锡对烧结钕铁硼合金热处理行为的影响
热处理对钕铁硼速凝带母合金结构及烧结磁体性能的影响
热 处 理 对 钕 铁 硼 速 凝 带 母 合 金 结 构 及 烧 结 磁 体 性 能 的 影 响
马 诺 李 波 林 德 吴 建 民 王 新 林
( 铁研究 总院功能材料 所 钢 北 京 1 0 8 ) 0 0 1
摘
要
本 文 对 速 凝 铸 造 工 艺 制 备 的 钕 铁 硼 母 合 金 速 凝 带 进 行 等 温 热 处 理 , 验 表 明 , 处 理 后 的 速 凝 带 母 合 金 实 热
ABSTRACT St dy o he ef c fa ne i g srp c s l sa if r nta u ft fe to n aln t i a tal tdfe e nne ln e pe a u e o i e e Fe m a oy ai g t m r t r n sntr d Nd . B g— n t r e te nd m ir sm c u e fsrp c s lo si r e e Afe s t r a n ai g, ir s r c u e t i a t e s p op ri a c o t t s o ti a ta ly sp e nt d. t rio he m la ne ln m c o t u t r ofsrp c s s r s s al s a e c n d, h ih d p s tt ge h r a d fne s e ansa em e ge o t r h a ne i r p ri f l oy r ha ge t e rc N ha ege o t e , n i he tgr i r r d t ge he T e m g tc p o e te o s snt r d Nd e m a nes p e a e s t e a ne ln srp c s lo sa bo t90 C a ea a e l m p ov d. i e e F B g t r p r d by i h r lan aig t i a ta ly ta u 0" o m r pp r nty i r e KEY ORD S sn e e Fe ma e s, ti a ta ly W it r d Nd B gn t srp c s lo s
烧结钕铁硼生产工艺
烧结钕铁硼生产工艺
烧结钕铁硼是一种高性能的永磁材料,由于其独特的物理性能,广泛应用于电机、发电机、音响设备等领域。
下面将介绍烧结钕铁硼的生产工艺。
首先,烧结钕铁硼的生产工艺主要包括原料准备、烧结、热处理和表面处理几个关键步骤。
原料准备:烧结钕铁硼的主要原料有粉末钕铁硼合金、过渡金属和添加剂。
首先,将粉末钕铁硼合金按一定比例混合,然后加入适量的过渡金属和添加剂,将其进行机械合金化处理,使各个元素均匀分布。
烧结:将混合好的粉末钕铁硼合金放入熔融锅中进行熔炼,然后将熔融的钕铁硼合金注入水冷铸型,形成初始磁性体。
然后将初始磁性体进行细碎、筛分和磁分选,得到所需的粉末。
热处理:将得到的钕铁硼粉末进行精细磨碎,并加入适量的添加剂。
然后,将其放入高真空下,进行低温热处理,消除内部应力,提高烧结体的致密性和磁性能。
烧结:将经过热处理的钕铁硼粉末填充到模具中,然后将其放入烧结炉中进行烧结。
在烧结过程中,通过控制温度和时间,使粉末颗粒互相结合,形成致密的烧结体。
烧结过程中,还需要进行压力变化处理,以进一步提高烧结体的致密度。
表面处理:烧结钕铁硼的表面常常需要进行镀层处理,以提高
其耐腐蚀性和机械强度。
常见的表面处理方法有镀镍、镀锌、镀锡等。
此外,还可根据实际需要对材料进行研磨、切割等工艺处理。
综上所述,烧结钕铁硼生产工艺包括原料准备、烧结、热处理和表面处理几个关键步骤。
通过这些工艺步骤,可以制备出具有优异物理性能的烧结钕铁硼材料。
随着技术的不断改进和创新,烧结钕铁硼的生产工艺也将不断提高,以满足不同领域对高性能永磁材料的需求。
烧结钕铁硼论文:添加润滑剂对烧结钕铁硼磁体性能的影响
烧结钕铁硼论文:添加润滑剂对烧结钕铁硼磁体性能的影响摘要:当前时期下,我国的烧结钕铁硼的利用十分广泛和普遍,其经济价值也是与日俱增。
人们也开始对烧结钕铁硼进行了广泛地关注,研究者的研究也十分的广泛。
对于烧结钕铁硼而言,其经济价值的重要体现就在于它的磁性。
那么,运用烧结钕铁硼制作的磁体,研究者就发现,将烧结钕铁硼制作磁体的过程中添加润滑剂可以在很大程度上影响烧结钕铁硼磁体的性能。
本文就是将添加润滑剂之后的烧结钕铁硼磁体性能发生的变化进行着重的阐述。
关键词:润滑剂;烧结钕铁硼;磁体;性能;影响0 引言钕铁硼稀土永磁材料因优异的磁性能和良好的性价比, 已广泛地应用于电子、电力、机械、医疗器械等领域, 与人们的现代生活息息相关, 是现代高新技术产业中重要而不可缺少的材料。
烧结钕铁硼的主要化学成分为:nd—fe—b,由于自身化学成分的特殊性,它被广泛地应用于实际,成为重要的金属功能材料,其中其由于具有良好的磁性,因此被技术人员称为“磁王”。
烧结钕铁硼永磁体作为第三代磁性材料,其最大的磁能积可以达到40mgoe,为第一代磁性材料的10倍左右,为第二代磁性材料的5倍左右。
正是由于烧结钕铁硼永磁体的高磁能积,当前已经逐步取代了第一、二代磁性材料,并得到了广泛地应用,近年来,也有很多研究者开放了高性能的烧结钕铁硼材料,越来越受到人们的关注,市场需求量也是与日俱增。
烧结nd—fe—b磁体的应用可分为3类:(1)高技术领域中应用的高档磁体;(2)传统用途的中档磁体;(3)一般应用的低档磁体。
日本生产钕铁硼磁体的原材料主要来自我国,这表明我国所生产的原材料的性能达到了生产高性能钕铁硼磁体的要求!但在高性能钕铁硼磁体的制备工艺技术方面,我国同日本相比存在很大的差距。
因此,我们应在生产工艺方面开展研。
本文就是将添加润滑剂之后的烧结钕铁硼磁体性能发生的变化进行着重的阐述,目的是为了能够提高我国烧结钕铁硼磁体的生产工艺,与国际接轨,提高产品的性能。
Sn对烧结钕铁硼合金高温磁性能的影响及机制分析_张正富
文章编号:100520299(2000)022*******Sn对烧结钕铁硼合金高温磁性能的影响及机制分析张正富,黄伯云,周科朝,左铁镛(中南工业大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙410083)摘 要:研究了Sn对三元NdFeB合金和含Dy、Al的钕铁硼合金高温磁性能的影响.发现添加Sn在所有成分系统中,都能显著降低磁通不可逆损失.但是,Sn只对含Dy合金的矫顽力热稳定性有明显改善作用.从微磁学角度分析表明,对于三元NdFeB合金,不可逆损失减小的原因是Sn改善了显微组织,从而降低了合金内部的局部退磁场.而对于含Dy的合金,掺杂Sn使局部退磁场减小及矫顽力热稳定性改善,两者都对磁通不可逆损失降低有贡献.NdDyFeBSn合金矫顽力热稳定性改善的根本原因,仍然是局部有效退磁因子因掺杂Sn而减小.