[发明专利]一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，特别涉及一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法。

背景技术

稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属（如钴、铁等）组成的合金，用粉末冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制得的一种磁性材料。

稀土永磁分钐钴（SmCo）永磁体和钕铁硼（NdFeB）系永磁体，其中SmCo磁体的磁能积在15～30MGOe之间，NdFeB系永磁体的磁能积在27～60MGOe之间，被称为“永磁王”，是目前磁性最高的永磁材料。钐钴永磁体，尽管其磁性能优异，但含有储量稀少的稀土金属钐和稀缺、昂贵的战略金属钴，同时强韧性差导致钐钴永磁体在加工过程中容易出现开裂，掉渣，大大降低了磁体的加工精度和成品率，提高了磁体的加工成本，因此，它的发展受到了很大限制。

近年来，由于在新能源汽车、节能家电、高性能化电机、大型风力发电机、计算机、通讯等产业的发展，稀土永磁特别是NdFeB永磁产业得到了飞速发展，市场需求不断增加，由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，发展极为迅速。

烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能虽然很高，但是其具有矫顽力较低、抗腐蚀性能差等缺陷，同时存在永磁材料的耐温性能差。

如中国发明专利（申请号为：201210395959.0）提出一种烧结稀土永磁材料及其制备方法，在解决如何提高烧结稀土永磁材料的矫顽力和使用温度，同时尽可能不损失剩磁和降低材料成本，提出在烧结稀土永磁材料的制备步骤熔炼及粗破碎或粗破碎与细破碎之间增加一道晶界渗入工序，虽然增加晶界渗入工序对烧结稀土永磁材料的矫顽力和使用温度得到提高，但是此工序复杂，要求环境严苛，需要投入新的机械设备，加工程序操作繁杂，容易出现不良品，因此如何解决提高烧结型钕铁硼永磁材料的性能，使其更好得到发展，是本申请人提出本发明创造的一大动力。

为解决上述技术问题，本申请人提出一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法，使其制备得到的稀土永磁材料具有高牌号、低失重，优越的一致性，提高了稀土永磁材料的矫顽力和抗腐蚀能力，适用于高温度工作环境中。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法，包括配料、熔炼、氢碎、气流磨、成型、烧结、机加工及表面处理，所述熔炼包括如下步骤：

1）装料：将配备好的原材料逐一校好后装料放入真空速凝炉内；

2）抽真空：启动气动板阀、罗茨泵，3~5秒后启动机械泵，抽真空后将真空速凝炉关上；

3）预热及充氩：当真空速凝炉内真空度为大于0Pa小于等于6Pa时，启动真空速凝炉电源，将电源功率调至100kW~120kW，烘炉预热15分钟，当真空速凝炉内真空度为0~1 Pa，将电源功率调至0kW，关闭气动板阀、罗茨泵，启动氩气导入阀，向真空速凝炉内充氩气3~4分钟，充氩气完毕后真空速凝炉内压力为50kPa；

4）熔炼及精炼：充氩气完毕后，将真空速凝炉的电源功率由0kW升至530kW，待真空速凝炉内的原材料熔化完后，将真空速凝炉的电源功率降至500kW时开始精炼，精炼时间为9~12分钟，此时真空速凝炉内温度为1450℃~1500℃；

5）浇铸：待真空速凝炉内熔化后的液态原材料由暗变白时启动浇铸设备，浇铸时间持续12分钟；

6）冷却：浇铸完毕后，启动风机，风冷时间为100分钟，风冷至真空速凝炉内温度为30℃~40℃；

7）出炉：冷却结束后，停止风机，导入空气，等真空速凝炉内的压力与大气持平时，打开炉门、炉盖，取出铸片。

本发明通过在烧结稀土永磁材料熔炼制备方法中，对预热及充氩、熔炼及精炼这两步骤进行工艺流程的优化，对真空速凝炉进行预热和充氩气，保证了后续在熔炼过程中稀土和合金材料的活性，同时有效稳定了熔炼步骤中原材料固液相扩散的稳定性，熔炼结束后再精炼，保证了合金主相晶相的高各项异性场，大大提高了稀土永磁材料的矫顽力和一致性。

进一步的，对上述工艺步骤进行优化，所述氢碎包括如下步骤：

1）负压检漏：将熔炼步骤中得到的铸片装入氢碎炉内，将氢碎炉内抽真空至氢碎炉内真空度为0~1Pa，保压5分钟后氢碎炉内压力升高不超过30Pa为合格；