一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于稀±永磁材料技术领域，尤其设及一种烧结态高矫顽力Ce磁体或富 Ce磁体及其制备方法。
【背景技术】 阳00引当Ce含量占稀±总量的权重为最大时，我们称之为Ce磁体；当Ce含量占稀±总 量10%~50%，且占稀±总量的权重不为最大时，我们称之为富Ce磁体。
[000引在天然稀±资源中，除Nd外还有储量丰富且价格低廉的金属Ce和La,Ce与La的 总丰度是Nd与Pr的3倍，且价格则不到十分之一。
[0004] 长期W来，如何用好高丰度稀±永磁材料一直成为困扰人们的难题，早期对于 高丰度稀±元素在永磁材料中的应用研究，多侧重于单合金磁体，包括用Ce部分替代Nd方面的研究，冶金工业部钢铁研究总院和麦格昆磁（天津）有限公司分别提出中国专利 CN1035737A和CN101694797,运些专利/专利申请的特点都是直接将Ce烙入合金中，使得 Ce过多的替代了主相中的Nd而严重恶化磁体的性能，随着Ce含量的增加，磁体的矫顽力 和磁能积均下降较快，失去应用的价值。其原因是La、Ce等高丰度稀±元素的磁性参数较 Pr、Nd的磁性参数较低很多，严重恶化了磁体的性能（见表1)。运方面的研究似乎一度中 断，最近，钢铁研究总院在运方面取得了突破。他们鉴于RezFe^B的各向异性场HA和磁矩 Js各不相同，提出了发明专利CN102436892A、CN102800454A和CN103714939A，其特点是充 分发挥出具有不同各向异性常数k(对应着不同的各向异性场HA)的RezFewB晶粒（或颗 粒）独特的物理、化学性质，构成了双（硬磁）主相结构的磁体，利用运些颗粒间，W及颗粒 界面间的磁相互作用，使磁体矫顽力明显高于同类成分的单合金磁体。采用双主相合金法 制备的双主相Ce磁体可W达到目前市场上中档牌号W上的性能水平，在保持良好磁性能 的同时，磁体的生产成本大幅降低。 阳00引表1RezFewB化合物的晶格参数和磁性参数
[0007] 但上述现有技术都没有完全摆脱烧结钦铁棚磁体传统的工艺路线，其特点是烧结 态的矫顽力较低，需要经过一级回火和二级回火工艺来提升矫顽力，且回火工艺周期长、能 耗大。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种烧结态高矫顽力Ce磁体或富Ce磁体。
[0009] 本发明的另一个目的是提供一种烧结态高矫顽力Ce磁体或富Ce磁体的制备方 法，通过成分优化、微结构调控、自然时效、精细控溫，形成与上述专利完全不同的成分组 合，W及整套工艺制度，完全省略了生产传统烧结稀±永磁材料中的一级和二级回火工艺， 使烧结态磁体即具有终态磁体的高矫顽力，将可大大降低生产成本，缩短工艺流程，提高生 产的效率。
[0010] 为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0011] 本发明提供一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体，经原料准备、制备磁体毛巧 和烧结步骤制备，毛巧在经分级烧结后，直接得到所需磁性能的磁体；该磁体具有Ce-Fe-B 和Nd-Fe-B的双硬磁主相结构；该磁体W及第一主相和第二主相的化学式按质量百分比分 力Ij表不为：（RGizCGz)aFSi。。abcBbTM。，（〔6^化1X)aFSi。。abcBbTM。，（NdyRHiy)aFei。。abcBbTMc;
[0012] 其中，0. 5《I. 0,0《y《I. 0,0.I《Z《0. 9,29《a《32,0. 8《b《I. 2， 0.5《〇《6，1?6为口'、化1、1^曰、〇7、化、6(1、化、化元素中的2种^上，化为口'、化1、1^曰元素 中的一种或几种，册为〇7、化、6(1、6'、化元素中的一种或几种，11为6曰，（：〇,〇1，佩，41元 素中的一种或几种。
[0013] 所述磁体经W下步骤制备：
[0014] 1)双主相原料准备：分别制备第一主相和第二主相合金的速凝铸片；
[0015] 2)制备磁体毛巧：根据最终磁体的等效成分、按比例分别称取步骤所制备的速凝 铸片，经氨破碎、脱氨、气流磨粉、混合、取向成型，然后压制成毛巧；
[0016] 3)烧结：经300~900°C范围分级升溫、950~1050°C范围高精细控溫和分级烧 结，烧结时间2~化，经过冷却，直接得到不需后续回火处理的高矫顽力烧结态Ce磁体或富 Ce磁体。
[0017] 优选地，0. 5《X《1. 0,0《y《0. 8,0. 2《Z《0. 6。
[0018] 所述第一主相是Ce稀±元素为主的Ce-Fe-B相，其稀±元素为选自Pr、Nd、La的 轻稀±，不含Dy、Tb、化等重稀±元素；该主相为低磁矩Js和低各向异性场HA相；
