[发明专利]防止烧结钕铁硼磁体开裂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及烧结钕铁硼磁体的制备方法，特别是一种防止单块重量超过10公斤的高性能钕铁硼磁体开裂的制造方法。

背景技术

大块磁体广泛应用于工程中的大型磁力器械、医疗用的核磁共振影像仪等领域，但大块烧结钕铁硼磁体制备非常困难，相关应用或是采用小块粘接的方式，但这样就会造成磁场不均匀，影响使用效果；或是采用电励磁方式，但这样设备变得庞大，笨重，不易操作。

烧结钕铁硼磁体是采用粉末冶金工艺制备，加工流程为：原料－熔炼－氢破－气流磨－取向、成型－烧结。烧结前的粉料压坯相对密度一般为40％-60％之间，同时由于经过前面一系列工序后，压坯会出现一些缺陷，包括：添加的有机物，颗粒表面吸附的水汽，氢破时带进的氢气以及成型压制造成的内应力等。如果烧结致密化过程中不能很好地消除上述的一些缺陷，磁体极易出现开裂情况，根本无法生产出大块烧结钕铁硼磁钢。因此，烧结钕铁硼磁体，尤其是大块烧结钕铁硼磁体磁体开裂已经成为行业内的共性难题，研究一种大块烧结钕铁硼的制备方法，提高大块烧结钕铁硼生产水平，满足大型磁力器械、医疗领域的应用，尤为重要。

发明内容

本发明是针对上述技术现状而提供一种防止烧结钕铁硼磁体开裂的制造方法，可有效克服大块磁钢在制备过程中的开裂问题，制得重量超过10kg的大块烧结钕铁硼磁体。

本发明所采用的技术方案是：防止烧结钕铁硼磁体开裂的制造方法，包括以下步骤：

（1）按产品牌号配比，用常规速凝工艺制备铸片，制得厚度为0.25～0.50mm的铸片； 

（2）将上述的铸片放入氢破炉中氢破碎处理，控制氢含量≤400PPM，制得粉料粒度≤500um粗粉料；

（3）将上述氢破粉料放入气流磨中，控制分选轮转速在次3500～5500转/分，含氧量≤10PP，制得粉料为2.0～5.0um的细粉料；

（4）按产品不同规格、重量选取合适的模具，将已气流磨成的细粉装入模具内，在≥2.0T的磁场中取向； 

（5）对已进行过磁场取向的磁粉进行二次压制，第一次模压力为3～5 Mpa，压制时间5～10秒，模压密度控制在3.95～4.10克/厘米³，第二次模压力为1～3 Mpa，压制时间为8～15秒；

（6）对经二次模压产品进行三阶段升温烧结，第一阶段升温，从常温升至350℃时，控制升温速度2.5℃/分，第二阶段升温，从350℃升至700℃时，真空度控制≤5pa，升温速度控制在1.5℃/分，第三阶段升温，从700℃升至1030℃～1100℃烧结温度时，真空度控制≤3pa，升温速度控制在1℃/分；

（7）对上述经三阶段升温烧结产品分三阶段冷却，从1030～1100℃烧结温度冷却至700℃时，控制冷却速度为1℃/分，从700℃降至500℃为随炉自冷降温，从500℃冷却至室温时，采用变频风冷控制冷却温度1.5℃/分。

所述三阶段升温烧结的方法是：

第一阶段，从常温升温至350℃时，当温度升至150～200℃时，保温3～5小时去水汽，当温度升至300～350℃，保温3～5小时去除有机添加剂；

第二阶段，从350℃升温至700℃，保持真空度≤5Pa，当温度升至580℃时，保温3～6小时进行脱氢；

第三阶段，从700℃升温至烧结温度1030℃～1100℃，保持真空度≤3Pa，当温度升至800℃时，保温5～8小时，消除孔隙中的气体和内应力，升温至烧结温度1030℃～1100℃后，保温3～6.5小时。

从500℃冷却室温的变频风冷为在烧结炉上安装变频冷却控制器，控制烧结风机转速，保证冷却平均温度1.5℃/分。