钕铁硼合金真空熔炼方法技术

提供一种钕铁硼合金真空熔炼方法，包括：按照钕铁硼合金配方准备各成分；将至少一个成分放入封闭的中空的容器中；将各成分放入真空感应熔炼炉中，最后放入容纳有至少一个成分的所述容器；以及在真空感应熔炼炉中对各成分进行加热熔炼。本发明专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，通过使用辅助容器，能够降低稀土及/或低熔点金属在真空熔炼过程中的损耗。而且，因为是一次投料，因而不影响极限真空度，进而不影响磁性能。

【技术实现步骤摘要】
钕铁硼合金真空熔炼方法
本专利技术涉及一种钕铁硼合金真空熔炼方法，能够降低稀土及/或低熔点金属在真空熔炼过程中的损耗。
技术介绍
在烧结钕铁硼磁体的生产过程中，有时需要添加一些重稀土及/或低熔点金属来提高磁体的矫顽力。在冶炼过程中，这些重稀土及/或低熔点金属特别是重稀土因其熔点较低，因而在升温冶炼过程中损耗非常大。专利文献CN103060660A公开了一种二次加料真空感应熔炼制备Fe-Ga-In-Tb合金的方法。该方法在铁熔化后，使用二次加料的方式加入In、Tb、Ga继续熔炼。但是，上述二次加料的方法对设备的极限真空度影响较大，会导致钕铁硼磁体中的稀土氧化，影响磁性能，故不适宜钕铁硼磁体的生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种钕铁硼合金真空熔炼方法，能够降低稀土及/或低熔点金属在真空熔炼过程中的损耗。为了实现上述目的，本专利技术提供一种钕铁硼合金真空熔炼方法，包括：按照钕铁硼合金配方准备各成分；将至少一个成分放入中空的容器中；将各成分放入真空感应熔炼炉中，最后放入容纳有至少一个成分的所述容器；以及在真空感应熔炼炉中对各成分进行加热熔炼。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，放入所述容器中的成分是与未放入所述容器中的成分相比熔点低的成分。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，所述容器由金属制成。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，所述金属是钕铁硼合金配方中的成分。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，所述金属是Al。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，所述容器是封闭的。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，所述容器包括容器本体(1)和盖板(2)，所述盖板用于封闭所述容器本体。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，所述容器本体和所述盖板由相同材料制成。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，还包括在进行加热之前，对真空感应熔炼炉抽真空。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，还包括在加热预定时间长度后，向真空感应熔炼炉充入正压氩气，所述氩气的气压大于放入所述容器中的成分的饱和蒸汽压。本专利技术的钕铁硼合金真空熔炼方法，通过使用辅助容器，能够降低稀土及/或低熔点金属在真空熔炼过程中的损耗。而且，因为是一次投料，因而不影响极限真空度，进而不影响影响磁性能。附图说明图1是根据本专利技术一个实施方式的容器及其盖板的结构示意图。具体实施方式在根据本专利技术一个实施方式的钕铁硼合金真空熔炼方法中，首先，按照配方对各成分进行称重配料。其中，将熔点较低的稀土及/或低熔点金属放置在由Al制成的中空容器中，并使用由Al制成的盖板将上述容器封闭。容器由容器本体1和盖板2构成。容器本体1具有开口部，用于放入熔点较低的稀土及/或低熔点金属。盖板2安装到开口部，用于封闭容器本体1。