[发明专利]一种利用烧结钕铁硼铸片同时进行热处理和氢碎的工艺

说明书

一种利用烧结钕铁硼铸片同时进行热处理和氢碎的工艺，把铸片加入氢碎炉抽真空到5.0X10^‑1以下，按每分钟3‑10度升温到800‑1000度保温2‑8h，完成对铸片的热处理。本发明在不增加新工序和设备的情况下，氢碎的同时也对铸片进行了热处理，不但进一步消除了铸片中少量的α铁，也能使铸片组织中的超细晶粒减少，微观结构和组织一致性得到优化改善；采用上述新工艺生产的烧结钕铁硼可以提高剩磁0.5‑1.5%，同时材料加工性改善明显，精加工合格率提高，特别是加工难度较大薄壁产品，加工合格率可以提高10%以上。

一、技术领域：

本发明专利利用现有氢碎设备对烧结钕铁硼铸片进行热处理+氢碎的工艺，在不增加新工序和设备的情况下，氢碎的同时也对铸片进行了热处理，属于烧结钕铁硼生产工艺的革新

二、背景技术

HDDR工艺是一种非常有效的生产各向异性NdFeB磁粉的技术手段。HDDR过程包括吸氢－歧化－脱氢－再复合（hydrogenation –disproportionation – desorption –recombination, 简称HDDR）四个阶段。HDDR过程的本质在于稀土金属间化合物吸氢并歧化分解，再在随后的强制脱氢过程中歧化产物复合成晶粒细小的原化合物相，从而实现对材料晶粒的细化（平均晶粒尺寸为300nm），并产生了沿主相C轴方向的晶体结构，从而制备出具有优异磁性能和磁各向异性的磁粉。常规氢碎工艺是把铸片加入氢碎炉抽真空后在常温到300之间吸氢，钕铁硼铸片会发生歧化反应后碎裂，然后升温到500-650度之间抽真空脱氢，脱氢完成后冷却到40度以下出炉。

烧结钕铁硼行业熔炼工序已普遍采用可以细化晶粒和基本消除了α铁的速凝铸片炉设备，但速凝铸片炉在快速冷凝形成铸片过程中的，铸片接触冷辊表面的地方部分位置会因为过冷造成小于1.5微米的微晶，这些少量的微晶经过制粉工序后会对烧结后的钕铁硼材料性能及加工性产生极为不利影响。

三、发明内容：

为了克服以上缺陷提高烧结钕铁硼的磁性能，对速凝铸片炉生产的铸片再进行800-1000度的热处理，就可以使这部分微晶长大到符合要求的2-4微米，同时可以进一步消除仍然少量存在的α铁。

本发明的技术方案是：一种利用烧结钕铁硼铸片同时进行热处理和氢碎的工艺，其特征在于：把铸片加入氢碎炉抽真空到5.0X10^-1以下，按每分钟3-10度升温到800-1000度保温2-8h，完成对铸片的热处理。

本发明热处理结束后根据铸片配方中重稀土含量的不同，可以选择快冷或者慢冷来提高产品的矫顽力或者改善材料加工性。

本工艺开发试验过程所使用的为一种旋转式氢碎炉，其包含两端支撑于支撑件上的可旋转炉胆、位于炉胆外层的电加热炉、炉胆旋转驱动机构和用于对炉胆内抽真空、充氢的抽真空装置、配气装置，炉胆的一端为进、出料口，另一端与抽真空装置和配气装置密封相通，电加热炉由可开、合的左、右炉体构成，左、右炉体分别置于下部设有滚轮的支撑架上，在炉胆内设有螺旋片保证吸氢过程和冷却过程对物料进行均匀翻转。

本发明发明在不增加新工序和设备的情况下，氢碎的同时也对铸片进行了热处理，不但进一步消除了铸片中少量的α铁，也能使铸片组织中的超细晶粒减少，微观结构和组织一致性得到优化改善。采用上述新工艺生产的烧结钕铁硼可以提高剩磁0.5-1.5%，同时材料加工性改善明显，精加工合格率提高，特别是加工难度较大薄壁产品，加工合格率可以提高10%以上。

四、具体实施方式

本发明氢碎加热处理的工艺的主要操作过程如下：

(1)根据调度指令领取重量已准确复核的铸片，加入到氢碎炉抽真空到5.0X10-1Pa以下（注意进行保压捡真空泄漏率）。