[发明专利]一种热变形或反向挤出Nd-Fe-B磁体的热处理工艺

说明书

本发明涉及一种热变形或反向挤出Nd‑Fe‑B磁体的热处理工艺，包括以下步骤：(1)利用热压烧结法将磁体粉末制备成具有细小晶粒的各向同性的Nd‑Fe‑B磁体；(2)利用热变形技术或者反向挤出成型技术制备具有各向异性的Nd‑Fe‑B磁体；(3)对具有各向异性的Nd‑Fe‑B磁体进行高温‑短时热处理。与现有技术相比，本发明采用不同的热处理温度和时间组合可以单独提高磁体的剩余磁化强度，也可以单独提高磁体的矫顽力，还可以同时实现剩余磁化强度和矫顽力的提高。采用本发明后，一方面可以有效提高热变形或反向挤出磁体的磁性能，另一方面，采用的高温‑短时热处理工艺操作简单，工艺时间短，可极大的提高生产效率。

技术领域

本发明属于磁性材料领域，涉及到各向异性纳米晶Nd-Fe-B的热处理工艺，尤其是涉及一种热变形或反向挤出Nd-Fe-B磁体的热处理工艺。

背景技术

稀土铁系永磁材料自上世纪问世以来经历了巨大发展，现已经发展成了以钕铁硼为代表的第三代永磁材料，其具有磁性能高、应用广、发展快等一系列优点。

钕铁硼永磁体主要包括烧结钕铁硼磁体、粘结钕铁硼磁体和热变形或反向挤出钕铁硼磁体。其中粘结钕铁硼磁体稀土含量较低，其突出优点是尺寸精度高、不变形，无需二次加工，便于大批量生产。其缺点是稀土含量低导致磁性能偏低，在较高温度下难以应用。烧结钕铁硼磁体因其含有一定量的重稀土元素而产生优越的磁性能，是目前为止产量最高、应用最广的永磁体。然而近年来随着稀土价格的不断上涨，特别是重稀土元素镝(Dy)、铽(Tb)的价格每公斤价格达到上万元，这直接导致了烧结磁体成本的增加。热变形或反向挤出Nd-Fe-B磁体在不含镝(Dy)、铽(Tb)的情况下仍能保持较高的矫顽力，相比于烧结磁体具有更低的价格。此外，热变形磁体和反向挤出磁体具有纳米晶结构，晶粒的细化有助于成型压力的降低和矫顽力的提高，可实现近净成形。

长期以来，国际上和国内同行普遍认为纳米晶Nd-Fe-B磁体晶粒细小，在一定温度下热处理，容易诱发晶粒长大，导致磁体性能下降，而低温下的热处理工艺对变形磁体性能几乎没有任何影响，故采用热处理工艺改善热变形磁体或反向挤出磁体性能的研究一直未能获得有效进步。随着近年来市场上对热变形或反向挤出磁体的应用领域和需求不断扩大，从性能上要求磁体具有更加优良的磁性能如矫顽力，剩余磁化强度。近年来，晶界扩散已成为提高热压或热变形磁体矫顽力的重要方法，然而，由于非磁性晶界相的大量渗透往往导致变形磁体的剩余磁化强度严重下降，同时，晶界扩散工艺在实际的操作过程中具有一定的复杂性，导致其在实际生产中难以被广泛应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效、工艺稳定、质量可靠的热变形或反向挤出Nd-Fe-B磁体的热处理工艺。本发明利用高温-短时热处理工艺来提高热变形或反向挤出Nd-Fe-B磁体的矫顽力和剩余磁化强度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种热变形或反向挤出Nd-Fe-B磁体的热处理工艺，包括以下步骤：

(1)利用热压烧结法将磁体粉末制备成具有细小晶粒的各向同性的Nd-Fe-B磁体；

(2)利用热变形技术或者反向挤出成型技术制备具有各向异性的Nd-Fe-B磁体；

(3)对具有各向异性的Nd-Fe-B磁体进行高温-短时热处理。

优选地，上述步骤(1)中制备成具有细小晶粒的各向同性的Nd-Fe-B磁体时使用的粉末可以是单独的Nd-Fe-B快淬粉末，也可以是Nd-Fe-B和其他合金混合后的粉末。

Nd-Fe-B与其他合金混合后的粉末中，其他合金的质量分数为2％-30％，