一種含鈰鈥的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種含鈰鈥的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其常用稀土材料鐠釹(或釹)、鏑鐵(或鏑)、鋱等消耗量增加，導(dǎo)致其價(jià)格持續(xù)走高，促使燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成本提高。目前鐠釹的價(jià)格為30?40萬(wàn)元/噸，鏑鐵的價(jià)格為130?150萬(wàn)元/噸，鋱的價(jià)格為240?260萬(wàn)元/噸。而儲(chǔ)量較豐富的鋪的價(jià)格為3?4萬(wàn)元/噸，鈥鐵的價(jià)格為26?28萬(wàn)元/噸。由此可見，鈰的價(jià)格僅為鐠釹的十分之一，而鈥相對(duì)于鏑、鋱也便宜了很多。因此，如果可以采用鈰部分替代鐠釹、鈥/鈥鐵部分替代鏑鐵/鏑，則可以大大降低燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，利用低價(jià)格的鈰、鈥鐵替代部分高價(jià)格的鐠釹和鏑鐵，并通過(guò)工藝改進(jìn)，制備燒結(jié)釹鐵硼永磁材料，降低材料成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種含鈰鈥的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成分為((PrNd)! x yCexHoJjFeCoCuAlNb).abBb，其中 a = 30 ?33，b = 0.95 ?1.05，x = 0.05 ?
0.30，y < 0.20 ;所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料通過(guò)以下步驟制備得到:
[0006](1)除鈥外，將其余原材料鐠釹、鈰、鐵、鈷、銅、鋁、鈮鐵和硼鐵等按配方設(shè)計(jì)配料，投入熔煉爐中，待熔煉爐內(nèi)真空度達(dá)到5Pa以下時(shí)，熔煉，澆注成甩帶片；所述鈥以鈥鐵形式在后續(xù)步驟中添加；
[0007](2)將鈥鐵和所述甩帶片分別裝入氫破碎爐中，抽真空后充氫氣分別破碎，甩帶片經(jīng)560?580 °C脫氫，鈥鐵經(jīng)520 °C?560 °C脫氫，得到甩帶片中粉和鈥鐵中粉；
[0008](3)在所述甩帶片中粉中，按步驟(1)計(jì)算的比例加入所述鈥鐵中粉，再將其加入氣流磨設(shè)備中進(jìn)行制粉，得到激光粒度分布為D50 = 4.0?4.8 μπι的細(xì)粉，將所述細(xì)粉混料1?2h，得到混合均勻的細(xì)粉；
[0009](4)將所述細(xì)粉在磁場(chǎng)下取向成型，成型過(guò)程中通氮?dú)獗Ｗo(hù)，使其氧含量^ 0.1%，取向磁場(chǎng)多1.7T，得到取向壓坯，并將所述壓坯真空包裝后，冷等靜壓；
[0010](5)將所述壓坯在真空燒結(jié)爐內(nèi)經(jīng)1060°C?1080°C燒結(jié)4?5h，冷卻到彡100°C后再經(jīng)900 °C?920 °C —級(jí)回火2?3h，經(jīng)500 °C?530 °C 二級(jí)回火5h，得到毛坯。
[0011]所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成分優(yōu)選為a = 31?32，b = 0.95?1.01，x =
0.10 ?0.30，y ^ 0.07。
[0012]所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成分也可以優(yōu)選為a = 30?32，b = 0.98?1.05，x=0.05 ?0.15，y = 0.08 ?0.20。
[0013]概括的描述，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制備方法包括如下步驟:(1)配料熔煉，(2)氫破碎，(3)混合制粉，⑷取向成型，(5)燒結(jié)回火，其中鈥以氫破碎鈥鐵的形式在混合制粉工序加入。
[0014]優(yōu)選方案，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制備方法步驟(2)中所述鈥鐵經(jīng)560°C脫氫。
[0015]優(yōu)選方案，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制備方法步驟(4)中經(jīng)200MPa冷等靜壓。
