本發明專利技術涉及一種燒結釹鐵硼永磁體,具體涉及一種低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體及其制備方法。所述低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體,由以下成分組成:稀土金屬R:31.5-32.5wt%,Al:0.6-1.0wt%,Cu:0.25-0.4wt%,Nb:0.6-1.0wt%,Ga:0.1-0.3wt%,Co:0.5-1.5wt%,B:1-1.05%,Fe余量。本發明專利技術通過添加Cu、Al、Ga、Nb來細化組織晶粒,提高磁體的矯頑力,替代添加Dy提高各向異性場來提高矯頑力的方法,通過優化各元素及工藝參數,提供穩定生產42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體的方法;所制備的42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體中不含鏑鋱等重稀土,配料成本低,降低了生產成本。
【技術實現步驟摘要】
低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體及其制備方法
本專利技術涉及一種燒結釹鐵硼永磁體,具體涉及一種低成本燒結釹鐵硼永磁體及其制備方法。
技術介紹
燒結釹鐵硼具有高磁能積高矯頑力的特點,它的出現大大促進了永磁電機的發展。永磁電機對磁體有耐溫要求,而磁體的內稟矯頑力決定磁體的使用溫度。一般通過在磁體中添加輕稀土Pr、重稀土Dy和Ho提高內稟矯頑力,Pr雖然提高內稟矯頑力但沒有改善磁體的耐溫,重稀土Dy提高內稟矯頑力非常有效,同時有效改善磁體的耐溫,但其價格昂貴,增加了磁體的成本,降低了市場競爭力,因而添加Dy并不優選,如何盡可能降低Dy在配方中的使用量,提高產品的競爭優勢,是工程技術人員的主要研究方向,而市場上步進電機和伺服電機對燒結釹鐵硼的需求主要以H檔和SH檔為主,如何研發出低成本H檔和SH檔的燒結釹鐵硼永磁體來滿足市場需求成為了急需解決的技術問題。
技術實現思路
針對上述問題中存在的不足之處,本專利技術提供一種成本低、牌號為42H和35SH的燒結釹鐵硼永磁體及其制備方法,來滿足市場的需求。為實現上述目的,本專利技術提供一種低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體,有以下成分組成:稀土金屬R:31.5-32.5wt%,Al:0.6-1.0wt%,Cu:0.25-0.4wt%,Nb:0.6-1.0wt%,Ga:0.1-0.3wt%,Co:0.5-1.5wt%,B:1-1.05%,Fe余量。優選的,所述稀土金屬R為鐠釹金屬,所述鐠含量20-25%,純度大于99%,最優選的,所述鐠釹金屬為Pr25Nd75;進一步的,還包括Ho:0-6wt%;一種如上所述的低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體的制備方法,包括如下步驟:①配料:將原材料按規定比例稱重;②合金制備:原材料按熔點高低依次裝入坩堝放入速凝爐,將速凝爐抽至真空度小于5Pa后,在500-600℃加熱除氣10-15min,充惰性氣體在速凝爐的最大功率下加熱,1450-1550℃精煉,使得原料熔清鋼液均勻后進行澆鑄,得到鑄片,所述鑄片厚度0.2-0.4mm;③粗粉制備:鑄片在氫化爐里吸氫飽和后,500-600℃脫氫至30Pa以下,得到粗粉;④細粉制備:在粗粉中加入0.1%以下潤滑劑,在氣流磨中磨成平均粒度為2.6-3.4微米的粉料;⑤成型:惰性氣體保護下,粉料在壓機磁場強度大于1.6特斯拉的模具中成型得到毛坯,成型密度小于4.2g/cm3,優選3.8-4.0g/cm3;⑥提高密度:真空封裝毛坯在180-200MPa壓強下用等靜壓對毛坯進一步提高密度;⑦燒結與回火:提高密度后的毛坯在惰性氣體保護箱中除去內膜,移入真空燒結爐進行除氣,然后升到1040-1065℃保溫4-5小時進行致密化燒結;燒結結束后充惰性氣體冷卻到100℃以下,升溫到880-920℃保溫2-3小時進行第一級回火,保溫結束后充惰性氣體冷卻至100℃以下80℃以上,升溫至470-500℃保溫4-5小時進行第二級回火,保溫結束后充惰性氣體冷卻至100℃以下出爐。進一步的,在步驟①之前還包括將相應原料進行除銹、切斷處理。進一步的,所述惰性氣體為氬氣或氮氣。本專利技術的有益效果為:通過添加Cu、Al、Ga、Nb來細化組織晶粒,提高磁體的矯頑力,替代添加Dy提高各向異性場來提高矯頑力的方法,通過優化各元素及工藝參數,提供穩定生產42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體的方法;附圖說明圖1為制備方法流程圖。具體實施方式以下結合附圖1和具體實施例對本專利技術作進一步解釋。