本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种节能降耗、高效增产的烧结钕铁硼磁体的新型烧结冷却工艺。
背景技术：
在烧结钕铁硼材料的生产制造过程中，产品的烧结是一个相对耗能的过程，产品从装炉到高温前阶段步骤多、时间长。从抽真空到加热有时间和真空度上的限制，在保温平台温度之间的升温阶段为确保材料粉末颗粒表面吸附气体的尽量排出、所添加有机防氧化剂的碳化排出和毛坯内部应力比较均匀而缓慢的释放需要适当的升温速率，恒温点和保温时间。
烧结钕铁硼磁钢的生产制造过程中，成型后大规格毛坯的烧结淬火冷却过程是材料性能的关键步骤之一，也是相对整个烧结工序而言是较为费时的一个工序，现行烧结钕铁硼材料的大规格产品烧结过程每炉产品完成整个烧结工序，一般都需要46h左右，存在烧结过程时间段偏长，能耗严重的问题，如果烧结毛坯在冷却时速度过快，又将会导致应力过大而产生开裂。因此，如何在保证产品性能的基础上对烧结冷却工艺进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题，特别是在工业制造向3.0迈进的情况下，能效将会成为衡量一个行业技术是否领先的指标之一。
技术实现要素：
本发明为了克服烧结钕铁硼磁体传统烧结冷却工艺生产效率低、能耗高的问题，提供了一种节能降耗、高效增产的烧结钕铁硼磁体的新型烧结冷却工艺。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种烧结钕铁硼磁体的新型烧结冷却工艺，包括以下步骤：
(1)将烧结钕铁硼磁体装入真空烧结炉后，抽真空后升温至烧结温度1075～1088℃后，保温270min，完成烧结；
(2)将完成烧结后的烧结钕铁硼磁体自然冷却1～2h，先将一部分应力释放，再开启变频风机以14～17a电流缓慢冷却，冷却到200～220℃后，将变频风机自动换挡到35～40a，冷却至80℃；
(3)在900℃保温140min完成一级回火，抽真空后，自然冷却到600～700℃后，充氩气先将一部分应力释放，再开启变频风机按14～17a电流缓慢冷却，冷却到200～220℃后，将变频风机自动换挡到35～40a冷却至80℃；
(4)在510℃保温210min完成二级回火，抽真空后，在490～510℃时，开启变频风机以35～40a的电流缓慢冷却至80℃出炉，得到烧结钕铁硼毛坯产品。
本发明在保证产品质量的前提下，通过对特大规格产品烧结冷却时产品易开裂特性，探索在烧结冷却过程中避免产品开裂及缩短烧结时间，缩短烧结段冷却、900℃回火段冷却和510℃回火段冷却的时间，提高生产效率，节约生产成本。优化烧结冷却工艺曲线来达到提升烧结产能，降低能耗的目的。通过使用变频风机，以控制风机启动时电压，达到变频转动缓慢冷却的效果，减缓产品冷却时应力释放减少开裂产生。
本发明所提供的一种烧结钕铁硼磁体的新型烧结冷却工艺，将烧结结束到冷却时间由6个小时缩短至3.5小时，900℃回火结束冷却时间由6个小时缩短至3.5小时，510℃回火结束冷却时间由4.5个小时缩短至3小时。将整个烧结过程升温段时间缩短了6.5小时。
作为优选，所述变频风机的安装方法为：在烧结炉冷却风机外接一路控制电源，增加一套变频控制器，用以控制风机启动时电压。
根据烧结钕铁硼特大规格产品易开裂的特点，在烧结炉风机外接一路控制电源增加一套变频控制器，以控制风机启动时电压的目的，达到缓慢转动的效果，减缓产品冷却时应力释放。
作为优选，步骤(3)和(4)中，抽真空的压力控制在0.005～0.05pa。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)节能降耗：烧结时间从46小时下降到39.5小时，下降烧结时间12.5％，单炉用电量减少6％，达到了节能增速的预期目标；
(2)高效增产：将烧结结束冷却时间由6个小时缩短至3.5小时，900℃回火结束冷却时间由6个小时缩短至3.5小时，510℃回火结束冷却时间由4.5个小时缩短至3小时。该过程平均缩短烧结时间6.5小时，每年每台炉节约工作时间1268小时，单炉每年增加产量11.4吨；
(3)简便管理、安全保护、实现自动化控制；
(4)延长风机设备寿命，保护电网稳定，减少磨损，降低故障率，降低生产成本。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
本发明和对比例均以性能牌号为n35sh、规格为76.3*64.5*34(mm)的方块烧结钕铁硼磁体为例，分别按照不同烧结冷却的工艺，最终得到烧结钕铁硼毛坯产品。
实施例1
(1)将烧结钕铁硼磁体装入真空烧结炉后，使用抽真空机组抽真空到0.5pa后，用60min升温到400℃保温60min进行脱碳脱蜡；后升温到930℃保温240min，然后升温到1050℃进行预烧结30min，升温至烧结温度1088℃并保温270min，完成烧结；
(2)在烧结炉冷却风机外接一路控制电源，增加一套变频控制器，用以控制风机启动时电压，完成变频风机的安装，将完成烧结后的烧结钕铁硼磁体自然冷却1h，再开启变频风机以14a电流缓慢冷却，冷却到200℃后，将变频风机自动换挡到35a，冷却至80℃；
(3)在900℃保温140min完成一级回火，抽真空至0.005pa后，自然冷却到600℃后，充氩气，再开启变频风机按14a电流缓慢冷却，冷却到200℃后，将变频风机自动换挡到35a冷却至80℃；
