一种含钐铽的烧结钕铁硼永磁材料的制作方法

文档序号:11136185阅读:928来源:国知局

本发明涉及一种含钐铽的烧结钕铁硼永磁材料及其制备方法。



背景技术:

近年来,由于烧结钕铁硼产业的快速发展,其常用稀土材料镨钕(或钕)、镝铁(或镝)、铽等消耗量增加,导致其价格持续走高,促使烧结钕铁硼永磁材料的成本提高。因此,如果可以采用钐部分替代镨钕、铽/铽铁部分替代镝铁/镝,则可以大大降低烧结钕铁硼永磁材料的成本。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,利用低价格的钐、铽铁替代部分高价格的镨 钕和镝铁,并通过工艺改进,制备烧结钕铁硼永磁材料,降低材料成本,提高市场竞争力。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是:

一种含钐铽的烧结钕铁硼永磁材料,所述烧结钕铁硼永磁材料的成分为((PrNd)1-x-ySmxTby)a(FeCoCuAlNb)100-a-bBb,其中a=30~40,b=0.85~0.95,x=0.05~0.30,y≤0.20;所述烧结钕铁硼永磁材料通过以下步骤制备得到:

(1)除铽外,将其余原材料镨钕、钐、铁、钴、铜、铝、铌铁和硼铁等按配方设计配料,投入熔炼炉中,待熔炼炉内真空度达到5Pa以下时,熔炼,浇注成甩带片;所述铽以铽铁形式在后续步骤中添加;

(2)将铽铁和所述甩带片分别装入氢破碎炉中,抽真空后充氢气分别破碎,甩带片经580~590℃脱氢,铽铁经530℃~570℃脱氢,得到甩带片中粉和铽铁中粉;

(3)在所述甩带片中粉中,按步骤(1)计算的比例加入所述铽铁中粉,再将其 加入气流磨设备中进行制粉,得到激光粒度分布为D50=3.5~5.8μm的细粉,将所述细粉混料1~2h,得到混合均匀的细粉;

(4)将所述细粉在磁场下取向成型,成型过程中通氮气保护,使其氧含量≤0.1%, 取向磁场≥1.7T,得到取向压坯,并将所述压坯真空包装后,冷等静压;

(5)将所述压坯在真空烧结炉内经1060℃~1080℃烧结4~5h,冷却到≤100℃后再经900℃~920℃一级回火2~3h,经500℃~530℃二级回火5h,得到毛坯。

与现有技术相比,本发明的优点如下:

本发明利用低价格的钐、铽铁替代部分高价格的镨钕和镝铁,并通过工艺改进,将铽铁单独氢破碎,在气流磨制粉时加入铽铁中粉,这样一来,铽基本上不进入主相晶粒内,不降低主相的剩磁,铽仅在边缘起磁硬化左右,提高矫顽力。本发明制备的烧结钕铁硼永磁材料,性能较高,而材料成本降低,有利于提高市场竞争力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

将镨钕、钐、铽铁、铁、钴、铜、铝、铌铁和硼铁等材料按成分((PrNd)0.69Sm0.3Tb0.01)30(FeCoCuAlNb)69.15B0.85配料300kg,其中钐为14.5kg,铽铁(含铽80%)为0.64kg。将除铽铁以外的原材料(284.86kg)投入熔炼炉中,待熔炼炉内真空度达到5Pa以下时,加功率熔炼,浇注成甩带片。将甩带片装入氢破碎炉中,抽真空后充氢气破碎,经580℃脱氢,得到甩带片中粉。将50kg铽铁装入氢破碎炉中,抽真空后充氢气破碎,经530℃脱氢,得到铽铁中粉。称量0.64kg铽铁中粉,和284.86kg甩带片中粉一起加入气流磨设备中进行制粉,得到激光粒 度分布为D50=3.5μm的细粉,将细粉混料2h,得到混合均匀的细粉。将细粉在磁场下取向成型,成型过程中通氮气保护,使其氧含量≤0.1%,取向磁场≥1.7T,得到取向压坯。并将压坯真空包装后,经200MPa冷等静压,提高压坯密度。将压坯装入真空烧结炉内经1070℃烧结5h,冷却到100℃后再经920℃一级回火3h,经530℃二级回火5h,得到毛坯。检测其性能后,材料性能达到N38。

实施例2

将镨钕、钐、铽铁、铁、钴、铜、铝、铌铁和硼铁等材料按成分((PrNd)0.75Sm0.05Tb0.2)40(FeCoCuAlNb)59.05B0.95配料300kg,其中钐3.24kg,铽铁(含 铽80%)为17.2kg。将除铽铁以外的原材料(279.56kg)投入熔炼炉中,待熔炼炉内真空度达到5Pa以下时,加功率熔炼,浇注成甩带片。将甩带片装入氢破碎炉中,抽真空后充氢气破碎,经590℃脱氢,得到甩带片中粉。将50kg铽铁装 入氢破碎炉中,抽真空后充氢气破碎,经570℃脱氢,得到铽铁中粉。称量17.2kg铽铁中粉,和279.56kg甩带片中粉一起加入气流磨设备中进行制粉,得到激光粒 度分布为D50=5.8μm的细粉,将细粉混料2h,得到混合均匀的细粉。将细粉在磁场下取向成型,成型过程中通氮气保护,使其氧含量≤0.1%,取向磁场≥1.7T, 得到取向压坯。并将压坯真空包装后,经200MPa冷等静压,提高压坯密度。将 压坯装入真空烧结炉内经1080℃烧结5h,冷却到100℃后再经900℃一级回火2h,经500℃二级回火5h,得到毛坯。检测其性能后,材料性能达到N35M。该配方成本为84.2元/kg。

本发明利用低价格的钐、铽铁替代部分高价格的镨钕和镝铁,并通过工艺改 进,制备烧结钕铁硼永磁材料,降低材料成本,提高市场竞争力。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型,倘若这些修改 和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

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