用锆取代铌的钕铁硼永磁材料制造技术

用锆取代铌的钕铁硼永磁材料，其组成配比为，（２８～３５）％镨钕合金，（１～１０）％钆，（０．１～０．５）％锆，（０．９５～１．３）％硼，（０．１～１．５）％铝，（０．０１～０．３）％铜，其余为铁及不可避免的杂质，上述为重量百分比。通过调整合金成分，添加金属元素锆，取代钕铁硼合金中的铌元素。本发明专利技术用我国资源丰富的锆代替稀有高熔点金属铌，在保证磁性能不降低的情况下降低原材料成本，且锆的添加量明显少于铌的添加量，仍然可以得到同样磁性能的钕铁硼合金材料。达到综合提高ＮｄＦｅＢ合金的工艺稳定性和磁性能，降低钕铁硼永磁体的制作成本和提高性能价格比，提高产品的市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钕铁硼永磁材料，特别是用锆取代铌的烧结钕铁硼永磁材料。
技术介绍
稀土永磁钕铁硼是八十年代开发出来的新型磁性材料，它具有高剩磁、高磁 能积、高矫顽力以及高性价比等优异特性，是当今磁性最强的永磁体，被誉为永 磁材料中的磁王。但三元钕铁硼合金的磁性能并不理想，内禀矫顽力较低，只有 理论各向异性场的1/10左右；由于对烧结温度敏感，烧结过程中，经常出现晶 粒异常长大现象。添加合金元素可有效解决上述问题。在钕铁硼合金中，添加铌 可有效地抑制a -Fe相形成，并可明显提高磁体的内禀矫顽力。由于近年来有色金属价格大幅上涨，铌金属价格也大幅上升，造成钕铁硼生 产成本不断上升。铌为高熔点稀有金属，自然界含量小，而锆在自然界分布广、 含量大，我国锆资源丰富，锆的价格比稀有金属铌低得多。为此，通过价位低的 金属取代价格昂贵的稀有金属，制备具有相同磁性能的产品，达到降低生产成本， 提高市场竞争力的目的。CN1986856A提到如果在钕铁硼快淬永磁合金中添加 Nb、 Zr、 Ti等金属将会改变其微观结构，使晶体细化晶粒尺寸均匀，使磁体矫 顽力提高，温度稳定性也提高，但未见采用锆取代铌制造烧结钕铁硼永磁合金的 相关报导。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是通过调整合金成分，添加金属元素锆，取代钕铁 硼合金中的铌元素，达到综合提高NdFeB合金的工艺稳定性和磁性能，提高矫 顽力，降低钕铁硼永磁体的制作成本和提高性能价格比，提高产品的巿场竞争力。本专利技术的技术方案是用锆取代铌的钕铁硼永磁材料，其组成配比为，(28~ 35)%镨钕合金，(1 10)%钆，(0.1 0. 5)%锆，(0. 95~1.3)%硼，(0. 1 1.5)% 铝，(0.01 0.3)%铜，其余为铁及不可避免的杂质，上述为重量百分比。本专利技术用我国资源丰富的锆代替稀有高熔点金属铌，它的有益效果是在保证 磁性能不降低的情况下降低原材料成本，锆的售价不到铌铁的1/2，而且锆的添加量明显少于铌的添加量，仍然可以得到同样磁性能的钕铁硼合金材料。具体实施方式 实施例一配料按照以下成份配比重量配料，镨钕合金30.2%重量、钆2.0%重量、 硼元素1. 03%重量、铝0. 64%重量、锆0. 3%重量、铜0. 02%重量、余量为铁及其 他杂质，其中镨钕合金中，镨占25%重量，钕占75%重量，硼元素以BFe合金状 态加入，硼含量为19%，铁含量为81%;钆元素以GdFe合金状态加入，钆含量为 75%，铁含量为25%;以熔炼100公斤钕铁硼合金为例:成分配比 (%重量)PrNdGdBAlZrCuFe及杂质30, 221. 030. 640. 30.0265.81所需原材料 (公斤)PrNdGdFeBFeAlZrCu纯Fe30. 22. 675. 420. 640. 30.0260. 75按上表所述的金属原材料装入真空感应炉中。熔铸装入真空感应炉内后，将真空感应炉中的空气抽真空至小于1Pa，开始加温熔炼，至炉内配料发红时，关闭真空阀，充入氩气，待材料熔清后，精炼浇注成锭子，然后关闭电源，待锭子温度低于6(TC出炉；制粉将锭子破碎至90 110ram的料块，经颚碎机和中碎机后将料块的出 料颗粒处理成为20目以下，然后将出料放入气流磨内进行制粉，使粉颗粒控制 在2.7 5.5um之间，将粉料放入混料机内，按配比加入汽油并进行混料30 60 分钟；成型混好的粉料称重后，放入成型压机的模具内，加磁场取向，压制成 型，然后退磁取出生坯，迅速抽真空封装，再将封装好的坯料放入等静压机中加 压150-200Mpa，保压1 3分钟后取出制成的生坯；烧结将生坯装入料盒后，放入真空烧结炉内烧结，在1080-1115C的烧结 温度下烧结3.5-4.5个小时后，从烧结炉中取出，即制成钕铁硼磁体。按照以上所述的工艺歩骤，用0.3y。的Zr成分全部取代W的Nb，其它成分 不变，制成的烧结钕铁硼合金，检测方法参照GB/T 3217永磁(硬磁)材料磁 性试验方法规定，经检测，磁性能达到剩磁能Br: 12. 6KGs内禀矫顽力Hcj: 13. 5KOe磁感应矫顽力Hcb: 12. IKOe磁能积BH (max) : 39MG0e未用Zr取代Nb制成的烧结钕铁硼合金的磁性能剩磁能Br: 12.4KGs内禀矫顽力Hcj: 13.5K0e磁感应矫顽力Hcb: 11. 9K0e磁能积BH (max) : 38. 4MG0e对比性能测试的数据可以看出使用0.3%的锆元素替代1%的铌元素后，磁 性能的以上四个参数的值得到改善提高，可见，使用替代元素锆，采用上述工艺 制造烧结钕铁硼合金，达到节约成本的目的。实施例二配料按照以下成份重量配比配料，镨钕合金31%重量、钆2.5%重量、硼 元素1.02%重量、铝O. 64%重量、锆O. 1%重量、铜0.02%重量、余量为铁及其他 杂质，其中镨钕合金中，镨为25%重量，钕为75%重量；硼元素以BFe合金状态 加入，硼含量为19%，铁含量为81%;钆元素以GdFe合金状态加入，钆含量为75%，铁含量为25%;以熔炼100公斤钕铁硼合金为例:成<table>table see original document page 5</column></row><table>按上表所述的金属原材料装入真空感应炉中;熔铸装入真空感应炉内后，将真空感应炉中的空气抽真空至小于lPa, 开始加温熔炼，至炉内配料发红时，关闭真空阀，充入氩气，待材料熔清后，精 炼浇注成锭子，然后关闭电源，待锭子温度低于6(TC出炉；制粉将锭子破碎至90 110mm的料块，经颚碎机和中碎机后将料块的出 料颗粒处理成为20目以下，然后将出料放入气流磨内进行制粉，使粉颗粒控制 在2.7 5. 5um之间，将粉料放入混料机内，按配比加入汽油并进行混料30 60 分钟；成型混好的粉料称重后，放入成型压机的模具内，加磁场取向，压制成 型，然后退磁取出生坯，迅速抽真空封装，再将封装好的坯料放入等静压机中加压150 200Mpa，保压1 3分钟后取出制成的生坯；烧结将生坯装入料盒后，放入真空烧结炉内烧结，在1080 1115'C的烧 结温度下烧结3.5 4.5个小时后，从烧结炉中取出，即制成钕铁硼磁体。按照以上所述的工艺方法，用0. 1%的Zr成分全部取代1%的Nb，其它 成分不变，制成烧结钕铁硼合金经检测，检测方法参照GB/T 3217永磁(硬磁) 材料磁性试验方法规定，经检测，磁性能达到剩磁能Br: 12. 5KGs内禀矫顽力Hcj: 13,3KOe磁感应矫顽力Hcb: 12. 1K0e磁能积BH (max) : 38. 5MG0e未用Zr取代Nb制成的烧结钕铁硼合金的磁性能剩磁能Br: 12.4KGs内禀矫顽力Hcj: 13.6K0e磁感应矫顽力Hcb: 12. OKoe磁能积BH (max) : 38.4MG0e对比性能测试的数据可以看出使用0. 1%的锆元素替代铌元素后，磁性能 的以上四个参数的值得到改善，可见，使用替代元素锆，采用上述工艺制造烧结 钕铁硼合金，达到节约成本的目的。实施例三配料按照以下成份配比重量配料，镨钕合金30.5%重量、钆2%重量、硼 元本文档来自技高网...

