一种生产钕铁硼稀土永磁材料的方法技术

本发明专利技术提供一种生产钕铁硼稀土永磁材料的方法。所述生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，包括以下步骤：制备烧结钕铁硼毛坯，并对所述烧结钕铁硼毛坯进行机加工处理；在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理；在真空下将热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯缓慢冷却到室温。所述在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理时的温度是250～450℃，保温时间是0.5～3.5小时。在真空下将热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯缓慢冷却到室温，通过在真空下自然冷却来进行，或者以50～100℃/h的冷却速度对热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯进行控温冷却。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，该方法能消除永磁材料的表面残余应力，提高钕铁硼稀土永磁材料的力学性能。
技术介绍
稀土永磁材料作为一种重要的功能材料，其力学性能普遍较差，使得稀土永磁体在加工过程中容易开裂、掉渣。这大大降低了磁体的成品率和加工精度，增加了磁体的加工成本，限制了磁体在高精度仪器仪表行业的应用。同时，由于稀土永磁材料的强韧性差，抗震、抗冲击能力相应也较差，使得材料在对抗震、抗冲击力要求较高的场合的应用也受到限制，比如，航空仪表和高速电机等领域。如何提高稀土永磁材料的强韧性已成为迫在眉睫的重要课题。目前，大部分研究者选用熔炼时添加或晶间添加Ti、Al、Nb、Ag等元素的方式来提高材料晶界相与晶粒之间的润湿性，以增强两者之间的结合强度，达到改善钕铁硼永磁合金力学性能的目的。但是，由于钕铁硼稀土永磁材料在生产过程中都要经过加工切片这一重要环节，切割好的产品表面还要进行磨加工、倒角等后处理，这些处理会在产品表面产生大量的热。虽然处理过程中有润滑液、冷却液的保护，但难免有急冷和冷却不均匀的现象发生，导致产品表面的微观结构发生变化，并伴有表面残余应力的产生。因而，在后续的滚镀、搬运、倒料等工序中，产品稍有碰撞就极有可能引起大量磕边掉角的现象发生，从而大大降低成品出得率，给企业造成损失，生产成本也会随之增加，对本来就匮乏的稀土资源造成严重的浪费。此外，在磁体产品的使用过程中，其表面残余应力还有可能成为潜在隐患，对广大消费者的人身财产安全造成威胁。因此，需要消除磁体产品的表面残余应力，提升其力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，利用该方法对经过机加工处理后的烧结钕铁硼毛坯进行处理，从而提高钕铁硼稀土永磁材料的力学性能。所述生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，包括以下步骤：制备烧结钕铁硼毛坯，并对所述烧结钕铁硼毛坯进行机加工处理；在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理；在真空下将热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯缓慢冷却到室温。在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理时的温度是250～450℃，优选是350～450℃。所述在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理时的保温时间优选是0.5～3.5小时。在真空下将热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯缓慢冷却到室温，通过在真空下自然冷却来进行，也可以通过以50～100℃/h的冷却速度对热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯进行控温冷却。本专利技术所提供的生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，通过对加工好的试样在进入电镀工艺前进行热处理，能很好地消除加工各个环节对试样产生的残余应力，从而提高钕铁硼稀土永磁材料的力学性能。附图说明图1是示出试样在翻滚撞击试验后的外观的图，左侧是经过热处理的试样，右侧是未经热处理的试样。图2是示出经不同热处理工艺处理的试样在翻滚撞击试验后的失重率的图。图3是本专利技术具体实施方式中的最佳热处理工艺曲线图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。