关键词:NdFeB磁体;掺杂;磁性能;稳定性中图分类号:T M271 文献标识码:A E ffect of Sn on stability of magnetic properties of NdFeB atelevated temperature and analysis of mechanismZH ANG Zheng2fu,H UANG Bai2yun,ZH OU K e2chao,Z UO T ie2y ong(S tate K ey Laboratory for P owder Metallurgy,Central S outh University of T echnology,Changsha410083,China)Abstract:Magnetic properties of sintered NdFeB with addition of Sn,Dy and Al were investigated with VS M and hysteresis ograph at various tem peratures.Irrevesible losses of magnetic flux are reduced apparently by doping with Sn.H owever,only coercivity stabilities of alloys doped with Sn are im proved.A fter analyzing with micromagnetic m odel,we find the reduction of effective demagnetization factor for NdFeBSn results in decrement of its Lirr.As for alloys doped with Sn,both reduction of N eff and im provement of coercivity stability contribute to decremetn of mag2 net′s Lirr.Essentially,the im provement of coercivity stability of NdDyFeBSn benefits from reduction of N eff.K ey w ords:NdFeB magnet;dopant;magnetic property;stability 钕铁硼合金具有优异的永磁性能,现已广泛用于微特电机、磁传动、磁分离等技术领域.但是,三元NdFeB合金具有较大的剩磁温度系数和矫顽力温度系数,妨碍了合金在较高温下正常工作.对于钕铁硼的大多数高温应用场合,矫顽力稳定性是限制其使用温度范围的主要因素[1].添加Dy、G a、V、Nb等元素[2,3]能有效地减小矫顽力温度系数,降低磁通不可逆损失.但是,这些元素的添加往往导致剩磁大幅降低.Velices2 cu[4]和桥本信也[5]等发现,Sn能显著改善Nd2收稿日期:1999-07-23作者简介:张正富(1967-),男,博士生.DyFeAlB合金的矫顽力热稳定性、降低磁通不可逆损失.桥本等用约0.1%Sn就使合金工作温度提高50℃,而对剩磁几乎无影响.下面进一步探讨Sn改善磁性能热稳定性的作用与Dy、Al的关系,并分析热稳定性改善的机制.1 实验方法 合金制备工艺见文献[6],成分见表1.开路磁通不可逆损失用感应线圈和DGY2B多功能永磁参量仪测.样品切割成Φ10×7,每个温度点保温约2h.高温磁滞回线用LD J9600型振动样品磁强计(VS M)测量,样品尺寸Φ2×4.用日立H9000分析电镜和J E O L733电子探针分析显微组织.第8卷 第2期 材 料 科 学 与 工 艺 V ol.8 N o.2 2000年6月 MATERI A L SCIE NCE&TECH NO LOGY Jun. 2000表1 合金成分(w /%)T able 1 Constituents of alloys (w/%)样品Nd Dy Fe B AlSnN 33.665.3 1.1B 33.664.8 1.10.5A 33.665.19 1.10.11F 33.664.891.10.110.3D 31.9166 1.1K 31.9165.7 1.10.3G 128.5466.2 1.10.2G 228.5466.11.10.20.12 实验结果与讨论211 开路磁通不可逆损失测量开路磁通不可逆损失样品的室温性能见表2,表中H k 为内禀退磁曲线上μ0M r 下降10%所对应的外场,β3为退磁曲线方形度系数[7]:β3=(B H )maxB r22(1)开路磁通不可逆损失的计算公式为Lirr =B r (T 0)-B ′r (T 0)B r (T 0)×100%(2)式中B ′r (T 0)为经高温等温一定时间、再冷却到T 0温度后的剩磁.所分析合金在20~200℃范围内的开路磁通不可逆损失见图1.可见,虽然Nd 2FeBSn 合金在室温下的矫顽力低于三元NdFeB 合金,但是,在所有温度下,前者的开路磁通不可逆损失L i rr 都低于后者.NdFeAlB 合金中添加少量Sn(约0.3%),Lirr 也大幅减小;同样,在含Dy 的合金中,Sn 也能显著降低Lirr .图1 合金开路磁通不可逆损失随温度的变化Fig.1 T em perature dependeme of Lirr 对Dy 含量较高(4%),同时还含少量Al 的合金,Sn 降低Lirr 的作用最为显著.含有Sn 的合金G 20,室温下矫顽力仅比不含Sn 的合金G 10高约39.8kA/m ,两者退磁曲线方形度系数β3相当.但是,前者直到125℃开路磁通不可逆损失Lirr 仍为0,到175℃Lirr 还小于3%;而后者在150℃,Lirr 已大于3%.按Lirr <5%的温度作为工作温度上限,则含Sn 合金G 20的工作温度比G 10提高约30℃.表2 测量开路磁通不可逆损失样品的室温磁性能T able 2 Magnetic flux properties of irreversible loss samples measured at ambient temperature样品B r /TH ci /mA ・m -1H k /mA ・m -1(BH )max /k J ・m -3β3/%N 01.210.7560.652270.692.89B 0 1.150.7160.613246.793.76A 0 1.190.7160.621258.691.80F 0 1.150.7880.716250.793.76D 0 1.240.7160.652278.591.05K 0 1.180.7440.652248.389.63G 10 1.15 1.389 1.114250.794.45G 201.141.4321.146243.594.18212 矫顽力的热稳定性图2是N 、B 、A 、F 、D 、K 合金的矫顽力与温度关系.矫顽力平均温度系数用下式计算:βH C =H ci (T )-H ci (T 0)H ci (T 0)・(T -T 0)×100%(3) 20~250℃内计算所得的平均矫顽力温度系・66・ 材 料 科 学 与 工 艺 第8卷数见表3.可见,N、B、A、F样品的矫顽力随温度升高下降速率几乎一样.而含Dy的合金添加Sn后,矫顽力温度系数在整个温度范围内都有明显下降.