一种稀土永磁合金的熔炼工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种稀土永磁合金的熔炼工艺，其特征在于，采用在稀土永磁熔炼时置入中频感应炉内，Ｚｒ↓［８４］Ａｌ↓［１６］吸气剂和Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｙ等稀土金属粉末１－５％，在１０↑［－２］Ｐａ－１０↑［－３］Ｐａ，再充入氩气，在１３００－１４５０℃中熔炼，保温４－９分钟，降温１００－２００℃，再浇注到水冷铜坩锅中。本发明专利技术具有金属实收率高，节省能源，产品均匀性、一致性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种稀土永磁合金的熔炼工艺，属于金属材料领域。
技术介绍
稀土永磁合金即稀土永磁材料，永磁材料已成为衡量一个国家文明和发达程度的标志之一。永磁材料中最新、性能最好的磁性能最高的是稀土永磁材料。它是由稀土元素尤其是Ce、Pr、Nd、Sm与过渡族金属Co、Fe、Ni和Al、Cu、Nb、Ga和非金属元素C、B等组合的金属间化合物，经适当加工处理后得到的。1987年合成了SmCo5永磁合金，由于Co的价贵，又用Cu、Fe、Zr部分取代部分Co，形成Sm、(Co、Cu、Fe、Zr)7-8金属间化合物。1983年之后又以Fe代Co加上B形成稀土铁硼新的金属间化合物，成为第三代稀土永磁材料，经过二十多年发展，中国的稀土永磁材料产量已居世界之首位。在永磁材料成功地应用到计算机、电机、电声器材、核磁共振仪、发动机、变压器之中时，人们十分关心材料的成本问题，即在性能优异的前提下，如何降低成本也是研究热点之一，原材料成本占可变成本86％，占生产总成本的45％。在降低成本时，人们考虑如何降低原材料利用率，即在合金熔炼过程中提高金属利用率，减少稀土金属挥发或浸入渣中，提高合金熔炼中的均匀性、一致性，这也是当前稀土永磁材料发展中存在的一些问题。
技术实现思路
本专利技术针对已有上述合成工艺中的问题，提供一种比传统生产工艺能耗低、节省原材料、降低成本的合成新工艺。新工艺流程主要包括1.熔炼工艺稀土合金熔炼难度比较大，因为稀土金属易挥发，很难掌握住配料的成份。如Nd、Pr熔点在1100℃以下，为提高性能而要添加的Nb的熔点是2300℃，故采用中频感应炉熔炼，必须将Nb和铁先熔炼成Nb-Fe合金，B和Fe先炼成B-Fe合金，将配好的原材料置于坩锅中，放入中频感应炉，再加Zr84Al16吸气剂和稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Ga、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc一种或两种以上，加入量为1-5％。再抽真空，当真空度达到10-2Pa-10-3Pa后再升温，升温时采用慢升温，在1300-1450℃熔炼，精炼时保温4-9分钟，再降温100-200℃，浇注到水冷的铜坩锅中，降到室温。2.制粉是在N气保护下的粉碎机中，通过粗中碎、氢化制粉、气流粉碎、细磨到3-6微米粉末。3.将上述制粉之粉末装入模具中，在磁场下成型制成毛坯块。4.将上述毛坯块置入真空烧结炉中，烧结温度1050-1135℃，熔炼在10-2Pa-10-3Pa真空度下烧结1-3小时。时效在650-550℃，时效1-4小时。降到室温即得到稀土永磁合金。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1将纯度为99.5％的金属Pr、Nd，99.8％的电工纯铁和含硼低于20％的硼铁合金，含氯在0.001-2％的Dy，含99.8％的Al、Cu按Pr1.5Nd11.9Dy0.5Fe79.4Al0.3Cu0.3B6.5Cl0.1配方要求配好合金，30kg合金料置入中频感应炉中，在炉中加入Zr84Al16吸气剂和La、Ce、Pr、Sm、Y、Nd稀土粉末各350g，抽真空到10-3Pa，在氩气保护下焙炼，精炼8分钟后，稍降温，浇注在水冷的结晶器中，将合金锭置入粗碎(在N气保护下)，经过氢化制粉、气流粉碎到3-6微米，在磁场为1.2T的磁场中成型，成型压力为2T/cm2，取出料后，再将其置入真空烧结炉，在1120℃保温80分，时效温度585℃，时效时间1.6小时，降到室温按用户要求后加工，在4-5T磁场下充磁，得到高性能的永磁材料，测量结果如下剩余磁感应强度Br＝1.44T。Hci＝1000KA/m，(BH)m＝397KJ/m3。实施例2配方Pr1.6Nd11.8Dy0.5Al0.3Cu0.3B6Ga0.9Fe78.6，例1的合金熔炼中，在熔炼炉中加入Zr84Al16吸气剂，再加入La、Ce、Pr金属粉末，其他工艺条件和方法与例1一致，所得产品的测试方法与例1一致。测得磁性能如下Br＝1.47，Hci＝831.8KA/m，(BH)max＝413.5KJ/m3。权利要求1.一种稀土永磁合金的熔炼工艺，其特征在于，在采用将原材料按配方要求配好之后，置入吸气剂和稀土金属粉末的中频感应炉中，抽真空到大于10-2Pa-10-3Pa，再充入氩气，进行熔炼，熔炼完成后，降温，将熔炼好的料置入水冷铜坩锅中冷却到室温、出炉。2.根据权利要求1所述的一种稀土永磁合金的熔炼工艺，其特征在于，熔炼时，在熔炼炉采用中频感应电炉的温度1300-1450℃，保温时间4-9分钟，降温100-200℃，再浇注到水冷铜坩锅中。3.根据权利要求1所述的一种稀土永磁合金的熔炼工艺，其特征在于，在熔炼中Zr84Al16吸气剂和稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Ga、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Zu、Y、Sc一种或两种以上，加入量占合金熔炼物料1-5％。全文摘要本专利技术涉及一种稀土永磁合金的熔炼工艺，其特征在于，采用在稀土永磁熔炼时置入中频感应炉内，Zr文档编号C22C1/02GK101045964SQ20061006646公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日专利技术者潘树明 申请人:潘树明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土永磁合金的熔炼工艺，其特征在于，在采用将原材料按配方要求配好之后，置入吸气剂和稀土金属粉末的中频感应炉中，抽真空到大于１０↑［－２］Ｐａ－１０↑［－３］Ｐａ，再充入氩气，进行熔炼，熔炼完成后，降温，将熔炼好的料置入水冷铜坩锅中冷却到室温、出炉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘树明，
申请(专利权)人：潘树明，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]