一种R-T-B-M-C系烧结磁铁及其制造方法及专用装置制造方法及图纸

技术编号:8683801 阅读:312 留言:0更新日期:2013-05-09 03:46
本发明专利技术公开了一种R-T-B-M-C系烧结磁铁及其制造方法及专用装置,具有:将R-T-B-M-C系合金粉末填充到模腔的填充工序;合金粉末在一定压力下经由磁场取向而取向的取向工序;合金粉末连同模腔一起烧结的烧结及热处理工序,除烧结和热处理外,其它工序均是在有惰性气体保护的情况下进行,其特点是:在填充工序之前添加润滑剂,在取向工序前后,没有对磁粉进行加热处理的加热工序,取向施加的压应力为0.2~2MPa;通过在取向中施加一定的压应力,保证磁体性能,在取向前后不采用加热来提高取向度,而采用通过优化润滑剂的种类和量来提高取向度,即节省了能源,提高了生产效率,又使得产品在生产过程中不易发生氧化等不良现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及永磁材料
,具体的讲是ー种R-T-B-M-C系烧结磁铁及其制造方法及专用装置,采用该方法可以实现薄形磁铁的直接成型,不需要很大的压力烧结稀土永磁材料, 技术背景: 烧结钕铁硼永磁材料自1983年被佐川真人等人发现以来,其应用领域一直在不断的扩大,目前其应用领域从初期的医用核磁共振成像仪(MRI)、硬盘驱动器用音圈马达电机(VCM)、⑶光头拾取器(Pick up)等医疗和信息产业领域逐渐过渡到新能源汽车电动机及发电机、风カ发电机、空调冰箱压缩机、电梯电机等节能环保领域发展。由于烧结钕铁硼永磁材料用量的不断増加,稀土资源的稀缺性就越显突出,提高稀土磁性材料的材料利用率就显得特别重要。传统的成型エ艺采用钢模成型,磁场取向方向与压制方向垂直,成型后将毛坯取出进行等静压,等静压后再进行烧结及热处理。采用这种エ艺路线,受模具等方面的限制,毛坯的尺寸很难做的太小,特别是在取向方向上,通常要大于20mm,对于取向方向尺寸比较薄的磁铁,还需要进行切片,研磨等エ序,假设薄型磁铁的厚度为3mm,仅切片一道エ序就会导致10%的材料损失。为了提高永磁材料的材料利用率,开发出了平行磁场压制成型エ艺,采用这种エ艺,磁体的取向方向与压制方向平行,磁体成型后可以不进行等静压,直接进行烧结及时效处理。由于取向方向与压制方向变成一致,使得薄型磁铁可以直接成型,成型后直接进行烧结及热处理。采用这种エ艺路线生产的磁铁,机械加工时不切片,直接进行磨加工,可以获得较高的材料利用率。但是,这种エ艺在成型的过程中会对取向度产生破坏作用,会使得磁铁的剩磁降低0.06、.07T,磁能积降低约10%,严重影响了磁性材料特性的发挥。另外一方法是采用无压成型的方法,首先将磁性材料粉末填充到模具中,然后连同模具一起放到磁场中进行取向。取向后进行烧结及后续的热处理工序。取向エ序中对粉末不施加压力,为了改善取向度,该方法还在磁场施加前及/或施加后对所述粉末进行加热的エ序,通过对粉末进行加热,降低粉末的矫顽力,使得粉末易于取向,能够得到良好的取向度。成型后连同模腔一起进行烧结及热处理。采用这种エ艺路线生产的磁铁,机械加工时不切片,直接进行磨加工,可以获得较高的材料利用率。但是采用这种方法,也存在一定的弊端,首先由于取向中对粉末不施加压力,取向时粉末之间存在很大的斥力,这会导致粉末的填充密度变小,进而影响到烧结毛坯的密度;其次粉末在取向前后要加热到一定温度,由于粉末的粒度非常细,这会导致粉末容易发生氧化,进而影响到最終的磁性能。
技术实现思路
