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一种钐钴磁体的制备方法与流程

2022-05-18 13:05:56 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及永磁材料领域,尤其涉及一种钐钴磁体的制备方法。


背景技术:

2.永磁材料作为“工业味精”,已经广泛应用到计算机技术、微彼通信技术、汽车工业、航空航空工业、新能源、仪表技术、深海设备等各个重要领域。2:17型钐钴永磁材料由于具有高的耐高温性、耐腐蚀性、耐辐射性,饱和磁化强度,高矫顽力,高的居里温度,使得其成为很多应用环境复杂行业中永磁材料的最佳选择。近年来,圆环或圆柱磁体在高速电机领域得到快速应用,高速电机一般应用于数控雕刻机、精密磨床及高速离心设备等设备。高速电机具有如下优点:一是由于转速高,所以电机功率密度高,而体积远小于功率普通的电机,可以有效的节约材料。二是可与原动机相连,取消了传统的减速机构,传动效率高,噪音小。三是由于高速电机转动惯量小,所以动态响应快。因此2:17型钐钴圆环磁体具有十分广阔的应用前景。
3.烧结及回火是粉末冶金的关键工序,对最终产品的性能起着决定性作用。固溶结束后的冷却速率越大,对2:17型钐钴的磁性能越有利。但由于2:17型钐钴平行于磁化方面与垂直于磁化方向的热膨胀系数存在差别,同时其导热率仅为10-13w/m
·
k,在快冷过程中磁体内部与外部温差大,导致应力集中,使磁体容易碎裂,磁体越大,此现象越明显。特别是钐钴大圆环产品,在快冷过程中易碎易裂。另外,由于钐钴磁体物理性能的各项异常,在加工过程中也容易碎裂,特别是方块或者圆柱加工成圆环磁体的内孔过程中。


技术实现要素:

4.本技术提供一种钐钴磁体的制备方法,能够解决现有圆环磁体在制备过程中易碎易裂问题。
5.本技术采用了下列技术方案:
6.本技术提供了一种钐钴磁体的制备方法,包括以下步骤:将包括15-18wt%fe、5-6.5wt%cu、48-51wt%co、2.5-3.3wt%zr和24.5-27wt%sm的原料熔炼,得到合金熔液。将合金溶液冷却成型,得到铸锭。将铸锭制成粉状,得到钐钴材料粉末。将烧结钐钴材料压制成型,得到成型材料。将成型材料烧结、回火,得到钐钴磁体。
7.进一步地,熔炼过程中,将包括15-18wt%fe、5-6.5wt%cu、48-51wt%co、2.5-3.3wt%zr和24.5-27wt%sm的原料置于真空熔炼炉中,抽真空至真空熔炼炉的真空度小于或等于0.1pa,向真空熔炼炉中充入惰性气体使真空度保持在-0.1~-0.05mpa,令熔炼温度为1450-1550℃。
8.进一步地,制成粉状的过程中,将铸锭进行粗破,将粗破后的铸锭输送至氧含量低于100ppm的气流磨内进行制粉,设置研磨压力为0.4-0.7mpa,并将颗粒的表面平均粒径控制在3.5-6.5μm。
9.进一步地,成型过程中,将钐钴材料粉末置于模具中,成型磁场强度为1.0-2.5t,
充磁电流为50-100a,退磁电流为20-50a,成型压力为2-10mpa,成型压制密度为4.2-4.6g/cm3。
10.进一步地,成型过程中,压制过程中充入惰性气体进行保护。
11.进一步地,钐钴磁体为圆环结构时,成型过程中,磁化方向为圆环结构的径向。
12.进一步地,烧结过程中,将模具和成型材料构成的整体放入烧结炉进行第一次烧结,进行第一次烧结时,在300℃、500℃分别进行保温,然后升温至1150-1200℃,充入20-40kpa惰性气体,保温1-4h,接着随炉冷至80℃以下,取出,分开模具和经过第一次烧结的成型材料。
13.进一步地,烧结过程中,将经过第一次烧结的成型材料进行第二次烧结,进行第二次烧结时,烧结温度为1180-1220℃,烧结结束后固溶,固溶温度为1150-1180℃,固溶结束后通过风机变频20-50hz风冷至200-400℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下,取出。
14.进一步地,回火过程中,以2-10℃/min速率快速升温至800-850℃进行回火,保温4-20h,然后以0.5-1.5℃/min降温至400℃,保温2-10h,随炉冷至80℃以下,取出。
15.本技术还提供了一种钐钴磁体,包括:15-18wt%fe、5-6.5wt%cu、48-51wt%co、2.5-3.3wt%zr和24.5-27wt%sm。
16.与现有技术相比,本技术具有如下有益效果:
17.本技术的钐钴磁体的制备方法可有效提高圆环的合格率及磁性能,特别是薄壁圆环磁体。
附图说明
18.图1为本技术实施例中2:17型钐钴大圆环磁体的制备流程图;
19.图2-3为本技术实施例中模具的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将对本技术实施例中的技术方法进行清晰、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
21.由于钐钴磁体物理性能的各向异性,导致在加工过程中很容易碎裂。特别是径向充磁的圆环磁体,在以往的方块或者圆柱套内孔时容易应力集中,导致磁体裂开,从而报废。为解决上述问题,参阅图1,本技术的实施例提供了一种钐钴磁体的制备方法,包括以下步骤:
22.(1)熔炼:将包括15-18wt%fe、5-6.5wt%cu、48-51wt%co、2.5-3.3wt%zr和24.5-27wt%sm的原料熔炼,得到合金熔液。
23.上述步骤具体为:将包括15-18wt%fe(可以为15wt%fe、16wt%fe、18wt%fe)、5-6.5wt%cu(可以为5wt%cu、6wt%cu、6.5wt%cu)、48-51wt%co(可以为48wt%co、50wt%co、51wt%co)、2.5-3.3wt%zr(可以为2.5wt%zr、3wt%zr、3.3wt%zr)和24.5-27wt%sm(可以为24.5wt%sm、26wt%sm、27wt%sm)的原料称重后置于真空熔炼炉中,然后抽真空至真空熔炼炉的真空度小于或等于0.1pa(可以为0.1pa、0.08pa、0.05pa),再向真空熔炼炉中
充入惰性气体使真空度保持在-0.1~-0.05mpa(可以为-0.1mpa、-0.08mpa、-0.05mpa),随后加大熔炼功率使原料熔化,令熔炼温度为1450-1550℃(可以为1450℃、1500℃、1550℃),继续精炼,得到均匀的合金熔液。
