本發(fā)明涉及磁粉和磁鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體的說是一種磁粉制造方法及利用磁粉生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
在新能源汽車的電機領(lǐng)域，對釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的性能要求較高，現(xiàn)有的磁粉及釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品性能無法滿足，并且生產(chǎn)成本很高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種磁粉制造方法及利用磁粉生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法，利用自制的磁粉制造釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品，從而提高釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的性能和降低生產(chǎn)成本。
一種磁粉的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)按重量百分比稱取鐠釹金屬26.3％、鏑4.0％、硼0.98％、鈮0.3％、鋁0.6％、鈷2％、銅0.2％、鋱0.5％、鎵0.2％、純鐵64.92％混合均勻；
(2)將步驟(1)獲得的材料加入到真空感應(yīng)甩帶爐中，在真空狀態(tài)下，中頻感應(yīng)加溫到1420-1500℃均勻熔化并保溫6-14分鐘，獲得鋼液；
(3)將步驟(2)得到的鋼液澆鑄在旋轉(zhuǎn)的銅輪上，經(jīng)過風機和水循環(huán)冷卻至室溫，形成0.2-0.5mm厚的片狀產(chǎn)品；
(4)將步驟(3)得到的片狀產(chǎn)品加入到氫碎反應(yīng)爐中，在真空度≤0.9Pa的真空狀態(tài)下，充入片狀產(chǎn)品重量十分之一的氫氣，氫碎反應(yīng)爐的反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)并反應(yīng)20-40分鐘,然后排放氫氣并抽真空,然后升溫至550-650℃,保溫5.5-7小時，得到顆粒度小于10微米的粗磁粉；
(5)向步驟(4)得到的顆粒度小于10微米的粗磁粉中按每公斤粗磁粉添加1-1.5ml的氧化劑的量添加氧化劑,攪拌30-40分鐘，在低氧狀態(tài)下,經(jīng)過氣流形成流化床使粉末之間相互碰撞,研磨至2.6-2.9微米的磁粉末，經(jīng)過100目篩網(wǎng)過篩并攪拌2.5-3.5小時，得到磁粉。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的鐠釹金屬中鐠釹含量≥99.5％。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的在真空度≤2Pa的真空狀態(tài)下，中頻感應(yīng)加溫到1420℃或1435℃或1455℃或1465℃或1475℃或1485℃或1500℃均勻熔化并保溫10分鐘或12分鐘，獲得鋼液。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的將鋼液澆鑄在旋轉(zhuǎn)的銅輪上，經(jīng)過風機和水循環(huán)冷卻至室溫，所述的銅輪的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分，水循環(huán)中的水溫≤25℃。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的氧化劑的含量為每公斤粗磁粉添加1.3ml氧化劑，低氧狀態(tài)為氧化量≤10PPm。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的氧化劑為金屬抗腐蝕劑。
應(yīng)用上述制造的磁粉生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(a)將磁粉根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小制作模型，并在全密封、低氧的環(huán)境中，經(jīng)過高磁場壓機壓制，并經(jīng)過20Mpa的高強壓力壓制成密度為4.4-4.8g/cm3的生胚產(chǎn)品；
