热变形复合永磁体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于永磁材料技术领域，具体设及一种热变形复合永磁体，还设及该种热 变形复合永磁体的制备方法。
【背景技术】
[0002] 1983年同时产生了快泽和烧结两种钦铁棚生产工艺，快泽工艺是将钦铁棚合金烙 化后W每秒一百万度的冷速快速凝固而制成纳米晶快泽钦铁棚粉末，无晶界富钦相的快泽 钦铁棚磁粉可用于制造粘结钦铁棚磁体，有晶界富钦相的快泽钦铁棚粉末可用于制备热压 和热变形钦铁棚磁体。烧结钦铁棚磁体是通过各向异性单晶粉末颗粒在磁场中转动和压制 成型而实现取向。
[0003] 热压钦铁棚磁体取向机制与烧结钦铁棚磁体完全不同，是将各向同性快泽钦铁棚 粉末通过热变形实现晶粒取向，在热变形过程中晶界富钦相先烙，Rz(Fe,M)mB主相受富钦 液相包围，易轴方向与压力方向一致的晶粒应变能较低，易轴方向与压力方向呈角度的晶 粒应变能较高，高应变能晶粒先与液相相溶。由于液相中钦浓度较高，在浓度梯度的作用下 液相扩散，导致未溶解的晶粒在压力方向择优取向，同时C轴与压力平行的晶粒沿基面长 大成片，从而形成平行片状晶织构，平行片状晶织构是造就各向异性热变形钦铁棚磁体高 性能的基础，平行片状晶织构越完善热变形钦铁棚磁体的磁性越好。
[0004] 但是与无平行片状晶织构的烧结钦铁棚磁体相比，各向异性热变形钦铁棚磁体机 械加工时边角破碎率较高，原因是在沿平行片状晶方向机械强度明显低于垂直于平行片 状晶方向，随着热变形钦铁棚磁体取向度的改进运种机械强度的各向异性会加大，Rz(Fe, M)14B主相和晶界相在室溫下都是脆性的，当热变形钦铁棚磁体受冲击或机械加工时，在外 力作用下机械强度较低的平行片状晶方向比机械强度较高的垂直片状晶方向更容易成为 突破口，造成破边掉角甚至断裂。
【发明内容】
阳0化]本发明所要解决的技术问题就是提供一种热变形复合永磁体，有效提高了热压热 变形复合永磁体平行片状晶方向的机械强度，降低了机械加工过程中磁体的边角破损率。 [0006] 本发明的另一目的是提供该种热变形复合永磁体的制备方法，工艺条件简单，成 本低廉。 阳007] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：热变形复合永磁体，包括脆性的 Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团，所述Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团被微米晶高饱和磁化强度的初性金属 膜所包覆，所述Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团至少包含数十个晶粒，其中，R是稀±元素Pr、化1、 Dy、化或化中的一种或多种，M是过渡金属Co或Ga中的一种或两种。
[0008] 现有技术中的热变形Rz(Fe,M)mB磁体，具有类似砖墙堆积的片状晶结构，平行片 状晶方向机械强度低于垂直片状晶方向，晶粒取向越好机械强度各向异性越大，使得材料 的整体强度无法提高。本发明的热变形复合永磁体，采用脆性的Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团被 初性金属膜包覆，改善了平行片状晶方向机械强度，随着初性金属膜比例的增大，平行片状 晶方向机械强度提高的幅度也得到增大，可使片状晶方向和垂直片状晶方向的机械强度变 为相同。
[0009] 优选的，所述初性金属膜为化、Fe-N、Fe-Co-V、Fe-Ni或化-Si高饱和磁化强度化 合物中的一种，所述初性金属膜在热变形复合永磁体中的含量为0. 5~lOwt%。由于初性 金属膜的饱和磁化强度高于Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团，而且初性金属膜选用高性能软磁材 料，与永磁Rz(Fe,M)mB有磁交换作用，因而化、Fe-N、Fe-Co-V、Fe-Ni或化-Si在一定含量 范围内，与Rz(Fe,M)mB组成的热变形复合永磁体的剩磁化略高于Rz(Fe,M)mB磁体的剩磁 BrO