说明要在Dy存在情况下,Sn改善矫顽力热稳定性的作用才能充分发挥.这与Dy在合金中能抑制Sn的负面效应有关[8].表3 20~250℃的平均矫顽力温度系数(%/℃)T able3 Average coefficients of coercivity between20℃and250℃(%/℃)t/℃N B A F D K 20~50-0.934-0.995-0.887-0.799-0.950-0.700 20~75-0.812-0.83720~100-0.707-0.707-0.685-0.670-0.772-0.635 20~125-0.643-0.63120~150-0.559-0.575-0.553-0.556-0.607-0.554 20~175-0.528-0.52520~200-0.483-0.481-0.474-0.479-0.507-0.465 20~225-0.443-0.44720~250-0.413-0.412-0.414-0.418-0.400图2 合金矫顽力与温度的关系Fig.2 C orrelation of H ci vs.t213 掺杂Sn后合金磁性能热稳定性改善的机制按照K ronmüller的微磁学矫顽力理论,磁体反磁化核形核场为[9]H N=αK H Nmin-N eff M s(4)式中H Nmin为取向最不利的晶粒的形核场,M s为饱和磁比强度,αK为反映晶粒表面缺陷对形核场影响程度的参数,N eff为局部有效退磁因子.用式(4)拟合不同温度下的矫顽力实验值,可求得参数αK 和N eff,见表4[8].由表可见,Sn能减小NdFeB及NdDyFeB合金的局部有效退磁因子N eff.原因是Sn能减少合金晶粒的尖锐棱、角,且改善富Nd相与基体2∶14∶1的润湿性(图3、图4).表4 合金的微磁学参数T able4 M icrostructural parameters of alloys 参 数N B A F D K αK0.7640.7060.7740.8070.8740.818 N eff 1.297 1.203 1.290 1.343 1.540 1.347图3 K合金的扫描电镜像Fig.3 SE M image for alloy K图4 K合金的透射电镜像(含Sn的富Nd相与基体润湿得较好)Fig.4 TE M image for alloy K(Wettability between matrix and Nd2rich phase containing Sn is better)・76・ 第2期 张正富,等:Sn对烧结钕铁硼合金高温磁性能的影响及机制分析 开路磁通不可逆损失,是由于磁体内部局部磁化状态不稳定的区域,在自身退磁场作用下发生磁化不可逆反转造成的.在三元NdFeB 中掺杂Sn ,可降低局部有效退磁因子N eff ,这样也就降低了作用于磁化不稳定区的局部有效退磁场.因而,磁化反转几率降低.这就是合金B 的Lirr 减小的原因.对于合金F ,它在室温下的矫顽力明显比不含Sn 的合金A 高.虽然它的矫顽力热稳定性与A 合金相当,但在较高温下,其反磁化势垒仍然比A 高.所以,含Sn 合金F 的Lirr 也降低.含Dy 、Sn 的K 合金相对于只含Dy 的D 合金,其局部有效退磁因子N eff 明显减小,且矫顽力热稳定性有显著改善.从而,K 合金内部局部退磁场得到减小,在较高温下其反磁化势垒也较高.因此,K 合金的Lirr 相对于D 合金明显减小.下面分析矫顽力热稳定性改善的机制.由微磁学分析可知,合金在20~150℃的反磁化过程由形核控制[8].将式(4)代入式(3)得βH C=αK H N min (T 2)-N eff M s (T 2)αK H N min (T 1)-N eff M s (T 1)-1×1T 2-T 1×100%.(5)在20℃和150℃时,HN min 分别为3.198mA/m 和2.106mA/m ;μ0M s 分别为1.61T 和1.36T [8].将它们代入式(5)可计算得出βH C 对αK 和N eff 的依赖关系,如图5.可见,N eff 减小或αK 增大都能减小βH C 、改善矫顽力热稳定性.图5 矫顽力温度系数βH C与αK 和N eff 的关系Fig.5 C orrelation of βH Cvs.αK and N eff K 合金与D 合金相比,N eff 明显减小,从而使βH C 也明显减小.Kronm üller 强调指出,对于Nd 2Fe 14B 相,由于其磁晶各向异性常数K 1随温度升高下降的速率远大于M s ,故在较高温下,退磁场对矫顽力的影响将更显著[10].分析结果与K ronm üller 的结论一致.然而,在三元NdFeB 中掺杂Sn ,虽然N eff 也减小,但是,αK 也明显减小.合金B 的矫顽力热稳定性没得到明显改善,原因是αK 减小对矫顽力热稳定性的危害超过了N eff 减小产生的有益作用.同样,由上述计算分析可知,NdFeAlBSn 合金相对于添加Sn 前,矫顽力热稳定性没有明显改善是N eff 增大的结果.在150℃以上,由微磁学分析可知,合金矫顽力由畴壁钉扎控制[8].而在钉扎情况下,合金矫顽力热稳定性更好[11].钉扎场公式为H c =2K 1μ0M s ・2δB3πr 0-N eff M s (6)式中,δB 为畴壁厚度,r 0为钉扎中心尺寸.用式(6)拟合150℃以上的矫顽力数据,可求得合金钉扎中心尺寸r 0[8].对K 合金和D 合金,r 0分别为6nm 和11nm.在150~250℃,畴壁厚度δB ≈4.5nm.因此,含Sn 的合金K 中形成的钉扎中心比D 合金的钉扎中心更为有效[12].从而,150℃以上K 合金矫顽力热稳定性改善的原因是,掺杂Sn 后合金中形成了更为有效的钉扎中心.3 结论 (1)在三元NdFeB 合金或含Dy 、Al 的合金中,Sn 都能降低开路磁通不可逆损失.而掺杂Sn 于含Dy 的合金中,能明显改善矫顽力热稳定性.(2)NdFeBSn 合金开路磁通不可逆损失Lirr降低的原因是,掺杂Sn 降低了合金内部的局部有效退磁场;对于NdFeAlBSn 合金,Lirr 降低则是由于Sn 提高了合金的室温矫顽力;而对于NdDyFeB 2Sn 合金,Sn 使N eff 减小,同时还使矫顽力热稳定性得到改善,两者都促使Lirr 得到减小.(3)NdDyFeBSn 合金矫顽力热稳定性得到改善的根本原因,仍然是掺杂Sn 减小了局部有效退磁因子N eff .・86・ 材 料 科 学 与 工 艺 第8卷参考文献:[1]HIROS AW A S,H ANAKI A,T OMIZ AW A H.Current sta2tus of Nd2Fe2B permanent magnet materials[J].Physica B,1990,164:117.[2]T OK UNAG A M,K OG URE H,E NDOH M.Im provementof thermal stability of Nd2Dy2Fe2C o2B sintered magnets byadditions of Al,Nb and G a[J].IEEE T rans Magn,1987,23(5):2287.