[0016]優(yōu)選方案，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制備方法步驟(5)中將所述壓坯在真空燒結(jié)爐內(nèi)經(jīng)1060°C?1080°C燒結(jié)5h，冷卻到100°C后再經(jīng)900?920°C—級(jí)回火2?3h，經(jīng)500°C 二級(jí)回火5h。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0018]本發(fā)明利用低價(jià)格的鈰、鈥鐵替代部分高價(jià)格的鐠釹和鏑鐵，并通過(guò)工藝改進(jìn)，將鈥鐵單獨(dú)氫破碎，在氣流磨制粉時(shí)加入鈥鐵中粉，這樣一來(lái)，鈥基本上不進(jìn)入主相晶粒內(nèi)，不降低主相的剩磁，鈥僅在邊緣起磁硬化左右，提高矯頑力。本發(fā)明制備的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料，性能較高，而材料成本降低，有利于提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]實(shí)施例1
[0021 ] 將鐠釹、鈰、鈥鐵、鐵、鈷、銅、招、鈮鐵和硼鐵等材料按成分((PrNd) 0.69Ce0.3Ho0.01) 32(FeCoCuAlNb)67.Q2Ba9S配料300kg，其中鈰為28.8kg，鈥鐵(含鈥80% )為1.2kg。將除鈥鐵以外的原材料(298.8kg)投入熔煉爐中，待熔煉爐內(nèi)真空度達(dá)到5Pa以下時(shí)，加功率熔煉，澆注成甩帶片。將甩帶片裝入氫破碎爐中，抽真空后充氫氣破碎，經(jīng)580°C脫氫，得到甩帶片中粉。將50kg鈥鐵裝入氫破碎爐中，抽真空后充氫氣破碎，經(jīng)520°C脫氫，得到鈥鐵中粉。稱量1.2kg鈥鐵中粉，和298.8kg用帶片中粉一起加入氣流磨設(shè)備中進(jìn)行制粉，得到激光粒度分布為D50 = 4.8 μ m的細(xì)粉，將細(xì)粉混料2h，得到混合均勻的細(xì)粉。將細(xì)粉在磁場(chǎng)下取向成型，成型過(guò)程中通氮?dú)獗Ｗo(hù)，使其氧含量<0.1%，取向磁場(chǎng)多1.7T，得到取向壓坯。并將壓坯真空包裝后，經(jīng)200MPa冷等靜壓，提高壓坯密度。將壓坯裝入真空燒結(jié)爐內(nèi)經(jīng)1070°C燒結(jié)5h，冷卻到100°C后再經(jīng)920°C —級(jí)回火3h，經(jīng)530°C二級(jí)回火5h，得到毛坯。檢測(cè)其性能后，材料性能達(dá)到N38。該配方成本為83.1元/kg (鐠釹按300元/kg、含鈥80%的鈥鐵按260元/kg、含鏑80%的鏑鐵按1300元/kg、鋪按40元/kg計(jì)算，均為含稅價(jià)，下同)。
[0022]實(shí)施例2
[0023]將鐠釹、鋪、鈥鐵、鐵、鈷、銅、招、鈮鐵和硼鐵等材料按成分((PrNd) 0.72Ce0.22Ho0.J 32(FeCoCuAlNb)67.Q5Ba95配料 300kg，其中鋪 21.12kg，鈥鐵(含鈥 80% )為 7.2kg。將除鈥鐵以外的原材料(292.8kg)投入熔煉爐中，待熔煉爐內(nèi)真空度達(dá)到5Pa以下時(shí)，加功率熔煉，澆注成甩帶片。將甩帶片裝入氫破碎爐中，抽真空后充氫氣破碎，經(jīng)580°C脫氫，得到甩帶片中粉。將50kg鈥鐵裝入氫破碎爐中，抽真空后充氫氣破碎，經(jīng)560°C脫氫，得到鈥鐵中粉。稱量7.2kg鈥鐵中粉，和292.8kg甩帶片中粉一起加入氣流磨設(shè)備中進(jìn)行制粉，得到激光粒度分布為D50 = 4.2 μ m的細(xì)粉，將細(xì)粉混料2h，得到混合均勻的細(xì)粉。將細(xì)粉在磁場(chǎng)下取向成型，成型過(guò)程中通氮?dú)獗Ｗo(hù)，使其氧含量<0.1%，取向磁場(chǎng)多1.7T，得到取向壓坯。并將壓坯真空包裝后，經(jīng)200MPa冷等靜壓，提高壓坯密度。將壓坯裝入真空燒結(jié)爐內(nèi)經(jīng)1080°C燒結(jié)5h，冷卻到100°C后再經(jīng)900°C —級(jí)回火2h，經(jīng)500°C二級(jí)回火5h，得到毛坯。檢測(cè)其性能后，材料性能達(dá)到N35M。該配方成本為84.2元/kg。
[0024]實(shí)施例3
[0025]將鐠釹、鋪、鈥鐵、鐵、鈷、銅、鋁、鈮鐵和硼鐵等材料按成分((PrNd) 0.76Ce0.05Ho0.2) 30(FeCoCuAlNb^^Bus配料300kg，其中鈰為4.5kg，鈥鐵(含鈥80% )為22.5kg。將除鈥鐵以外的原材料(277.5kg)投入熔煉爐中，待熔煉爐內(nèi)真空度達(dá)到5Pa以下時(shí)，加功率熔煉，澆注成甩帶片。將甩帶片裝入氫破碎爐中，抽真空后充氫氣破碎，經(jīng)580°C脫氫，得到甩帶片中粉。將50kg鈥鐵裝入氫破碎爐中，抽真空后充氫氣破碎，經(jīng)520°C脫氫，得到鈥鐵中粉。稱量22.5kg鈥鐵中粉，和298.8kg甩帶片中粉一起加入氣流磨設(shè)備中進(jìn)行制粉，得到激光粒度分布為D50 = 4.5 μ m的細(xì)粉，將細(xì)粉混料2h，得到混合均勻的細(xì)粉。將細(xì)粉在磁場(chǎng)下取向成型，成型過(guò)程中通氮?dú)獗Ｗo(hù)，