低成本42h和35sh烧结钕铁硼永磁体及其制备方法

低成本42h和35sh烧结钕铁硼永磁体及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种烧结钕铁硼永磁体，具体涉及一种低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体及其制备方法。所述低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体，由以下成分组成：稀土金属R：31.5-32.5wt％，Al：0.6-1.0wt％，Cu：0.25-0.4wt％，Nb：0.6-1.0wt％，Ga：0.1-0.3wt％，Co：0.5-1.5wt％，B：1-1.05％，Fe余量。本发明通过添加Cu、Al、Ga、Nb来细化组织晶粒，提高磁体的矫顽力，替代添加Dy提高各向异性场来提高矫顽力的方法，通过优化各元素及工艺参数，提供稳定生产42H和35SH烧结钕铁硼永磁体的方法；所制备的42H和35SH烧结钕铁硼永磁体中不含镝铽等重稀土，配料成本低，降低了生产成本。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种烧结钕铁硼永磁体，具体涉及一种低成本烧结钕铁硼永磁体及其 制备方法。 低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体及其制备方法

【背景技术】
[0002] 烧结钕铁硼具有高磁能积高矫顽力的特点，它的出现大大促进了永磁电机的发 展。永磁电机对磁体有耐温要求，而磁体的内禀矫顽力决定磁体的使用温度。一般通过在 磁体中添加轻稀土 Pr、重稀土 Dy和Ho提高内禀矫顽力，Pr虽然提高内禀矫顽力但没有改 善磁体的耐温，重稀土 Dy提高内禀矫顽力非常有效，同时有效改善磁体的耐温，但其价格 昂贵，增加了磁体的成本，降低了市场竞争力，因而添加 Dy并不优选，如何尽可能降低Dy在 配方中的使用量，提高产品的竞争优势，是工程技术人员的主要研究方向，而市场上步进电 机和伺服电机对烧结钕铁硼的需求主要以Η档和SH档为主，如何研发出低成本Η档和SH 档的烧结钕铁硼永磁体来满足市场需求成为了急需解决的技术问题。


【发明内容】

[0003] 针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种成本低、牌号为42Η和35SH的 烧结钕铁硼永磁体及其制备方法，来满足市场的需求。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供一种低成本42Η和35SH烧结钕铁硼永磁体，有 以下成分组成：稀土金属 R :31. 5-32. 5wt %，Α1 :0· 6-1. Owt %，Cu :0· 25-0. 4wt %，Nb : 0· 6-1. Owt%，Ga :0· 1-0. 3wt%，Co :0· 5-1. 5wt%，B :1-1. 05%，Fe 余量。
[0005] 优选的，所述稀土金属R为镨钕金属，所述镨含量20-25%，纯度大于99%，最优选 的，所述镨钕金属为Pr25Nd75 ;
[0006] 进一步的，还包括Ho :0-6?^% ;
[0007] -种如上所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括如下步 骤：
[0008] ①配料：将原材料按规定比例称重；
[0009] ②合金制备：原材料按熔点高低依次装入坩埚放入速凝炉，将速凝炉抽至真 空度小于5Pa后，在500-600°C加热除气10-15min，充惰性气体在速凝炉的最大功率下 加热，1450-1550°C精炼，使得原料熔清钢液均匀后进行浇铸，得到铸片，所述铸片厚度 0. 2-0. 4mm ；
[0010] ③粗粉制备：铸片在氢化炉里吸氢饱和后，500-600°C脱氢至30Pa以下，得到粗 粉；
[0011] ④细粉制备：在粗粉中加入〇. 1 %以下润滑剂，在气流磨中磨成平均粒度为 2. 6-3. 4微米的粉料；
[0012] ⑤成型：惰性气体保护下，粉料在压机磁场强度大于1. 6特斯拉的模具中成型得 到毛述，成型密度小于4. 2g/cm3,优选3. 8-4. Og/cm3 ;
[0013] ⑥提高密度：真空封装毛坯在180-200MPa压强下用等静压对毛坯进一步提高密 度；
[0014] ⑦烧结与回火：提高密度后的毛坯在惰性气体保护箱中除去内膜，移入真空烧结 炉进行除气，然后升到1040-1065°C保温4-5小时进行致密化烧结；烧结结束后充惰性气体 冷却到100°C以下，升温到880-920°C保温2-3小时进行第一级回火，保温结束后充惰性气 体冷却至100°C以下80°C以上，升温至470-500°C保温4-5小时进行第二级回火，保温结束 后充惰性气体冷却至l〇〇°C以下出炉。
[0015] 进一步的，在步骤①之前还包括将相应原料进行除锈、切断处理。
[0016] 进一步的，所述惰性气体为氩气或氮气。
[0017] 本发明的有益效果为：通过添加 Cu、Al、Ga、Nb来细化组织晶粒，提高磁体的矫顽 力，替代添加 Dy提高各向异性场来提高矫顽力的方法，通过优化各元素及工艺参数，提供 稳定生产42H和35SH烧结钕铁硼永磁体的方法；