[3]TE NAUD P,VI A L F,S AG AW A M.Im proved corrosionand tem perature behaviour of m odified Nd2Fe2B magnets[J].IEEE T rans Magn,1990,26(5):1930.[4]SCHREY P,VE LICESC U M.In fluence of Sn additions onthe magnetic and microstructural properties of Nd2Dy2Fe2Bmagnets[J].J Magn Magn Mater,1991,101:47. 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[12]K RONMΒLLER H.Theory of magnetic hardening mecha2nisms in RE2C o magnets[A].In:Pan X iaoshou,Y u Chengzhou,eds.Proceedings of the7th International w orkshop on rare2earth2cobalt permanent magnets and their application[C].Beijing:China Academic Publishers,1983,339.(责任编辑:张积滨)・96・ 第2期 张正富,等:Sn对烧结钕铁硼合金高温磁性能的影响及机制分析 。
烧结钕铁硼磁体扩散热处理工艺与性能研究
2020年第8期一、研究背景烧结钕铁硼永磁材料是当前磁性能最高、应用最广的一类永磁材料[1]。
然而普通烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力相对较低,不能满足永磁电机、高灵敏度传感器等领域的应用需求。
添加重稀土Dy 元素是当前获得高矫顽力烧结钕铁硼材料的主要方法,有关研究表明:无论是合金熔炼时直接添加金属Dy [2],还是通过双合金的形式添加富Dy 的辅合金粉末[3-5],在经过高温熔炼或高温烧结时,Dy 元素会进入主相晶粒内部,形成饱和磁化强度较低的(NdDy)2Fe 14B 相,导致磁体剩磁的显著降低。
本文利用扩散热处理工艺,在相对较低的温度下将Dy 元素引入磁体内部,在提高磁体矫顽力的同时,磁体的剩磁几乎不受影响。
二、实验方法将烧结致密的烧结钕铁硼磁体样品分为两组,一组进行不同温度、不同时间的扩散热处理(埋在DyHx 粉末中热处理),另一组不进行扩散,只进行与前一组温度和时间相同的热处理。
研究了扩散热处理时间对磁体磁性能的影响,利用XRD 测试了扩散热处理前后磁体物相组成的变化,利用SEM 观察了扩散热处理后磁体内部Dy 元素的分布。
三、研究结果表1给出了真空热处理和DyHx 扩散热处理后磁体的磁性能。
由表1可以看出,相比真空热处理磁体,扩散热处理磁体的矫顽力cj 提高了1.85kOe ,增幅为14.2%,剩磁r 降低了0.05kGs ,降幅<0.5%,最大磁能积()max 基本不变。
热处理工艺为900℃×4h+500℃×4h 。
根据热力学理论,温度越高,原子热运动越剧烈,原子扩散速度越快。
图1给出了在不同温度下扩散热处理后磁体的退磁曲线。
由图1可以看出,相比烧结态样品,所有温度的扩散热处理都提高了磁体的矫顽力,而且随烧结钕铁硼磁体扩散热处理工艺与性能研究文/刘友好查善顺(安徽大地熊新材料股份有限公司)摘要:将烧结钕铁硼磁体埋入DyHx 粉末中进行扩散热处理,研究了扩散热理对磁体磁性能、微观结构、物相组成和耐温性的影响。
烧结钕铁硼磁体
添加合金元素对烧结钕铁硼磁体的影响1、合金元素的种类合金元素的添加对钕铁硼磁体的矫顽力和温度稳定性有着重要影响。
元素进入基体相中的形式为掺杂或者取代。
取代元素要取代四方相中的原子,它可以提高主相的矫顽力,但生成的软磁性相会降低磁体的最大磁能积和剩余磁通密度。
其取代的原子种类有Nd 和Fe。
Nd 的取代元素有Dy、Pr、Sm 等。
Fe取代元素有Co、Ni、Cr 等,它们会影响硬磁性相的结构、内禀磁性及磁体的宏观磁性等。
掺杂元素不取代四方相中的原子,以脱溶物的形式分布于硬磁性四方相内部,也可能在四方相晶粒边界形成新的相,从而取代以前的富Nd 相或富B 相,达到改善硬磁性晶粒的边界微结构的目的。
2、提高烧结NdFeB 永磁材料矫顽力的合金元素Dy 元素是一类重要的添加元素,它能显著提高烧结钕铁硼永磁体的矫顽力。
Nb 提高矫顽力的主要原因是Nb 抑制晶粒生长,细化晶粒,隔离晶粒耦合。
Ga 可以减少富Nd 相与T1相的湿润角,抑制T1的长大,使T1相界面缺陷密度减少,反磁化畴在界面形核困难。
Al 元素也能提高磁体的矫顽力。
3、提高NdFeB 工作温度的合金元素Co 主要存在于主相和富Nd 相中。
Co 元素有提高Tc 和降低可逆损失的作用,但Co 含量高于20at%时,会降低矫顽力。
目前耐热烧结NdFeB磁体中Co的添加量均在10at%左右。
Ga 代替Fe 将影响磁性原子的交换作用,使正交换作用增强,Tc 上升,并减少hirr,提高温度稳定性。
Ga 对提高矫顽力和降低不可逆损失优于其它20 多种元素,Ga 与Nb 或W 联合加入可改善方形度,且可获得相当低的不可逆损失。
用Nb 取代部分Fe,可改善温度稳定性。
Dy 对确保较高温度下的耐热性,是必不可少的元素。
添加Sn 能显著降低磁通不可逆损失。
Sn 主要分布在富Nd 相中,不能细化晶粒。
Sn 能少量溶于Nd2Fe14B 相中,使居里温度Tc 提高。
Si 有使居里温度提高的作用。
烧结钕铁硼磁钢表面处理
烧结钕铁硼磁钢表面处理 烧结钕铁硼永磁材料是一种化学活性强的粉末材料,其特性硬而脆,易被氧化腐蚀。
目前采取的最有效办法就是表面防护层,但钕铁硼表面由于存在磨削加工时产生的恶化层和密度化不完全而产生的空孔、氧化相等。
其表面处理必须采取必要的前处理和适当的电镀工艺。
钕铁硼表面容易出现锈蚀,比如:钕铁硼永磁材料居里温度点低,温度特性差,化学活性强,硬而脆、易被粉化、氧化腐蚀;钕铁硼烧结永磁体表面在磨削加工时产生的恶化层和密度化不完全而产生的空孔、氧化相等;钕铁硼表面采取适当且适合的表面处理,NdFeB是多相结构,不同相的电位差大,致使磁体本身成为电位电池,酸性环境则加速其锈蚀;对钕铁硼表面进行钝化处理,钝化工艺简单,好控制,其表面形成致密钝化膜后能加强抗腐蚀能力;表面电镀处理步骤:除油脱脂→水洗→5%硝酸酸洗→超声波水洗→水洗→水洗→MJ670钝化→水洗→水洗→电镀锌镍、电泳。
经可靠性验证,该工艺镀锌,盐雾可达140小时以上。
表面钝化处理步骤:除油脱脂→水洗→5%硝酸酸洗→超声波水洗→水洗→水洗MJ685活化→水洗→水洗→MJ670钝化→水洗→水洗→吹干烤干。
经可靠性验证,该工艺处理的钕铁硼表面色泽为均匀银白色,不掉灰,盐水检验2小时以上。
HD氢化粉碎法及优缺点钕铁硼HD氢化粉碎法只适用于能氢化的金属或合金的粗破碎和中磨,进料尺寸100—0.1MM,出粉粒度:10-1000UM,对于储氢合金Ni-HM电池负极材料所需粉末,此粒度已满足实用要求。
钕铁硼永磁体的粉末粒度应为3-5UM,须气流磨细磨处理。