[0010] 优选的，所述初性金属膜为化或化-N时，其中N的含量为0~3wt%，余量为化； 或者所述初性金属膜为化-Co-V时，其中Co的含量为49wt%，V的含量为%，余量为化； 或者所述初性金属膜为化-Ni时，其中Ni的含量为45wt%，余量为化；或者所述初性金属 膜为化-Si时，其中Si的含量为3. 5wt%，余量为化。 W11] 优选的，所述Rz(Fe,M) 纳米晶粒团中，稀±元素Pr或Nd的含量为0~34wt%， 稀±元素〇7、化或化的含量为0~1〇￥1%，且稀±元素1?总含量为26.5~34￥1%，过渡金 属Co含量为0~IOwt%，过渡金属Ga的含量为0. 1~Iwt%。稀±元素总含量为26. 5~ 34wt%，刷2化主相对应的钦含量为26.6wt%，因而明显具有富钦相，可W通过热压/热 变形形成磁各向异性。
[0012] 该种热变形复合永磁体的制备方法，用脆性纳米晶Rz(Fe,M)mB粉末与微米晶高饱 和磁化强度初性金属粉末均匀混合后在氣气气氛或真空中依次经过热压和热变形W制成 热变形复合永磁体，其中，热压溫度为650~750°C，热变形溫度为750~950°C，热变形 压下率为50~75%。
[0013] 本发明采用的R2(Fe，M)i4B粉末是用单棍快泽方法制备得到的，快泽后不经晶化热 处理直接用于复合磁体制造，Rz(Fe,M)mB粉末除Rz(Fe,M)mB主相外还含富稀±相，可W通 过热压/热变形形成磁各向异性。采用的初性金属粉末是用雾化工艺制备得到的，化粉在 流通氮气中加热氮化制成化-N，所有初性金属粉末均选用粒度<10ym的粉末，初性金属 粉末的氧含量小于60化pm。
[0014] 将脆性纳米晶R2(Fe，M)mB粉末与微米晶高饱和磁化强度化、化-N、Fe-Co-V、 化-Ni或化-Si初性金属粉末均匀混合后在氣气气氛中热压成胚，再热变形制成复合磁体， 微米晶高饱和磁化强度初性金属粉末颗粒在热塑状态下被压延成膜，镶嵌在脆性Rz(Fe, M)14B纳米晶粒团之间，在热变形复合磁体中起初性强化作用，导致热变形复合永磁体沿片 状晶方向机械强度得到明显提高。
[0015] 与现有技术相比，本发明的优点是：本发明通过将R2(Fe，M)mB纳米晶粒团被微米 晶高饱和磁化强度的初性金属膜所包覆形成热变形复合永磁体，初性金属膜在热变形复合 永磁体中起初性强化带作用，增加了热变形复合永磁体平行片状晶方向的机械强度，降低 了机械加工过程中磁体的边角破损率。而且，稀±元素总含量为26. 5~34wt%，NcIz^mB 主相对应的钦含量为26.6wt%，可见除R2(Fe,M)14B主相外还含富稀±相，可W通过热压/ 热变形形成磁各向异性。
[0016] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步描述：
【具体实施方式】
[0017] 本发明一种热变形复合永磁体实施例1，为Nd-Pr-Fe-B-Co-Ga/化-N热变形复合 永磁体，包括脆性的Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团，所述Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团被微米晶高饱和 磁化强度的初性金属膜所包覆，所述Rz(Fe,M)mB纳米晶粒团至少包含数十个晶粒，其中，R 是稀±元素Pr、化I、Dy、化或化中的一种或多种，M是过渡金属Co或Ga中的一种或两种。
[0018] 所述初性金属膜为化-N高饱和磁化强度化合物，其中N的含量为3wt%，余量为 Fe;所述初性金属膜在热变形复合永磁体中的含量为0. 5~IOwt%。
[0019] 所述R2(Fe，M)mB纳米晶粒团中，稀±元素Pr或Nd的含量为0~34wt%，稀±元 素Dy、化或化的含量为0~IOwt%，且稀±元素R总含量为26. 5~34wt%，过渡金属Co 含量为0~IOwt%，过渡金属Ga的含量为0. 1~Iwt%。本实施例中Rz(Fe,M)14B纳米晶 粒团的成分为刷23.2?町.於62.瓜仿日Ga〇. 5。
[0020] 该种热变形复合永磁体的制备方法，用脆性纳米晶Rz(Fe,M)mB粉末与微米晶高饱 和磁化强度初性金属粉末均匀混合后在氣气气氛或真空中依次经过热压和热变形W制成 热变形复合永磁体，其中，热压溫度为650~750°C，热变形溫度为750~950°C，热变形 压下率为50~75%。 阳OW具体地，Rz(Fe,M)mB粉末用单棍快泽法制备，成分为Nd23.2Pr7.sFe62.5BiC〇5Ga〇.5,水 冷钢轮线速度为35米/秒，粉末粒度为-40目，未经晶化处理。化-N初性金属粉末用雾 化工艺制备，化粉在流通氮气中加热氮化制成化-N，粒度< 10Jim，氧含量小于60化pm， Nd23.2Pr7.sFe62.5Bi