專(zhuān)利名稱(chēng)：一種稀土永磁合金的熔煉工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀土永磁合金的熔煉工藝，屬于金屬材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
稀土永磁合金即稀土永磁材料，永磁材料已成為衡量一個(gè)國(guó)家文明和發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。永磁材料中最新、性能最好的磁性能最高的是稀土永磁材料。它是由稀土元素尤其是Ce、Pr、Nd、Sm與過(guò)渡族金屬Co、Fe、Ni和Al、Cu、Nb、Ga和非金屬元素C、B等組合的金屬間化合物，經(jīng)適當(dāng)加工處理后得到的。
1987年合成了SmCo5永磁合金，由于Co的價(jià)貴，又用Cu、Fe、Zr部分取代部分Co，形成Sm、(Co、Cu、Fe、Zr)7-8金屬間化合物。1983年之后又以Fe代Co加上B形成稀土鐵硼新的金屬間化合物，成為第三代稀土永磁材料，經(jīng)過(guò)二十多年發(fā)展，中國(guó)的稀土永磁材料產(chǎn)量已居世界之首位。
在永磁材料成功地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)、電機(jī)、電聲器材、核磁共振儀、發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器之中時(shí)，人們十分關(guān)心材料的成本問(wèn)題，即在性能優(yōu)異的前提下，如何降低成本也是研究熱點(diǎn)之一，原材料成本占可變成本86％，占生產(chǎn)總成本的45％。在降低成本時(shí)，人們考慮如何降低原材料利用率，即在合金熔煉過(guò)程中提高金屬利用率，減少稀土金屬揮發(fā)或浸入渣中，提高合金熔煉中的均勻性、一致性，這也是當(dāng)前稀土永磁材料發(fā)展中存在的一些問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)已有上述合成工藝中的問(wèn)題，提供一種比傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝能耗低、節(jié)省原材料、降低成本的合成新工藝。
新工藝流程主要包括1.熔煉工藝稀土合金熔煉難度比較大，因?yàn)橄⊥两饘僖讚]發(fā)，很難掌握住配料的成份。如Nd、Pr熔點(diǎn)在1100℃以下，為提高性能而要添加的Nb的熔點(diǎn)是2300℃，故采用中頻感應(yīng)爐熔煉，必須將Nb和鐵先熔煉成Nb-Fe合金，B和Fe先煉成B-Fe合金，將配好的原材料置于坩鍋中，放入中頻感應(yīng)爐，再加Zr84Al16吸氣劑和稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Ga、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc一種或兩種以上，加入量為1-5％。再抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10-2Pa-10-3Pa后再升溫，升溫時(shí)采用慢升溫，在1300-1450℃熔煉，精煉時(shí)保溫4-9分鐘，再降溫100-200℃，澆注到水冷的銅坩鍋中，降到室溫。
2.制粉是在N氣保護(hù)下的粉碎機(jī)中，通過(guò)粗中碎、氫化制粉、氣流粉碎、細(xì)磨到3-6微米粉末。
3.將上述制粉之粉末裝入模具中，在磁場(chǎng)下成型制成毛坯塊。
4.將上述毛坯塊置入真空燒結(jié)爐中，燒結(jié)溫度1050-1135℃，熔煉在10-2Pa-10-3Pa真空度下燒結(jié)1-3小時(shí)。時(shí)效在650-550℃，時(shí)效1-4小時(shí)。降到室溫即得到稀土永磁合金。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1將純度為99.5％的金屬Pr、Nd，99.8％的電工純鐵和含硼低于20％的硼鐵合金，含氯在0.001-2％的Dy，含99.8％的Al、Cu按Pr1.5Nd11.9Dy0.5Fe79.4Al0.3Cu0.3B6.5Cl0.1配方要求配好合金，30kg合金料置入中頻感應(yīng)爐中，在爐中加入Zr84Al16吸氣劑和La、Ce、Pr、Sm、Y、Nd稀土粉末各350g，抽真空到10-3Pa，在氬氣保護(hù)下焙煉，精煉8分鐘后，稍降溫，澆注在水冷的結(jié)晶器中，將合金錠置入粗碎(在N氣保護(hù)下)，經(jīng)過(guò)氫化制粉、氣流粉碎到3-6微米，在磁場(chǎng)為1.2T的磁場(chǎng)中成型，成型壓力為2T/cm2，取出料后，再將其置入真空燒結(jié)爐，在1120℃保溫80分，時(shí)效溫度585℃，時(shí)效時(shí)間1.6小時(shí)，降到室溫按用戶要求后加工，在4-5T磁場(chǎng)下充磁，得到高性能的永磁材料，測(cè)量結(jié)果如下剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br＝1.44T。Hci＝1000KA/m，(BH)m＝397KJ/m3。
實(shí)施例2配方Pr1.6Nd11.8Dy0.5Al0.3Cu0.3B6Ga0.9Fe78.6，例1的合金熔煉中，在熔煉爐中加入Zr84Al16吸氣劑，再加入La、Ce、Pr金屬粉末，其他工藝條件和方法與例1一致，所得產(chǎn)品的測(cè)試方法與例1一致。測(cè)得磁性能如下Br＝1.47，Hci＝831.8KA/m，(BH)max＝413.5KJ/m3。
權(quán)利要求
1.一種稀土永磁合金的熔煉工藝，其特征在于，在采用將原材料按配方要求配好之后，置入吸氣劑和稀土金屬粉末的中頻感應(yīng)爐中，抽真空到大于10-2Pa-10-3Pa，再充入氬氣，進(jìn)行熔煉，熔煉完成后，降溫，將熔煉好的料置入水冷銅坩鍋中冷卻到室溫、出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土永磁合金的熔煉工藝，其特征在于，熔煉時(shí)，在熔煉爐采用中頻感應(yīng)電爐的溫度1300-1450℃，保溫時(shí)間4-9分鐘，降溫100-200℃，再澆注到水冷銅坩鍋中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土永磁合金的熔煉工藝，其特征在于，在熔煉中Zr84Al16吸氣劑和稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Ga、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Zu、Y、Sc一種或兩種以上，加入量占合金熔煉物料1-5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稀土永磁合金的熔煉工藝，其特征在于，采用在稀土永磁熔煉時(shí)置入中頻感應(yīng)爐內(nèi)，Zr
文檔編號(hào)C22C1/02GK101045964SQ20061006646
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者潘樹(shù)明 申請(qǐng)人:潘樹(shù)明