氢化破碎(HD)法是吸氢晶格膨胀及脱氢还原细化粒径,且吸氢或脱氢是可逆的化学反应过程,物理化学反应存在其化学成分及磁性的改变。
NdFeB吸氢,生成的氢化物晶格膨胀,并生成热,化学过程;胀的内应力使NdFeB晶体产生裂纹变成疏松体为物理现象,两都同时进行;加温脱氢处理,大部分主相氢化物变回原来的Nd2Fe14B粉体,部份残留富Nd相氢化物需深度处理。
烧结钕铁硼sc片热处理后微观组织变化及评价
23烧结钕铁硼SC片热处理后微观组织变化及评价蓝琴(厦门钨业股份有限公司, 福建 厦门 361009)【摘要】本文研究了烧结钕铁硼SC片经过不同条件热处理后微观组织的变化,开发一种SC片富Nd相评价方法。
结果表明:SC片热处理后富Nd相发生变化,通过分析富Nd相的形貌、成分和体积比,可以确定最佳的SC片热处理条件,采用最佳条件热处理的SC片可以获得高性能的烧结磁体。
【关键词】SC片热处理 富Nd相评价 磁性能Microstructure Evaluation of Strip Casting Flakes After Annealingin Nd-Fe-B Sintered MagnetsLan Qin(Xiamen Tungsten Co., Ltd., Xiamen 361009, Fujian)【Abstract】This article investigated the influence of annealing on microstructure of SC flakes in Nd-Fe-B sintered magnets, and developed an evaluation method for Nd-rich phase of strip casting flakes. The results showed that microstructure of SC flakes changed with different annealing processes. The optimum process could be found by analyzing the morphology, composition and volume ratio of Nd-rich phase. High performance sintered magnets could be prepared by using SC flakes with optimum annealing process.【Key words】SC flakes annealing; Nd-rich phase evaluation; magnetic properties前言烧结NdFeB磁体自问世以来成为发展最快的稀土永磁材料,由于具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,在世界范围内迅速掀起一股研究热潮。
《烧结钕铁硼磁体稀土资源的综合利用及热稳定性研究》范文
《烧结钕铁硼磁体稀土资源的综合利用及热稳定性研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,稀土元素在众多领域中发挥着越来越重要的作用。
其中,烧结钕铁硼磁体作为稀土永磁材料的重要代表,其性能的优劣直接关系到电子信息、新能源汽车、风电等领域的进步。
因此,对烧结钕铁硼磁体稀土资源的综合利用及热稳定性进行研究,不仅有助于提高其性能,也具有深远的实际意义。
二、烧结钕铁硼磁体的稀土资源综合利用1. 资源概述烧结钕铁硼磁体主要使用的稀土元素为钕和铁,以及少量的硼等元素。
这些元素主要从稀土矿石中提取,然后通过特定的工艺制成磁体。
在这个过程中,对稀土资源的综合利用显得尤为重要。
2. 综合利用策略(1)优化稀土元素配比:通过调整钕、铁等元素的配比,可以优化烧结钕铁硼磁体的性能。
例如,增加钕的含量可以提高磁体的矫顽力,而适量的铁则能提高磁体的饱和磁化强度。
(2)回收再利用:在磁体制备和使用的过程中,会产生一些废料和边角料。
这些废料经过回收和再处理,可以再次利用,不仅可以节约资源,还可以减少环境污染。
(3)深加工:通过深加工技术,可以将稀土元素应用于更多领域,提高其附加值。
例如,利用稀土元素的发光性能,制备高亮度的LED灯等。
三、热稳定性研究1. 热稳定性的重要性烧结钕铁硼磁体的热稳定性直接影响到其在实际应用中的性能表现。
热稳定性好的磁体在高温环境下仍能保持良好的磁性能,而热稳定性差的磁体则可能发生退磁、磁性丧失等现象。
2. 影响热稳定性的因素(1)合金成分:合金中各元素的配比和含量对热稳定性有重要影响。
例如,适量的硼可以增强合金的晶界强度,提高热稳定性。
(2)制备工艺:制备过程中的烧结温度、时间、气氛等都会影响磁体的热稳定性。
合理的工艺参数可以改善磁体的微观结构,从而提高其热稳定性。
(3)外部环境:外部环境如温度、湿度等也会对磁体的热稳定性产生影响。
例如,高温和高湿环境会加速磁体的老化,降低其热稳定性。
3. 提高热稳定性的措施(1)优化合金成分:通过调整合金中各元素的配比和含量,提高晶界强度和热稳定性。
甘肃烧结钕铁硼生产工艺
甘肃烧结钕铁硼生产工艺甘肃烧结钕铁硼是一种常见的稀土永磁材料,具有很高的磁能积和矫顽力,被广泛应用于电机、发电、电子通信等领域。
以下是甘肃烧结钕铁硼的生产工艺。
首先,选择合适的原材料。
甘肃烧结钕铁硼的原材料主要包括钕铁硼合金、稀土金属和添加剂等。
钕铁硼合金是关键原材料,其中钕的含量一般为28-32%,铁的含量为63-68%,硼的含量为1-1.5%,同时还含有少量的其他元素。
接下来,进行原材料的破碎和混合。
原材料首先经过破碎,将颗粒大小控制在一定范围内。
然后将各种原材料按照一定的比例混合均匀,这是保证烧结钕铁硼产品质量的重要步骤。
然后,进行烧结。
烧结是指将原材料在高温下加热,使其发生化学反应,形成致密的块状合金。
烧结过程一般分为预烧、还原和再烧三个阶段。
预烧是将原材料在较低温度下进行加热,使其初步结合。
还原是将预烧后的材料在高温下再次加热,并加入一定的还原剂,使铁的氧化物和钕的氧化物发生还原反应,生成钕铁硼合金。
再烧是对还原后的材料进行再次加热,使其致密化。
接着,进行磨矿和磁化处理。
烧结后的钕铁硼合金块需要进行磨矿,将其研磨成微细颗粒。
然后,将研磨后的微细颗粒进行磁化处理,使其具有一定的磁性。
最后,进行成型和包装。
磁化处理后的钕铁硼微细颗粒可以根据需要进行成型,一般采用压制、注模等方法。
成型后的产品进行清洗和包装,成品磁铁可以根据客户需求不同进行各种形状和规格的包装。
以上是甘肃烧结钕铁硼的生产工艺。
通过以上工艺流程,可以制备出高质量的烧结钕铁硼产品,满足不同领域的需求。
同时,要注意控制生产过程中的各项参数,确保产品质量和生产效率。
甘肃烧结钕铁硼的生产工艺还在不断改进和优化中,以适应市场需求的不断变化。
热处理工艺对材料磁性和导电性能的控制
热处理工艺对材料磁性和导电性能的控制热处理工艺是通过控制材料的加热和冷却过程,以改变材料的组织结构和性能。
在热处理过程中,材料的磁性和导电性能也会受到影响。
首先,我们来讨论热处理工艺对材料磁性能的控制。
对于铁磁材料来说,经过适当的热处理可以改变其磁性能。
