烧结Nd-Fe-B系磁铁的省却工序的制作方法技术

技术编号:8453874 阅读:215 留言:0更新日期:2013-03-21 21:33
本发明专利技术公开了一种烧结Nd-Fe-B系磁铁的省却工序的制作方法,是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中:在氢破粉碎工序中,将氢破粉碎工序之前的工序所得到的平均厚度为0.1~0.5mm的薄片状合金原料和粉碎用媒介一同放入氢破粉碎容器中,在0.01MPa以上、1MPa以下的氢气压力下保持不超过24小时,进行氢破粉碎;在氢破粉碎时或氢破粉碎后通过搅拌或旋转氢破粉碎容器,在氢破粉碎容器中将薄片状合金原料制成细粉;然后,不进行气流粉碎,直接使用磁场成形法进行成形,在真空或惰性气体中以900℃~1140℃的温度进行烧结。该方法实现了能够将气流粉碎工序省略掉,达到了可有效利用宝贵的稀土资源,可简化工序,还可以进行低成本的生产的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁铁的制造
,特别是涉及一种烧结Nd-Fe-B系(钕-铁-硼)磁铁的省却工序的制作方法。
技术介绍
磁铁是可以产生磁场的物体,为一磁偶极子,能够吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属。Nd-Fe-B系(钕-铁-硼)磁铁是磁铁中的一种,它是目前发现商品化性能最高的磁铁,被人们称为磁王,拥有极高的磁性能,其最大磁能积(BH)max高过铁氧体(Ferrite)IO倍以上;其本身的机械加工性能亦相当之好,工作温度最高可达200摄氏度,而且其质地坚硬,性能稳定,有很好的性价比,故其应用极其广泛。 Nd-Fe-B系(钕-铁-硼)磁铁的制作工艺有二种,一种是烧结钕-铁-硼磁铁,另一种是粘结钕-铁-硼磁铁。现有技术的烧结Nd-Fe-B系(钕-铁-硼)磁铁的制作工艺主要包括如下流程称量一溶炼一铸造一氢破粉碎一气流粉碎(JM)—成形一烧结一热处理坐寸o作为Nd-Fe-B系磁铁的粉碎法,氢破粉碎法(HD) +气流微粉碎法(JM)的2段粉碎法是比较常用的。氢破粉碎着眼于使Nd磁铁(即钕铁硼磁铁)合金吸氢,随着氢的吸收,体积不断膨胀使内部产生破损、裂痕或破裂,这是一种比较简单的粉碎方法。而气流粉碎法(JM)是使粉末在几乎无氧的气氛下进行超声加速,互相撞击,并将撞击后的粉末分级为粗粉和粉碎粉。这种分级使用的是能够进行高速旋转的筛状的旋转刀,但是因为必须保证5000rpm左右稳定的转速,会产生旋转刀的消耗问题,同时也需要轴承等精密的机械部件。另一方面,在现有技术的Nd-Fe-B系磁铁的制作方法中,普遍认为将粉碎后氧化的超细粉(I U m以下)进行分级,去除被氧化的超细粉是比较好的,这就需要用到粉末的分级设备以及能使惰性气体进行循环再利用的特殊过滤器等复杂设备。另外,稀土磁铁的细粉末极易和氧发生反应,着火并剧烈燃烧。所以在进行气流粉碎设备的清扫时,实际上是与火粉共同作业,这就给操作人员的作业带来了安全隐患。随着Nd-Fe-B系磁铁制造的低氧化不断发展,成形至烧结工序的气密性技术的不断进步,成形至烧结工序几乎不氧化。其余会发生氧化的工序为在大量气流中进行粉碎的气流磨工序。如果使用气流粉碎法无法避免粉末氧化的话,以后将成为无法将氧含量降为更低的时代。另外,随着稀土资源的不断开采和不断减少,稀土成为宝贵资源。所以必须有效利用稀土,这样一来,气流磨粉碎工序(JM)中0. 5 5%程度的粉末损失也会逐渐成为问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足,提供一种,是通过对气流粉碎之前的制作过程进行改进,从而实现了能够将气流粉碎工序省略掉,达到了可有效利用宝贵的稀土资源,可简化工序,还可以进行低成本的生产的目的;另外,还可以防止气流粉碎法中无论如何都避免不了的氧化作用,使之成为实质上的非氧化工序,使超高性能磁铁的大量制造成为可能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种,是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中在氢破粉碎工序中,将氢破粉碎工序之前的工序所得到的平均厚度为0. I 0. 5mm的薄片状合金原料和粉碎用媒介一同放入氢破粉碎容器中,在0. OlMPa以上、IMPa以下的氢气压力下保持不超过24小时,进行氢破粉碎;在氢破粉碎时或氢破粉碎后通过搅拌或旋转氢破粉碎容器,在氢破粉碎容器中将薄片状合金原料制成细粉; 然后,不进行气流粉碎,直接使用磁场成形法进行成形,在真空或惰性气体中以900°C 1140°C的温度进行烧结。进一步的,在氢破粉碎工序中,是在0.0IMPa以上、IMPa以下的氢气压力下保持不超过I 6小时,进行氢破粉碎。