一种钕铁硼磁体材料的合金原料、钕铁硼磁体材料及其制备方法与流程

本公开涉及钕铁硼磁体，具体地，涉及一种钕钕铁硼磁体材料的合金原料、钕铁硼磁体材料及其制备方法。

背景技术：

1、烧结ndfeb永磁材料具有磁性能高、性价比高等突出优点，是目前应用前景最广阔的磁性材料。但是随着磁性器件的高性能化、小型化、高精度化，烧结ndfeb永磁材料的加工性能面临着更严峻的考验。现有技术中，先将钕铁硼原料熔炼为合金片，继而通过熔炼、制粉、压型、烧结、时效制备成毛坯，再将毛坯机械加工成特定形状的磁体。但是为了追求高磁能积磁体，要求磁体的稀土含量较低，带来的问题是富nd相较少，在加工过程中，经常出现开裂、缺角等问题。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种钕铁硼磁体材料的合金原料、钕铁硼磁体材料及其制备方法，该合金原料能够优化最终制得的磁体材料的晶界相，改善磁体材料在机加工过程中容易开裂、掉角的问题。

2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种钕铁硼磁体材料的合金原料，所述钕铁硼磁体材料包括轻稀土元素rl、b、co、cu、al、zr、ga和fe，所述轻稀土元素rl选自y、la、ce、pr和nd中的一种或多种；以所述钕铁硼磁体材料的总重量为基准，所述钕铁硼磁体材料中轻稀土元素rl的含量为29～31重量％，b的含量为0.9～1重量％，co的含量为0.3～1.5重量％，cu的含量为0.1～0.8重量％，al的含量为0.1～0.5重量％，zr的含量为0.15～0.3重量％，ga的含量为0.01～0.3重量％，余量为fe；

3、所述合金原料包括主合金原料和辅合金原料，所述主合金原料包括第一轻稀土元素rl1、b、co、cu、al、zr、fe和可选的ga，所述第一轻稀土元素rl1选自y、la、ce、pr和nd中的一种或多种；

4、所述辅合金原料包括第二轻稀土元素rl2、b、fe和m，所述第二轻稀土元素rl2选自y、la、ce、pr和nd中的一种或多种，所述m包括al、cu和ga；以所述辅合金原料的总重量为基准，所述辅合金原料中b的含量为0.7～0.8重量％，所述辅合金原料中第二轻稀土元素rl2的含量为35～45重量％，m的含量为0.1～5.5重量％，余量为fe；

5、其中，以所述合金原料的总重量为基准，所述辅合金原料的含量为8～10重量％；所述辅合金原料满足al：cu：ga＝1：(1～2)：(1～2)，所述主合金原料和所述辅合金原料均不含有重稀土元素。

6、可选地，所述辅合金原料满足al：cu：ga＝1：(1～2)：(1～1.5)。

7、可选地，以所述主合金原料的总重量为基准，所述主合金原料中第一轻稀土元素rl1的含量为28～31重量％，b的含量为0.9～1重量％，co的含量为0.5～1.2重量％，cu的含量为0.1～0.3重量％，al的含量为0.1～0.3重量％，zr的含量为0.2～0.3重量％，ga的含量为0～0.1重量％，余量为fe。

8、可选地，所述主合金原料与所述辅合金原料的平均粒度均为5μm以下，且所述主合金原料的平均粒度大于所述辅合金原料的平均粒度；优选地，所述主合金原料的平均粒度为4～4.5μm，所述辅合金原料的平均粒度为3.5～3.9μm。

9、本公开第二方面提供一种采用本公开第一方面所述的合金原料制备钕铁硼磁体材料的方法，所述方法包括：使所述主合金原料与所述辅合金原料混合，并对所得合金原料进行成型处理、烧结处理和时效处理。

10、可选地，所述成型处理为取向成型处理，所述取向成型处理在取向磁感应强度为1.8～3.2t的条件下进行；所述烧结处理的温度为1050～1085℃，时间为6～8h；所述时效处理的温度为490～900℃，时间为6～8h。

11、可选地，所述方法还包括，采用以下步骤制备所述主合金原料与所述辅合金原料：(1)根据主合金原料中的各元素成分配比和辅合金原料中的各元素成分配比，分别熔炼主合金和辅合金，采用速凝工艺获得主合金片和辅合金片；(2)对所述主合金片和辅合金片分别进行氢破碎和微粉碎，得到所述主合金原料与所述辅合金原料。

