一种磁棒制造技术

本发明专利技术涉及一种磁棒，包括呈直筒状的钢管，在钢管内设有若干磁钢且磁钢的外径略小于钢管的内径，相邻的两磁钢磁极相反且相邻的两磁钢之间设有垫片，垫片的外径等于磁钢的内径且在垫片中部开设有通孔，在钢管的两端均紧配有堵头且堵头的内端抵紧于磁钢上；其中，磁钢为烧结钕铁硼磁钢，烧结钕铁硼磁钢由以下质量百分比成分组成：Nd：28％-33.5％，B：1.1％-1.2％，Co：3％-6％，Cu：0.15％-0.2％，Al：0.1％-0.5％，Zr：0.5％-1％、Nb：0.1％-0.5％，元素M：1-3％，增强纤维：5-10％，余量为Fe。本发明专利技术磁棒的结构简单、磁场强度大、磁钢力学性能较好、使用寿命久。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁棒，属于机械

技术介绍
目前，磁棒被广泛应用于化工、食品、废品回收和炭黑等领域，主要用来过滤各种细小粉末和液体、半液体中的含铁杂质和其他带能带磁性的物质。但是，现有技术中的磁棒的结构通常为在导磁性外壳中设置两个以上的磁体，磁体间以异极相吸的方式排列。此种结构的磁棒在实际应用中，磁棒的磁场强度不够大，不能较彻底地清除原料中的导磁性杂质。此外，磁棒的工作环境决定了磁棒必须带有一定的耐腐蚀、耐高温等特性。而且，磁棒中的磁体一般都比较脆，磁棒在使用过程中，磁体容易脆断，导磁需要频繁更换磁棒，增加成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、吸附效果好、使用寿命久的磁棒。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种磁棒，包括呈直筒状的钢管，在钢管内设有若干磁钢且磁钢的外径略小于钢管的内径，相邻的两磁钢磁极相反且相邻的两磁钢之间设有垫片，垫片的外径等于磁钢的内径且在垫片中部开设有通孔，在钢管的两端均紧配有堵头且堵头的内端抵紧于磁钢上；其中，磁钢为烧结钕铁硼磁钢，烧结钕铁硼磁钢由以下质量百分比成分组成：Nd：28％-33.5％，B：1.1％-1.2％，Co：3％-6％，Cu：0.15％-0.2％，Al：0.1％-0.5％，Zr：0.5％-1％、Nb：0.1％-0.5％，元素M：1-3％，增强纤维：5-10％，余量为Fe。烧结钕铁硼磁钢的强韧性较差，在加工过程中容易开裂。同时，磁钢的抗振、抗冲击能力差，且由于本专利技术磁钢外壁与钢管内壁之间具有间隙，使磁钢在应用于本专利技术磁棒中时，若遇到特殊情况，磁钢与钢管发生碰撞，磁钢容易碎裂，导致磁棒不能使用。因此，必须改善磁钢的强韧性。经研究发现，磁钢的断裂方式主要为沿晶界脆断，即裂纹主要沿晶界扩展。而发生这种断裂一方面是因为晶界的富Nd相强度和韧性比较差，另一方面是因为晶界相分布不均匀、存在气孔、主相晶粒粗大。因此，本专利技术通过添加合金元素韧化晶界，细化主相晶粒，同时，还通过物理共混改性的方法，在钕铁硼磁钢的基体中引入同基体结合良好且具有较高强韧性的增强纤维，以提高钕铁硼磁钢的强韧性等力学性能。在上述的一种磁棒中，增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维、硼纤维中的一种或多种。本专利技术使用的增强纤维材料都具有较高的强度、韧性、抗冲击性、耐疲劳性等性能，所以用上述增强纤维共混改性烧结钕铁硼磁钢可以大大提高烧结钕铁硼磁钢的强韧性等力学性能。本专利技术在磁钢中复合添加了Nb和Zr元素，可以提高α-Fe相的晶化温度，抑制α-Fe的析出和长大，避免亚稳相的形成，从而提高硬磁相的体积百分比。同时，Nb和Zr复合添加还能细化、均匀化和规则化主相晶粒，韧化晶界，从而提高磁钢的强韧性等力学性能。另外，Co元素对烧结钕铁硼磁钢的强度和断裂韧性的影响非常重要。本专利技术提高了Co含量，改善了富Nd相内的元素组成，形成了含Co的富Nd相，从而提高了富Nd相的强度，改善了断裂韧性。但是，也会降低磁钢的弯曲强度。所以，本专利技术又添加了微量的Cu元素，Cu元素可以提高磁钢的弯曲强度，弥补Co元素增加使磁钢弯曲强度降低的缺陷。在上述的一种磁棒中，元素M为Ga、Ho中的一种或两种。在烧结钕铁硼磁钢中添加Ga或Ho元素，在本专利技术已经提高α-Fe相的晶化温度的基础上可以有效抑制α-Fe相的形成，从而可以细化主相晶粒，使磁钢柱状晶特征相当明显。同时，富Nd相主要以薄片形状均匀分布于主相晶粒边界，从而有效提高磁钢的强韧性等力学性能。在上述的一种磁棒中，烧结钕铁硼磁钢的制备方法主要包括以下步骤：S1、按钕铁硼磁钢的组成成分以及质量百分比配比原料并进行熔炼，熔炼完全后浇注成甩带；S2、将上述得到的甩带进行氢碎和气流磨，制成粉料；S3、将增强纤维与上述粉料在惰性气体保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型、退磁并真空封装，得到生坯，将生坯等静压处理后取出；S4、将上述得到的生坯放入烧结炉中在高温下进行烧结，然后进行一次回火和风冷，风冷后的生坯进行二次回火后取出，得到钕铁硼磁钢。