进一步的,在氢破粉碎工序中,是先将薄片状合金原料预加热至200°C 700°C后再进行氢破粉碎。进一步的,在氢破粉碎工序后,取出氢破粉碎后的粉末过筛,将粉碎用媒介和磁铁合金粉末进行分离。所述磁场成形法进行成形为在模具中使用的是磁场成形和等静压成形组合的2段式成形。所述薄片状合金原料以原子百分比计,其成分为ReTfAgJhGiDk,其中R 为包含稀土元素 Nd 和稀土元素 La、Ce、Pr、Sm、Gd、Dy、Tb、Ho、Er、Eu、Tm、Lu、Y中的至少二种,T为包含元素Fe和元素Ru、Co、Ni中的至少一种,A为包含元素B和元素C、P中的至少一种,J为元素Cu、Mn、Si、Cr中的至少一种,G为素Al、Ga、Ag、Bi、Sn中的至少一种,D为元素Zr、Hf、V、Mo、W、Ti、Nb中的至少一种;e的原子百分比at%为12彡e彡16,g的原子百分比at%为5彡g彡9,h的原子百分比at%为0. 05彡h彡I,i的原子百分比at%为0. 2彡i彡2. 0,k的原子百分比at%为0彡j彡4,f 的原子百分比 at% 为 f = 100— e— g— h— i — k。所述薄片状合金原料的成分中,其中元素Co含量为lat%以下。本专利技术的一种,是在熔炼铸造原料的Nd-Fe-B合金时,铸造出平均厚度为0. Imm 0. 5mm的薄片状合金即薄片状铸片,其中,铸造法可以采用目前公知的水冷斜面铸造法、水冷平面圆盘铸造法、双辊法、单辊法及离心铸造法等薄片铸造法。薄片状的Nd-Fe-B铸片和粉碎用媒介一同放入氢破粉碎容器中进行氢破粉碎,在0. OlMPa至IMPa的氢气氛中放置不超过24小时进行氢破粉碎,在氢破粉碎时或氢破粉碎后通过搅拌或旋转氢破粉碎容器,在氢破粉碎容器中将薄片状合金原料制成细粉;之后在真空中脱氢,粉碎基本在该工序结束。在后继的工序中,取出氢破粉碎后的粉末,根据粉末的性质,适当混入成形助剂、成形润滑剂等。然后,在磁场中成形,成形性与以往的粉末有很大的不同,最好使用以往的简单磨具进行磁场成形和等静压成形(CIP)组合的2段式成形。成 形体在真空中脱脂、脱气,在真空或惰性气体中以900°C 1140°C的温度烧结。制成的烧结磁铁的氧含量可以在IOOOppm以下,这是因为不使用气流微粉碎,可减少气氛与粉末接触的机会,实现了低氧含量。本专利技术的有益效果是,由于采用了在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中在氢破粉碎工序中,将氢破粉碎工序之前的工序所得到的平均厚度为0. I 0. 5mm的薄片状合金原料和粉碎用媒介一同放入氢破粉碎容器中,在0. OlMPa以上、IMPa以下的氢气压力下保持不超过24小时,进行氢破粉碎;在氢破粉碎时或氢破粉碎后通过搅拌或旋转氢破粉碎容器,在氢破粉碎容器中将薄片状合金原料制成细粉;然后,不进行气流粉碎,直接使用磁场成形法进行成形,在真空或惰性气体中以900°C 1140°C的温度进行烧结。该方法具有节省稀土资源,简化制作工序,降低制作成本的特点。以往的常识认为,气流粉碎是必须的工序,认为其为必须条件是出于以下考虑为使具有一定狭小粒度分布的粉末具备成形性、取向性及矫顽力等磁铁特性。但是,随着稀土原材料价格的异常高涨及磁性材料的低氧化要求的重叠,粉末的成品率不好,这就步入了是否可省略必然会产生氧化的气流粉碎工序的验证时代。本专利技术针对磁铁基本工序中,气流微粉碎法是否可以省略进行了深入研究和实验。结果发现在特定条件下制造原料合金的话,气流粉碎法可进行省略。省略了气流粉碎工序,可有效利用宝贵的稀土资源,可本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种烧结Nd?Fe?B系磁铁的省却工序的制作方法,其特征在于:是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd?Fe?B系烧结磁铁的工序中:在氢破粉碎工序中,将氢破粉碎工序之前的工序所得到的平均厚度为0.1~0.5mm的薄片状合金原料和粉碎用媒介一同放入氢破粉碎容器中,在0.01MPa以上、1MPa以下的氢气压力下保持不超过24小时,进行氢破粉碎;在氢破粉碎时或氢破粉碎后通过搅拌或旋转氢破粉碎容器,在氢破粉碎容器中将薄片状合金原料制成细粉;然后,不进行气流粉碎,直接使用磁场成形法进行成形,在真空或惰性气体中以900℃~1140℃的温度进行烧结。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:永田浩吴冲浒
申请(专利权)人:厦门钨业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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