一种制备钕铁硼精密永磁体的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及永磁材料加工技术领域，是一种制备钕铁硼精密永磁体的方法。
【背景技术】
[0002]众所周知现有钕铁硼采用粉末烧结技术制备的永磁体尺寸精度不高，一般将粉末烧结制备的钕铁硼磁体称为毛坯，要专门增加两道工序线切割以及磨削来保证永磁体的尺寸精度，然而线切割和磨削造成了大量宝贵的稀土资源的浪费和越来越大的环境压力，从绿色发展的角度能否发展一种钕铁硼永磁体的精密制备方法？
[0003]现有钕铁硼第二种制备方法为热压热变形制备钕铁硼磁体的工艺，但所制备的钕铁硼也需要线切割和磨削工序来保证永磁体的尺寸精度，也造成大量宝贵的稀土资源的浪费和越来越大的环境压力。
[0004]现有钕铁硼第三种方法为粉末粘结工艺，粘结磁体的尺寸精度高，但粘结磁体最大的问题是因含有高分子材料而导致使用温度不高，难以满足高于70°C的温度环境的使用要求，即使长期在40°C?70°C工作，高分子材料易老化导致永磁体结构失效。
[0005]如何创新永磁体的制造方法制备出不含高分子材料，且制备出的永磁体具有高的尺寸精度，少加工甚至不要加工，节约宝贵的稀土资源。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有三种制备钕铁硼技术存在的问题:粉末烧结钕铁硼只能制备出毛坯还需要线切割和磨削工序，浪费稀土资源；热压热变形钕铁硼制备的毛坯也需要线切割和磨削来保证永磁体的尺寸精度;粉末粘结钕铁硼因含高分子材料易老化，因此本发明方法制备的钦铁棚永磁体不含尚分子材料，而且制备的永磁体具有$父尚的尺寸精度。
[0007]—种制备钕铁硼精密永磁体的方法，配制并熔炼钕铁硼铸锭，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法、磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法中至少一种方法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1300°C?1700°C，其特征是:先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，钕铁硼铸锭加热到熔炼温度保温30秒?120秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶管;据精密永磁体体积计算所需非晶管坯的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸管坯放入模具中，先真空10-3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在等于大于603°C小于673°C的温度范围保温30秒?240秒，接着以8X10—4/s?1X10—3/s变形速率压制成非晶精密磁体，然后退模;在等于大于673°C小于785°C的温度范围内将非晶精密磁体保温I分?10分，得到精密永磁体。
[0008]—种制备钕铁硼精密永磁体的方法，配制并熔炼钕铁硼铸锭，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法、磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法中至少一种方法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1300°C?1700°C，其特征是:先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，钕铁硼铸锭加热到熔炼温度保温30秒?120秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶棒;据精密永磁体体积计算所需非晶棒坯的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸棒坯放入模具中，先真空10-3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在等于大于603°C小于673°C的温度范围保温30秒?240秒，接着以8X10—4/s?1X10—3/s变形速率压制成非晶精密磁体，然后退模;在等于大于673°C小于785°C的温度范围内将非晶精密磁体保温1分?10分，得到精密永磁体。
[0009]—种制备钕铁硼精密永磁体的方法，配制并熔炼钕铁硼铸锭，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法、磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法中至少一种方法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1300°C?1700°C，其特征是:先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，钕铁硼铸锭加热到熔炼温度保温30秒?120秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶片;据精密永磁体体积计算所需非晶片坯的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸片坯放入模具中，先真空10-3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在等于大于603°C小于673°C的温度范围保温30秒?240秒，接着以8X10—4/s?1X10—3/s变形速率压制成非晶精密磁体，然后退模;在等于大于673°C小于785°C的温度范围内将非晶精密磁体保温1分?10分，得到精密永磁体。
[0010]与现有技术相比，本发明具有如下的显著优越性:
[0011]1.和钕铁硼粉末烧结技术相比，本发明方法所制备的钕铁硼永磁体的尺寸精度高，公差小于±0.09mm，本发明方法所制备的钕铁硼永磁体不必增加线切割工序、也不必增加磨削工序，节约稀土资源；
[0012]2.和钕铁硼热压热变形技术相比，本发明方法所制备的钕铁硼永磁体的尺寸精度高，公差小于±0.09mm，本发明方法所制备的钕铁硼永磁体不必增加线切割工序、也不必增加磨削工序，节约稀土资源；
[0013]3.和钕铁硼粉末粘结技术相比，本发明方法所制备的钕铁硼永磁体也具有尺寸精度高的特点，但不包含高分子材料，本发明方法所制备的钕铁硼永磁体在工作温度不会出现粘结磁体所出现的老化造成结构失效问题。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
[0015]钕铁硼成分为Nd9Fe73Ti4C2B12先配制合金，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，然后通过磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1300°C，保温30秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶管，管壁0.5mm厚;据永磁磁环体积计算所需非晶管坯的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸管坯放入模具中，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在603°C保温240秒，接着以8X10—4/s变形速率压制成非晶精密磁环，然后退模；在673°C将非晶精密磁环保温10分，得到精密永磁磁环，磁环尺寸为外径12mm，内径11mm，高3mm;永磁环的内外径尺寸公差为± 0.08mm。