24.(2)铸锭、将合金溶液冷却成型,得到铸锭。
25.上述步骤具体为:将所述步骤(1)得到的合金熔液浇入冷凝模中进行冷却,得到铸锭。
26.(3)制粉、将铸锭制成粉状,得到钐钴材料粉末。
27.上述步骤具体为:将步骤(2)得到的铸锭进行粗破,然后将粗破后的铸锭输送至氧含量低于100ppm(可以为100ppm、90ppm、70ppm)的气流磨内进行制粉,设置研磨压力为0.4-0.7mpa(可以为0.4mpa、0.6mpa、0.7mpa),并将颗粒的表面平均粒径(smd)控制在3.5-6.5μm(可以为3.5μm、5μm、6.5μm),得到钐钴材料粉末。
28.(4)成型、将烧结钐钴材料压制成型,得到成型材料。
29.上述步骤中,参阅图2-3,将步骤(3)得到的钐钴材料粉末1置于模具2中,成型磁场强度为1.0-2.5t(可以为1.0t、1.5t、2.0t、2.5t),充磁电流为50-100a(可以为50a、80a、100a),退磁电流为20-50a(可以为20a、30a、50a),成型压力为2-10mpa(可以为2mpa、5mpa、10mpa),成型压制密度为4.2-4.6g/cm3(可以为4.2g/cm3、4.4g/cm3、4.6g/cm3)。压制过程中充入惰性气体进行保护。更进一步地,钐钴磁体为圆环结构时,磁化方向为圆环结构的径向。
30.其中,模具2所用的材质为不锈钢,或耐温合金钢,或镍基耐高温合金,且打磨光滑,粗糙度在ra0.8以内。芯棒20固定在模具底部,压块21中心具有圆孔210,圆孔210直径比芯棒20直径小0.05-0.1mm。压头22位于压块的上方。
31.(5)两次烧结及回火、将成型材料烧结、回火,得到钐钴磁体。
32.上述步骤中,将模具和成型材料构成的整体(也就是说,成型材料不从模具中取出)放入烧结炉进行第一次烧结,进行第一次烧结时,在300℃、500℃分别进行保温(也就是说,第一次烧结在300℃、500℃设置两个保温平台),以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体。然后升温至1150-1200℃(可以为1150℃、1180℃、1200℃),充入20-40kpa(可以为20kpa、30kpa、40kpa)惰性气体(如氩气),保温1-4h(可以为1h、2h、4h)。工艺结束后,不开风机,随炉冷80℃以下,取出,分开模具和经过第一次烧结的成型材料。
33.进一步地,将经过第一次烧结的成型材料进行第二次烧结,进行第二次烧结时,烧结温度1180-1220℃(可以为1180℃、1200℃、1220℃),达到烧结温度充氩20-40kpa(可以为20kpa、30kpa、40kpa),保温2-3h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度为1150-1180℃(可以为1150℃、1160℃、1180℃),保温2-3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后,通过风机变频20-50hz(可以为20hz、30hz、50hz)风冷至200-400℃(可以为200℃、300℃、400℃),关闭风机,随炉冷至80℃以下(可以为80℃、70℃、50℃),取出经过第二次烧结的成型材料。
34.更进一步地,将经过第二次烧结的成型材料以2-10℃/min(可以为2℃/min、5℃/min、10℃/min)速率快速升温至800-850℃(可以为800℃、820℃、850℃)进行回火,保温4-20h(可以为4h、10h、20h),然后以0.5-1.5℃/min(可以为0.5℃/min、1.0℃/min、1.5℃/
min)降温至400℃,保温2-10h(可以为2h、6h、10h),保温结束后,随炉冷至80℃,回火结束,取出。
35.本技术还提供了一种钐钴磁体,包括:15-18wt%fe、5-6.5wt%cu、48-51wt%co、2.5-3.3wt%zr和24.5-27wt%sm。
36.下面结合具体实施例进行详细说明:
37.实施例1
38.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
39.具体制备过程如下:
40.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
41.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
42.成型:圆环尺寸为d75*d45*60,磁化方向为径向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护,成型结束后把带圆环磁体的模具整体放入烧结炉中;
43.两次烧结及回火:第一次烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;升温至1150℃,充入20kpa惰性气体,保温2h,工艺结束后不开风机,随炉冷80℃以下,取出分开模具与钐钴圆环磁体。钐钴圆环磁体按照正常烧结工艺进行第二次烧结,烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
44.实施例2
45.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
46.具体制备过程如下:
47.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
48.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
49.成型:圆环尺寸为d70*d45*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护,成型结束后把带圆环磁体的模具整体放入烧结炉中;
50.两次烧结及回火:第一次烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;升温至1150℃,充入