(4)在510℃保温210min完成二级回火，抽真空至0.005pa后，在490℃时，开启变频风机以35a的电流缓慢冷却至80℃出炉，得到烧结钕铁硼毛坯产品。
实施例2
(1)将烧结钕铁硼磁体装入真空烧结炉后，使用抽真空机组抽真空到0.5pa后，用120min升温到400℃保温90min进行脱碳脱蜡；后升温到900℃保温360min，然后升温到1050℃进行预烧结60min，升温至烧结温度1075℃并保温270min，完成烧结；
(2)在烧结炉冷却风机外接一路控制电源，增加一套变频控制器，用以控制风机启动时电压，完成变频风机的安装，将完成烧结后的烧结钕铁硼磁体自然冷却2h，再开启变频风机以17a电流缓慢冷却，冷却到220℃后，将变频风机自动换挡到40a，冷却至80℃；
(3)在900℃保温140min完成一级回火，抽真空至0.05pa后，自然冷却到700℃后，充氩气，再开启变频风机按17a电流缓慢冷却，冷却到220℃后，将变频风机自动换挡到40a冷却至80℃；
(4)在510℃保温210min完成二级回火，抽真空至0.05pa后，开启变频风机以40a的电流缓慢冷却至80℃出炉，得到烧结钕铁硼毛坯产品。
实施例3
(1)将烧结钕铁硼磁体装入真空烧结炉后，使用抽真空机组抽真空到0.5pa后用60min升温到400℃保温60min进行脱碳脱蜡；后升温到850℃保温360min，然后升温到1050℃进行预烧结，60min后升温至烧结温度1075℃并保温270min，完成烧结；
(2)在烧结炉冷却风机外接一路控制电源，增加一套变频控制器，用以控制风机启动时电压，完成变频风机的安装，将完成烧结后的烧结钕铁硼磁体自然冷却1.5h，再开启变频风机以15a电流缓慢冷却，冷却到210℃后，将变频风机自动换挡到38a，冷却至80℃；
(3)在900℃保温140min完成一级回火，抽真空至0.01pa后，自然冷却到650℃后，充氩气，再开启变频风机按15a电流缓慢冷却，冷却到210℃后，将变频风机自动换挡到38a冷却至80℃；
(4)在510℃保温210min完成二级回火，抽真空至0.01pa后，在500℃时，开启变频风机以38a的电流缓慢冷却至80℃出炉，得到烧结钕铁硼毛坯产品。
实施例4
(1)将烧结钕铁硼磁体装入真空烧结炉后，用抽真空机组抽真空到0.5pa后，用120min升温到350℃保温90min进行脱碳脱蜡；后升温到930℃保温240min，然后升温到1050℃进行预烧结60min，升温至烧结温度1088℃后，保温270min，完成烧结；
(2)在烧结炉冷却风机外接一路控制电源，增加一套变频控制器，用以控制风机启动时电压，完成变频风机的安装，将完成烧结后的烧结钕铁硼磁体自然冷却2h，再开启变频风机以16a电流缓慢冷却，冷却到215℃后，将变频风机自动换挡到36a，冷却至80℃；
(3)在900℃保温140min完成一级回火，抽真空至0.04pa后，自然冷却到645℃后，充氩气，再开启变频风机按15a电流缓慢冷却，冷却到215℃后，将变频风机自动换挡到36a冷却至80℃；
(4)在510℃保温210min完成二级回火，抽真空至0.04pa后，在505℃时，开启变频风机以36a的电流缓慢冷却至80℃出炉，得到烧结钕铁硼毛坯产品。
实施例5
(1)将烧结钕铁硼磁体装入真空烧结炉后，使用抽真空机组抽真空到0.5pa后，用120min升温到350℃保温90min进行脱碳脱蜡；后升温到930℃保温240min，然后升温到1050℃进行预烧结60min，升温至烧结温度1075℃并保温270min，完成烧结；
(2)在烧结炉冷却风机外接一路控制电源，增加一套变频控制器，用以控制风机启动时电压，完成变频风机的安装，将完成烧结后的烧结钕铁硼磁体自然冷却1.5h，再开启变频风机以16a电流缓慢冷却，冷却到205℃后，将变频风机自动换挡到37a，冷却至80℃；
(3)在900℃保温140min完成一级回火，抽真空至0.01pa后，自然冷却到690℃后，充氩气，再开启变频风机按16a电流缓慢冷却，冷却到205℃后，将变频风机自动换挡到37a冷却至80℃；
(4)在510℃保温210min完成二级回火，抽真空至0.01pa后，在500℃时，开启变频风机以37a的电流缓慢冷却至80℃出炉，得到烧结钕铁硼毛坯产品。
对比例
(1)将烧结钕铁硼磁性体装入真空烧结炉后，升温至烧结温度1088℃并保温270min，抽真空90min自然冷却到700℃后，充氩气再自然冷却6h到350℃，开启风机冷却至80℃；
(2)一级回火：在900℃保温140min抽真空60min自然冷却到700℃后，充氩气再自然冷却6h到350℃并开启风机，冷却至80℃；
(3)二级回火：在510℃保温210min充氩自然冷却90min到350℃后启动风机冷却至80℃，风冷至80℃出炉得到烧结钕铁硼磁性材料毛坯。
对实施例1-5和对比例得到的烧结钕铁硼毛坯产品的性能检测，其中内裂由外观检验判断，按半成品检分作业标准进行目测全检统计，磁性能检测按企业烧结产品取样标准进行取样测试，检测结果如表1所示：
表1.检测结果
由表1可以看出，采用本发明的烧结钕铁硼磁体的新型烧结冷却工艺得到的烧结钕铁硼毛坯产品的各项性能指标优异，即实现了在保证产品质量的前提下，缩短烧结段冷却、900℃回火段冷却和510℃回火段冷却的时间，提高生产效率，节约生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。