一种钕镨钬钇多元稀土合金永磁材料及制备方法
【专利摘要】一种钕镨钬钇多元稀土合金永磁材料，组成为ReαRe′βRe″ηBδCuζAlεFeγ,Re为Nd、Pr，Re′为Ho，Re″为Y，Fe为Fe及不可避免的杂质，α、β、η、δ、ζ、ε、γ为各组分质量百分比含量；其中，30≤α+β+η≤32，6≤β+η≤13，2≤η≤8，1.01≤δ≤1.09，0≤ζ≤0.23，0.35≤ε≤0.68，γ＝100-α-β-η-δ-ζ-ε。本发明有效解决了传统熔炼过程中各组分的熔点不同和人为操作因素而导致熔炼后得的合金锭产生偏析的问题，Ho、Y的加入有利于降低合金饱和磁化所需的外场，同时降低了Nd、Pr的使用量，且采用普通电解炉即可生产，从而降低企业的生产成本，此外，还可有效避免影响永磁材料性能α–Fe的出现。
【专利说明】【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及稀土永磁材料【技术领域】，尤其涉及一种钕镨钦钇多元稀土合金永磁材 料及制备方法。 一种钕镨钬纪多元稀土合金永磁材料及制备方法 【背景技术】
[0002] 传统的稀土金属提取工艺最终将得到单一的稀土金属氧化物，在后道经配比冶炼 等各道工艺后得到要求制备的永磁材料；而采用该传统工艺制得的永磁体有着诸多的缺 陷，且生产过程难以控制，人为因素较多，进而影响批量生产的质量。以钕铁硼为例，将经 过萃取分离出的镨、钕和铁、硼及其他成分混合后添加至真空熔炼炉熔炼，熔炼后得到合金 锭，在此过程中因为各成分的熔点不同，且受到前道混合搅拌是否均匀及人工添加的时间 间隔与量的控制等因素影响，势必造成熔炼后的合金锭材料偏析，甚至影响合金锭材料的 性能与后续工艺效果，同时在生产过程中对操作人员的技术要求较高，人工劳动强度大；在 进行传统工艺方法制备中需要采用真空还原熔炼炉，普通的电解炉无法实现，这对企业的 生产设备要求比较高，导致前期生产投入比较大。此外，现有生产永磁材料的工艺对稀土金 属钕的消耗极大，因此，如何在不改变永磁材料特性的前提下降低对钕镨的使用量，同时避 免后续熔炼时的合金锭材料产生偏析，并降低对生产设备的技术要求与操作人员的劳动强 度及合金饱和磁化所需的外场，已经成为本领域技术人员亟待解决的重要问题。
【发明内容】
[0003] 本发明所解决的技术问题在于提供一种钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料及制备 方法，以解决上述【背景技术】中的缺点。
[0004] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0005] -种钕镨钦纪多元稀土合金永磁材料，组成为ReaRW eRe" nBsCu^AleFe^ Re为Nd、Pr，Re'为Ho, Re"为Y，Fe为Fe及不可避免的杂质，α、β、η、δ、ζ、ε、 Υ为各组分质量百分比含量；其中，30彡α+β + η彡32,6彡β + η彡13,2彡η彡8， 1. 01 彡 δ 彡 1. 〇9,0 彡 ζ 彡 0· 23,0· 35 彡 ε 彡 〇· 68, γ = 100-α - β - η - δ - ζ - ε。
[0006] 所述钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其具体步骤如下：
[0007] 1)首先将稀土原料经预处理、酸解、过滤、萃取分离以获得单一稀土金属氯化物， 再按照后道钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的稀土组分与比例要求将各种单一稀土金属 氯化物调配成氯化物络合溶液；
[0008] 2)对步骤1)中获得的氯化物络合溶液进行沉降处理，以提取NdPr ·Ηο ·Υ混合共 成体；
[0009] 3)将步骤2)中获得的NdPr · Ho · Υ混合共成体与其他组分配好的原料投入普通 电解炉中进行熔炼使原料形成熔融的合金液，然后将熔融的合金液浇铸并冷却为合金锭； [〇〇1〇] 4)将步骤3)中获得的合金锭通过氢碎、气流磨破碎成细粉末，且在进行气流磨时 放入定量的空气进行钝化，并对前后磨出的粉进行混合搅拌；
[0011] 5)将步骤4)中获得的细粉末通过模压加等静压法压制成压坯，且压坯密度为 4. 2 ?4. 6g/cm3 ;
[0012] 6)将步骤5)中获得的压坯置于真空烧结炉中烧结并进行保温；
[0013] 7)将步骤6)中烧结后的压坯在真空烧结炉中降温至300°C?320°C，在升温至第 一段热处理并进行保温，而后继续降温至30(TC?320°C，最后升温至第二段热处理并进行 保温，并对两段热处理分别进行回火，以获得钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料坯体，回火可 消除永磁材料坯体中的组织缺陷，改善组织中富稀土相的分布，有利于提高永磁材料的性 能；
[0014] 8)将步骤7)中获得的永磁材料坯体，根据实际需求进行机械加工切割并精磨，同 时预留进行电镀的尺寸，即得钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料。
[0015] 在本发明中，所述步骤1)中，单一稀土金属氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化钦和 氯化钇。
[0016] 在本发明中，所述步骤3)中，熔炼温度为1490°C?1530°C。
[0017] 在本发明中，所述步骤4)中，细粉末平均粒度为2. 3?2. 9 μ m。
[0018] 在本发明中，所述步骤5)中，等静压的压力为190?220MPa。
[0019] 在本发明中，所述步骤6)中，烧结温度为1070°C?1085°C。
[0020] 在本发明中，所述步骤6)中，保温时间为160分钟。
[0021] 在本发明中，所述步骤7)中，第一段热处理温度为890°C?900°C，保温时间为100 分钟。
