本发明专利技术公开了一种低成本含稀土铈制备烧结钕铁硼永磁体的方法，按Nd25.5、Ce4.5、Fe66.15、B1Nb0.6、Zr0.4、Co1Al0.7、Cu0.15合金配比准备原材料，进行熔炼，熔化后的合金液搅拌均匀，浇注到旋转的水冷铜棍上，快速冷却形成厚度0.2-0.5mm的合金薄片；将钕铁硼合金薄片破碎成120-200μm左右的钕铁硼合金颗粒；经气流磨进一步破碎成3.0-4.5μm的钕铁硼合金粉末；粉末在压型机中成型，经冷等静压进一步致密化。成型后的初坯的烧结温度为1070℃，烧结时间为4小时。本发明专利技术制得的含稀土铈成分的烧结永磁体具有明显的成本优势，经检测磁性能均能达到中低牌号等级。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁性材料
，涉及一种烧结钕铁硼的制备方法，特别是低成本 含稀土铈的烧结钕铁硼永磁体的制备方法。
技术介绍
NdFeB系永磁材料是迄今为止发现的磁性能最高的实用型永磁材料。目前我国钕 铁硼产量占全球的60%以上，预计未来其应用范围和市场需求仍将持续扩大，钕铁硼行业 对稀土元素 Nd的需求量大，且每年约以增幅20%的速度上涨，寻求Nd的替代金属或探索新 一代永磁体迫在眉睫。 自然界中Ce元素的储量远多于Nd元素，NcUCe元素多以共生矿形式存在，工业分 离提纯的成本较高、难度大。稀土金属Ce比稀土金属Nd-Pr合金市场价格低，因而CeFeB永 磁合金较（Pr, Nd) FeB永磁合金具有明显的价格优势。研究表明，Ce2Fe14B在室温下具有较 高的铁磁性，且富稀土相中的富Ce相较富Nd相具有更好的流动性，能够制备出致密度高、 结构一致性好的永磁体。这从根本上提高了永磁体J-H退磁曲线的方形度。方形度作为烧 结钕铁硼永磁体的磁参量之一，受磁体化学成分、晶体结构晶体取向度、显微组织、掺杂物、 等影响。 然而Ce2Fe14B的磁矩Js和各向异性场H A都远低于Nd 2Fe14B，须严格控制稀土铈的 掺杂量，才能保证永磁体较高的磁性能。本专利技术通过掺杂合适剂量的铈，在保证磁性能达标 的同时，减少镨钕的用量，制备出方形度很高的永磁体。
技术实现思路
现有技术公布了在制备低性能烧结钕铁硼永磁体时（N35N)，通过掺杂铈，能减少 镨钕的需求量，降低生产成本。本专利技术与现有公布的含铈配方制备烧结钕铁硼磁体相比，低 廉的稀土铈替代贵稀土钕的比例达到15% (质量分数），使得配方成本更低，且性能能达到 MO等级。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： -种低成本含稀土铈制备烧结钕铁硼永磁体的方法，包括以下步骤： (1)按质量分数准备以下合金原材料：25. 5% Nd、4. 5% Ce、66. 15% Fe、l% B、 0. 6% Nb、0. 4% Zr、l% Co、0. 7% A1、0. 15% Cu，利用真空感应速凝铸片炉将配比好的 金属原材料在1200-1400°C温度下进行熔炼，熔炼前炉室先抽真空，再充入保护气体高 纯氩气，原材料熔化后的合金液经电磁搅拌均匀，浇注到旋转的水冷铜棍上，合金溶液在 102-104°C /s的冷速下快速冷却形成厚度为0. 2-0. 5mm的合金薄片； (2)利用氢碎炉，在0.1 MPa氢气压下吸氢，550°C温度下脱氢，将钕铁硼合金薄片 破碎成120-200 μ m的钕铁硼合金颗粒； ⑶将步骤⑵得到的颗粒进一步经过气流磨破碎成3. 0-4. 5 μ m的钕铁硼合金粉 末； (4)利用磁场压机，将步骤⑶中粉末在I. 8T的磁场下取向成型，再经过冷等静 压，压力为200MPa，得到的初坯密度为4. 5-5. Og/cm3; (5)将压坯置于真空烧结炉中，在1060-1100°C烧结保温3-4小时；一级回火温度 为850-950°C，保温1-2小时；二级回火温度为500-600°C，保温3-4小时；最终获得烧结永 磁体。 所述步骤（1)中熔炼温度为1380°C。 所述步骤（5)中烧结温度为1070°C，烧结时间为4小时；一级回火温度为850°C， 保温1. 5小时；二级回火温度为490°C，保温4小时。 本专利技术的有益效果： 本专利技术的铈掺杂烧结永磁体方形度高，经检测磁性能达到中低牌号等级。本专利技术 与现有公布的含铈配方制备烧结钕铁硼磁体相比，低廉的稀土铈替代贵稀土钕的比例达到 15% (质量分数），使得配方成本更低，且性能能达到MON等级。【具体实施方式】 本专利技术的实施例仅用于说明本专利技术的技术方案，并非限定本专利技术。 利用本专利技术所述的低成本含稀土铈制备MON烧结钕铁硼永磁体。 (1)按质量分数准备以下合金原材料：25. 5% Nd、4. 5% Ce、66. 15% Fe、l% B、 0· 6% Nb、0. 4% Zr、l% Co、0. 7% Α1、0· 15% Cu，装入真空熔炼炉先后经1380°C熔炼，合金 液在103°C /s左右的冷速下速凝甩带成厚度为0. 