[0016]实施例2
[0017](NdQ.75Pr0.25)9Fe7()Ti3Nb3C2B13 配制并熔炼钕铁硼铸锭，先真空 10—3Pa ?10—2Pa 再充氩，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1700°C，保温30秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶棒，棒直径1.1mm;据精密永磁体体积计算所需非晶棒的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸棒坯放入模具中，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在672°C的温度范围保温30秒，接着以1X10—3/s变形速率压制成非晶磁体，然后退模;在784°C将非晶磁体保温I分，得到精密永磁体，该磁体为六角柱体，高3mm，两柱平行面间尺寸5mm;精密永磁体的尺寸公差为± 0.05_。
[0018]实施例3
[0019](Nck9Dy0.D9Fe7QTi3Nb3C2B13配制并熔炼钕铁硼铸锭，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1650°C，保温60秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶片，片厚度为1.2mm;据精密永磁体体积计算所需非晶片的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸片坯放入模具中，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在650°C的温度范围保温70秒，接着以5X10—4/s变形速率压制成非晶磁体，然后退模；在765°C将非晶磁体保温3分，得到精密永磁体3mmX4mmX10mm，精密永磁体的尺寸公差为土 0.05mm。
【主权项】
1.一种制备钕铁硼精密永磁体的方法，配制并熔炼钕铁硼铸锭，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法、磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法中至少一种方法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1300°c?1700°C，其特征是: 1)先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，钕铁硼铸锭加热到熔炼温度保温30秒?120秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶管； 2)据精密永磁体体积计算所需非晶管坯的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸管坯放入模具中，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在等于大于603°C小于673°C的温度范围保温30秒?240秒，接着以8X10—4/s?1X10—3/s变形速率压制成非晶精密磁体，然后退模； 3)在等于大于673°C小于785°C的温度范围内将非晶精密磁体保温1分?10分，得到精密永磁体。2.—种制备钕铁硼精密永磁体的方法，配制并熔炼钕铁硼铸锭，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法、磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法中至少一种方法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1300°C?1700°C，其特征是: 1)先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，钕铁硼铸锭加热到熔炼温度保温30秒?120秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶棒； 2)据精密永磁体体积计算所需非晶棒坯的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸棒坯放入模具中，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在等于大于603°C小于673°C的温度范围保温30秒?240秒，接着以8X10—4/s?1X10—3/s变形速率压制成非晶精密磁体，然后退模； 3)在等于大于673°C小于785°C的温度范围内将非晶精密磁体保温1分?10分，得到精密永磁体。3.—种制备钕铁硼精密永磁体的方法，配制并熔炼钕铁硼铸锭，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法、磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法中至少一种方法使合金熔体获得稳定深过冷度，钕铁硼铸锭熔炼保温温度为1300°C?1700°C，其特征是: 1)先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，钕铁硼铸锭加热到熔炼温度保温30秒?120秒，然后立即采用金属模吸铸成钕铁硼非晶片； 2)据精密永磁体体积计算所需非晶片坯的尺寸，将按计算下料的非晶吸铸片坯放入模具中，先真空10—3Pa?10—2Pa再充氩，然后加热并在等于大于603°C小于673°C的温度范围保温30秒?240秒，接着以8X10—4/s?1X10—3/s变形速率压制成非晶精密磁体，然后退模； 3)在等于大于673°C小于785°C的温度范围内将非晶精密磁体保温1分?10分，得到精密永磁体。
【专利摘要】一种制备钕铁硼精密永磁体的方法，属于稀土永磁材料加工技术领域。先将钕铁硼熔炼，通过循环冷却过热结合熔融玻璃净化法、磁悬浮熔炼结合循环冷却过热法中至少一种方法使合金熔体获得稳定深过冷度，然后熔炼吸铸成非晶坯料，然后以一定应变速率压制成非晶磁体，最后晶化处理得到钕铁硼精密永磁体。与现有技术相比，本发明具有如下的显著优越性：相对钕铁硼粘结磁体，本发明制备的钕铁硼永磁体不含高分子材料；相对粉末烧结钕铁硼磁体、热压热变形钕铁硼磁体，本发明制备的钕铁硼精密永磁体不需线切割和磨削，尺寸精度高。
【IPC分类】C22C33/02, H01F41/02, H01F1/057, C22C45/02
【公开号】CN105448514
【申请号】CN201610012371
【发明人】潘晶, 刘新才, 杨梦琳
【申请人】宁波大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月4日