(b)將步驟(a)得到的生胚產(chǎn)品裝進真空燒結(jié)爐中，在真空狀態(tài)下，用1020-1045℃高溫保溫5小時，用850-950℃中溫保溫3小時，用500-560℃低溫保溫5小時，從而獲得釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法所述的低氧為氧含量≤0.02％，高磁場為磁場≥18000Gs，真空狀態(tài)下為真空度≤0.003Pa。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法所述的高溫為1020℃或1023℃或1028℃或1035℃或1039℃或1045℃，所述中溫為850℃或860℃或870℃或880℃或890℃或900℃或910℃或920℃或930℃或940℃或950℃，所述低溫為500℃或510℃或520℃或530℃或530℃或540℃或545℃或550℃或555℃或560℃。
一種磁粉制造方法及利用磁粉生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法的有益效果為：
a.通過控制材料比例、真空度和反應(yīng)溫度等參數(shù)，從而改善產(chǎn)品的性能。
b.最終獲得產(chǎn)品的具體性能為磁性能參數(shù)：Br：12.2-12.5kGs，HcJ：≥30.0kOe,(BH)max：35.0-39.0MGo，Hk/HcJ：≥90％，密度≥7.6g/cm3，高溫強度：180度熱退磁率≤5％，耐腐蝕度：0.5的鹽酸溶液100小時無明顯腐蝕現(xiàn)象，抗壓強度≥40Mpa。
具體實施方式
本發(fā)明涉及磁粉和磁鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體的說是一種磁粉制造方法及利用磁粉生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種磁粉的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)按重量百分比稱取鐠釹金屬26.3％、鏑4.0％、硼0.98％、鈮0.3％、鋁0.6％、鈷2％、銅0.2％、鋱0.5％、鎵0.2％、純鐵64.92％混合均勻；經(jīng)過實驗測試，材料的比例按照上述混合，得到的產(chǎn)品性能較佳。各種材料的比例會直接影響最終產(chǎn)品的磁性能參數(shù)。
(2)將步驟(1)獲得的材料加入到真空感應(yīng)甩帶爐中，在真空狀態(tài)下，中頻感應(yīng)加溫到1420-1500℃均勻熔化并保溫6-14分鐘，獲得鋼液；真空度過高會使產(chǎn)品收得率低、產(chǎn)品氧化、片子表層顏色差、發(fā)黑、最終影響產(chǎn)品性能。真空度過低會增加生產(chǎn)成本及降低生產(chǎn)效率，經(jīng)過對比后最終得出真空度達到步驟(2)的范圍最為合理。溫度過高或時間過長產(chǎn)生的結(jié)果：使鋼液過燒影響結(jié)構(gòu)、影響產(chǎn)品性能、漏鋼液造成安全隱患，經(jīng)過生產(chǎn)對比后步驟(2)的溫度和時間范圍最為合理。
(3)將步驟(2)得到的鋼液澆鑄在旋轉(zhuǎn)的銅輪上，經(jīng)過風機和水循環(huán)冷卻至室溫，形成0.2-0.5mm厚的片狀產(chǎn)品；
(4)將步驟(3)得到的片狀產(chǎn)品加入到氫碎反應(yīng)爐中，在真空度≤0.9Pa的真空狀態(tài)下，充入片狀產(chǎn)品重量十分之一的氫氣，氫碎反應(yīng)爐的反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)并反應(yīng)20-40分鐘,然后排放氫氣并抽真空,然后升溫至550-650℃,保溫5.5-7小時，得到顆粒度小于10微米的粗磁粉；真空度過高產(chǎn)生的結(jié)果：粉料氧化，粉料自燃，最終影響產(chǎn)品性能。真空度過低會增加生產(chǎn)成本及降低生產(chǎn)效率，經(jīng)過對比后最終得出真空度達到步驟(4)的標準最為合理。
(5)向步驟(4)得到的顆粒度小于10微米的粗磁粉中按每公斤粗磁粉添加1-1.5ml的氧化劑的量添加氧化劑,攪拌30-40分鐘，在低氧狀態(tài)下,經(jīng)過氣流形成流化床使粉末之間相互碰撞,研磨至2.6-2.9微米的磁粉末，經(jīng)過100目篩網(wǎng)過篩并攪拌2.5-3.5小時，得到磁粉。添加適量的氧化劑可以提高產(chǎn)品的耐腐蝕度。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的鐠釹金屬中鐠釹含量≥99.5％。經(jīng)過實驗研究和生產(chǎn)制造發(fā)現(xiàn)，鐠釹含量、鏑含量、硼含量和鈮含量過低會影響本產(chǎn)品的性能，并造成制造成本增高。