(fā)明制備過程中，所用稀有元素微量，原料成本較低；另外永磁材料經(jīng)過快速冷卻,保證了永磁材料成分、組織和性能的均勻性,保證了永磁材料的質(zhì)量。本發(fā)明永磁材料制備工藝簡單，具有良好的性能，非常便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0016]本發(fā)明制備的材料可應(yīng)用于制造儀器儀表、通信設(shè)備、旋轉(zhuǎn)機械、磁療器械等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明材料的組織圖。
[0018]由圖1可以看出，本發(fā)明高剩磁釹鐵硼永磁材料組織致密均勻。
【具體實施方式】
[0019]實施例一:
本發(fā)明高剩磁釹鐵硼永磁材料制備方法，具體步驟如下:
(1)按照下述重量百分比分別取Nd 25%, Te 0.5%, Sm 3%, Ni 0.5%, Cr 0.5%，Mn 0.5%，Pb 0.5%, B 2%, Ru 0.4%, Ag 0.5%,其余為 Fe 進行配料；其中 Nd、Te、Sm、N1、Cr、Mn、Pb、B、Ru、Ag和Fe的純度均大于99.9% ;
(2)將原料放入真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度為1510°C，靜置2分鐘得到母合金液體； (3 )將母合金液體澆鑄到感應(yīng)爐出鐵口下方的轉(zhuǎn)輥上，母合金液體遇到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輥，被
轉(zhuǎn)輥輪緣拖拽形成鑄帶；轉(zhuǎn)輥輪緣的旋轉(zhuǎn)線速度為15m/s ;鑄帶的厚度約為200iim，寬度約為 10 mm ;
(4)將鑄帶自然冷卻5分鐘，然后將鑄帶放入氫碎爐中進行氫碎，氫碎爐的真空度為0.05Pa，爐內(nèi)氣壓為0.8atm ;溫度為100°C，氫碎時間60分鐘，得到粗粉，粒度約為50 u m ；
(5)將粗粉放入氣流磨中，用高壓氣流將粗粉吹起，通過相互之間的碰撞從而成為細粉，氣流磨制粉壓力5atm,氣流磨分選輪轉(zhuǎn)速為3000r/min ;細粉粒度約為2 y m ; (6)將細粉放入模具中，使用壓制設(shè)備壓制成所需的形狀，成型壓力為0.02MPa ；
(7)成型后取出成型件，裝入燒結(jié)盆，成型件隨同燒結(jié)盆送入真空度為0.0lPa，溫度為1020°C的燒結(jié)爐內(nèi)進行燒結(jié)，燒結(jié)280分鐘后，隨爐自然冷卻后取出燒結(jié)成型件即得到釹鐵硼永磁材料。
[0020]實施例二:
本發(fā)明高剩磁釹鐵硼永磁材料制備方法，具體步驟如下:
(1)按照下述重量百分比分別取Nd 29%, Te 0.9%, Sm 6 %, Ni I %，Cr 1%，Mn 1%, Pb1%, B 4%, Ru 0.6%，Ag 0.9%，其余為 Fe 進行配料；其中 Nd、Te、Sm、N1、Cr、Mn、Pb、B、Ru、Ag和Fe的純度均大于99.9% ；
(2)將原料放入真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度為1520°C，靜置3分鐘得到母合金液體； (3 )將母合金液體澆鑄到感應(yīng)爐出鐵口下方的轉(zhuǎn)輥上，母合金液體遇到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輥，被
轉(zhuǎn)輥輪緣拖拽形成鑄帶；轉(zhuǎn)輥輪緣的旋轉(zhuǎn)線速度為16m/s ;鑄帶的厚度約為400 u m，寬度約為 20 mm ;
(4)將鑄帶自然冷卻8分鐘，然后將鑄帶放入氫碎爐中進行氫碎，氫碎爐的真空度為0.08Pa，爐內(nèi)氣壓為1.0atm ;溫度為200°C，氫碎時間70分鐘，得到粗粉，粒度約為80 u m ；
(5)將粗粉放入氣流磨中，用高壓氣流將粗粉吹起，通過相互之間的碰撞從而成為細粉，氣流磨制粉壓力6atm,氣流磨分選輪轉(zhuǎn)速為3200r/min ;細粉粒度約為4 y m ；
(6)將細粉放入模具中，使用壓制設(shè)備壓制成所需的形狀，成型壓力為0.03MPa ；
(7)成型后取出成型件，裝入燒結(jié)盆，成型件隨同燒結(jié)盆送入真空度為0.03Pa，溫度為1080°C的燒結(jié)爐內(nèi)進行燒結(jié)，燒結(jié)300分鐘后，隨爐自然冷卻后取出燒結(jié)成型件即得到釹鐵硼永磁材料。
[0021]實施例三:
本發(fā)明高剩磁釹鐵硼永磁材料制備方法，具體步驟如下:
(1)按照下述重量百分比分別取Nd 27%, Te 0.7%, Sm 5%, Ni 0.7%, Cr 0.8% ；Mn
0.8%, Pb 0.7%, B 3%, Ru 0.5%, Ag 0.8%,其余為 Fe 進行配料；其中 Nd、Te、Sm、N1、Cr、Mn、Pb、B、Ru、Ag和Fe的純度均大于99.9% ；