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1为制备方法流程图。

【具体实施方式】
[0019] 以下结合附图1和具体实施例对本发明作进一步解释。
[0020] 实施例1 :
[0021] 步骤101 :配料：将原材料按规定比例称重，具体如下，PrNd :31. 6wt %，A1 : 0· 8wt %，Cu :0· 35wt %, Nb :0· 8wt %，Ga :0· lwt %，Co :0· 5wt %, B : 1 %, Fe 余量；其中，所述 镨钕金属中镨含量24. 5,纯度99% ;
[0022] 步骤102 :合金制备：原材料按熔点高低依次装入坩埚放入速凝炉，将速凝炉抽 至真空度4. 8Pa后，在500°C加热除气15min，充惰性气体在速凝炉的最大功率下加热至 1450°C后精炼，原料熔清钢液均匀后浇铸，得到铸片，所述铸片厚度0. 28mm ;
[0023] 步骤103 :粗粉制备：铸片在氢化炉里吸氢饱和后，550°C脱氢至25Pa，得到粗粉；
[0024] 步骤104 :细粉制备：在粗粉中加入0. 1 %润滑剂，在气流磨中磨成D50为5. 5微米 的粉料；
[0025] 步骤105 :成型：惰性气体保护下，粉料在压机磁场强度1. 8特斯拉的模具中成型 得到毛坯，成型密度4. Og/cm3 ;
[0026] 步骤106 :提高密度：真空封装毛坯在180MPa压强下用等静压对毛坯进一步提高 密度，等静压后毛坯密度4. 5g/cm3 ;
[0027] 步骤1071 :烧结与回火：提高密度后的毛坯在惰性气体保护箱中除去内膜，移入 真空烧结炉进行除气，然后升到1060°C保温4小时进行致密化烧结；
[0028] 步骤1072 :烧结结束后充惰性气体冷却到100°C，升温到880°C保温2. 5小时进行 第一级回火；
[0029] 步骤1073 :保温结束后充惰性气体冷却至90°C，升温至480°C保温4小时进行第 二级回火，保温结束后充惰性气体冷却至100°c以下出炉。
[0030] 对比例1 :
[0031] 步骤101 :配料：将原材料按规定比例称重，原材料具体如下：PrNd :30wt%，Dy : 0. 5wt %，Ho :lwt %，A1 :0. 7wt %，Cu :0. 15wt %，Nb :0. 3wt %，Ga :0. lwt %，Co :0. 5wt %，B : 1 %，Fe余量；所述镨钕金属的镨含量25 %，纯度99 % ;
[0032] 步骤 102-1072 同实例 1 ;
[0033] 步骤1073 :保温结束后充惰性气体冷却至90°C，升温至500°C保温4小时进行第 二级回火，保温结束后充惰性气体冷却至100°c以下出炉。
[0034] 将实施例1所述方法制备的42H烧结钕铁硼永磁体与对比例1所制备的42H烧结 钕铁硼永磁体性能用永磁特性测量仪进行测量，其性能如下：
[0035]

【权利要求】
1. 一种低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体，其特征在于：由以下成分组成：稀 土金属 R :31. 5-32. 5wt %，A1 :0· 6-1. Owt %，Cu :0· 25-0. 4wt %，Nb :0· 6-1. Owt %，Ga : 0· 1-0. 3wt%，Co :0· 5-1. 5wt%，B :1-1. 05%，Fe 余量。
2. 如权利要求1所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体，其特征在于：所述稀土 金属 R 为 Pr、Nd、Ho。
3. 如权利要求2所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体，其特征在于：所述稀土 金属 R 为 Pr25Nd75。
4. 如权利要求1所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体，其特征在于：还包括Ho : 〇-6wt%。
5. 如权利要求1所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体，其特征在于：无昂贵重 金属Dy。
6. 如权利要求1所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体，其特征在于： Al+Cu+Ga+Nb重量百分比大于1. 8wt%。
7. 如权利要求1-6所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在 于：硼元素以硼铁合金状态加入，硼含量约为19wt%，余量为铁。
8. 如权利要求1-6所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在 于：铌元素以铌铁合金状态加入，铌含量约为63wt%，余量为铁。
9. 如权利要求1-6所述的低成本42H和35SH烧结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在 于：钦元素以钦铁合金状态加入，钦含量约为80wt%，余量为铁。
【文档编号】H01F1/057GK104112560SQ201410375535
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】林蔚青, 孙长山 申请人:江苏晨朗电子集团有限公司