一种低矫顽力的钐钴磁体及其制备方法_2

文档序号:9598949阅读:来源:国知局
量为:15 %,其余为钴的配方来配制低矫顽力 钐钴磁体原材料,根据a值的不同分别命为配方I (a = 25% )和配方2 (a = 28% )。
[0041] 2)把配制好的原材料在真空或保护气体环境中进行熔炼,制成合金铸锭或铸片, 铸片的厚度为0.2-0. 5mm。
[0042] 3)将合金铸锭或铸片进行粗破碎制成尺寸小于Imm的颗粒,然后在保护气体下, 将料粉球磨成4~7 μ m粉末。
[0043] 4)将所述粉末在大于I. 5T的磁场中把料粉压制成型,然后在250MPa压力下等静 压制成生坯。
[0044] 5)将生坯放入烧结炉中,在1200°C左右烧结2小时,然后降低30°C固熔处理2. 5 小时,并采用淬火至800 °C以下温度。
[0045] 6)将所述烧结后的毛坯放入时效炉,在780 °C进行2h热处理,然后以0.2~ I. (TC /分降温冷却至400°C,保温0. 5h,随后空冷至室温,最终制得钐钴磁体产品毛坯。
[0046] 将实施例1根据配方1和配方2制备得到的钐钴磁体进行抽样测试,产品的磁性 能如表1所示。
[0047] 表1实施例1中配方1和配方2的钐钴磁体产品抽样测试磁性能(Hcj)
[0049] *表中统计分析的max、min、Average数值均为钐钴磁体Hcj测试结果的数学统计 分析结果,便于对于制备的产品总体平均性能的统计分析控制,以下各实施例亦是同样处 理。
[0050] 由表1可知,采用配方2得到的产品的平均内禀矫顽力为:13. 36k0e。
[0051] 实施例2
[0052] 按照质量百分比为:(Sm1 zREz)a Cou a b。d)CubFedZre,a 取值为:28%,RE 为 Nd,Z 取 值为0%和17. 86%,铜含量为8%,锆含量为:3%,铁含量为:15%,其余为钴的配方,配制 低矫顽力钐钴磁体原材料。实施例2相对实施例1的不同点就在于RE的成分及用量非同, 以添加 Nd含量作为区别点,分成两组,记为配方3 (添加5% Nd :Z = 17. 86%,用Nd置换总 量5% Sm,下同)、配方2 (未添加)。其余制备过程与实施例1 一样。
[0053] 将实施例2根据配方3和配方2制备得到的钐钴磁体进行抽样测试,结果产品的 磁性能如表2所示。
[0054] 表2添加 Nd成分后磁性能变化(He j)
[0056] 将配方3、配方4对比发现,稀土金属Nd的添加有助于大幅度降低磁体的内禀矫顽 力。
[0057] 实施例3
[0058] 按照质量百分比为:(Sm1 zREz)a Cou a b。d)CubFedZre,a取值为:28%,RE为MM,MM为 混合稀土,是GB/T4153-2008规定的194025A牌号。Z的取值为0%和20%,铜含量为8%, 错含量为:3 %,铁含量为:15%,其余为钻的配方,配制低矫顽力衫钻磁体原材料。以添加 丽添加量作为区别点,分成两组,记为配方4 (添加20 %丽,Z = 20 %,即用丽质换20 %的 Sm,下同)、配方2(未添加)。钐钴磁体的制备过程同实施例1。
[0059] 使用配方4和配方2重复多次加工制备得到相应的钐钴磁体样品,并对这些钐钴 磁体进行抽样检测,测试其内禀矫顽力,结果如表3所示。
[0060] 表3添加 MM成分后磁性能变化矫顽力范围
[0061]
[0062] 结果显示:用丽置换了 20% Sm的钐钴磁体样品,测试得到目标内禀矫顽力(Hcj) 为8. 55-12. 33k0e,材料的内禀矫顽力有所降低。
[0063] 以上实验充分证明,通过配方的调整,增加稀土、铜的含量,减少金属锆的含量可 以降低矫顽力,对制造低矫顽力钐钴磁体有利。用稀土元素 Nd、Gd、Ce等其它稀土元素部分 替代稀土 Sm可以降低钐钴磁体的内禀矫顽力,而且几种元素共同替代对内禀矫顽力的降 低更为有效。
[0064] 本专利为制造低矫顽力钐钴磁体提供了一种新的方法。
[0065] 实施例4
[0066] 按 Sml8 %,Nd 5 %,Gd5 %,Fe 13. 5 %,Zr 2. 5 %,Cu 7 %,余量 Co 进行配料得到用 于钐钴磁体加工的原材料。把配制好的原料在真空条件下进行恪炼,制备合金0. 3~0. 4_ 铸片。将此铸片破碎成尺寸小于Imm的颗粒,用球磨机在氮气氛保护下磨细得到4~7 μπι 的粉末料。在大于I. 5Τ的磁场中,把粉末料压制成0. 7公斤的生坯,将此生坯体在300MPa 压力下,等静压3分钟,得到待烧结的坯体。放入烧结炉中,抽真空,充入保护气体质换2次, 1210°C烧结2小时,降温40°C至1170°C固熔处理2~3小时,然后淬火至700°C以下。然后 将此烧结好的坯体放入时效炉,抽真空,加热770~780°C之间进行时效处理4小时。然后, 冷却至440~450°C,保温1小时,最后,冷却至室温,得到钐钴磁体。测试结果显示其内禀 矫顽力为6. 47~12. 18k0e,内禀矫顽力大幅度降低。
