大尺寸钕铁硼磁钢制备方法
【专利摘要】一种大尺寸钕铁硼磁钢的制备方法，一级回火升温阶段采用了阶梯升温工艺并且增加了140–180℃保温平台，严格控制住升温速度，使大尺寸磁钢在升温过程中均匀受热，降低了大块磁钢在升温阶段产生的内应力，回火结束后将烧坯冷却至规定温度50–70℃出炉，达到在不延长产品生产周期、不增加生产成本的情况下减少大尺寸钕铁硼磁钢裂纹数量、提高合格率的目的。
【专利说明】大尺寸钕铁硼磁钢制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种永磁体材料的制备方法，特别是涉及提高大尺寸钕铁硼磁钢合格率的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，公知的钕铁硼永磁材料烧结回火工艺，它包括以下步骤:压坯入炉一抽真空一升温一高温烧结一烧坯出炉一烧坯入炉一一二级回火一冷却出炉。最近几年来，随着钕铁硼永磁材料的产量迅速增加，风力发电、电梯电机、选矿等方面的应用促进了大尺寸钕铁硼磁钢的生产。烧结钕铁硼永磁材料是以Nd2Fel4B金属间化合物为基体的合金，金属间化合物具有复杂的晶体结构，滑动系数少，抗拉强度低，当晶体材料由高温冷却到低温时，晶体间会产生很大内应力，导致磁体出现裂纹和开裂，使其产品因外观合格率降低约20% - 30%。而现有生产工艺是在常规尺寸产品烧结工艺的基础上通过调整烧结升温阶段工艺、延长升温时间来进行大尺寸钕铁硼磁钢的制备，按照此方法进行大尺寸钕铁硼磁钢的制备，产品合格率虽有所提高但不能保证，同时由于产品的生产周期过长，导致生产成本过高，并且影响订单的交付时间。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述产品合格率低和产品生产周期过长的问题，提供一种提高大尺寸钕铁硼磁钢合格率的制备方法，在不延长产品的生产周期、增加生产成本的情况下，通过改变码料的方式和回火工艺曲线，减少裂纹数量，从而提高大尺寸钕铁硼磁钢合格率。
[0004]本发明提供一种体积大于200cm3的大尺寸钕铁硼磁钢制备方法，包括如下工艺步骤:
[0005]I)将待回火的大尺寸钕铁硼磁钢码料入炉；
[0006]2)阶梯升温，炉内温度升温至140_180°C时保持30-50分钟后，继续将炉内温度升温至一级回火温度940°C ；
[0007]3) 一级回火完后，将大尺寸钕铁硼磁钢经冷却、二级回火、冷却至50_70°C出炉。
[0008]其中，所述的步骤2)中阶梯升温步骤具体为:
[0009]30-60分钟内使炉内温度由50_70°C升温至140_180°C ；
[0010]30-50分钟内将炉温由140-180°C升温至360_440°C ；
[0011]90-110分钟内由360-440°C升温至钕铁硼材料的一级回火温度940°C。
[0012]该过程所述的升温速度为每分钟小于10°C。
[0013]该过程所述的加热步骤为将烧结炉进行抽真空至高于0.5pa时开始加热。
[0014]其中，所述的步骤3)的步骤具体为:
[0015]一级回火完成后，将炉内温度冷却至50_70°C，停止冷却；
[0016]停止冷却后，将炉内重新抽真空高于0.5pa时开始加热升温至二级回火温度480-640 °C ；
[0017]二级回火完成后，将炉内温度冷却至50_70°C出炉。
[0018]该过程所述的冷却步骤采用风冷、水冷和/或油冷。
[0019]本发明在不延长产品的生产周期、增加生产成本的情况下可大幅提高大尺寸钕铁硼磁钢的产品合格率。
[0020]一级回火升温阶段采用了阶梯升温工艺并且增加了 140 - 180°C保温平台，严格控制住升温速度，使大尺寸磁钢在升温过程中均匀受热，降低了大块磁钢在升温阶段产生的内应力，回火结束后将烧坯冷却至规定温度50 - 70°C出炉，避免了大块磁钢因温度过高出炉后冷却过快内应力增大导致产品出现裂纹和开裂，提高了产品的合格率。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本发明所采取的技术方案作进一步的说明。
[0022]实施例1:安排成型800块烧坯尺寸为104.5*61.5*25.9规格的压坯，入同一炉烧结，烧结完成后将烧坯分为两等份，安排在同一炉分两次回火。
[0023]第一次用正常工艺回火，具体操作过程如下:将码放好的产品入炉，对烧结炉进行抽真空，当真空度高于0.5pa时开始加热，用90分钟使炉内温度由70°C升温至一级回火温度，在一级回火温度保持240分钟，经过90分钟风冷至100°C，再经过二级回火后风冷至70°C出炉，称为实验I ;
[0024]第二次用新工艺回火，具体操作过程如下:将码放好的产品入炉，第一步对烧结炉进行抽真空；第二步当真空度高于0.5pa时开始加热，用30分钟使炉内温度由70°C升温至140°C，并保持30分钟；第三步用50分钟由140°C升温至440°C，同时真空度高于0.5pa，第四步用90'分钟由440°C升温至一级回火温度，从第二步开始加热到第四步升到一级回火温度，烧结炉真空度要高于0.5pa ;升温速度要控制在每分钟小于10°C以下，大尺寸钕铁硼磁钢经过一级回火一风冷一升温一二级回火一风冷至70°C出炉(必须保证出炉温度达到规定要求)，称为实验2 ;
[0025]两炉烧坯经过磨切、分检后，对外观进行检验，检验结果见下表:
[0026]
【权利要求】
1.一种大尺寸钕铁硼磁钢的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤: 1)将待回火的大尺寸钕铁硼磁钢码料入炉； 2)阶梯升温，炉内温度升温至140-180°C时保持30-50分钟后，继续将炉内温度升温至一级回火温度940°C ；3)一级回火完后，将大尺寸钕铁硼磁钢经冷却、二级回火、冷却至50-70°C出炉。
2.根据权利要求1所述的大尺寸钕铁硼磁钢的制备方法，其中，所述的步骤2)中阶梯升温步骤具体为: a)30-60分钟内使炉内温度由50-70°C升温至140_180°C ； b)30-50分钟内将炉温由140-180°C升温至360_440°C ； c)90-110分钟内由360-440°C升温至钕铁硼材料的一级回火温度940°C。
3.根据权利要求2所述的大尺寸钕铁硼磁钢的制备方法，其中，所述的升温速度为每分钟小于10°c。
4.根据权利要求2所述的大尺寸钕铁硼磁钢的制备方法，其中，所述的步骤a)的加热步骤为将烧结炉进行抽真空至高于0.5pa时开始加热。
5.根据权利要求1所述的大尺寸钕铁硼磁钢的制备方法，其中，所述的步骤3)的步骤具体为: 1.一级回火完成后，将炉内温 度冷却至50-70°C，停止冷却； ?停止冷却后将炉内抽真空高于0.5pa时开始加热升温至二级回火温度480-640°C ； ii1.二级回火完成后，将炉内温度冷却至50-70°C出炉。
6.根据权利要求5所述的大尺寸钕铁 硼磁钢的制备方法，其中，所述的冷却步骤采用风冷、水冷和/或油冷。
【文档编号】H01F41/02GK103887054SQ201210554681
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】杨时康, 黄首彦, 孙斌 申请人:中磁科技股份有限公司