首先，将钕铁硼永磁材料，例如，烧结钕铁硼毛坯进行切割、表面打磨等常规机加工处理后，制备成10×10×10mm3大小的标准试样。然后，用铁皮将试样包好放入料盒中，在真空烧结炉进行热处理。热处理温度的范围在250～450℃，优选为350～450℃，保温时间为0.5～3.5小时。最后，缓冷降至室温。缓冷，是指加热、保温后不在大气下、气流中、水中、油中或固体冷却介质中快速冷却，而是在保持真空的条件下停止加热，使其慢慢冷却到室温。这样做的特点是在开始阶段的高温时冷却速度较快，随着炉内温度的降低，温度下降的速度随之减小，相比控温冷却的方法更加合理，并且节约能源。但如果设备的保温效果不好，或其它原因造成冷却速度过快，例如平均降温速度≥100℃/h，也可选用50～100℃/h的冷却速度对材料进行控温冷却。由于采用缓冷手段使试样从烧结温度降低到室温(25℃)，因此，试样表面残余应力得到了明显的消除和改善。将由同一批次的坯块经过相同加工方式制得的试样分成16组，其中一组作为对比组不进行热处理，其余15组按照250℃、300℃、350℃、400℃和450℃等五种烧结温度，2小时、2.5小时和3小时等三种保温时间组合形成的15种条件分别进行真空热处理。然后从每组中各选30块试样进行称重，再放入内部空间为D123.5×180mm的圆柱体混料器中，混料器转速设定为300rpm，工作时间为30min。待混料器工作完毕后取出试样并清理干净，称重，计算同一组试样在翻滚撞击试验前后的失重率，同时各组间进行比较。数据显示，不同温度、不同保温时间的热处理对试样翻滚撞击失重率均有不同程度的改善，其中经过350℃、400℃、450℃热处理的试样失重率改善情况较显著，且三者之间相差不大，保温时间对试样失重率的影响不是十分明显。因此，选择400℃、保温2h，以及缓冷的条件为最佳热处理工艺。经此工艺热处理的试样在翻滚撞击试验后失重率为0.22％，比未经热处理的试样失重率0.65％低了0.43个百分点。从外观来看，改善也十分明显，如图1所示。实施例首先，将本申请专利技术人按常规工艺生产的、未经充磁的钕铁硼稀土永磁材料坯块经内圆切割和双端磨两工艺制备成10×10×10mm3的标准试样，尺寸偏差控制在±0.1mm以内。将由同一批次坯块经过相同加工方式制得的试样分成15组，按照250℃、300℃、350℃、400℃和450℃等五种烧结温度，2小时、2.5小时和3小时等三种保温时间组合形成的15种条件分别进行真空热处理。用铁皮将试样包好放入料盒中，在真空烧结炉中进行热处理。最后，缓冷降至室温(即，25℃)。然后从每组中各选30块试样称取重量m，再放入内部空间为D123.5×180mm的圆柱体混料器中，混料器转速设定为300rpm，工作时间为30min，待混料器工作完毕后取出试样并清理干净，称出其试验后重量m′，根据以下公式计算翻滚撞击试验后的失重率，并进行组间比较。失重率＝(m-m′)/m×100％对比例取与上述实施例中相同的试样，称取重量m，再放入内部空间为D123.5×180mm的圆柱体混料器中，混料器转速设定为300rpm，工作时间为30min，待混料器工作完毕后取出试样并清理干净，称出其试验后重量m′，根据以下公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，包括以下步骤：制备烧结钕铁硼毛坯，并对所述烧结钕铁硼毛坯进行机加工处理；在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理；在真空下将热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯缓慢冷却到室温。

【技术特征摘要】
1.一种生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，包括以下步骤：
制备烧结钕铁硼毛坯，并对所述烧结钕铁硼毛坯进行机加工处理；
在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理；
在真空下将热处理后的所述烧结钕铁硼毛坯缓慢冷却到室温。
2.根据权利要求1所述的生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，其
特征在于，所述在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理时的温度
为250～450℃。
3.根据权利要求1或2所述的生产钕铁硼稀土永磁材料的方法，
其特征在于，所述在真空下对所述烧结钕铁硼毛坯进行热处理时的温
度为350～450℃。
4....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐博，李瑞春，
申请(专利权)人：天津三环乐喜新材料有限公司，北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12