: 本专利技术的目的是克服上述已有技术的不足,而提供ー种R-T-B-M-C系烧结磁鉄。本专利技术的另ー目的是提供ー种R-T-B-M-C系烧结磁铁制造方法。本专利技术的又一目的是提供一种实现R-T-B-M-C系烧结磁铁制造方法的专用装置。本专利技术主要解决现有无压成型方法中取向和防止氧化的问题。本专利技术的技术方案是:ー种R-T-B-M-C系烧结磁铁,是由R-T-B-M-C系合金粉末添加润滑剂后经填充エ序、取向エ序和烧结及热处理工序制成,且除烧结和热处理外,其它エ序均是在有惰性气体保护的情况下进行的;其特殊之处在于:所述的R是选自包括Sc和Y的稀土元素中的至少ー种元素,T是选自Fe和Co中至少ー种元素,B是硼,M是选自T1、N1、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、Pb、Sb、Zn、S1、Zr、Cr、Cu、Ga、Mo、W 和 Ta 中的至少ー种元素,C为碳元素;所述的各元素质量百分含量分别为:25 % ^ R ^ 40 %, 60 % ^ T ^ 74 %,0%彡M彡2 %, 0.8 %彡B彡1.2%,0.03 %彡C彡0.15 % ;所述的润滑剂质量百分含量为0.05 % 2 %;所述的取向エ序施加的压应カ为0.2 2MPa。本专利技术的ー种R-T-B-M-C系烧结磁铁的制造方法,它包括如下エ艺步骤:将R-T-B-M-C系合金粉末添加润滑剂后以一定的填充密度填充到模腔的填充エ序;使填充到模腔的合金粉末在一定压カ下经由磁场取向而取向的取向エ序;使取向后的合金粉末连同模腔一起烧结的烧结及热处理工序,且除烧结和热处理外,其它エ序均是在有惰性气体保护的情况下进行的;其特殊之处在于:所述的R是选自包括Sc和Y的稀土元素中的至少ー种元素,T是选自Fe和Co中至少ー种元素,B是硼,M是选自T1、N1、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、Pb、Sb、Zn、S1、Zr、Cr、Cu、Ga、Mo、W和Ta中的至少ー种元素,C为碳元素;所述的各元素质量百分含量分别为:25 %^ R^ 40 %,60 %^ T ^ 74 %,0 %^ M^ 2 %,0.81.2%,0.03 %^C^0.15 %;所述的润滑剂质量百分含量为0.05 9T2 %;所述的取向エ序施加的压应カ为0.2 2MPa。 进ー步,所述的润滑剂为硬脂酸盐、油酸、硼酸酷、こ酸甲脂、辛酸甲脂中的ー种或几种的混合。进一步,所述的取向エ序用磁场为直流脉冲磁场,磁场的强度为3.5T以上。进ー步,所述的合金粉末的粒度为X50 < 8 ii m。进ー步,所述的填充到模腔内的合金粉末填充密度为2.8^3.8g/cm3。实现本专利技术的ー种R-T-B-M-C系烧结磁铁制造方法的专用装置,它包括机架,其特殊之处在于在机架上设合金粉末加料机构,合金粉末加料机构的出料ロ与下方的模腔对应,模腔下设振动装置,在振动装置的右侧设取向平台,取向平台上下设下气缸,从振动装置上移至取向平台上的模 腔上设压应力装置,取向平台上方对应位置设取向线圈,取向线圈上设上气缸,在取向平台的右侧设码垛装置,组成的专用装置放置在具有惰性气体的保护仓内。本专利技术的所述的ー种R-T-B-M-C系烧结磁铁及其制造方法及专用装置与现有的技术相比具有突出的实质性的特点和显著进步:1、通过在取向中施加一定的压应力,避免了粉末在取向过程中填充密度变小,进而导致烧结磁体密度变小,使磁体性能降低;2、不采用在取向前后加热填充合金粉末的エ序来提高取向度,而采用通过优化润滑剂的种类和量来提高取向度,即节省了能源,提高了生产效率,又使得产品在生产过程中不易发生氧化等不良现象。附图说明: 图1是本专利技术的专利装置的结构示意 图2是实施例4、5混入不同润滑剂量对比测量结果示意图。具体实施方式: 为了更好地理解与实施,下面结合附图给出具体实施例详细说明本专利技术。