一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法技术

技术编号:19620846 阅读:102 留言:0更新日期:2018-12-01 05:10
本发明专利技术公开了一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法,包括以下具体步骤:步骤一,在充氮气的手套箱内将已取向成型的钕铁硼压坯装进石磨盒,石磨盒加盖,推入真空烧结炉进行烧结;步骤二,烧结结束后,先将磁体自冷至550~850℃,然后保温0.5~3h,再升温进入一级时效阶段;步骤三,一级时效结束后,先将磁体风冷至75~85℃,再升温进入二级时效阶段;步骤四,二级时效结束后,将磁体风冷至75~85℃出炉,出炉后揭去石磨盒盖子,用风机将磁体吹冷至35~45℃,得到钕铁硼毛坯。通过本发明专利技术热处理方法制得的同炉次的钕铁硼毛坯间内禀矫顽力一致性有明显的提升,同时本方法可有效缩短毛坯的热处理时间,从而降低生产成本及设备能耗。

A Thermal Treatment Method for Improving the Coercive Coercivity Consistency of Nd-Fe-B Blanks

The invention discloses a heat treatment method for improving the coherence of intrinsic coercive force of Nd-Fe-B blank, which includes the following specific steps: first, in the glove box filled with nitrogen, the Nd-Fe-B compact, which has been oriented, is loaded into a stone grinding box, covered with a stone grinding box, and pushed into a vacuum sintering furnace for sintering; second, after sintering, the compact is first loaded into a stone grinding box. The magnet was cooled from 550 to 850 C, then kept warm for 0.5 to 3 hours, then heated to the first stage of aging; step 3, after the first stage of aging, the magnet was cooled to 75 to 85 C, then heated to the second stage of aging; step 4, after the second stage of aging, the magnet was cooled to 75 to 85 C, then the lid of the grinding box was removed and used. The blower cooled the magnet to 35-45 C to obtain Nd-Fe-B blank. The coherence of intrinsic coercivity between Nd-Fe-B blanks made by the heat treatment method of the present invention has been obviously improved, and the heat treatment time of the blanks can be effectively shortened, thereby reducing the production cost and the energy consumption of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法
本专利技术涉及一种钕铁硼产品的热处理方法,尤其涉及一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法。
技术介绍