之所以使用Al来制作上述容器和盖板，是因为在烧结钕铁硼磁体的配方中，需要添加AL来降低晶粒间的磁耦合作用从而提高矫顽力，即，Al是钕铁硼磁体生产中广泛使用的元素，因此，如果使用AL来制作上述容器和盖板，不会因容器和盖板最终也熔融在钕铁硼合金中而对配方产生不利影响。上述由Al制成的容器不需要进行特别处理，只需要简单的铸造工艺即可完成容器的加工。容器的外形没有特别限制，例如圆形、方形等均可。因此，容器的加工简单，加工效率高，并且成本低。然后，将准备好的各成分放入真空感应熔炼炉坩埚中。各成分按照熔点从高到低的顺序放入，最后放入的是容纳有熔点较低的稀土及/或低熔点金属的上述容器。然后，闭合真空感应熔炼炉的炉门，对真空感应熔炼炉的内部抽真空。当真空度达到预定真空度例如0.5Pa时，开始加热。当加热预定时间长度后，例如当纯铁变红时，充入0.05～0.1MPa的正压氩气，直到达到预先设定的温度，例如1400～1600℃。熔炼8～30分钟，然后浇铸合金液。然后进行冷却。冷却方式可以是合金钢锭，也可以是快冷薄片。在熔炼过程中，根据电磁感应原理，首先在纯铁中形成涡流，开始升温。Al制容器因为是中空的，较难形成涡流，故不会熔化。当坩锅中的其它成分加热熔化，使得合金液的温度高于容器的Al的熔点时，容器本身首先熔化，然后容器内所容纳的稀土及/或低熔点金属(例如Ga)混合入合金液中。根据蒸气压理论，当物质的饱和蒸气压小于外压时，物质不挥发；而当物质的饱和蒸气压大于外压时，物质挥发。在上述过程中，因为有正压氩气的保护，能够抑制合金液中的Al制容器中的稀土及/或低熔点金属的挥发。而对于常规工艺，由于稀土在熔炼工序中挥发较多，这样实际配料要多配入挥发的稀土量，以保证在磁体中稀土的最终含量符合配方设计要求。对于一些重稀土金属如Dy/Tb，其对提高磁性能有重要作用，价格成本较高，如果在熔炼过程中挥发则不利于降低成本，同时不利于磁体性能控制。而且对于低熔点金属(例如Ga)，在成分设计时往往添加量较低，如果在熔炼中挥发，则不能起到应有的作用。同时Al作为磁体配方成分的常规添加元素之一，有利于磁体的性能提高。因此，利用本专利技术的技术方案有效降低了稀土及/或低熔点金属在熔炼过程中的挥发。实施例表1示出根据本专利技术的实施例和比较例。在表1中，“配方成分”是根据配方放入坩锅的各成分的重量。“比较例”是以往方法熔炼后制得的钕铁硼合金，对其进行成分分析得到的各成分重量百分比。“实施例”是使用本专利技术的方法制得的钕铁硼合金，对其进行成分分析得到的各成分重量百分比。其中，在实施例中，将金属Tb和Ga放入Al制容器中。因此，Tb的损耗仅为0.02，而在比较例中Tb的损耗为0.27。因此，Tb的损耗大为降低。Ga基本没有损耗。表1PrNdTbBAlCuCoNbGaFe配方成分312.01.050.90.10.90.30.2余比较例30.61.731.050.80.10.890.280.17余实施例30.81.981.050.90.10.890.280.20余本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钕铁硼合金真空熔炼方法，包括：按照钕铁硼合金配方准备各成分；将至少一个成分放入中空的容器中；将各成分放入真空感应熔炼炉中，最后放入容纳有至少一个成分的所述容器；以及在真空感应熔炼炉中对各成分进行加热熔炼。

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼合金真空熔炼方法，包括：按照钕铁硼合金配方准备各成分；将至少一个成分放入中空的容器中，所述容器由金属制成，所述金属是Al，所述容器是封闭的；将各成分放入真空感应熔炼炉中，最后放入容纳有至少一个成分的所述容器；以及在真空感应熔炼炉中对各成分进行加热熔炼，所述容器内的成分为稀土及/或低熔点金属。2.根据权利要求1所述的钕铁硼合金真空熔炼方法，其特征在于，所述容器包括容器本体(1)和盖板(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岩，
申请(专利权)人：肇庆三环京粤磁材有限责任公司，北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44