[发明专利]一种含铼高剩磁高矫顽力材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种含铼高剩磁高矫顽力材料及其制备方法。

背景技术

CN201310160446.6号申请公开了一种双合金钕铁硼稀土永磁材料及制造方法，分别熔炼由重稀土Dy、Tb、Ho和Gd组成的A1合金和由轻稀土La、Ce、Pr和Nd组成的A2合金，并按着A1/A2=0-0.5的比率在氮气保护下用二维或三维混料机进行混料；混料后在气流磨中制粉，进一步对细粉进行收集，并将粉末与细粉在氮气保护下加入到二维或三维混料机中进行混料，混料后在氮气保护下将磁粉送入磁场压机成型，经过烧结、时效处理等制成永磁体产品。

上述发明制得的永磁体，矫顽力为12.8-29.3 kOe，剩磁为11.41-14.5 kGS，矫顽力较低，剩磁较低，同时采用的浇铸方法无法保证材料铸态组织的细化。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种含铼高剩磁高矫顽力材料，该材料具有较高矫顽力和较高剩磁。

本发明的另一目的是提供一种含铼高剩磁高矫顽力材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含铼高剩磁高矫顽力材料，其特征是：该材料中各成分的重量百分含量为：Pr 3-6%，Nd 21-24%，Ni 0.5-1%，Al 0.5-1%，B 1-3%，Si 0.5-1%，Tm 1-3%，Pb 0.4-0.6%，Re 0.4-0.6%，其余为Fe。

上述含铼高剩磁高矫顽力材料的制备方法，其步骤为：

（1）按照上述重量百分比分别取Pr、Nd、Ni、Al、B、Si、Tm、Pb、Re和Fe进行配料，各原料的纯度均大于99.9％；

（2）将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510-1530℃，静置2-4分钟得到母合金液体；

（3）将母合金液体浇铸到感应炉出铁口下方的转辊上，母合金液体遇到旋转的转辊，被转辊轮缘拖拽形成铸带；

（4）将铸带自然冷却5-10分钟，然后将铸带放入氢碎炉中进行氢碎，氢碎炉的真空度为0.05～0.1Pa，炉内气压为0.8～1.2atm；温度为250-300℃，氢碎时间60-80分钟，得到粗粉；

（5）将粗粉放入气流磨中，用高压气流将粗粉吹起，通过相互之间的碰撞从而成为细粉，气流磨制粉压力5-7atm，气流磨分选轮转速为3000～3300r/min；

（6）将细粉放入模具中，使用压制设备压制成所需的形状；

（7）成型后取出成型件，送入真空度为0.01～0.04Pa、温度为1070-1100℃的烧结炉内进行烧结，烧结80～120分钟后，随炉自然冷却后取出即得到钕铁硼磁材料。

其中，步骤（3）所述中转辊轮缘的旋转线速度为18-20m/s；铸带的厚度为50-100μm，宽度为10-30 mm。步骤（4）中所述粗粉粒度为20-60μm。步骤（5）中所述细粉粒度为3-6μm；步骤（6）中成型压力为0.02-0.05MPa。

本发明相比现有技术具有如下有益效果：

本发明合金材料中Tm元素进入Nd基体相，可以提高主相的矫顽力。材料中的Pb、Re取代部分B原子，可改善材料矫顽力。材料中的Pr、Nd、Ni、Al可以减少富Nd相与Nd2Fe14B相的湿润角，抑制Nd2Fe14B相的长大，使Nd2Fe14B相界面缺陷密度减少，反磁化畴在界面形核困难，因此提高了材料的剩磁。Re元素可以提高居里温度、抗氧化能力和耐蚀性。

本发明的制备方法中，将母合金液体浇铸到感应炉出铁口下方的转辊上，母合金液体遇到旋转的转辊，被转辊轮缘拖拽形成铸带，这种制备方法可以保证材料原始组织的均匀性。本发明采用合金成分优化和带铸工艺相结合，带铸工艺的特点在于有效地消除了α-Fe、富钕相分布均匀并使晶粒得到细化，容易得到高剩磁及高矫顽力的产品。

本发明制备过程中，所用稀有元素微量，同时采用的其它原料成本较低，另外制备过程中母合金液体浇铸到感应炉出铁口下方的转辊上，这是快速冷却的过程，保证了合金成分、组织和性能的均匀性，保证了合金的质量。本发明合金制备工艺简单，生产成本低，生产的合金具有良好的性能，非常便于工业化生产。

该材料主要用于制造仪器仪表、通信设备、旋转机械、磁疗器械及体育用品等方面。

附图说明

图1为本发明材料的合金组织图。

由图1可以看出，本发明含铼高剩磁高矫顽力材料组织致密均匀。

具体实施方式