在上述的一种磁棒中，步骤S2中粉料的粒径为2.9-3.3μm。粉料的平均粒度在本发明范围内时，磁钢的晶粒尺寸减小，弯曲强度相对增大约50％。在上述的一种磁棒中，步骤S4中烧结温度为1050-1150℃，烧结时间为3-5h。在上述的一种磁棒中，步骤S4中一次回火温度为800-900℃，一次回火时间为3-4h；二次回火温度为580-600℃，二次回火时间为4-5h。烧结钕铁硼磁钢采用两次回火工艺，尤其是温度较低的二次回火温度和时间的控制，是获得较理想的磁性能的重要影响因素。在上述的一种磁棒中，堵头采用不锈钢材质制成。在上述的一种磁棒中，在堵头外端面上开设有六角旋紧孔。在上述的一种磁棒中，垫片的外径比磁钢的外径大0.1mm。与现有技术相比，本专利技术具有以下几个优点：1.本专利技术通过堵头紧配于钢管的两端且堵头的内端抵紧于磁钢上，从而使堵头、磁钢及垫片相互紧压在一起，同时磁钢的外径略小于钢管的内径，即磁钢外壁与钢管内壁之间具有间隙，而且由于相邻两个磁钢的磁极以同极相排斥的方式分布，磁钢间的磁场方向相向或相背，在相邻两磁极之间产生了一个叠加的磁极，从而使得磁钢所产生的磁场能集中于垫片上，增加了磁棒的工作点，从而增大了磁棒的磁场强度。2.本专利技术通过添加合金元素韧化晶界，细化主相晶粒，同时，还通过物理共混改性的方法，在钕铁硼磁钢的基体中引入同基体结合良好且具有较高强韧性的增强纤维，从而提高了钕铁硼磁钢的强韧性等力学性能。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中，1、钢管；2、磁钢；3、垫片；31、通孔；4、堵头；41、六角旋紧孔。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。如图1所示，本磁棒包括呈直筒状的钢管1，在钢管1内设有若干磁钢2且磁钢2的外径略小于钢管1的内径，相邻的两磁钢2磁极相反且相邻的两磁钢2之间设有垫片3，垫片3的外径等于磁钢2的内径且在垫片3中部开设有通孔31，在钢管1的两端均紧配有堵头4且堵头4的内端抵紧于磁钢2上。在将磁钢2及垫片3装入至钢管1内后，通过堵头4紧配于钢管1的两端且堵头4的内端抵紧于磁钢2上，从而使堵头4、磁钢2及垫片3相互紧压在一起，同时磁钢2的外径略小于钢管1的内径，即磁钢2外壁与钢管1内壁之间具有间隙，而且由于相邻两个磁钢2的磁极以同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁棒，其特征在于，包括呈直筒状的钢管，在钢管内设有若干磁钢且磁钢的外径略小于钢管的内径，相邻的两磁钢磁极相反且相邻的两磁钢之间设有垫片，垫片的外径等于磁钢的内径且在垫片中部开设有通孔，在钢管的两端均紧配有堵头且堵头的内端抵紧于磁钢上；其中，所述磁钢为烧结钕铁硼磁钢，所述烧结钕铁硼磁钢由以下质量百分比成分组成：Nd：28％‑33.5％，B：1.1％‑1.2％，Co：3％‑6％，Cu：0.15％‑0.2％，Al：0.1％‑0.5％，Zr：0.5％‑1％、Nb：0.1％‑0.5％，元素M：1‑3％，增强纤维：5‑10％，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种磁棒，其特征在于，包括呈直筒状的钢管，在钢管内设有若干磁钢且磁钢的外径
略小于钢管的内径，相邻的两磁钢磁极相反且相邻的两磁钢之间设有垫片，垫片的外径等
于磁钢的内径且在垫片中部开设有通孔，在钢管的两端均紧配有堵头且堵头的内端抵紧于
磁钢上；
其中，所述磁钢为烧结钕铁硼磁钢，所述烧结钕铁硼磁钢由以下质量百分比成分组成：
Nd：28％-33.5％，B：1.1％-1.2％，Co：3％-6％，Cu：0.15％-0.2％，Al：0.1％-0.5％，Zr：
0.5％-1％、Nb：0.1％-0.5％，元素M：1-3％，增强纤维：5-10％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种磁棒，其特征在于，所述增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳
纶纤维、尼龙纤维、硼纤维中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种磁棒，其特征在于，所述元素M为Ga、Ho中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种磁棒，其特征在于，所述烧结钕铁硼磁钢的制备方法主要
包括以下步骤：
S1、按钕铁硼磁钢的组成成分以及质量百分比配比原料并进行熔炼，熔炼完全后浇注
成甩带；
S2、将上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程庭海，
申请(专利权)人：宁波新大陆磁制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33