一种2:17型钐钴永磁体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种2:17型钐钴永磁体及其制备方法和应用，属于永磁材料技术领域。本发明专利技术提供的2:17型钐钴永磁体的制备方法，包括以下步骤：将合金原料依次进行熔炼铸锭、粗破碎、气流磨无氧制粉、取向成型、冷等静压、烧结、固溶处理和脉冲磁场时效处理，得到2:17型钐钴永磁体；按质量分数计，所述合金原料的组成包括Sm10～18％，Nd6～15％，Co30～40％，Cu5～8％，Zr3～5％，M2～5％，余量的铁；所述M为V和Ti。采用本发明专利技术方法制备的2:17型钐钴永磁体同时具有较高的剩磁、矫顽力和磁能积，且抗弯强度高，加工性好。加工性好。

【技术实现步骤摘要】
一种2:17型钐钴永磁体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及永磁材料
，具体涉及一种2:17型钐钴永磁体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]永磁材料在当今社会各领域扮演着重要角色，是推动社会发展的重要功能材料，具有不可替代的作用。在常温环境下，烧结钕铁硼永磁体的剩磁、矫顽力和磁能积均较高，综合性能优异。但是近年来烧结钕铁硼永磁体的制备原料价格一直居高不下，大大限制了其使用范围。
[0003]目前，钐钴永磁体的制备原料价格较烧结钕铁硼永磁体的制备原料低，但在常温环境下，其剩磁、矫顽力和磁能积均低于烧结钕铁硼永磁体，且脆性较大，加工困难，易崩边掉角，这大大限制了钐钴永磁体的使用范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种2:17型钐钴永磁体及其制备方法和应用，采用本专利技术方法制备的2:17型钐钴永磁体同时具有较高的剩磁、矫顽力和磁能积，且抗弯强度高，加工性好。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种2:17型钐钴永磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将合金原料依次进行熔炼铸锭、粗破碎、气流磨无氧制粉、取向成型、冷等静压、烧结、固溶处理和脉冲磁场时效处理，得到2:17型钐钴永磁体；
[0008]按质量分数计，所述合金原料的组成包括Sm 10～18％，Nd 6～15％，Co30～40％，Cu 5～8％，Zr 3～5％，M 2～5％，余量的铁；所述M为V和Ti。
[0009]优选地，所述熔炼铸锭的温度为1430～1470℃，所述熔炼铸锭后所得钐钴合金铸锭的厚度为15～25mm。
[0010]优选地，所述气流磨无氧制粉在防氧化剂存在条件下进行，所述防氧化剂的质量为粗破碎后所得粗粉质量的0.3～0.6
‰
；所述气流磨无氧制粉所得细粉的粒度D(5.0)＝4.5～6.0μm。
[0011]优选地，所述取向成型的磁场强度为2.0～2.2T，成型压力为3～5MPa；所述取向成型后所得坯体的密度为5.3～5.7g/cm3。
[0012]优选地，所述冷等静压的压力为195～210MPa，保压时间为25～35s；
[0013]所述冷等静压后所得生坯的密度为6.0～6.8g/cm3。
[0014]优选地，所述烧结的温度为1190～1230℃，保温时间为5～8h。
[0015]优选地，所述固溶处理的温度为1150～1190℃，保温时间为6～10h。
[0016]优选地，所述脉冲磁场时效处理在磁场强度为1.0～1.2T条件下进行，所述脉冲磁场时效处理包括依次进行第一时效处理和第二时效处理；
[0017]所述第一时效处理的温度为790～850℃，保温时间为10～15h；
[0018]所述第二时效处理的温度为400～500℃，保温时间为3～6h。
[0019]本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的2:17型钐钴永磁体。
[0020]本专利技术提供了上述技术方案所述2:17型钐钴永磁体在高精密仪器或高速电机中的应用。
[0021]本专利技术提供了一种2:17型钐钴永磁体的制备方法，包括以下步骤：将合金原料依次进行熔炼铸锭、粗破碎、气流磨无氧制粉、取向成型、冷等静压、烧结、固溶处理和脉冲磁场时效处理，得到2:17型钐钴永磁体；按质量分数计，所述合金原料的组成包括Sm 10～18％，Nd 6～15％，Co 30～40％，Cu 5～8％，Zr 3～5％，M 2～5％，余量的铁；所述M为V和Ti。