【技术保护点】
用锆取代铌的钕铁硼永磁材料，其组成配比为，（２８～３５）％镨钕合金，（１～１０）％钆，（０．１～０．５）％锆，（０．９５～１．３）％硼，（０．１～１．５）％铝，（０．０１～０．３）％铜，其余为铁及不可避免的杂质，上述为重量百分比。

【技术特征摘要】
1、用锆取代铌的钕铁硼永磁材料，其组成配比为，(28～35)％镨钕合金，(1～10)％钆，(0.1～0.5)％锆，(0.95～1.3)％硼，(0.1～1.5)％铝，(0.01～0.3)％铜，其余为铁及不可避免的杂质，上述为重量百分比。2、 根据权利要求1所述的用锆取代铌的钕铁硼永磁材料，其特征在于组成 配比为，镨钕合金30.2%重量、钆2.0%重量、硼元素1.03%重量、铝0.64%重量、 锆0.3%重量、铜0.02%重量、余量为铁及其他杂质。3、 根据权利要求1所述的用锆取代铌的钕铁硼永磁材料，其特征在于组成 配比为镨钕合金31%重量、钆2.5%重量、硼元素1.02%重量、铝0.64%重量、锆 0.1%重量、铜0. 02%重量、余量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王育平，郑敦敦，
申请(专利权)人：宁波科田磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]