實施例1:步驟101:配料:將原材料按規定比例稱重,具體如下,PrNd:31.6wt%,Al:0.8wt%,Cu:0.35wt%,Nb:0.8wt%,Ga:0.1wt%,Co:0.5wt%,B:1%,Fe余量;其中,所述鐠釹金屬中鐠含量24.5,純度99%;步驟102:合金制備:原材料按熔點高低依次裝入坩堝放入速凝爐,將速凝爐抽至真空度4.8Pa后,在500℃加熱除氣15min,充惰性氣體在速凝爐的最大功率下加熱至1450℃后精煉,原料熔清鋼液均勻后澆鑄,得到鑄片,所述鑄片厚度0.28mm;步驟103:粗粉制備:鑄片在氫化爐里吸氫飽和后,550℃脫氫至25Pa,得到粗粉;步驟104:細粉制備:在粗粉中加入0.1%潤滑劑,在氣流磨中磨成D50為5.5微米的粉料;步驟105:成型:惰性氣體保護下,粉料在壓機磁場強度1.8特斯拉的模具中成型得到毛坯,成型密度4.0g/cm3;步驟106:提高密度:真空封裝毛坯在180MPa壓強下用等靜壓對毛坯進一步提高密度,等靜壓后毛坯密度4.5g/cm3;步驟1071:燒結與回火:提高密度后的毛坯在惰性氣體保護箱中除去內膜,移入真空燒結爐進行除氣,然后升到1060℃保溫4小時進行致密化燒結;步驟1072:燒結結束后充惰性氣體冷卻到100℃,升溫到880℃保溫2.5小時進行第一級回火;步驟1073:保溫結束后充惰性氣體冷卻至90℃,升溫至480℃保溫4小時進行第二級回火,保溫結束后充惰性氣體冷卻至100℃以下出爐。對比例1:步驟101:配料:將原材料按規定比例稱重,原材料具體如下:PrNd:30wt%,Dy:0.5wt%,Ho:1wt%,Al:0.7wt%,Cu:0.15wt%,Nb:0.3wt%,Ga:0.1wt%,Co:0.5wt%,B:1%,Fe余量;所述鐠釹金屬的鐠含量25%,純度99%;步驟102-1072同實例1;步驟1073:保溫結束后充惰性氣體冷卻至90℃,升溫至500℃保溫4小時進行第二級回火,保溫結束后充惰性氣體冷卻至100℃以下出爐。將實施例1所述方法制備的42H燒結釹鐵硼永磁體與對比例1所制備的42H燒結釹鐵硼永磁體性能用永磁特性測量儀進行測量,其性能如下:類別Br(kGs)Hcj(kOe)(BH)max(MGOe)Hk(kOe)實施例113.0817.4241.417.04對比例113.117.5641.617.02從以上表格可以看出,用本實施例1制備的無鏑42H燒結釹鐵硼永磁體其性能不比對比例1制備的42H差,都能滿足42H性能指標,并且幾乎沒有差別,但是實施例1較對比例1少用0.5wt%Dy,有效地降低了成本,一公斤可以節省成本7元,一噸可以節約成本7000元,一百噸42H每年可以節省70萬。實施例2:步驟101:配料:將原材料按規定比例稱重,具體如下,PrNd:26.8wt%,Ho:5wt%,Al:0.8wt%,Cu:0.35wt%,Nb:0.8wt%,Ga:0.2wt%,Co:1wt%,B:1.01%,Fe余量;其中,所述鐠釹金屬中鐠含量24.8,純度99%;步驟102:合金制備:原材料按熔點高低依次裝入坩堝放入速凝爐,將速凝爐抽至真空度3.2Pa后,在550℃加熱除氣13min,充惰性氣體,在速凝爐的最大功率下加熱,1550℃精煉原料熔清鋼液均勻后澆鑄,得到鑄片,所述鑄片厚度0.32mm;步驟103:粗粉制備:鑄片在氫化爐里吸氫飽和后,550℃脫氫至20Pa,得到粗粉;步驟104:細粉制備:在粗粉中加入0.08%潤滑劑,在氣流磨中磨成D50為5.6微米的粉料;步驟105:成型:惰性氣體保護下,粉料在壓機磁場強度1.8特斯拉的模具中成型得到毛坯,成型密度3.9g/cm3;步驟106本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體,其特征在于:由以下成分組成:稀土金屬R:31.5?32.5wt%,Al:0.6?1.0wt%,Cu:0.25?0.4wt%,Nb:0.6?1.0wt%,Ga:0.1?0.3wt%,Co:0.5?1.5wt%,B:1?1.05%,Fe余量。
【技術特征摘要】
1.一種低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體,其特征在于:由以下成分組成:稀土金屬R:31.5-32.5wt%,Al:0.6-1.0wt%,Cu:0.25-0.4wt%,Nb:0.6-1.0wt%,Ga:0.1-0.3wt%,Co:0.5-1.5wt%,B:1-1.05wt%,Fe余量;所述的低成本42H和35SH燒結釹鐵硼永磁體采用如下方法的制備,包括如下步驟:①配料:將原材料按規定比例稱重;②合金制備:原材料按熔點高低依次裝入坩堝放入速凝爐,將速凝爐抽至真空度小于5Pa后,在500-600℃加熱除氣10-15min,充惰性氣體在速凝爐的最大功率下加熱,1450-1550℃精煉,使得原料熔清鋼液均勻后進行澆鑄,得到鑄片,所述鑄片厚度0.2-0.4mm;③粗粉制備:鑄片在氫化爐里吸氫飽和后,500-600℃脫氫至30Pa以下,得到粗粉;④細粉制備:在粗粉中加入0.1%以下潤滑劑,在氣流磨中磨成平均粒度為2.6-3.4微米的粉料;⑤成型:惰性氣體保護下,粉料在壓機磁場強度大于1.6特斯拉的模具中成型得到毛坯,成型密度小于4.2g/cm3;⑥提高密度:真空封裝毛坯在180-200MPa壓強下用等靜壓對毛坯進一步提高密度;⑦燒結與回火:提高密度后的毛坯在惰性氣體保護箱中除去內膜,移入真空燒結爐進行除氣,然后升到1040-1065℃保溫4-5小時進行致密化燒結;燒結結束后充惰性氣體冷卻到100℃以下,升溫到880-920℃保...
【專利技術屬性】
技術研發人員:林蔚青,孫長山,
申請(專利權)人:江蘇晨朗電子集團有限公司,
類型:發明
國別省市:江蘇;32
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