[0019] 所述第二主相是^稀±元素Nd为主的Nd-Fe-B相，其稀±元素为选自Dy、Tb、化 的轻稀±，不含轻稀±La,Ce,该主相为高磁矩Js和高各向异性场HA相。
[0020] 在最终磁体中，第一主相所占体积分数最大，W此保证Ce含量占稀±总量的权重 最大。
[0021] 本发明提供一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体的制备方法，该制备方法包 括如下步骤：
[0022] (1)分别配制两种不同的主相合金原料，第一主相质量百分比的成分化学式为 (CexRLix)aFei。。abcBbTMc;B:主相质量百分比的成分化学式为（NdyRHiy)aFei。。abcBJMc;其 中，0. 5《X《I. 0,0《y《I. 0,29《a《32,0. 8《b《I. 2,0. 5《C《6,化为Pr、Nd、 La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga,Co,Cu,佩， Al元素中的一种或几种；
[0023] (2)分别对步骤（1)配制两种不同成分的主相合金进行烙炼，随后诱铸到线速度 为I~4m/s的水冷铜漉上，得到平均厚度在0.I~0. 5mm的速凝铸片；
[0024] 做然后根据最终磁体成分巧eixCex)aFeiooabcBJMc(wt. % )，按比例分别称取步 骤（2)所制备的速凝铸片；进行氨破碎和脱氨处理；
[002引 （4)将经过步骤（3)处理后的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照2~5ml/kg的比例混 合0. 5~化，控制磁粉的氨含量在150~2800ppm;再进行气流磨，控制磁粉的粒度控制在 2~3. 5ym之间；混粉后，自然时效12~2也取向成型；在180~200MPa的压力下进行冷 等静压，保持15~40s，制成毛巧；
[0026] 妨抽真空至0.IPaW下开始加热，在300~900°C范围分级升溫，前两阶段每升 200°C保溫2~化，最后每升100°C保溫化进一步脱氨、脱气；随后进行高精细控溫和分级 烧结，将烧结溫度调到950~1050°C范围，烧结2~化；
[0027] (6)最后通过水冷或风冷，取出产品，直接得到不需后续回火处理的高矫顽力烧结 态Ce磁体或富Ce磁体。
[0028] 所述步骤（5)中高精细控溫和分级烧结为精细控溫误差不超过±2. 5°C，在950~ 1050°C范围内分为3个控溫段烧结。
[0029] 得到的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体最大磁能积度H)m为31. 61~ 48.2MG0e
[0030] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0031] 本发明使烧结态磁体即具有终态磁体的高矫顽力，将可降低生产成本，缩短工艺 流程；采用独特的双主相技术，对比W往的双主相合金法（发明专利CN102800454A)，两种 磁粉混合地更加均匀；采用低溫烧结技术，对比传统的烧结钦铁棚工艺，溫度要降低10~ 50°C，完全省略了传统烧结工艺中的650~900°C和350~500°C两级回火步骤，避免了Ce 的扩散，得到烧结态Ce磁体或富Ce磁体的矫顽力（H。,）高于llkOe，进一步节省了生产时 间及能源消耗，提高生产的效率；本发明采用自然时效工艺，气流磨后磁粉中的残余应力去 除较为彻底，可W明确地说，使用传统烧结稀±永磁材料，即便采用本发明工艺路线，也不 可能产生本发明效果。
【附图说明】 阳0巧图1为ReaFei。。abcBbTMc磁体（Re不包含Ce)微观结构示意图； 阳〇3引图2为单合金化eizCez)aFei。。abcBJMc磁体微观结构示意图；
[0034] 图3为双主相化eizCe,)aFei。。abcBJMc磁体微观结构示意图；
[0035] 图4为本发明制备的烧结态富Ce磁体的退磁曲线图；
[0036] 图5为本发明制备烧结态Ce磁体或富Ce磁体工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
[0038] 本发明提供一种高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体，利用气流磨磁粉的自然时 效处理，W及完全省略了生产传统烧结稀±永磁材料中的一级和二级回火工艺，制备的Ce 磁体或富Ce磁体具有Nd-Fe-B和Ce-Fe-B的双（硬磁）主相结构且不同主相颗粒所占