常见的磁性材料有铁、镍、钴等,它们的磁性是由其中的原子磁矩相互作用而形成的。
在加热过程中,原子磁矩会发生重新排列,从而改变材料的磁性能。
例如,对于一种非常软磁的材料,例如钕铁硼磁铁,通过加热材料到其居里温度以上,可以使其磁性完全消失。
这是因为居里温度以上的高温会破坏材料内部的磁区,使其丧失磁性。
而在负磁性材料,例如反铁磁材料,通过适当的热处理工艺,也可以调整其磁性能。
其次,热处理工艺对材料导电性能也有一定的影响。
导电性是材料中电子在外电场作用下迁移的能力。
在材料的加热过程中,晶格结构会发生变化,从而影响材料的电子迁移能力。
例如,对于金属材料,通过加热可以提高其导电性。
这是因为加热会使材料的晶格结构变得更加有序,电子能更容易在材料中迁移,从而提高导电性能。
另一方面,对于半导体材料来说,通过特定的热处理工艺也可以控制材料的导电性能。
热处理可以调整半导体材料的杂质浓度和晶格结构,从而改变其导电性能。
总的来说,热处理工艺可以通过对材料的加热和冷却过程的控制,调整材料的组织结构和性能。
对于磁性材料来说,热处理工艺可以改变材料的磁性能,使其具备特定的磁性。
而对于导电性材料来说,热处理工艺可以提高材料的导电性能。
热处理工艺对材料磁性和导电性能的控制是通过改变材料的晶格结构、杂质浓度等方式实现的。
这种控制能力为材料的研发和应用提供了更多的可能性,促进了科技的发展。
除了可以通过热处理工艺来控制材料的磁性和导电性能,还可以进一步优化这些性能。
在热处理过程中,通过调整加热和冷却的速度以及持续时间,可以获得不同的材料结构和性能。
对于磁性材料来说,热处理可以改变晶格结构、磁区排列以及晶体尺寸等方面的性质。
烧结钕铁硼居里温度
烧结钕铁硼居里温度烧结钕铁硼合金是一种常见的强磁材料,被广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
它具有高矫顽力、高能量积和稳定的物理性能,其中一个重要的性能参数就是居里温度。
本文将详细介绍烧结钕铁硼居里温度及其影响因素。
居里温度是指在高于该温度时,磁性材料会从铁磁相(具有长程有序的磁矩排列)转变为顺磁相(磁矩随机排列)。
对于烧结钕铁硼合金来说,居里温度决定了它的使用温度范围和磁性能稳定性。
烧结钕铁硼合金中最重要的成分是钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)。
钕是一种强磁性材料,铁和硼则会增加磁力线的通道,提高材料的矫顽力和能量积。
烧结钕铁硼合金的制备过程主要包括粉末混合、烧结和热处理等步骤。
通过这些工艺步骤,钕、铁和硼的原子将在晶格中形成一种稳定的结构,从而在室温下保持高磁性能。
烧结钕铁硼合金的居里温度一般在310-400摄氏度之间。
其中,钕铁硼合金的居里温度主要取决于钕的含量。
钕的原子在晶格中形成了一个三维磁矩网格,能够有效地吸引磁力线并保持强磁性。
随着钕含量的增加,合金的居里温度也会相应提高。
当钕含量低于一定范围时,合金将失去铁磁相,从而导致磁性能的下降。
除了钕的含量,合金的晶体结构和微观结构也会影响居里温度。
烧结钕铁硼合金一般具有四相结构:Nd2Fe14B、α-Fe、α-Nd和ε-Nd. Nd2Fe14B相是合金中最重要的相,也是实现高磁性能的关键。
当温度升高时,合金中的这些相具有不同的热胀系数,导致热应力的产生。
热应力会破坏合金中的磁矩排列,使居里温度降低。
合金的微观结构也会影响居里温度。
对于烧结钕铁硼合金来说,晶粒尺寸和晶界结构都对居里温度有影响。
通常情况下,晶粒尺寸越小,晶界结构越清晰,居里温度越高。
这是因为小晶粒和清晰的晶界能够减少晶格缺陷和晶界缺陷对磁性能的影响,提高居里温度。
总之,烧结钕铁硼合金的居里温度是一个重要的性能参数,决定了材料的使用温度范围和磁性能稳定性。
居里温度的大小主要取决于钕的含量、合金的晶体结构和微观结构。
烧结高性能稀土钕铁硼磁体制备工艺分析
烧结高性能稀土钕铁硼磁体制备工艺分析发布时间:2021-03-17T02:25:00.395Z 来源:《中国科技人才》2021年第4期作者:张楠[导读] 现今,国外制造商具有生产N50,N52和N55品牌产品的能力,而我国的主要产品仍是N45以下的低档产品,产品的一致性和稳定性方面还存在很多问题。
甘肃稀土新材料股份有限公司甘肃白银 730922摘要:以钕铁硼(Nd-Fe-B)而言,其为第三代稀土永磁材料,存在着体积小,重量轻,磁通密度高,温度系数高和动态恢复特性好的特点。
它是迄今为止性价比最高的磁体,被称为“磁体之王”,广泛用于计算机行业和其他工业领域。
针对国产化设备制备高性能钕铁硼磁体产品一致性和稳定性不高这一行业焦点问题,以N52品牌磁体的生产过程为典型的测试示例,研究合金熔炼,氢破制粉,烧结和成型过程。
磁铁材料的关键控制参数会影响磁铁材料的微观结构和磁性能,总结其影响因素的一般规则,并对相关影响因素进行均衡的分析和讨论,然后提出总体思路和计划方案优化。
关键词:烧结高性能;钕铁硼磁;制备工艺1绪论现今,国外制造商具有生产N50,N52和N55品牌产品的能力,而我国的主要产品仍是N45以下的低档产品,产品的一致性和稳定性方面还存在很多问题。
为了解决这些问题,国内外许多学者进行了研究,并在切屑纺丝,氢气粉碎,气流粉碎和等静压等设备改进和技术创新方面取得了重大突破。
在上述研究的基础上,本文以国产设备为基础,通过新技术的应用和开发,制备出高性能的稀土永磁材料,从而提高了稀土资源的利用率,增加产品附加值,增强行业竞争力。
2试验方法2.1试验材料制备稀土永磁材料成分为:Pr Nd 30.7%(wt),B 0.97%(wt),Cu 0.15%(wt),Ga 0.20%(wt),Zr 0.10%(wt),Go 0.50%(wt),其余为高纯铁 Fe。
2.2试验工艺按比例称取原材料投入真空熔炼炉中进行熔炼,浇铸到冷却辊轮进行铸片。
钕铁硼工艺流程简介
钕铁硼工艺流程简介钕铁硼(NdFeB)是一种常用的永磁材料,具有高磁能积和较高的矫顽力。
钕铁硼磁体的制备工艺流程主要包括原料配料、碎料、成型、烧结和表面处理等步骤。
下面将逐步介绍钕铁硼的制备工艺流程。
原料配料:钕铁硼磁体的制备原料主要包括金属氧化物、稀土氧化物和合金铁。
通常,我们使用硼铁合金、钕氧化物、氧化铁、草酸铵等原料,根据需要进行合理配比以确保最终产品的物理和化学性能。
碎料:将原料进行碎料处理,通常使用钛合金刀具或高硬度刀片进行细碎,以便更好地进行下一步工艺处理。
成型:将碎料与有机粘结剂以一定比例混合,然后通过注塑成型或压片成型的方式将磁铁形状进行成型。
成型过程中需要注意温度和压力的控制,以确保成型品质量。
烧结:成型后的钕铁硼磁体需要进行烧结处理,即在高温高真空或氮气保护下进行加热处理,以使粉末颗粒之间产生结合力,形成坚固的磁体结构。
烧结过程中需要控制温度和保持适当的时间,以确保材料得到充分的烧结。
表面处理:烧结后的磁体通常需要进行表面处理,以提高其耐腐蚀性和机械强度。
常见的表面处理方法包括电镀、喷涂和镀膜等。
电镀方法通常使用镍、锌、锡等金属来保护磁体表面。
喷涂方法通常使用聚酰胺树脂等材料进行表面保护。
镀膜方法则使用无机材料如钛、铝等进行表面涂层。