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的在真空度≤2Pa的真空狀態(tài)下，中頻感應(yīng)加溫到1420℃或1435℃或1455℃或1465℃或1475℃或1485℃或1500℃均勻熔化并保溫10分鐘或12分鐘，獲得鋼液。經(jīng)過實驗研究和生產(chǎn)制造發(fā)現(xiàn)，真空度≤2Pa的真空狀態(tài)是最為理想的，并且優(yōu)選中頻感應(yīng)加溫到1420℃或1435℃或1455℃或1465℃或1475℃或1485℃或1500℃均勻熔化并保溫10分鐘或12分鐘，獲得的鋼液使用性能最好。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的將鋼液澆鑄在旋轉(zhuǎn)的銅輪上，經(jīng)過風機和水循環(huán)冷卻至室溫，所述的銅輪的轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分，水循環(huán)中的水溫≤25℃。銅輪的轉(zhuǎn)速過慢過導致生產(chǎn)效率低下，轉(zhuǎn)速過快會導致降溫效果達不到并影響產(chǎn)品的性能。合理的控制水溫，從而控制鋼液冷卻速度可以改善產(chǎn)品性能。通過不斷實驗和生產(chǎn)，得出銅輪的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/秒，水循環(huán)中的水溫≤25℃得到的產(chǎn)品性能較佳。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的氧化劑的含量為每公斤粗磁粉添加1.3ml氧化劑，低氧狀態(tài)為氧化量≤10PPm。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種磁粉的制造方法所述的氧化劑為金屬抗腐蝕劑，用于提高產(chǎn)品的耐腐蝕度。
應(yīng)用上述制造的磁粉生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(a)將磁粉根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小制作模型，并在全密封、低氧的環(huán)境中，經(jīng)過高磁場壓機壓制，并經(jīng)過20Mpa的高強壓力壓制成密度為4.4-4.8g/cm3的生胚產(chǎn)品；
(b)將步驟(a)得到的生胚產(chǎn)品裝進真空燒結(jié)爐中，在真空狀態(tài)下，用1020-1045℃高溫保溫5小時，用850-950℃中溫保溫3小時，用500-560℃低溫保溫5小時，從而獲得釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法所述的低氧為氧含量≤0.02％，高磁場為磁場≥18000Gs，真空狀態(tài)下為真空度≤0.003Pa。氧含量、磁場強度和真空度均會影響本產(chǎn)品的性能，通過不斷實驗和生產(chǎn)，得出上述搭配效果較佳。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種生產(chǎn)釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品的方法所述的高溫為1020℃或1023℃或1028℃或1035℃或1039℃或1045℃，所述中溫為850℃或860℃或870℃或880℃或890℃或900℃或910℃或920℃或930℃或940℃或950℃，所述低溫為500℃或510℃或520℃或530℃或530℃或540℃或545℃或550℃或555℃或560℃。溫度的高低會直接影響產(chǎn)品的性能，通過不斷實驗和生產(chǎn)，得出上述搭配效果較佳。
以下公開兩個具體的案例：
案例一：一種磁粉的制造方法，包括以下步驟：
(1)按重量百分比稱取鐠釹金屬26.3％、鏑4.0％、硼0.98％、鈮0.3％、鋁0.6％、鈷2％、銅0.2％、鋱0.5％、鎵0.2％、純鐵64.92％混合均勻；；鐠釹金屬中鐠釹含量≥99.5％，鏑鐵金屬中鏑含量≥80％，硼鐵金屬中硼含量≥20％，鈮鐵金屬中鈮含量≥65％。
(2)將步驟(1)獲得的材料加入到真空感應(yīng)甩帶爐中，在真空度≤2Pa的真空狀態(tài)下，中頻感應(yīng)加溫到1435℃均勻熔化并保溫10分鐘，獲得鋼液。
(3)將步驟(2)得到的鋼液澆鑄在旋轉(zhuǎn)的銅輪上，經(jīng)過風機和水循環(huán)冷卻至室溫，形成0.2-0.5mm厚的片狀產(chǎn)品；銅輪的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分，水循環(huán)中的水溫≤25℃。