20kpa惰性气体,保温2h,工艺结束后不开风机,随炉冷80℃以下,取出分开模具与钐钴圆环磁体。钐钴圆环磁体按照正常烧结工艺进行第二次烧结,烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
51.实施例3
52.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
53.具体制备过程如下:
54.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
55.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
56.成型:圆环尺寸为d75*d50*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护,成型结束后把带圆环磁体的模具整体放入烧结炉中;
57.两次烧结及回火:第一次烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;升温至1150℃,充入20kpa惰性气体,保温2h,工艺结束后不开风机,随炉冷80℃以下,取出分开模具与钐钴圆环磁体。钐钴圆环磁体按照正常烧结工艺进行第二次烧结,烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
58.实施例4
59.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
60.具体制备过程如下:
61.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
62.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
63.成型:圆环尺寸为d75*d55*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护,成型结束后把带圆环磁体的模具整体放入烧结炉中;
64.两次烧结及回火:第一次烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残
留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;升温至1150℃,充入20kpa惰性气体,保温2h,工艺结束后不开风机,随炉冷80℃以下,取出分开模具与钐钴圆环磁体。钐钴圆环磁体按照正常烧结工艺进行第二次烧结,烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
65.实施例5
66.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
67.具体制备过程如下:
68.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
69.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
70.成型:圆环尺寸为d65*d30*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护,成型结束后把带圆环磁体的模具整体放入烧结炉中;
71.两次烧结及回火:第一次烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;升温至1150℃,充入20kpa惰性气体,保温2h,工艺结束后不开风机,随炉冷80℃以下,取出分开模具与钐钴圆环磁体。钐钴圆环磁体按照正常烧结工艺进行第二次烧结,烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
72.实施例6
73.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
74.具体制备过程如下:
75.熔炼:原料按照顺序加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
76.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
77.成型:圆环尺寸为d75*d45*70,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护,成型结束后把带圆环磁体的模具整体放入烧结炉中;
78.两次烧结及回火:第一次烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;升温至1150℃,充入20kpa惰性气体,保温2h,工艺结束后不开风机,随炉冷80℃以下,取出分开模具与钐钴圆环磁体。钐钴圆环磁体按照正常烧结工艺进行第二次烧结,烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
79.对比例1
80.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
81.具体制备过程如下:
82.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
83.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
84.成型:圆环尺寸为d75*d45*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护;压制完成后把圆环磁体放入塑料袋进行真空封装,然后进入等静压,220mpa下保压10min,保压结束后缓慢释放压力,剥除塑料袋,得到成型毛坯。
85.烧结及回火:烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
86.对比例2
87.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
88.具体制备过程如下:
89.熔炼:原料按照fe-cu-co-zr-sm顺序加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
90.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