[0067] 实施例5
[0068] 按Sm24%,MM 5%,Fe 15%,Zr 3%,Cu 8%,余量Co进行配料,制备过程同实施 例4,得到低矫顽力的优质钐钴磁体。测试结果显示其内禀矫顽力为10. 16~16. 51k0e,内 禀矫顽力大幅度降低。
[0069] 实施例6
[0070] 按Sm24%,MM 5%,Fe 14%,Zr 2. 5%,Cu 7%,余量Co进行配料,把配制好的原 料在真空条件下进行熔炼,制备合金铸锭。将此铸锭破碎成颗粒,然后用液体磨在氩气氛围 保护下磨细得到4~6 μπι的粉末料。在2T的磁场中,把粉末料在300MPa压力下,等静压 3分钟,压制成0. 5公斤的待烧结的坯体。放入烧结炉中,抽真空,充入保护气体,1190°C烧 结1. 5小时,降温30°C至1160°C固熔处理2. 5小时,然后淬火至800°C。然后转移到时效 炉中,真空,加热700~710°C之间进行时效处理5小时,冷却至400~420°C,保温1. 5小 时,自然冷至室温得钐钴磁体。测试其内禀矫顽力为9. 58~16. 81kOe,内禀矫顽力大幅度 降低。
【主权项】
1. 一种钐钴磁体,其化学成分如下: (SniiZREZ)aCo(1abcd)CubZrcFed 其中RE是Nd、Gd和丽中至少一种; a=25%-29%,b=6%-9%,c= 2% ~3%,d=13%-17% ; Z=0-0. 4〇2. 根据权利要求1所述的钐钴磁体,其特征在于,所述MM是混合稀土材料。3. 根据权利要求1所述的钐钴磁体,其特征在于,钐钴磁体中还包含Nd、Gd、MM中的一 种。4. 一种制备上述钐钴磁体的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1) 配料:根据设计的钐钴磁体成分按比例进行称重配料; (2) 熔炼:把配制好的原料熔炼,制备合金铸锭或铸片; (3) 破碎制粉: 301、 将铸锭或铸片,在密闭腔室内破碎成尺寸小于1mm的颗粒; 302、 将上述颗粒料用气流磨或球磨进一步磨细,得到4~7Mm的粉末料; (4) 压制成型: 401、 在大于1. 5T的磁场中,把粉末料压制成0. 5~1公斤的生还; 402、 将401压制的生坯在250~300MPa压力下,等静压3~5分钟; (5 )烧结: 501、 将经过402制备的生坯放入烧结炉中,抽真空,加热至1180~1280°C,然后充入保 护气体,烧结1~3小时; 502、 降低30~50°C进行固熔处理,时间2~3小时;然后,淬火至800°C以下; (6)时效:烧结后的坯体放入时效炉,抽真空,加热至770~780°C,热处理2~5小时;然 后,降温冷却至400~450°C,保温0. 5~2小时;最后,冷却至室温,得到钐钴磁体毛坯。5. 根据权利要求4所述制备上述钐钴磁体的方法,其特征在于,步骤302的气流磨或球 磨的过程中采用保护气氛或保护液体进行处理。6. 根据权利要求4所述制备上述钐钴磁体的方法,其特征在于,步骤(2)中,熔炼过程 是在真空或者保护气氛的条件下进行的。7. 根据权利要求6所述制备上述钐钴磁体的方法,其特征在于,在真空条件下熔炼,真 空度优于l〇Pa。8. 根据权利要求4所述制备上述钐钴磁体的方法,其特征在于,步骤(302)中,采用球 磨破碎颗粒料,球磨时原料用乙醚、汽油或丙酮作为介质。
【专利摘要】本发明公开了一种低矫顽力的钐钴磁体及其制备方法,所述钐钴磁体的化学成分如下:(Sm1-zREz)aCo(1-a-b-c-d)CubFedZrc;其中RE是Nd、Gd和MM中至少一种;a=25%-29%,b=6%-9%,c=2%~3%,d=13%-17%;Z=0-0.4。本发明的钐钴磁体是以2:17的钐钴磁体为基础,在元素组成和成分配比上进行精细调整,使钐钴磁体产品的内禀矫顽力Hcj大幅度的降低,很好的满足特殊情况下充磁磁场较低,但需要饱和磁化的工艺要求。
【IPC分类】B22F3/24, B22F3/02, H01F41/02, B22F3/10, H01F1/055
【公开号】CN105355352
【申请号】CN201510931854
【发明人】王晓松, 朱玲旭, 冯进
【申请人】成都银河磁体股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月14日
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