[发明专利]一种钇铁基永磁材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种钇铁基永磁材料的制备方法，该永磁材料具备如下合金成分：（Y_xPr_1‑x）_a（Fe_1‑y‑zCo_ySi_z）_{100‑a‑b‑c}B_bNb_c，其中x=0.82‑0.95，y=0.20‑0.22，z=0.03‑0.05，a=25‑28，b=1.5‑1.8，c=2‑5。本发明通过设定Y、Fe、B的比例范围，并掺杂Pr、Co从而提高了该钇铁基永磁材料的饱和磁化强度和矫顽力，进而提高了钇铁基永磁材料的整体磁性能，并解决了现有磁性材料中由于稀土Y元素和非磁性含量B过多而造成的饱和磁化强度和矫顽力较低的问题；在材料中掺杂电阻率高的硅以提高材料的内阻，采用二次压坯工艺提高磁体的磁能积，最后在烧结过程中采用二次回火工艺，进一步提高了材料的矫顽力。

主权项

一种钇铁基永磁材料的制备方法，该永磁材料具备如下合金成分：（Y_xPr_1‑x）_a（Fe_1‑y‑zCo_ySi_z）_{100‑a‑b‑c}B_bNb_c，其中x=0.82‑0.95，y=0.20‑0.22，z=0.03‑0.05，a=25‑28，b=1.5‑1.8，c=2‑5，该方法包括如下步骤： （1）母合金制备 将Y 、Pr、Fe、Co、Si、B、Nb等原料按照上述配比完成后，同时放入电弧炉铜坩埚(水冷)内，关闭电弧炉腔体抽真空至10‑4‑10‑5mbar，连续洗气2‑3次，每次洗气充入高纯Ar气压力为500‑600mbar，洗气完成后腔体内再充入高纯Ar气600‑700mbar，熔炼过程中不断用电弧搅动合金液，使其充分熔化均匀，关闭电流待合金液冷却后，用机械手将合金锭上下翻转，重复上述步骤，总共反复熔炼5‑6次，冷却后得到母合金铸锭； （2）速凝片制备 将铸锭置于真空中频速凝感应炉中，抽真空，通入氩气，使炉内氩气气压达到‑0.05‑‑0.06MPa后进行熔炼，待原材料全部熔化后施以电磁搅拌精炼，随后将钢液浇注水冷铜辊上，辊轮的轮速为25‑40m/s，冷却的速率为105‑106℃/s，制备平均厚度为0.2‑0.3mm的速凝片； （3）制坯及取向 将上述速凝片经过氢破碎和气流磨制成的微米级粉末粒径为1‑3μm，其中所用高能球磨时间为3‑4小时，球料比10‑15∶1，球磨介质为乙二醇； 在氩气保护氛围下，将混合磁粉在磁场强度为1.7‑2.1T的磁场中取向成型，再进行冷等静压，制成毛坯，等静压大小为280‑320MPa； （4）烧结 将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先以5‑10℃/min升温至600‑800℃，保温3‑4h，然后以10‑15℃/min升温至1000‑1030℃烧结4‑5h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在790‑830℃和450‑480℃热处理回火1‑2h，得到产品。