91.成型:圆环尺寸为d70*d45*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中
充入惰性气体进行保护;压制完成后把圆环磁体放入塑料袋进行真空封装,然后进入等静压,220mpa下保压10min,保压结束后缓慢释放压力,剥除塑料袋,得到成型毛坯。
92.烧结及回火:烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
93.对比例3
94.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
95.具体制备过程如下:
96.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
97.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
98.成型:圆环尺寸为d75*d50*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护;压制完成后把圆环磁体放入塑料袋进行真空封装,然后进入等静压,220mpa下保压10min,保压结束后缓慢释放压力,剥除塑料袋,得到成型毛坯。
99.烧结及回火:烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
100.对比例4
101.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
102.具体制备过程如下:
103.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
104.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
105.成型:圆环尺寸为d75*d45*60,径向为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.4g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护;压制完成后把圆环磁体放入塑料袋进行真空封装,然后进入等静
压,220mpa下保压10min,保压结束后缓慢释放压力,剥除塑料袋,得到成型毛坯。
106.烧结及回火:烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到圆环磁体。
107.对比例5
108.本实施例中,原料以重量百分比计:sm 25.5%;co 51%;cu 5.5%;zr 2.5%;fe 15.5%。
109.具体制备过程如下:
110.熔炼:原料加入真空熔炼炉中,抽真空至0.1pa及以下,充入惰性气体使真空度为-0.05mpa,加大熔炼功率使原料熔化,原料全部熔化,熔炼温度为1480℃,继续精炼2min后,将熔液浇入通循环水或冷冻水的宽度为25mm的紫铜板冷凝模中进行冷却。
111.制粉:将铸锭进行粗破后,进入气流磨进行制粉,气流磨内氧含量《100ppm,研磨压力为0.45mpa,得到的粉末粒度为4.5μm。
112.成型:毛坯尺寸为82*80*65,82为磁化方向,成型压力6mpa,成型压制密度4.2g/cm3,在强度为1.5t、充磁电流为80a、退磁电流为30a的磁场中进行取向,压制过程中充入惰性气体进行保护;压制完成后把圆环磁体放入塑料袋进行真空封装,然后进入等静压,220mpa下保压10min,保压结束后缓慢释放压力,剥除塑料袋,得到成型毛坯。
113.烧结及回火:烧结在300℃、500℃设置两个保温平台,以除去毛坯内残留的气体,水分,有机物或c、h、o化合物以及物理吸附状态的气体;烧结温度1210℃,达到烧结温度充氩20kpa,保温2h,以让材料致密,烧结结束后固溶,固溶温度1180℃,保温3h,以让材料的结构更加均匀,固溶结束后通过风机变频20hz风冷至200℃,关闭风机,随炉冷至80℃以下取出磁体。然后以5℃/min速率快速升温至850℃进行回火,保温10h,然后以0.7℃/min降温至400℃,保温4h,保温结束后随炉冷至80℃,回火结束后取出,得到方块磁体。方块磁体进行线切割-立磨-磨外圆-套内孔-磨内孔,得到d75*d45*60圆环磁体。
114.为了验证本技术实施例提供的钐钴永磁合金的性能,将上述实施例1-6及对比例1-5制得的磁体,外观完好比例性能结果如下表1:
[0115][0116]
从表1可以看出,实施例1-6中的圆环磁体的外观完好比例明显高于对比例1-4,而对比例5在加工过程中碎裂比例为6/6,说明方块毛坯做圆环产品,在加工段合格率非常低。通过实施例1-6及对比例1-5,此发明方法能显著提高磁体的外观完好率,特别是外径与内径相差小于30mm,长度超过50mm的圆环,此方面方法能显著提高成品合格率。同时,由于实施例中两次烧结,使磁体中的相更均匀,杂相更少,其膝点矫顽力较对比例更高,特别是方块磁体切割的圆环,由于重量、体积大,在烧结后的快冷过程中,冷却速度更慢,其膝点矫顽力更低。
[0117]
以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解,本技术不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理,在不脱离本技术精神和范围的前提下,本技术还会有各种变化和改进,本技术要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
[0118]
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对本技术保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本技术作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术技术方案的实质和范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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