高机械强度烧结钕铁硼永磁体的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高机械强度烧结钕铁硼永磁体的制造方法，该方法为：一、以稀土元素、铁、钛、钴和硼铁合金为原料，称取各原料；二、将称取的原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺制备速凝片；三、将速凝片在室温下饱和吸氢，然后脱氢制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成磁粉；四、将磁粉取向成型，压制成磁块，再置于真空烧结炉内真空烧结后进行回火热处理，得到毛坯；五、对毛坯进行机械加工，清洗除油，酸洗处理，得到抗弯强度不低于500MPa，冲击韧度不低于7.5KJ/m2的高机械强度烧结钕铁硼永磁体。本发明专利技术大大降低了烧结钕铁硼永磁体的加工难度，扩展了钕铁硼永磁体的使用范围，经济潜力巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土永磁材料
，具体涉及一种。
技术介绍
烧结NdFeB永磁材料属于第三代稀土永磁材料，与其他类型永磁材料相比，具有磁性能高，价格低等突出优点，使得其开发和应用得到了超常规的发展。目前其综合磁性能已达到较高水平，应用已涉及国民经济的各个领域，特别是在计算机、信息、汽车、核磁共振成像、⑶-ROM、DVF等工业方面有着广泛的应用。但是这种磁性能优异，应用广泛的功能材料具有强度和韧性差的缺点，其机械加工困难，现有产品的加工是以降低10% 15%的成品率为代价，并且在生产和使用过程中经常出现剥落、掉边掉角、开裂等问题。随着磁性器件的小型化、高精度化，烧结NdFeB永磁材料的加工性能面临着更严峻的考验。另外，军事、航天、高速电机等冲击振动强的领域对磁性器件的强度和韧性提出了更高的要求。因此，改善烧结NdFeB永磁材料的强度和韧性， 解决生产和应用过程中的实际问题，已成为迫切的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种。该方法大大降低了烧结钕铁硼永磁体的加工难度，扩展了钕铁硼永磁体的使用范围，经济潜力巨大，采用该方法制造的钕铁硼永磁体的抗弯强度不低于500MPa，冲击韧度不低于7. ^(J/m2，磁体性能无明显影响。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、以稀土元素、铁、钛、钴和硼铁合金为原料，按以下质量百分含量称取各原料稀土元素 25% 35%，钛 0. 49% 0. 51%，钴 0. 58% 0. 62%，硼 0. 77% 1. 28%， 余量为铁和其他不可避免的杂质；所述稀土元素、铁、钛、钴和硼铁合金的质量纯度均不小于99. 5% ；所述稀土元素为钕或钕与其他稀土元素中的一种或几种的混合物；所述硼铁合金中硼的质量百分含量为19. 3% 19. 7% ；步骤二、将步骤一中称取的原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺在真空度为 IOPa以内，辊轮表面线速度为0. 8m/s 0. 85m/s的条件下制备厚度为0. 4mm 0. 45mm的速凝片；步骤三、将步骤二中所述速凝片在室温下饱和吸氢4h 6h，然后将饱和吸氢后的速凝片在温度为550°C 570°C的条件下脱氢制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成平均粒度为3.4μπι 3.6μπι的磁粉；步骤四、将步骤三中所述磁粉在1.8Τ磁场中取向成型，然后采用等静压将取向成型后的磁粉在压力为200MPa 500MPa的条件下压制成磁块，再将磁块置于真空烧结炉内真空烧结后进行回火热处理，得到毛坯；步骤五、按所需尺寸对步骤四中所述毛坯进行机械加工，然后采用PH值为8. 5 10的碱溶液对经机械加工后的毛坯表面进行清洗除油，再将除油后的毛坯表面用PH值为 5 6的硝酸进行酸洗处理，得到抗弯强度不低于500MPa，冲击韧度不低于7. 5KJ/m2的高机械强度烧结钕铁硼永磁体；所述清洗除油的时间不超过5min。上述的，步骤三中所述气流磨工艺中压缩空气的工质压力为0. 69MPa 0. 7IMPa0上述的，步骤四中所述真空烧结的烧结温度为1050°C 1070°C，真空度为IXlO-2Pa以内，烧结时间为汕 4h。