[发明专利]烧结富铈稀土永磁材料及其制备方法

摘要

本发明所述烧结富铈稀土永磁材料，包含的组分及各组分的质量百分数如下RE1为20％～28％，RE2为4％～15％，Fe为60.5％～70.5％，B为0.8％～1.2％，Tm为0.1％～5％；主相为Nd2Fe14B或(Nd,Pr)2Fe14B，主相晶粒周围分布有Ce，或Ce和La；所述RE1为Nd、Nd和Pr、以Nd为主的稀土元素、或者以Nd和Pr为主的稀土元素，所述RE2为Ce，或Ce和La，所述Tm为Co、Cu、Al、Ga、Nb、Zr、Mo、Mn、Cr中的至少一种。本发明还提供了上述稀土永磁材料的制备方法。本发明能解决用Ce、La部分替代Nd、Pr制备富铈稀土永磁材料对材料内禀磁性能的影响问题，同时降低稀土永磁材料的成本。

主权项

烧结富铈稀土永磁材料，其特征在于该烧结富铈稀土永磁材料包含的组分及各组分的质量百分数如下：RE1为20％～25.57％，RE2为4％～11.84％，Fe为65.11％～70.5％，B为0.8％～1.2％，Tm为0.1％～1.40％；该烧结富铈稀土永磁材料的主相为Nd2Fe14B或(Nd,Pr)2Fe14B，主相晶粒周围分布有Ce，或Ce和La；所述RE1为Nd、Nd和Pr、以Nd为主的稀土元素、或者以Nd和Pr为主的稀土元素，所述RE2为Ce，或Ce和La，所述Tm为Co、Cu、Al、Ga、Nb、Zr、Mo、Mn、Cr中的至少一种；制备该烧结富铈稀土永磁材料的工艺步骤如下：(1)主合金铸片、晶间辅合金铸片或块体的制备①配料主合金RE3‑Fe‑B‑MA包含的组分及各组分的质量百分数：RE3为27％～27.67％、Fe为70.59％～72％、B为0.9％～1.1％、MA为0.1％～0.72％，所述RE3为Nd、Nd和Pr、以Nd为主的稀土元素、或者以Nd和Pr为主的稀土元素，所述MA为Co、Cu、Al、Ga、Nb、Zr、Mo、Mn、Cr中的至少一种；晶间辅合金RE4‑Fe‑B‑MB包含的组分及各组分的质量百分数：RE4为38％～85％、Fe为6％～60％、B为0.1％～1.2％、MB为0.1％～20％；所述RE4为Ce，或以Ce和La为主的稀土元素，所述MB为Co、Cu、Al、Ga、Nb、Zr、Mo、Mn、Cr中的至少一种；按照主合金RE3‑Fe‑B‑MA、晶间辅合金RE4‑Fe‑B‑MB的上述组分及各组分的质量百分数配料；②熔铸或熔铸与破碎将步骤①配好的主合金原料、晶间辅合金原料分别进行熔铸得到主合金铸片和晶间辅合金铸片；或将步骤①配好的主合金原料通过熔铸制备成铸片，将步骤①配好的晶间辅合金原料熔炼后浇注成晶间辅合金铸锭，将晶间辅合金铸锭进行均匀化退火后再破碎成尺寸为10～30mm的晶间辅合金块体；(2)主合金粉末、晶间辅合金粉末或主合金和晶间辅合金混合粉末的制备将步骤(1)得到的主合金铸片、晶间辅合金块体分别进行吸氢‑脱氢处理，得到粒径10～300μm的主合金粗破碎颗粒和粒径0.1～3mm的晶间辅合金粗破碎颗粒，将所述主合金粗破碎颗粒在氮气或惰性气体保护下用气流磨破碎，得到粒径1～5μm的主合金粉末，将所述晶间辅合金粗破碎颗粒进行球磨，得到粒径0.5～3μm的晶间辅合金粉末；或根据所制备的稀土永磁材料的组分及各组分的质量百分数称量步骤(2)得到的主合金铸片和晶间辅合金铸片，将它们混合后进行吸氢‑脱氢处理，得到粒径为10～300μm的混合合金粗破碎颗粒，将所得混合合金粗破碎颗粒在氮气或惰性气体保护下进行气流磨破碎，得到粒径为1～5μm的混合合金粉末；(3)生坯的制备向步骤(2)所得混合合金粉末中添加抗氧化剂和润滑剂并混合均匀形成坯料，然后将坯料装入型腔并置于磁场中，在氮气保护下于室温压制成型得到生坯；或根据所制备的稀土永磁材料的组分及各组分的质量百分数称量步骤(2)所得主合金粉末、晶间辅合金粉末并将它们混合均匀形成混合合金粉末，再添加抗氧化剂和润滑剂后混合均匀形成坯料，然后将坯料装入型腔并置于磁场中，在氮气保护下压制成型得到生坯；(4)生坯的冷等静压将步骤(3)得到的生坯进行冷等静压得到的冷等静压生坯；(5)烧结将步骤(4)得到的冷等静压生坯放入真空烧结炉中，在真空条件下于990～1070℃烧结1～6h，烧结结束后通入惰性气体或氮气冷却至室温，得到烧结磁体；(6)热处理将步骤(5)所得烧结磁体加热到800～950℃保温0.5～4h，保温结束后冷却至100～40℃，再加热到460～600℃保温1～6h，保温结束后通入惰性气体或氮气冷却至室温，即得到烧结富铈稀土永磁材料。