專利名稱：一種廉價(jià)的稀土鐵硼永磁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種稀土永磁材料，涉及材料的成份及生產(chǎn)工藝。
RFeB永磁體具有無Co、廉價(jià)和磁性能高等特點(diǎn)，但是和其他商品磁體相比，其溫度系數(shù)大，居里溫度低，通常的使用溫度低于100℃，這就限制了它在很多重要領(lǐng)域中的應(yīng)用，例如電機(jī)、汽車啟動(dòng)器、磁力傳動(dòng)器、石油脫蠟器、節(jié)油器等。在這些應(yīng)用領(lǐng)域，不僅要求磁性能好，而且還要求使用溫度在150℃以上。為了解決RFeB永磁體的高溫使用問題，許多人在RFeB合金中添加Dy、Co、Nd、Si、Al、Gd等元素，例如國(guó)際磁學(xué)會(huì)刊1986年第5期上刊載的“RFeB燒結(jié)磁體的微觀結(jié)構(gòu)”，提出了一種NdDyFeCoB永磁體，其成份中添加7.4%的Dy，4.5%的Co，雖然使用溫度提高了，但磁體成本卻增加了2.5倍。
本發(fā)明的目的在于提出一種不含價(jià)格昂貴的Co及重稀土元素，可在180°～200℃使用的廉價(jià)的NdFeB永磁體。
發(fā)明人采取在RFeB磁體中添加廉價(jià)的3d過渡族元素Cr，以及其他元素Al、Si等代替部份Fe，以提高矯頑力和使用溫度，同時(shí)保持低廉的成本。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁體成份為R32～33%，B1.2～1.3%，Cr0.5～2%，Al0.4～1.6%，Si0.5%，余量為Fe。
試驗(yàn)表明，在RFeB合金中，只能允許有限量的Cr取代Fe，當(dāng)Cr含量大于3%時(shí)，合金中出現(xiàn)了弱磁性相，不宜用作高能積永磁體，當(dāng)Cr含量低于0.5%時(shí)，磁體的矯頑力下降，使用溫度降低。
Al的加入，使磁體的矯頑力明顯上升，未經(jīng)后燒熱處理的磁體，其矯頑力jHC已達(dá)到960kB/m(12KOe)，并隨著后燒熱處理溫度的降低而上升，在500～600℃形成最大值。對(duì)低Al(0.6%)和高B(1.3%)的磁體，后燒熱處理對(duì)jHC有十分顯著的效果，當(dāng)熱處理溫度為550℃時(shí)，jHC急劇上升，形成一個(gè)最大值。B含量大于1.3%時(shí)，獲得最大矯頑力的溫度均在500～600℃之間。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝采用粉末冶金工藝。所用原料的純度為99%。原材料經(jīng)清洗，按比例投入真空感應(yīng)爐或真空電弧爐中，在氬氣氣氛保護(hù)下熔煉，水冷銅模澆鑄，在甲苯保護(hù)下球磨至3～5um，干燥后在800kA/m的磁場(chǎng)下壓制成形，壓力方向和取向方向垂直。毛胚在氬氣保護(hù)下燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1080℃～1100℃，燒結(jié)時(shí)間為1小時(shí)，出爐冷卻至室溫。燒結(jié)后的磁體進(jìn)行如下熱處理磁體在氬氣氣氛中1000℃后燒1小時(shí)，快冷至室溫，然后于550°±20℃保溫1小時(shí)，快冷至室溫。
上述磁體按需要進(jìn)行機(jī)加工及充磁后，提供使用。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁體，其中稀土元素可以是Nd、Pr或其他單一稀土。
采用本發(fā)明的成份和處理工藝，磁體的磁能積大于200KJ/m(25MGOe)，矯頑力大于1120KA/m(14KOe)剩磁1.0～1.1T(10～11KG)，在180℃空氣中露置，不可逆損失小于5%，在200℃空氣中露置，不可逆損失小于12%，第二次熱循環(huán)從20°～200℃，不可逆損失小于1%，磁體的成本與不添加任何元素的NdFeB相近，與已有的高使用溫度NdFeB相比，成本降低50%。
實(shí)施例合金組份按表1所示配比，在真空感應(yīng)爐內(nèi)氬氣氣氛中熔煉，水冷銅坩堝澆鑄，在甲苯保護(hù)下粉碎至3～5μm，真空干燥后用800kA/m的磁場(chǎng)取向，橫向壓制成型，于1080°～1100℃在氬氣氣氛中燒結(jié)1小時(shí)，出爐快冷至室溫，然后于550°±20℃的溫度下處理1小時(shí)，快冷至室溫。從產(chǎn)品磁體上切割出Φ7.5×10的園柱樣品，進(jìn)行磁性能和溫度特性測(cè)量，磁體的磁性能如表2所示。
上述磁體用于復(fù)印機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種廉價(jià)的RFeB永磁體，其特征在于所述的磁體其成份按重量百分比為R32～33%，B1.2～1.3%，Cr0.5～2%，Al0.4～1.6%，Si0.5%，余量為Fe。
2.按照權(quán)利要求1所述的RFeB永磁體，其特征在于在其采取的粉末冶金生產(chǎn)方法中，其中的熱處理工藝為經(jīng)燒結(jié)后的磁體在氬氣氣氛中于1000℃后燒1小時(shí)，快冷至室溫，然后于550℃±20℃保溫1小時(shí)，快冷至室溫。
全文摘要
一種廉價(jià)的稀土鐵硼永磁體，采用以Cr代替部分Fe，適當(dāng)添加Al、Si等元素，同時(shí)提出一種新的熱處理工藝，采用粉末冶金法生產(chǎn)廉價(jià)、高性能、高矯頑力和高使用溫度的NdFeB永磁體，磁體的性能指標(biāo)為
文檔編號(hào)H01F1/09GK1035581SQ8810085
公開日1989年9月13日 申請(qǐng)日期1988年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月10日
發(fā)明者謝宏祖, 張瑾, 牛廣東 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部包頭稀土研究院