实施例1,參见图1,加工制成机架,在机架上安装合金粉末加料机构I,合金粉末加料机构I的出料ロ与下方的模腔2对应,模腔2下安装振动装置7,在振动装置7的右侧安装取向平台8,取向平台上8下方安装下气缸4,从振动装置7上移至取向平台8上的模腔2上安放压应カ装置9,取向平台8上方对应位置安装取向线圈5,取向线圈5上安装上气缸3,在取向平台8的右侧是码垛装置6 ;上述所有装置放置在惰性气体保护仓10内,组成本专利技术的专用装置。工作吋,利用机械手将填充合金粉末的模腔搬运至振动装置上,振动至合金粉末填充密度为2.8^3.8g/cm3 ;向填充有合金粉末的模腔上施加一压应カ的装置,以保证合金粉末的填充密度保持不变;将填充有合金粉末的模腔及压应カ装置搬运至取向平台上;在上下气缸压紧作用下将填充合金粉末的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种R?T?B?M?C系烧结磁铁,是由R?T?B?M?C系合金粉末添加润滑剂后经填充工序、取向工序和烧结及热处理工序制成,且除烧结和热处理外,其它工序均是在有惰性气体保护的情况下进行的;其特征在于:所述的R是选自包括Sc和Y的稀土元素中的至少一种元素,T是选自Fe和Co中至少一种元素,B是硼,M是选自Ti、Ni、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、Pb、Sb、Zn、Si、Zr、Cr、Cu、Ga、Mo、W和Ta中的至少一种元素,C为碳元素;所述的各元素质量百分含量分别为:25?%≤R≤40?%,60?%≤T≤74?%,0?%≤M≤2?%,0.8?%≤B≤1.2%,0.03?%≤C≤0.15?%;所述的润滑剂质量百分含量为0.05?%~2?%;所述的取向工序施加的压应力为0.2?~2MPa。

【技术特征摘要】
1.一种R-T-B-M-C系烧结磁铁,是由R-T-B-M-C系合金粉末添加润滑剂后经填充エ序、取向エ序和烧结及热处理工序制成,且除烧结和热处理外,其它エ序均是在有惰性气体保护的情况下进行的;其特征在于:所述的R是选自包括Sc和Y的稀土元素中的至少ー种元素,T是选自Fe和Co中至少ー种元素,B是硼,M是选自T1、N1、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、PlKsiKzrKsizrxrxiuGaJcKlW^P Ta中的至少ー种元素,C为碳元素;所述的各元素质量百分含量分别为:25 %≤R≤40 %,60 %≤T≤74 %,0 %≤M≤2 %,0.8 %≤B≤1.2%,0.03 %≤C≤0.15 % ;所述的润滑剂质量百分含量为0.05 9T2 % ;所述的取向エ序施加的压应カ为0.2 2MPa。2.权利要求1所述的ー种R-T-B-M-C系烧结磁铁的制造方法,它包括如下エ艺步骤:将R-T-B-M-C系合金粉末添加润滑剂后以一定的填充密度填充到模腔的填充エ序;使填充到模腔的合金粉末在一定压カ下经由磁场取向而取向的取向エ序;使取向后的合金粉末连同模腔一起烧结的烧结及热处理工序,且除烧结和热处理外,其它エ序均是在有惰性气体保护的情况下进行的;其特征在于:所述的R是选自包括Sc和Y的稀土元素中的至少ー种元素,T是选自Fe和Co中至少ー种元素,B是硼,M是选自T1、N1、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、Pb、Sb、Zn、S1、Zr、Cr、Cu、Ga、Mo、W和Ta中的至少ー种元素,C为碳元素;所述的各元素质量百分含量...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭众杰刘晓通崔胜利丁开鸿
申请(专利权)人:烟台首钢磁性材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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