12、可选地，步骤(1)中，所述熔炼在真空熔炼炉中进行，所述真空熔炼炉的真空度为10-2～102pa，所述熔炼温度为1300～1500℃；所述速凝工艺中辊轮表面线速度为0.5～1.5m/s，浇铸温度为1300～1500℃；步骤(2)中，所述氢破碎的吸氢压力为0.15～0.4mpa，脱氢温度为560～600℃；所述微破碎在气流磨中进行，所述气流磨的研磨压力为0.5～0.7mpa。

13、本公开第三方面提供一种采用本公开第二方面所述的方法制得的钕铁硼磁体材料。

14、可选地，所述钕铁硼磁体材料的剩磁为14～16kgs，矫顽力为15～17koe，抗弯强度为420～440mpa。

15、通过上述技术方案，本公开提供一种钕铁硼磁体材料的合金原料、钕铁硼磁体材料及其制备方法，该合金原料包括不含有重稀土元素的主合金原料和辅合金原料，且辅合金原料含有较低的b含量和适宜的al、cu、ga比例，能够优化最终制得的磁体材料的晶界组织，促进晶界中富nd相的流动，使富nd相分布更均匀，提高磁体材料的液相界面能，改善其抗弯强度，进而改善磁体材料在机加工过程中容易开裂、掉角等现象，提高磁体材料在批量机加工生产中的合格率。

16、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种钕铁硼磁体材料的合金原料，其特征在于，所述钕铁硼磁体材料包括轻稀土元素rl、b、co、cu、al、zr、ga和fe，所述轻稀土元素rl选自y、la、ce、pr和nd中的一种或多种；以所述钕铁硼磁体材料的总重量为基准，所述钕铁硼磁体材料中轻稀土元素rl的含量为29～31重量％，b的含量为0.9～1重量％，co的含量为0.3～1.5重量％，cu的含量为0.1～0.8重量％，al的含量为0.1～0.5重量％，zr的含量为0.15～0.3重量％，ga的含量为0.01～0.3重量％，余量为fe；

2.根据权利要求1所述的合金原料，其特征在于，所述辅合金原料满足al：cu：ga＝1：(1～2)：(1～1.5)。

3.根据权利要求1所述的合金原料，其特征在于，以所述主合金原料的总重量为基准，所述主合金原料中第一轻稀土元素rl1的含量为28～31重量％，b的含量为0.9～1重量％，co的含量为0.5～1.2重量％，cu的含量为0.1～0.3重量％，al的含量为0.1～0.3重量％，zr的含量为0.2～0.3重量％，ga的含量为0～0.1重量％，余量为fe。

4.根据权利要求1所述的合金原料，其特征在于，所述主合金原料与所述辅合金原料的平均粒度均为5μm以下，且所述主合金原料的平均粒度大于所述辅合金原料的平均粒度；

5.采用权利要求1～4中任意一项所述的合金原料制备钕铁硼磁体材料的方法，其特征在于，所述方法包括：使所述主合金原料与所述辅合金原料混合，并对所得合金原料进行成型处理、烧结处理和时效处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述成型处理为取向成型处理，所述取向成型处理在取向磁感应强度为1.8～3.2t的条件下进行；所述烧结处理的温度为1050～1085℃，时间为6～8h；所述时效处理的温度为490～900℃，时间为6～8h。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，采用以下步骤制备所述主合金原料与所述辅合金原料：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述熔炼在真空熔炼炉中进行，所述真空熔炼炉的真空度为10-2～102pa，所述熔炼温度为1300～1500℃；所述速凝工艺中辊轮表面线速度为0.5～1.5m/s，浇铸温度为1300～1500℃；

9.采用权利要求5～8中任意一项所述的方法制得的钕铁硼磁体材料。

10.根据权利要求9所述的钕铁硼磁体材料，其特征在于，所述钕铁硼磁体材料的剩磁为14～16kgs，矫顽力为15～17koe，抗弯强度为420～440mpa。

技术总结
本公开涉及一种钕铁硼磁体材料的合金原料、钕铁硼磁体材料及其制备方法，该合金原料包括不含有重稀土元素的主合金原料和辅合金原料，且辅合金原料含有较低的B含量和适宜的Al、Cu、Ga比例，能够优化最终制得的磁体材料的晶界组织，促进晶界中富Nd相的流动，使富Nd相分布更均匀，提高磁体材料的液相界面能，改善其抗弯强度，进而改善磁体材料在机加工过程中容易开裂、掉角等现象，提高磁体材料在批量机加工生产中的合格率。

技术研发人员：陈超,丁立军,辜程宏
受保护的技术使用者：宁波科宁达工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15