[0022] 在本发明中，所述步骤7)中，第二段热处理温度为510°C?600°C，保温时间为200 分钟。
[0023] 在本发明中，Ho的加入有利于降低合金饱和磁化所需的外场，同时用于减少合金 液中的富钕相而增加钕铁硼主相Nd 2Fe14B的比例，进而实现使钕铁硼磁体及最大磁能积提 高而稀土总量消耗降低，其制备出的永磁材料产品，在抗腐蚀性、热稳定性、加工性能等方 面更加优越，而Y可替代部分Nd、Pr，以减少7 %?30 %的Nd、Pr用量，使得原料成本得到 降低；且在后续熔炼过程中稀土组分以共成体的形式存在，不会因为各自熔点不同和人为 操作因素而导致熔炼后得的合金锭产生偏析，采用NdPr · Ηο · Y混合共成体熔炼合金锭不 再需要真空还原熔炼炉，使用普通电解炉即可，有效降低企业的生产成本，此外，还可避免 影响永磁材料性能a -Fe的出现。
[0024] 有益效果：本发明有效解决了传统熔炼过程中各组分的熔点不同和人为操作因素 而导致熔炼后得的合金锭产生偏析的问题，Ho的加入有利于降低合金饱和磁化所需的外 场，Y的添加降低了 Nd、Pr的使用量，且采用NdPr · Ηο · Y混合共成体熔炼合金锭使用普通 电解炉即可，从而降低企业的生产成本与操作人员的劳动强度，此外，还可有效避免影响永 磁材料性能a - Fe的出现；从而提高合金锭材料的性能与后续工艺效果。 【具体实施方式】
[0025] 下面通过以下具体实施例对本发明进行详细描述。
[0026] 实施例1
[0027] -种钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料，按如下表1-1进行配料：
[0028] 表1-1实施例1配方表
[0029]
【权利要求】
1. 一种钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料，组成为ReaRe' eRe" nBsCi^AlEFeY，其特 征在于，Re为Nd、Pr, RV为Ho, Re"为Y, Fe为Fe及不可避免的杂质，α、β、η、δ、ζ、 ε、Υ为各组分质量百分比含量；其中，30彡α+β + η彡32,6彡β + η彡13,2彡η彡8， 1. 01 彡 δ 彡 1. 〇9,0 彡 ζ 彡 0· 23,0· 35 彡 ε 彡 〇· 68, γ = 100-α - β - η - δ - ζ - ε。
2. -种如权利要求1所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在 于，具体步骤如下： 1) 首先将稀土原料经预处理、酸解、过滤、萃取分离以获得单一稀土金属氯化物，再将 各种单一稀土金属氯化物调配成氯化物络合溶液； 2) 对步骤1)中获得的氯化物络合溶液进行沉降处理，以提取NdPr · Ηο · Υ混合共成 体； 3) 将步骤2)中获得的NdPr · Ηο · Y混合共成体与其他组分配好的原料投入普通电解 炉中进行熔炼使原料形成熔融的合金液，然后将熔融的合金液浇铸并冷却为合金锭； 4) 将步骤3)中获得的合金锭通过氢碎、气流磨破碎成细粉末，且在进行气流磨时放入 定量的空气进行钝化，并对前后磨出的粉进行混合搅拌； 5) 将步骤4)中获得的细粉末通过模压加等静压法压制成压坯，且压坯密度为4. 2? 4. 6g/cm3 ； 6) 将步骤5)中获得的压坯置于真空烧结炉中烧结并进行保温； 7) 将步骤6)中烧结后的压坯在真空烧结炉中降温至300°C?320°C，在升温至第一 段热处理并进行保温，而后继续降温至30(TC?320°C，最后升温至第二段热处理并进行保 温，并对两段热处理分别进行回火，以获得钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料坯体； 8) 将步骤7)中获得的永磁材料坯体，根据实际需求进行机械加工切割并精磨，同时预 留进行电镀的尺寸，即得钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料。
3. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤1)中，单一稀土金属氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化钦和氯化钇。
4. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤3)中，熔炼温度为1490°C?1530°C。
5. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤4)中，细粉末平均粒度为2. 3?2. 9 μ m。
6. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤5)中，等静压的压力为190?220MPa。
7. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤6)中，烧结温度为1070°C?1085°C。
8. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤6)中，保温时间为160分钟。
9. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤7)中，第一段热处理温度为890°C?900°C，保温时间为100分钟。
10. 根据权利要求2所述的钕镨钦钇多元稀土合金永磁材料的制备方法，其特征在于， 所述步骤7)中，第二段热处理温度为510°C?600°C，保温时间为200分钟。
【文档编号】H01F1/08GK104064303SQ201410331049
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】邱建民, 陈久昌, 姚清霞 申请人:赣州嘉通科技集团有限公司