28mm的合金薄片，再经氢爆炉破碎成粒径 为200 μ m的颗粒，最后经气流磨破碎成2. 5-3. 0 μ m左右的钕铁硼合金粉末； (2)利用磁场压机，将上述步骤中的粉末在I. 8T的磁场下取向成型，再经过冷等 静压，压力为200MPa，得到的初坯密度为4. 5-5. Og/cm3; (3)将压坯置于真空烧结炉中，在1070°C烧结保温4小时；一级回火温度为 850°C，保温1. 5小时；二级回火温度为490°C，保温4小时；最终获得烧结永磁体。 ⑷测试磁性能：20°C下的磁性能，结果如下表。【主权项】1. ，其特征在于，包括以下步骤： (1) 按质量分数准备以下合金原材料：25. 5%Nd、4. 5%Ce、66. 15%Fe、1%B、0. 6%Nb、 0. 4%Zr、l%Co、0. 7%A1、0. 15%Cu，利用真空感应速凝铸片炉将配比好的金属原材料在 1200-1400°C温度下进行熔炼，熔炼前炉室先抽真空，再充入保护气体高纯氩气，原材料熔 化后的合金液经电磁搅拌均匀，浇注到旋转的水冷铜棍上，合金溶液在102_104°C /s的冷 速下快速冷却形成厚度为〇. 2-0. 5mm的合金薄片； (2) 利用氢碎炉，在0.1 MPa氢气压下吸氢，550°C温度下脱氢，将钕铁硼合金薄片破碎 成120-200 ym的钕铁硼合金颗粒； (3) 将步骤（2)得到的颗粒进一步经过气流磨破碎成3. 0-4. 5 ym的钕铁硼合金粉末； (4) 利用磁场压机，将步骤（3)中粉末在I. 8T的磁场下取向成型，再经过冷等静压，压 力为200MPa，得到的初坯密度为4. 5-5. Og/cm3; (5) 将压坯置于真空烧结炉中，在1060-1KKTC烧结保温3-4小时；一级回火温度为 850-950°C，保温1-2小时；二级回火温度为500-600°C，保温3-4小时；最终获得烧结永磁 体。2. 根据权利要求1所述的低成本含稀土铈制备烧结钕铁硼永磁体的方法，其特征在 于，所述步骤（1)中熔炼温度为1380°C。3. 根据权利要求1所述的低成本含稀土铈制备烧结钕铁硼永磁体的方法，其特征在 于，所述步骤（5)中烧结温度为1070°C，烧结时间为4小时；一级回火温度为850°C，保温 1. 5小时；二级回火温度为490°C，保温4小时。【专利摘要】本专利技术公开了，按Nd25.5、Ce4.5、Fe66.15、B1Nb0.6、Zr0.4、Co1Al0.7、Cu0.15合金配比准备原材料，进行熔炼，熔化后的合金液搅拌均匀，浇注到旋转的水冷铜棍上，快速冷却形成厚度0.2-0.5mm的合金薄片；将钕铁硼合金薄片破碎成120-200μm左右的钕铁硼合金颗粒；经气流磨进一步破碎成3.0-4.5μm的钕铁硼合金粉末；粉末在压型机中成型，经冷等静压进一步致密化。成型后的初坯的烧结温度为1070℃，烧结时间为4小时。本专利技术制得的含稀土铈成分的烧结永磁体具有明显的成本优势，经检测磁性能均能达到中低牌号等级。【IPC分类】B22F3/16本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低成本含稀土铈制备烧结钕铁硼永磁体的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1) 按质量分数准备以下合金原材料：25.5%Nd、4.5%Ce、66.15%Fe、1%B、0.6%Nb、0.4%Zr、1%Co、0.7%Al、0.15%Cu，利用真空感应速凝铸片炉将配比好的金属原材料在1200‑1400℃温度下进行熔炼，熔炼前炉室先抽真空，再充入保护气体高纯氩气，原材料熔化后的合金液经电磁搅拌均匀，浇注到旋转的水冷铜棍上，合金溶液在102‑104℃/s的冷速下快速冷却形成厚度为0.2‑0.5mm的合金薄片；（2）利用氢碎炉，在0.1MPa 氢气压下吸氢，550℃温度下脱氢，将钕铁硼合金薄片破碎成120‑200μm 的钕铁硼合金颗粒；（3）将步骤（2）得到的颗粒进一步经过气流磨破碎成3.0‑4.5μm的钕铁硼合金粉末；（4）利用磁场压机，将步骤（3）中粉末在1.8T的磁场下取向成型，再经过冷等静压，压力为200MPa，得到的初坯密度为4.5‑5.0g/cm3；（5）将压坯置于真空烧结炉中，在1060‑1100℃烧结保温3‑4小时；一级回火温度为850‑950℃，保温1‑2小时；二级回火温度为500‑600℃，保温3‑4小时；最终获得烧结永磁体。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何进，张亚波，史世文，
申请(专利权)人：安徽万磁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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