(2)將原料放入真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度為1530°C，靜置4分鐘得到母合金液體； (3 )將母合金液體澆鑄到感應(yīng)爐出鐵口下方的轉(zhuǎn)輥上，母合金液體遇到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輥，被
轉(zhuǎn)輥輪緣拖拽形成鑄帶；轉(zhuǎn)輥輪緣的旋轉(zhuǎn)線速度為17m/s ;鑄帶的厚度約為600iim，寬度約為 30 mm ;
(4)將鑄帶自然冷卻10分鐘，然后將鑄帶放入氫碎爐中進行氫碎，氫碎爐的真空度為
0.1Pa，爐內(nèi)氣壓為1.2atm ;溫度為300°C，氫碎時間80分鐘，得到粗粉，粒度約為100 u m ；
(5)將粗粉放入氣流磨中，用高壓氣流將粗粉吹起，通過相互之間的碰撞從而成為細粉，氣流磨制粉壓力7atm，氣流磨分選輪轉(zhuǎn)速為3300r/min ;細粉粒度約為5iim ;
(6)將細粉放入模具中，使用壓制設(shè)備壓制成所需的形狀，成型壓力為0.05MPa ；
(7)成型后取出成型件，裝入燒結(jié)盆，成型件隨同燒結(jié)盆送入真空度為0.04Pa，溫度為1120°C的燒結(jié)爐內(nèi)進行燒結(jié)，燒結(jié)320分鐘后，隨爐自然冷卻后取出燒結(jié)成型件即得到釹鐵硼永磁材料。
[0022]實施例四:(成分配比不在本發(fā)明涉及比例范圍內(nèi))本發(fā)明高剩磁釹鐵硼永磁材料中各成分重量百分含量:Nd 24%, Te 0.3%，Sm 2%，Ni
0.2%, Cr 0.3% ；Mn 0.3%, Pb 0.4%, B 1%，Ru 0.3%, Ag 0.4%，其余為 Fe 進行配料；其制備過
程同實施例一。
[0023]實施例五:(成分配比不在本發(fā)明涉及比例范圍內(nèi))
本發(fā)明高剩磁釹鐵硼永磁材料中各成分重量百分含量:Nd 30%, Te 1%, Sm 7%，Ni
1.2%, Cr 1.2% ；Mn 1.3%, Pb 1.1%，B 5%, Ru 0.8%, Ag 1%，其余為 Fe 進行配料；其制備過程同實施例一。
[0024]表一
【權(quán)利要求】
1.一種高剩磁釹鐵硼永磁材料，其特征是:該材料中各成分的重量百分含量為:Nd25-29 %,Te 0.5-0.9%,Sm 3-6 %，Ni 0.5-1 %,Cr 0.5-1%,Mn 0.5-1%,Pb 0.5-1%,B 2-4%,Ru 0.4-0.6%, Ag 0.5-0.9%，其余為 Fe。
2.權(quán)利要求1所述高剩磁釹鐵硼永磁材料的制備方法，其步驟為: (1)按照上述重量百分比分別取Nd、Te、Sm、N1、Cr、Mn、Pb、B、Ru、Ag和Fe進行配料，各原料的純度均大于99.9% ; (2)將原料放入真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度為1510-1530°C，靜置2-4分鐘得到母合金液體； (3 )將母合金液體澆鑄到感應(yīng)爐出鐵口下方的轉(zhuǎn)輥上，母合金液體遇到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輥，被轉(zhuǎn)輥輪緣拖拽形成鑄帶； (4)將鑄帶自然冷卻5-10分鐘，然后將鑄帶放入氫碎爐中進行氫碎，氫碎爐的真空度為0.05?0.1Pa，爐內(nèi)氣壓為0.8?1.2atm ;溫度為100-300°C，氫碎時間60-80分鐘，得到粗粉； (5)將粗粉放入氣流磨中，用高壓氣流將粗粉吹起，通過相互之間的碰撞從而成為細粉，氣流磨制粉壓力5-7atm,氣流磨分選輪轉(zhuǎn)速為3000?3300r/min ； (6)將細粉放入模具中，使用壓制設(shè)備壓制成所需的形狀； (7)成型后取出成型件，送入真空度為0.01?0.04Pa，溫度為1020-1120°C的燒結(jié)爐內(nèi)進行燒結(jié)，燒結(jié)280?320分鐘后，隨爐自然冷卻后取出燒結(jié)成型件即得到釹鐵硼永磁材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是:步驟3中轉(zhuǎn)輥輪緣的旋轉(zhuǎn)線速度為15-17m/s ;鑄帶的厚度為 200-600 iim，寬度為 10-30 mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是:步驟4中所述粗粉粒度為50-100u m。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是:步驟5中所述細粉粒度為2-5u m。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是:步驟6中成型壓力為0.02-0.05MPa。
【文檔編號】H01F1/08GK103632789SQ201310700300
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】張作州 申請人:江蘇南方永磁科技有限公司