检验:钕铁硼磁体的制备流程完毕后,需要对成品进行质量检验。
常见的检验方法包括磁性能测试、尺寸测量、表面质量检查等。
通过这些检验控制,可以确保制备出的钕铁硼磁体符合客户的要求。
以上就是钕铁硼磁体制备工艺流程的简要介绍。
不同厂商和生产线会有具体的工艺要求和细节设计,但总体上,这些步骤是制备钕铁硼磁体必不可少的重要环节。
通过合理的工艺流程,可以制备出质量优良的钕铁硼磁体,满足各种应用领域的需求。
低硼系烧结钕铁硼微结构与性能调控机理研究刘少艮
低硼系烧结钕铁硼微结构与性能调控机理研究刘少艮发布时间:2023-07-28T10:55:29.190Z 来源:《工程建设标准化》2023年8期作者:刘少艮[导读] 随着现代化信息技术手段的飞速发展与进步,新型的信息技术也已经逐渐地改善了传统系统结构应用中存在的弊端。
也正是在这样的大前提条件下,加强对低硼系烧结钕铁硼结构以及性能的合理调控,可以从更为深层次的角度上避免其中一些比较明显制约性因素出现的可能性。
也是基于此,本文才更进一步地从低硼系烧结钕铁硼性能提升的技术分析、低硼系烧结钕铁硼微结构组成、低硼系烧结钕铁硼微结构性能调控的机理研究,三个层面进行了更为细致的讨论,进而带动了现代社会的进一步发展。
宁波招宝磁业有限公司 315200摘要:随着现代化信息技术手段的飞速发展与进步,新型的信息技术也已经逐渐地改善了传统系统结构应用中存在的弊端。
也正是在这样的大前提条件下,加强对低硼系烧结钕铁硼结构以及性能的合理调控,可以从更为深层次的角度上避免其中一些比较明显制约性因素出现的可能性。
也是基于此,本文才更进一步地从低硼系烧结钕铁硼性能提升的技术分析、低硼系烧结钕铁硼微结构组成、低硼系烧结钕铁硼微结构性能调控的机理研究,三个层面进行了更为细致的讨论,进而带动了现代社会的进一步发展。
关键词:低硼系;烧结钕铁硼;微结构;性能调控;机理研究引言:低硼系烧结钕铁硼微结构与性能的合理调控,在一定的层面也可以为化学实验效能的提升以及结构的有效改善提供帮助。
尤其是针对现阶段各种系统结构本身化学效能的实际使用情况,相关的实验人员也应该在低硼系烧结钕铁硼微结构的整理与参考过程中,不断地加强对其性能的合理调整与分析,进而了解到不同化学元素在该实验活动中的具体使用价值与优势,进而也真正意义上的为现阶段低硼系烧结钕结构的稳定性与合理性提供基础的保障。
一、低硼系烧结钕铁硼性能提升的技术分析(一)元素置换技术元素置换技术在实际的低硼系烧结钕铁硼性能整合与管理过程中,也需要加强对温室环境下特性的详细管理,进而也极大层面上的改善了其中一些制约性因素的出现。
烧结钕铁硼 熔炼温度
烧结钕铁硼熔炼温度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:烧结钕铁硼合金是一种应用广泛的稀土永磁材料,在现代工业中被广泛应用于电机、发电机和汽车等领域。
烧结钕铁硼合金的质量和性能取决于其熔炼温度,熔炼温度的控制是制备高质量磁性材料的重要步骤之一。
钕铁硼合金是由钴、铁、硼和钕等元素组成的稀土永磁材料,在磁性能方面具有优异的特性,因此在电机应用中得到了广泛的应用。
烧结是制备钕铁硼合金的一种重要工艺,通过将原料在高温下进行熔融、混合和燃烧,最终得到具有一定形状和磁性能的磁体。
烧结钕铁硼磁体的制备过程中,熔炼温度是一个至关重要的参数。
熔炼温度的选择直接影响到钕铁硼磁体的结晶度、晶粒大小和磁学性能,合适的熔炼温度能够保证烧结钕铁硼磁体具有良好的磁性能。
通常情况下,烧结钕铁硼磁体的熔炼温度在1300℃到1500℃之间,不同的生产工艺和要求会有所不同。
熔炼钕铁硼合金时,必须控制好熔炼温度,以确保合金的成分均匀分布、晶粒细小和磁性能稳定。
一般来说,熔炼温度过高会导致合金晶粒长大、晶界清晰,从而降低磁性能;而熔炼温度过低则会导致合金成分不均匀,影响磁性能的稳定性。
在熔炼钕铁硼合金时,需要根据具体情况选择适当的熔炼温度,并严格控制熔炼过程中的温度变化。
除了熔炼温度外,熔炼钕铁硼合金还需要注意合金的成分比例、熔炼时间和熔炼气氛等因素。
合金成分的调控、熔炼时间的控制和熔炼气氛的选择都会对合金的质量和性能产生影响。
在熔炼钕铁硼合金时,需要全面考虑各种因素,确保磁性能达到最佳状态。
熔炼温度是烧结钕铁硼合金制备过程中至关重要的一个参数,控制好熔炼温度能够保证合金的质量和性能,进而确保磁体具有良好的磁性能。
在熔炼过程中,需要根据具体情况选择适当的熔炼温度,并且结合其他因素进行综合考虑,以实现磁体性能的最佳化。
希望通过不断的研究和实践,能够进一步提高钕铁硼合金的制备工艺,推动稀土永磁材料的发展和应用。
【本文约754字】第二篇示例:烧结钕铁硼是一种用于制作永磁材料的重要原料之一,其熔炼温度是制备工艺中非常重要的一个参数。
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行为有很大差别, 所以对热处理工艺的深入研究有 利于进一步挖掘合金 的潜力。 本文报道添加 s n 对 三元 钕铁硼及 含 D y和 的钕铁硼合金热处理行 为 的影 响 。
2 结果 与讨 论
2 l 实验 结果
1 实验 方 法
原料用 纯度 ≥9 9 5 %的 Nd和 电工 纯铁 D T 2 及 纯 度为 9 9 . 9 %的 Dy ,
表 2 合金烧结态 的矫顽 力
Ta b l e 2 C o e r c i v i t y o f s i me r e d a t l o y s
一
圈 3 合金 D和 K矫顽力 与热处理 温度 的关系
F i g 3 C o r r e l a t i o t r s o f c o e r c i v i t y a d n a n n e a l i n g
温 回火 ,则适 宜 的 回火 温 度 范 围 明显 变 窄 。然 而 ,
对于 N d F e B S n 合金, 要在 7 0 0 ℃ 以上回火 , 其 H .
【 作者简介 】 张正富( 1 9 6 7 一) , 男. 博士
维普资讯
中 国有 色 金属 学 报
0. 5
硼合金较大的矫顽力温度 系数 , 使其矫顽力随温度 升 高迅 速下 降 ,以至磁 体 的磁通 不 可逆 损 失 迅速 增 大, 抗外场干扰能力显著下降。 S c h r e y等l 发 现 添 加 s n可 以 显 著 改 善 烧 结 N d D y F  ̄B 合金矫顽力 的热稳定性。 本文作 者的研 究也表明 s n 有改善钕铁硼合金 晶界润湿性 l 2 一 和有 促使形成畴壁钉扎中心的作用, 从而使矫顽力热稳 定性得到改善【 ・ 另外 , 钕铁硼合金矫顽力 的提
的还 低 。合 金先 经 8 0 0 ℃ 回火后 , 再进 行低 温 回火 ,
存 在亚 稳 A. 相 。该 相 虽 然 显 示 出 硬 磁性 , 但 不 如
Nd 2 F e 4 B相。A 相 的居里温 度有一定变 化范 围,
故 可推知 其 成 分 也有 一 变 化 范 围 。A. 相 含量 随 富 Nd相 中 F e 含量 减 少而 增 加 在 约 6 0 0℃ 回火 , 发 生转变 A1  ̄ ( Nd 2 F e l 4 B ) 或 Al — Nd 5 F e 1 7 , 前 一个
.