本专利技术通过添加高饱和磁化强度的Nd元素，同时配合高熔点VTi合金进行成分调控，能够优化磁体胞壁相分布，提高胞内相的原子结合能力，从而提高钐钴永磁体的矫顽力和抗弯强度；而且本专利技术采用气流磨无氧制粉工艺，能够控制磁体中具有较低的氧含量，即降低了杂质含量，增加胞内相体积分数，有利于提高磁体的剩磁；本专利技术采用脉冲磁场时效处理工艺，能够使得磁体中原易磁化方向各不相同的磁畴结构，变为易磁化的且平行于磁场方向的磁畴结构，从而有利于提高磁体的磁化强度；经脉冲磁场时效处理后，磁体内部的残余应力明显下降，最终所得钐钴永磁体具有优异的磁性能以及力学性能。实施例的结果显示，本专利技术提供的2:17型钐钴永磁体磁性能Br＞12.1kGs，Hcj＞20kOe，抗弯强度＞230MPa，综合性能优异。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种2:17型钐钴永磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将合金原料依次进行熔炼铸锭、粗破碎、气流磨无氧制粉、取向成型、冷等静压、烧结、固溶处理和脉冲磁场时效处理，得到2:17型钐钴永磁体；
[0024]按质量分数计，所述合金原料的组成包括Sm 10～18％，Nd 6～15％，Co30～40％，Cu 5～8％，Zr 3～5％，M 2～5％，余量的铁；所述M为V和Ti。
[0025]本专利技术将合金原料进行熔炼铸锭，得到钐钴合金铸锭。在本专利技术中，按质量分数计，所述合金原料的组成包括Sm 10～18％，Nd 6～15％，Co 30～40％，Cu 5～8％，Zr 3～5％，M 2～5％，余量的铁；优选包括Sm 12～16％，Nd 8～13％，Co 32～38％，Cu 5.5～7％，Zr 3.5～4.5％，M 3～4.5％，余量的铁；更优选包括Sm 13～15％，Nd 10～12％，Co 33～35％，Cu 6～6.5％，Zr 3.5～4％，M 3.5～4％，余量的铁。在本专利技术中，所述M为V和Ti，所述V优选占所述V和Ti总质量的45～55％，更优选为47～52％，进一步优选为49～50％。在本专利技术中，所述Nd能够提高磁体的饱和磁极化强度，有利于提高磁体的剩磁；V能够形成高熔点沉淀相，有利于提高钐钴胞内相原子之间的结合力，从而提高磁体的抗弯强度；Ti能够形成含Ti
‑
Cu晶界相，有利于提高磁体的矫顽力。因此，本专利技术中Nd、V以及Ti必不可少，对2:17型钐钴永磁体性能的提升有非常重要的作用。
[0026]在本专利技术中，所述熔炼铸锭的温度优选为1430～1470℃，更优选为1440～1450℃；所述钐钴合金铸锭的厚度优选为15～25mm，更优选为18～20mm。本专利技术优选在保护气氛中进行所述熔炼铸锭；本专利技术对所述保护气氛的种类没有特殊限定，具体可以为氩气。在本专利技术的实施例中，具体是在氩气保护的速凝熔炼炉中进行所述熔炼铸锭。
[0027]得到钐钴合金铸锭后，本专利技术将所述钐钴合金铸锭进行粗破碎，得到粗粉。本专利技术对所述粗破碎的具体操作条件没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方案，保证后续气流磨无氧制粉顺利进行即可。在本专利技术的实施例中，具体是在破碎机中进行所述粗破碎。
[0028]得到粗粉后，本专利技术将所述粗粉进行气流磨无氧制粉，得到细粉。在本专利技术中，所述气流磨无氧制粉优选在防氧化剂存在条件下进行，所述防氧化剂的质量优选为粗破碎后所得粗粉质量的0.3～0.6
‰
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2:17型钐钴永磁体的制备方法，包括以下步骤：将合金原料依次进行熔炼铸锭、粗破碎、气流磨无氧制粉、取向成型、冷等静压、烧结、固溶处理和脉冲磁场时效处理，得到2:17型钐钴永磁体；按质量分数计，所述合金原料的组成包括Sm10～18％，Nd6～15％，Co30～40％，Cu5～8％，Zr3～5％，M2～5％，余量的铁；所述M为V和Ti。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼铸锭的温度为1430～1470℃，所述熔炼铸锭后所得钐钴合金铸锭的厚度为15～25mm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述气流磨无氧制粉在防氧化剂存在条件下进行，所述防氧化剂的质量为粗破碎后所得粗粉质量的0.3～0.6
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；所述气流磨无氧制粉所得细粉的粒度D50＝4.5～6.0μm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述取向成型的磁场强度为2.0～2.2T，成型压力为3～5MPa；所述取向成型后所得坯体的密度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘尕珍，李艳丽，
申请(专利权)人：李艳丽，
类型：发明
国别省市：