(4)將步驟(3)得到的片狀產(chǎn)品加入到氫碎反應(yīng)爐中，在真空度≤0.9Pa的真空狀態(tài)下，充入片狀產(chǎn)品重量十分之一的氫氣，氫碎反應(yīng)爐的反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)并反應(yīng)20-40分鐘,然后排放氫氣并抽真空,然后升溫至550-650℃,保溫5.5-7小時，得到顆粒度小于10微米的粗磁粉；
(5)向步驟(4)得到的顆粒度小于10微米的粗磁粉中按每公斤粗磁粉添加1.3ml的金屬抗腐蝕劑的量添加金屬抗腐蝕劑,攪拌30-40分鐘，在氧化量≤10PPm的低氧狀態(tài)下,經(jīng)過氣流形成流化床使粉末之間相互碰撞,研磨至2.6-2.9微米的磁粉末，經(jīng)過100目篩網(wǎng)過篩并攪拌2.5-3.5小時，得到磁粉。
(6)將磁粉根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小制作模型，并在全密封、氧含量≤0.02％的低氧環(huán)境中，經(jīng)過磁場≥18000Gs的高磁場壓機壓制，并經(jīng)過20Mpa的高強壓力壓制成密度為4.4-4.8g/cm3的生胚產(chǎn)品；
(7)將步驟(6)得到的生胚產(chǎn)品裝進真空燒結(jié)爐中，在真空度≤0.003Pa的真空狀態(tài)下，用1023℃高溫保溫5小時，用860℃中溫保溫3小時，用510℃低溫保溫5小時，從而獲得釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品。
本發(fā)明得到的磁性能：Br：12.2-12.4kGs；HcJ≥30.5kOe；(BH)max：36.6-37.6MGo；Hk/HcJ：≥89％。
案例二：一種磁粉的制造方法，包括以下步驟：
(1)按重量百分比稱取鐠釹金屬26.3％、鏑4.0％、硼0.98％、鈮0.3％、鋁0.6％、鈷2％、銅0.2％、鋱0.5％、鎵0.2％、純鐵64.92％混合均勻；鐠釹金屬中鐠釹含量≥99.5％，鏑鐵金屬中鏑含量≥80％，硼鐵金屬中硼含量≥20％，鈮鐵金屬中鈮含量≥65％。
(2)將步驟(1)獲得的材料加入到真空感應(yīng)甩帶爐中，在真空度≤2Pa的真空狀態(tài)下，中頻感應(yīng)加溫到1485℃均勻熔化并保溫12分鐘，獲得鋼液。
(3)將步驟(2)得到的鋼液澆鑄在旋轉(zhuǎn)的銅輪上，經(jīng)過風機和水循環(huán)冷卻至室溫，形成0.2-0.5mm厚的片狀產(chǎn)品；銅輪的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分，水循環(huán)中的水溫≤25℃。
(4)將步驟(3)得到的片狀產(chǎn)品加入到氫碎反應(yīng)爐中，在真空度≤0.9Pa的真空狀態(tài)下，充入片狀產(chǎn)品重量十分之一的氫氣，氫碎反應(yīng)爐的反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)并反應(yīng)20-40分鐘,然后排放氫氣并抽真空,然后升溫至550-650℃,保溫5.5-7小時，得到顆粒度小于10微米的粗磁粉；
(5)向步驟(4)得到的顆粒度小于10微米的粗磁粉中按每公斤粗磁粉添加1.3ml的金屬抗腐蝕劑的量添加金屬抗腐蝕劑,攪拌30-40分鐘，在氧化量≤10ppm的低氧狀態(tài)下,經(jīng)過氣流形成流化床使粉末之間相互碰撞,研磨至2.6-2.9微米的磁粉末，經(jīng)過100目篩網(wǎng)過篩并攪拌2.5-3.5小時，得到磁粉。
(6)將磁粉根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小制作模型，并在全密封、氧含量≤0.02％的低氧環(huán)境中，經(jīng)過磁場≥18000Gs的高磁場壓機壓制，并經(jīng)過20Mpa的高強壓力壓制成密度為4.4-4.8g/cm3的生胚產(chǎn)品；
(7)將步驟(6)得到的生胚產(chǎn)品裝進真空燒結(jié)爐中，在真空度≤0.003Pa的真空狀態(tài)下，用1035℃高溫保溫5小時，用870℃中溫保溫3小時，用555℃低溫保溫5小時，從而獲得釹鐵硼磁鋼產(chǎn)品。
本發(fā)明得到的磁性能：Br：12.34-12.5kGs；HcJ≥30.7kOe；(BH)max：37.0-38.2MGo；Hk/HcJ：≥90％。
當然，上述說明并非對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本發(fā)明的保護范圍。