上述的，步骤四中所述回火热处理的制度为首先在温度为900°C的条件下保温池进行一次回火，冷却后再在温度为450°C 600°C的条件下保温池进行二次回火。上述的，步骤五中所述机械加工的过程为先对毛坯进行线切割，然后将线切割后的毛坯置于磨床上打磨平整。上述的，步骤五中所述碱溶液为氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液。上述的，步骤五中所述清洗除油过程中采用超声波辅助除油。上述的，步骤五中所述酸洗处理后对钕铁硼永磁体表面进行金属镀层处理。上述的，所述金属镀层为锌镀层或镍铜复合镀层，金属镀层的厚度为0. 02mm 0. 05mm。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、本专利技术通过在原料中添加一定量的Ti，可防止在速凝工艺中烧结时晶粒粗化， 同时由于Ti在主相内析出，可提高合金的强度，过饱和固溶的Ti在700°C 800°C析出的 TiB2相分散在晶内，能有效提高合金的断裂韧性和抗弯强度；另外，通过在原料中添加一定量的Co可以提高富Nd相硬度，降低沿晶断裂比例；通过添加Ti和Co，形成金属间化合物 NdFeCoTi，大大增加了合金的力学性能。2、传统甩带工艺中控制速凝片厚度为0. 35mm左右，制得的磁粉中存在较多粒径小于0. 3μπι的颗粒，易出现较多氧化颗粒，使得制备的磁体较脆，同时影响磁体性能。因此，本专利技术通过控制甩带时的辊轮表面线速度，制备厚度为0. 4mm 0. 45mm的速凝片，速凝片内晶粒分布在3 μ m 5 μ m，制成的磁粉的平均粒度为3. 4 μ m 3. 6 μ m，在提高磁体抗弯强度的同时不影响磁体的性能。3、由于钕铁硼具有很强的吸氢能力，而吸氢易造成磁体磁特性下降，直至无磁，另外饱和吸氢和不饱和吸氢都会使磁体氢粉化，导致镀层结合强度下降，本专利技术通过控制清洗除油试剂的PH值为8. 5 10，同时控制清洗除油时间不超过5min，并采用pH值为5 6的硝酸进行酸洗处理，有效的控制了钕铁硼永磁体的吸氢，保证了磁体性能的同时提高了磁体与镀层的结合强度。4、采用本专利技术方法制造的钕铁硼永磁体的抗弯强度不低于500MPa，冲击韧度不低于7. 5k(J/m2，磁体性能无明显影响，可广泛应用于军事、航天、高速电机等冲击振动强的领域。5、本专利技术的方法大大降低了烧结钕铁硼永磁体的加工难度，扩展了钕铁硼永磁体的使用范围，经济潜力巨大。下面通过实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施例方式实施例1步骤一、称取钕25kg，钛0. 49kg，钴0. 62kg，硼铁合金6. 63kg，铁67. ^kg,其中钕、铁、钛、钴和硼铁合金的质量纯度均不小于99.5%，硼铁合金中硼的质量百分含量为 19. 3% ；步骤二、将步骤一中称取的原料混合后置于甩带炉中，采用常规速凝工艺在真空度为10Pa，辊轮表面线速度为0. 8m/s的条件下制备厚度为0. 45mm的速凝片；步骤三、将步骤二中所述速凝片在室温下饱和吸氢他，然后将饱和吸氢后的速凝片在温度为570°C的条件下脱氢制成氢爆粉，再将氢爆粉采用常规气流磨工艺，在压缩空气的工质压力为0. 69MPa的条件下制成平均粒度为3. 6 μ m的磁粉；步骤四、将步骤三中所述磁粉在1.8T磁场中取向成型，然后采用等静压将取向成型后的磁粉在压力为200MPa的条件下压制成磁块，再将磁块置于真空烧结炉内，在温度为 1070°C，真空度不大于IX 的条件下烧结3h，将烧结后的磁块在温度为900°C的条件下保温池进行一次回火，冷却后再在温度为600°C的条件下保温池进行二次回火，风冷得到毛坯；步骤五、按所需尺寸对毛坯进行线切割，然后将线切割后的毛坯置于磨床上打磨平整，采用PH值为10的氢氧化钠溶液对打磨后的毛坯表面进行超声波辅助清洗除油，清洗除油时间不超过5min，再将除油后的毛坯表面用pH值为6的硝酸溶液进行酸洗处理，得到抗弯强度为500MPa，冲击韧度为7. 5KJ/m2的高机械强度烧结钕铁硼永磁体；步骤六、对步骤五中所述钕铁硼永磁体表面进行锌镀层处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹光荣，
申请(专利权)人：西安西工大思强科技有限公司，
类型：发明
国别省市：