钕铁硼磁体由于其优异的磁性能在我们今天的生活中担任了极其重要的角色,已广泛应用于全球的支柱产业和高新技术产业,如计算机工业、汽车工业、通讯信息产业、医疗工业、交通工业、音响设备、录像放像工业及办公自动化与家电工业等。进入21世纪以来,设备的小型化、微型化一直是人们所追求的目标,近年来小型化技术有了新的突破,其主要表现在新一代元器件的小型化、高密度组装技术和连接技术等方面,于是越来越多的微小型设备诞生在人们的视野中。目前典型的微型设备有微型电机、智能手机、智能眼镜等,它们的发展颠覆了传统行业,也给人们带来了无限的方便。随着科技的进一步发展,未来可能会出现隐藏式的智能设备,这对于钕铁硼行业的发展无疑是一种挑战。应用于微型设备的钕铁硼磁钢通常是由大块毛坯切割成的几十块甚至几百块的小磁钢,多呈现薄片状,要求小磁钢之间的磁性能(磁矩、磁通等)具备较高的一致性。由于小磁钢的磁性能主要由毛坯的剩磁、内禀矫顽力、方形度等参数共同决定,因此若要求同批次的小磁钢磁性能具备较高的一致性,则要求同批次毛坯间的剩磁、内禀矫顽力、方形度等参数也具备较高的一致性。传统的钕铁硼热处理工艺主要由烧结、一级时效和二级时效构成,具有两个特点:第一,烧结和一级时效结束后磁体均需冷却出炉;第二,烧结阶段石磨盒加盖子,时效阶段不加盖子。传统热处理工艺制备的钕铁硼毛坯更容易获得高内禀矫顽力,但毛坯间内禀矫顽力的一致性较差。通常一炉产品中存在内禀矫顽力远高于指标值的毛坯,也存在内禀矫顽力较低的毛坯,其差值可达1000~2000Oe,甚至更高,这大大降低了切割成的小磁钢磁性能的一致性,影响其使用效果。其次,传统热处理工艺下磁体需出炉两次,因此整个热处理过程花费的时间较长,约30h,导致产品生产成本高,设备能耗高。
技术实现思路
本专利技术为解决目前传统热处理工艺下制备的同炉次钕铁硼毛坯间内禀矫顽力一致性较差和热处理时间过长的问题而提供一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法,包括以下具体步骤:步骤一,在充氮气的手套箱内将已取向成型的钕铁硼压坯装进石磨盒,石磨盒加盖,推入真空烧结炉进行烧结;步骤二,烧结结束后,先将磁体自冷至550~850℃,优选600~800℃,然后保温0.5~3h,优选1~2h,再升温进入一级时效阶段;步骤三,一级时效结束后,先将磁体风冷至75~85℃,再升温进入二级时效阶段;步骤四,二级时效结束后,将磁体风冷至75~85℃出炉,出炉后揭去石磨盒盖子,用风机将磁体冷却至35~45℃,得到钕铁硼毛坯。作为优选,所述步骤二中一级时效的升温工艺为:将真空烧结炉内的温度以2~6℃/min的速度升至890~920℃,优选900~910℃,并保温150~210min,优选170~190min。作为优选,所述步骤三中一级时效结束后的降温工艺为:将真空烧结炉内的温度以4~8℃/min的速度降至75~85℃。作为优选,所述步骤三中二级时效的升温工艺为:将真空烧结炉内的温度以3~7℃/min的速度升至470~530℃,优选500~510℃,并保温210~270min,优选230~250min。作为优选,所述步骤四中二级时效结束后的降温工艺为:将真空烧结炉内的温度以5~9℃/min的速度降至75~85℃。采用本专利技术提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:1、本专利技术通过烧结结束后,将磁体自冷至Nd2Fe14B相(T1相)+Nd1.1Fe4B4相(T2相)的二元共晶温度点(又称晶粒细化点,约900℃)以下、T1+T2+富Nd相的三元共晶温度点(约500℃)以上,并保温0.5~3h,降低磁体内部与表面的温度差,使磁体内外部的组织结构稳定在同一状态,减少异常相组织的产生,从而确保了毛坯间内禀矫顽力参数的一致性;2、本专利技术的热处理工艺实现了烧结结束后产品不出炉,可缩短热处理时间3~5h,显著降低生产成本和设备能耗;3、整个热处理过程中,石磨盒均添加盖子,有利于提高石磨盒的保温性能,避免温度不均匀现象,从而提高毛坯磁性能尤其是内禀矫顽力的一致性。具体实施方式下面通过实施例,对本专利技术技术方案的具体实施方式作进一步的说明。实施例1:选取45M牌号压坯,采用本专利技术的热处理方法,包括以下具体步骤:步骤一,在充氮气的手套箱内将已取向成型的钕铁硼压坯装进石磨盒,石磨盒加盖,推入真空烧结炉进行烧结;步骤二,烧结结束后,先将磁体自冷至850℃,然后保温0.5h,再升温进入一级时效阶段;步骤三,一级时效结束后,先将磁体风冷至80℃,再升温进入二级时效阶段;步骤四,二级时效结束后,将磁体风冷至80℃出炉,出炉后揭去石磨盒盖子,用风机将磁体冷却至40℃,得到钕铁硼毛坯。