本发明涉及一种改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法。
背景技术:
1、r-fe-b系稀土永磁材料具有优异的磁性能,广泛用于电动汽车、风力发电、电动自行车、机器人等产品,以及音响设备、通讯产品、医疗设备、家电产品、磁选设备等领域,成为不可替代的材料,在当今社会高新技术领域中扮演重要角色。
2、r-fe-b系稀土永磁体制备工艺主要有烧结、粘接、热压/热变形等,其中,烧结稀土铁硼磁体综合磁性能最高。为了节约紧缺型稀土的使用,平衡稀土利用,同时降低生产成本,近年来,la、ce、y等高丰度稀土金属在r-fe-b系磁体中的使用量不断增加,其中,富铈稀土永磁体得到广泛认可。然而,目前存在的问题如下,1、由于ce2fe14b相的磁晶各向异性场和饱和磁化强度明显低于(nd,pr)2fe14b,当ce含量较高时,富铈稀土磁体难以获得优异的综合磁性能;2、富铈稀土磁体化学成分复杂,微观结构对制备过程,特别是热处理温度较为敏感,在制备工艺不合适的情况下,容易导致产品性能降档,甚至产品报废,造成严重损失。因此,需要优化富铈磁体的化学成分和制备工艺来改善磁性能,并提高其稳定性。
技术实现思路
1、本发明提供一种改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法。
2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
3、一种改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
4、s1、提供所述富铈稀土永磁体的原料,该富铈磁体成分即质量百分比为cexgdyrzfe100-x-y-z-b-cmabb,其中r为nd、pr、dy、tb、ho中的至少一种,m为co、al、cu、ga、nb、zr、ti中的至少一种,6≤x≤16,0.5≤y≤2,10≤z≤28,0.1≤a≤5,0.85≤c≤0.94,29≤x+y+x≤33;且5≤x/y≤10;
5、s2、速凝:采用速凝工艺制备富铈稀土铁硼合金速凝片;
6、s3、制粉:利用氢破和气流磨工艺将所述富铈稀土铁硼合金速凝片破碎成细粉;
7、s4、成型:将气流磨后的细粉通过磁场取向成型与等静压工艺制备富铈稀土铁硼合金生坯;
8、s5、烧结:将成型后的生坯通过真空烧结与回火工艺制备成所述富铈稀土永磁体,采用两级回火工艺;其中,一级回火温度低于二级回火温度,且该两回火温度相差120-280℃。
9、优选为,在步骤s1中,6≤x/y≤8。
10、优选为,在步骤s2中,最高熔炼温度为1450-1480℃。
11、优选为,在步骤s3中,细粉平均粒度为2.6-3.2um。
12、优选为,在步骤s4中,成型磁场强度为1.5-2.0t,成型压机氧含量小于等于300ppm,等静压的压力为180~220mpa。
13、优选为,在步骤s5中,在升温过程中当温度处于100-150℃时,保温0.5-1小时;在烧结过程中,烧结温度为1020-1080℃,真空度小于0.1pa,时间为4-10小时。
14、优选为,在步骤s5中,烧结过程中,一级回火温度为420-500℃,回火时间为2-6小时,二级回火温度为600-700℃,回火时间为2-6小时。
15、优选为,在步骤s5中,一级回火温度和二级回火温度相差150-200℃。
16、优选为,在步骤s1中,富铈稀土永磁体的原料,按各组成元素的质量百分比计,原料具体成分为:ce7gd1nd16.7pr5.5al0.1cu0.15zr0.25fe68.38b0.92,其中ce与gd含量比值为7。
17、优选为,在步骤s1中,富铈稀土永磁体的原料,按各组成元素的质量百分比计,原料具体成分为:ce10gd1.6nd15.1pr4.8al0.3cu0.2zr0.3ti0.2ga0.15fe66.45b0.9,其中ce与gd含量的比值为6.25。
18、与现有技术相比,本发明改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,通过在铈含量相同,稀土总量也相同的情况下,在原料中加入一定比例的gd可以明显的提高磁体矫顽力,剩磁与不加入gd的原料的方法相当,方形度高于不加入gd的原料的方法,具有较高的综合磁性能;通过在化学成分完全相同的情况下,与传统工艺比较,通过改变回火工艺明显提高了剩磁,且炉次间剩磁、矫顽力、磁能积以及方形度的差异较小,磁性能稳定性高。
1.一种改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,6≤x/y≤8。
3.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,其特征在于,步骤s2中,最高熔炼温度为1450-1480℃。
4.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s3中,细粉平均粒度为2.6-3.2um。
5.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s4中,成型磁场强度为1.5-2.0t,成型压机氧含量小于等于300ppm,等静压的压力为180~220mpa。
6.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s5中,在升温过程中当温度处于100-150℃时,保温0.5-1小时;在烧结过程中,烧结温度为1020-1080℃,真空度小于0.1pa,时间为4-10小时。
7.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s5中,烧结过程中,一级回火温度为420-500℃,回火时间为2-6小时,二级回火温度为600-700℃,回火时间为2-6小时。
8.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s5中,一级回火温度和二级回火温度相差150-200℃。
9.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,富铈稀土永磁体的原料,按各组成元素的质量百分比计,原料具体成分为:ce7gd1nd16.7pr5.5al0.1cu0.15zr0.25fe68.38b0.92,其中ce与gd含量比值为7。
10.根据权利要求1所述的改善富铈稀土永磁体磁性能的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,富铈稀土永磁体的原料,按各组成元素的质量百分比计,原料具体成分为:ce10gd1.6nd15.1pr4.8al0.3cu0.2zr0.3ti0.2ga0.15fe66.45b0.9,其中ce与gd含量的比值为6.25。
