一种含铈钬的烧结钕铁硼永磁材料的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种含铈钬的烧结钕铁硼永磁材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]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。目前镨钕的价格为30?40万元/吨，镝铁的价格为130?150万元/吨，铽的价格为240?260万元/吨。而储量较丰富的铺的价格为3?4万元/吨，钬铁的价格为26?28万元/吨。由此可见，铈的价格仅为镨钕的十分之一，而钬相对于镝、铽也便宜了很多。因此，如果可以采用铈部分替代镨钕、钬/钬铁部分替代镝铁/镝，则可以大大降低烧结钕铁硼永磁材料的成本。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，利用低价格的铈、钬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。
[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
[0005]—种含铈钬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)! x yCexHoJjFeCoCuAlNb).abBb，其中 a = 30 ?33，b = 0.95 ?1.05，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:
[0006](1)除钬外，将其余原材料镨钕、铈、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；所述钬以钬铁形式在后续步骤中添加；
[0007](2)将钬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560?580 °C脱氢，钬铁经520 °C?560 °C脱氢，得到甩带片中粉和钬铁中粉；
[0008](3)在所述甩带片中粉中，按步骤(1)计算的比例加入所述钬铁中粉，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 = 4.0?4.8 μπι的细粉，将所述细粉混料1?2h，得到混合均匀的细粉；
[0009](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%，取向磁场多1.7T，得到取向压坯，并将所述压坯真空包装后，冷等静压；
[0010](5)将所述压坯在真空烧结炉内经1060°C?1080°C烧结4?5h，冷却到彡100°C后再经900 °C?920 °C —级回火2?3h，经500 °C?530 °C 二级回火5h，得到毛坯。
[0011]所述烧结钕铁硼永磁材料的成分优选为a = 31?32，b = 0.95?1.01，x =
0.10 ?0.30，y ^ 0.07。
[0012]所述烧结钕铁硼永磁材料的成分也可以优选为a = 30?32，b = 0.98?1.05，x=0.05 ?0.15，y = 0.08 ?0.20。
[0013]概括的描述，所述烧结钕铁硼永磁材料的制备方法包括如下步骤:(1)配料熔炼，(2)氢破碎，(3)混合制粉，⑷取向成型，(5)烧结回火，其中钬以氢破碎钬铁的形式在混合制粉工序加入。
[0014]优选方案，所述烧结钕铁硼永磁材料的制备方法步骤(2)中所述钬铁经560°C脱氢。
[0015]优选方案，所述烧结钕铁硼永磁材料的制备方法步骤(4)中经200MPa冷等静压。
[0016]优选方案，所述烧结钕铁硼永磁材料的制备方法步骤(5)中将所述压坯在真空烧结炉内经1060°C?1080°C烧结5h，冷却到100°C后再经900?920°C—级回火2?3h，经500°C 二级回火5h。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点如下:
[0018]本发明利用低价格的铈、钬铁替代部分高价格的镨钕和镝铁，并通过工艺改进，将钬铁单独氢破碎，在气流磨制粉时加入钬铁中粉，这样一来，钬基本上不进入主相晶粒内，不降低主相的剩磁，钬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】
[0019]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0020]实施例1
[0021 ] 将镨钕、铈、钬铁、铁、钴、铜、招、铌铁和硼铁等材料按成分((PrNd) 0.69Ce0.3Ho0.01) 32(FeCoCuAlNb)67.Q2Ba9S配料300kg，其中铈为28.8kg，钬铁(含钬80% )为1.2kg。将除钬铁以外的原材料(298.8kg)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°C脱氢，得到甩带片中粉。将50kg钬铁装入氢破碎炉中，抽真空后充氢气破碎，经520°C脱氢，得到钬铁中粉。称量1.2kg钬铁中粉，和298.8kg用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 = 4.8 μ m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%，取向磁场多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°C烧结5h，冷却到100°C后再经920°C —级回火3h，经530°C二级回火5h，得到毛坯。检测其性能后，材料性能达到N38。该配方成本为83.1元/kg (镨钕按300元/kg、含钬80%的钬铁按260元/kg、含镝80%的镝铁按1300元/kg、铺按40元/kg计算，均为含税价，下同)。
[0022]实施例2
[0023]将镨钕、铺、钬铁、铁、钴、铜、招、铌铁和硼铁等材料按成分((PrNd) 0.72Ce0.22Ho0.J 32(FeCoCuAlNb)67.Q5Ba95配料 300kg，其中铺 21.12kg，钬铁(含钬 80% )为 7.2kg。将除钬铁以外的原材料(292.8kg)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°C脱氢，得到甩带片中粉。将50kg钬铁装入氢破碎炉中，抽真空后充氢气破碎，经560°C脱氢，得到钬铁中粉。称量7.2kg钬铁中粉，和292.8kg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 = 4.2 μ m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%，取向磁场多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°C烧结5h，冷却到100°C后再经900°C —级回火2h，经500°C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。
[0024]实施例3
[0025]将镨钕、铺、钬铁、铁、钴、铜、铝、铌铁和硼铁等材料按成分((PrNd) 0.76Ce0.05Ho0.2) 30(FeCoCuAlNb^^Bus配料300kg，其中铈为4.5kg，钬铁(含钬80% )为22.5kg。将除钬铁以外的原材料(277.5kg)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°C脱氢，得到甩带片中粉。将50kg钬铁装入氢破碎炉中，抽真空后充氢气破碎，经520°C脱氢，得到钬铁中粉。称量22.5kg钬铁中粉，和298.8kg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 = 4.5 μ m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，