其中,一级时效的升温工艺为:将烧结炉内的温度以4℃/min的速度升至905℃,并保温180min。一级时效结束后的降温工艺为:将烧结炉内的温度以6℃/min的速度降至80℃。二级时效的升温工艺为:将烧结炉内的温度以5℃/min的速度升至505℃,并保温240min。二级时效结束后的降温工艺为:将烧结炉内的温度以7℃/min的速度降至80℃。热处理结束后,选取20块毛坯进行磁性能测试,测试结果如表1所示。实施例2:选取45M牌号压坯,采用本专利技术的热处理方法,包括以下具体步骤:步骤一,在充氮气的手套箱内将已取向成型的钕铁硼压坯装进石磨盒,石磨盒加盖,推入真空烧结炉进行烧结;步骤二,烧结结束后,先将磁体自冷至800℃,然后保温0.5h,再升温进入一级时效阶段;步骤三,一级时效结束后,先将磁体风冷至80℃,再升温进入二级时效阶段;步骤四,二级时效结束后,将磁体风冷至80℃出炉,出炉后揭去石磨盒盖子,用风机将磁体冷却至40℃,得到钕铁硼毛坯。其中,一级时效的升温工艺为:将烧结炉内的温度以4℃/min的速度升至905℃,并保温180min。一级时效结束后的降温工艺为:将烧结炉内的温度以6℃/min的速度降至80℃。二级时效的升温工艺为:将烧结炉内的温度以5℃/min的速度升至505℃,并保温240min。二级时效结束后的降温工艺为:将烧结炉内的温度以7℃/min的速度降至80℃。热处理结束后,选取20块毛坯进行磁性能测试,测试结果如表1所示。实施例3:选取45M牌号压坯,采用本专利技术的热处理方法,包括以下具体步骤:步骤一,在充氮气的手套箱内将已取向成型的钕铁硼压坯装进石磨盒,石磨盒加盖,推入真空烧结炉进行烧结;步骤二,烧结结束后,先将磁体自冷至700℃,然后保温0.5h,再升温进入一级时效阶段;步骤三,一级时效结束后,先将磁体风冷至80℃,再升温进入二级时效阶段;步骤四,二级时效结束后,将磁体风冷至80℃出炉,出炉后揭去石磨盒盖子,用风机将磁体冷却至40℃,得到钕铁硼毛坯。其中,一级时效的升温工艺为:将烧结炉内的温度以4℃/min的速度升至905℃,并保温180min。一级时效结束后的降温工艺为:将烧结炉内的温度以6℃/min的速度降至80℃。二级时效的升温工艺为:将烧结炉内本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法,其特征在于,包括以下具体步骤:步骤一,在充氮气的手套箱内将已取向成型的钕铁硼压坯装进石磨盒,石磨盒加盖,推入真空烧结炉进行烧结;步骤二,烧结结束后,先将磁体自冷至550~850℃,优选600~800℃,然后保温0.5~3h,优选1~2h,再升温进入一级时效阶段;步骤三,一级时效结束后,先将磁体风冷至75~85℃,再升温进入二级时效阶段;步骤四,二级时效结束后,将磁体风冷至75~85℃出炉,出炉后揭去石磨盒盖子,用风机将磁体冷却至35~45℃,得到钕铁硼毛坯。

【技术特征摘要】
1.一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法,其特征在于,包括以下具体步骤:步骤一,在充氮气的手套箱内将已取向成型的钕铁硼压坯装进石磨盒,石磨盒加盖,推入真空烧结炉进行烧结;步骤二,烧结结束后,先将磁体自冷至550~850℃,优选600~800℃,然后保温0.5~3h,优选1~2h,再升温进入一级时效阶段;步骤三,一级时效结束后,先将磁体风冷至75~85℃,再升温进入二级时效阶段;步骤四,二级时效结束后,将磁体风冷至75~85℃出炉,出炉后揭去石磨盒盖子,用风机将磁体冷却至35~45℃,得到钕铁硼毛坯。2.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼毛坯内禀矫顽力一致性的热处理方法,其特征在于,所述步骤二中一级时效的升温工艺为:将真空烧结炉内的温度以2~6℃/min的速度升至890~920℃,优选...

【专利技术属性】
技术研发人员:庞宁张朋越其他发明人请求不公开姓名
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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