【 文献标识码 ] A
钕铁 硼永磁 合 金 在 室 温下 具 有优 异 的磁 性 能 , 已广 泛 用 于微 特 电机 、磁 共 振 成像 、 磁 传 动 、磁 分 离技 术 等领 域 。但是 , 三元 N d F e B合 金具 有较 大 的
袁 1 合金成分
T a b l e 1 C o n s t i t u e n t o f  ̄l o y s( % ,m& s s f r a c t i o n )
维普资讯
第1 I 卷第 3 期
Vo l 1 1 N o . 3
中国有 色金属学报
Th e0 I i n 鼬 J  ̄r n a l o fN埘 曲舢 Me t a b
2 0 0 1年 6月
J u n. 2 0 01
【 文章编号]1 0 0 4 —0 6 0 9 ( 2 0 0 1 ) 0 3 — 0 4 6 1 — 0 5
示。
各合金烧结 态的矫顽力 如表 2所示。图 1 ~4 所示 是 它们 的矫顽 力与 热处 理温度 的关 系。
从图 1 可见 , 三 元 Nd F e B合金 在 5 0 0 ~6 5 0℃ 回火 , 矫顽 力 有大 幅度提 高 ;而在 8 0 0 ℃ 以上 回火 ,
和s n及 含硼 2 0 %的硼 铁
高 与热处 理 工艺 密切相关 , 不 同成 分合 金 的热 处 理
6 4 8 9 1 1
6 6 0 0 6 5 . 7 0 6 6. 2 0 6 6. 1 0 1 . 1 1 . 1 1 . 1 l l
0. 3
0 3
0 1
氏粒 度 ) 。经真 空 干燥 后 ,在 1 1 9 0k A/ m 磁 场 中垂 直 压形 。然 后 , 在 Ar 气氛 中 , 于 1 0 8 0~1 1 2 0 ℃ 烧 结, 热处 理 在 4 5 0 ~9 5 0 * ( 2 范 围进行 [ 。退磁 曲线用 D GY 2 B型和 HG- 5 0 0型永磁 参量 仪 测量 。用 E t 本 理 学 x射线 衍射 仪做 相分 析 。
t e mp e r a t u r e f o r a 1 by D a n d K
, ℃
图 1 合金 N和 B矫顽力与热处理温度 的关系
F i g . 1 C o r r e l a t i o n s o f c o e r c i v i t y a n d a r me a l i g n t e mp e r a t u r e f o r a l l o y N a n d B
的值几乎一样 而在 5 5 0 ~6 2 5 ℃ 回火 , H 明显低
于高温 回火 后 的值 。 对 比图 l ~4发现 , 不含 S n合金 的 热处 理 行 为 都 与 三元 Nd F e B相似 。 说 明在热 处理 过程 中 , 它们 发 生 的微 观变 化 也相 近 。而 添 加 S n的 合 金 与 三 元
金一样 , 要获得较 高 H。 ,回火温度也必须移 向较 高温 6 5 0 ~9 5 0 ℃, 其中最佳温度在 6 7 5 ~7 7 5 ℃之
间 。经 8 0 0℃ 回火后 的样 品 , 低 温 回 火 曲线 上 出 现
圈 2 合金 A和 F矫顽 力与热 处理 温度的关系
Fi g . 2 C o r r e l a t i o n s o f c o e r c i v i t y a d n a r me a l i g n
N B A D K q
Fe 6 5 3 0
6 4 8 0 65 1 9
Dy
B 1 1
1 1 1 1
A【
剩磁温度 系数和矫顽力温度系数 , 这使它们的磁性
能对 温 度变 化 比 S m. C o类合 金更 敏感 。 尤其 是钕 铁
N b F e B的热处理行 为截然不 同, s n 元素对钕铁 硼
要] 研究了s n , A l , D y 等元素对烧结钕铁硼合金热处理行为的 影响。 发现D y 和A l 的影响很小, 含D y 和
的钕铁硼合金 ,其热 处理行 为与三元钕铁 硼类似 ;而 s n 对该 合金 的热处理行 为有 重大影 响。添 加少量 S n ( 约 0 1 %) 就能使合金 热处 理温度 范围变宽 , 且获得最佳性能的热处理温度移 向高温 。但是 含 s n合金在 5 2 5 ~6 2 5 ℃ 回火 , 矫顽力反而 比回火前低 X射线衍射发现 ,这样 的合金有 明显 的 — F e 衍射峰 出现 。实验表 明 ,仅用晶粒表 厩光滑化不足 以解 释合金的热 处理行为 , 还应考 虑亚稳相转 变对热处理 行为 的影响 。在优化 热处理 工艺条件 下 ,
两个 H . 峰。 在 5 7 5 ℃附 近 , H。 较 回火 前有所 下 降 图 4所示是 同时添 加 By 和 Al 的合 金 G1 和G 2 的矫 顽力 与 回 火 温 度 的 关 系 。添 加 S n的合 金 G ' ,
t e mp e r a t u r ef o r a l b yA a n dF
在 回火 温 度 与 矫 顽 力 关 系 曲 线 上 也 出 现 两 个 H . 峰。在 6 5 0 -7 0 0 ℃ 回火 , H . 与 高温 回火 ( 8 0 0℃ ) 后
转变使 垃 ; 显著 提高。N d 5 F e 7 是一 个稳定 的铁 磁
相 ,t 约2 3 0℃ ,该 相 呈易 面 磁 晶各 向异 性 ,所 以N d s F e 1 7 的形成 对 矫顽 力提 高无益 处 。 综 合上 述 观点 , 可 以推 测 在 回火过 程 中 ,晶界 光 滑化 和亚稳铁 磁 相 的转变都 在进 行 。 对 于 Nd — F e - B系统 , 其三元 共 晶温 度约 6 5 5℃ l 。在 5 0 0~6 5 0 ℃ 回火 ,合 金 中不 会 出现 液 相 。此 时 ,晶界 光 滑 化 维普资讯 第 1 1 Nhomakorabea第 3 期
张正富 , 等: 锡对烧结钕铁硼合盘 热处 理行 为的影 - 向
・4 6 3
其 回火 曲 线 上 出现 双 峰 。在 4 5 0 ~5 0 0℃ 回火 ,其 H . 与烧结 态 的相 当 ,在 6 5 0 -8 5 0℃ 回火 ,H 有 大 幅度 提高 。 而在 5 0 0 -6 0 0℃ 回火 , 其 H . 较烧 结 态
, / r 2
图 4 合金 Gl 和G 2 矫顽力与热处理温度 的关系
P i g . 4 C o r r e l a t i o n s o f me r c i v i t y a n d a n n e a l i n g
t e mp e r a t u r ef o r a l l o yG 1 a n d G 2 温 度范 围变宽 。 从 图 2可见 , Nd F S n合 金在 6 0 0 ~9 5 0 ℃ 回
合金。 合金经中频感应熔炼后铸锭 , 成分如表 1 所
合 金粗 破 碎后 , 用 甲苯保 护球 磨至 3 ~5 m( 费
① 【 收藕 日期 1 2 0 0 0 —1 0 — 0 8 ; 【 幢订 日期1 2 0 0 0 一l 2 —2 2
其 H 与烧结态的相当。 先经 9 5 0 ℃回火后 , 再做低
火, H 有明显提高 , 适宜的回火温度移向高温。先 经8 0 0℃ 回火 ,再进 行 低 温 回火 ,曲 线上 出现 两 个