一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的制备方法，具体包括熔炼、氢破碎、气流磨制粉、辐射取向成型和烧结。在制粉过程中，通过进行两次气流磨，两次添加润滑剂，提高粉末流动性，使粉末在磁场中充分沿半径方向取向，压坯的密度在轴向和径向方向上变得均匀，大幅度提高磁环圆度和表磁均匀性，同时烧结过程中采取慢速升温、慢速降温的方式，减小由于冷却或者加热不均匀产生的内应力，磁环烧结开裂率大幅下降。

A preparation method of radially oriented NdFeB magnetic ring

The invention provides a preparation method of radiation oriented sintered Nd-Fe-B magnetic ring, which includes smelting, hydrogen crushing, airflow grinding, radiant oriented molding and sintering. In the milling process by two jet mill, two add lubricant, improve the powder flowability of the powder in the magnetic field along the radius direction of full orientation, the compact density becomes uniform in the axial and radial direction, greatly improve the ring roundness and surface magnetic uniformity, and the sintering process to slow slow heating and cooling way, reduce the internal stress due to uneven cooling or heating the magnetic sintering cracking rate dropped significantly.

【技术实现步骤摘要】
一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的制备方法
本专利技术涉及一种钕铁硼永磁材料的制备方法，特别是一种烧结钕铁硼辐射取向磁环的制备方法。
技术介绍
辐射取向环形烧结钕铁硼磁体在电机的应用中越来越广泛，其具有运转无跳动，输出信号稳定，转速高的特点。由于环形磁体比表面积大，且环形磁体具有长径比大、壁薄的特点，磁体在成型、烧结过程中易发生开裂。为降低开裂，需要改善粉末的流动性，使得压坯的密度、取向在轴向和360度径向方向均匀性提高。专利96190684.7将磁粉在磁场取向下造粒，再进行崩解，这种方法由于在压力作用下粉料颗粒很难充分沿辐射取向，会导致磁体在烧结过程中取向收缩不均而开裂。专利200810246638.8公布了在退火处理的钕铁硼磁粉中添加羟基铁粉和脂环烃，这种处理方式比较危险，退火处理过程中钕铁硼粉末极易自燃，同时添加了Fe粉，使得磁环的组成为复合材料，增加了磁体开裂的风险。因此，如何提高烧结钕铁硼辐射取向磁环成型烧结合格率，成为行业必须研究解决的技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术现状而提供一种有效解决辐射取向钕铁硼磁环烧结过程中收缩不均匀而导致变形或者开裂问题的方法。本专利技术的技术方案是：一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的制备方法，包括以下步骤：(1)将按比例配制好的原料放置到真空速凝炉中进行常规熔炼，制得厚度为0.2-0.4mm的铸片；(2)将上述铸片暴露在氢气气氛中充分吸氢，在550-600℃真空下脱氢，得到粒度为200-400μm的粗粉末；(3)按照每公斤粉料添加0.1-0.25ml防氧化剂和0.1-0.25ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌60-120min；(4)将上述搅拌均匀的粗粉放入气流磨中，在氮气或者氩气保护下，得到粒度为10-50μm的粉末；(5)按照每公斤粉料添加0.25-0.5ml防氧化剂和0.25-0.5ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌60-120min；(6)将上述粉料再经过气流磨，在氮气或者氩气保护下，研磨成粒度为2-3μm的粉末，粉末的流动性大于100g/10s；(7)将一定重量的上述粉料放入环形模腔中，粉末松装密度为2.4-2.8g/cm3，然后进行辐射取向压制，压制后生坯的密度达到4.2-4.5g/cm3；(8)将圆环状生坯放入等静压机中加压150-200MPa，保压20-30s后，取出制成的圆环状生坯；(9)将上述圆环状生坯装入石墨盒，放入真空烧结炉内进行烧结，在1000-1080℃下烧结2-6小时，升温速度为0.5-3℃/min，保温结束后，充氩气冷却，冷却速度为5-10℃/min，然后采用同样的升温工艺将磁体在900℃时效2小时，采用同样的冷却工艺将磁环冷却至室温，然后再按照0.5-1.5℃/min的速度升温至450-600℃，时效2-6小时，按照5-10℃/min的冷却速度将磁环冷却至室温；(10)将上述圆环状钕铁硼磁体内外圆表面进行磨加工处理，达到规定的尺寸。所述防氧化剂和润滑剂为脂肪酸、脂肪酸衍生物或者脂肪酸酯的一种或者几种，该种混合物的沸点在250℃以下，分子量低于450。本专利技术的有益效果是：1)在辐射取向磁环用的粉体制备过程中，采用两次气流磨，提高粉末流动性，使粉末在磁场中充分沿半径方向取向，同时压坯的密度在轴向和径向方向上变得均匀，大幅度提高磁环的圆度和表磁均匀性；2)两次添加润滑剂，使得润滑剂充分润湿磁粉颗粒，使得磁环易于压制成型，降低脱模过程中的开裂率；3)烧结过程中采取慢速升温、慢速降温的方式，减小由于冷却或者加热不均匀产生的内应力，磁环在烧结过程中的开裂率大幅下降。附图说明无具体实施方式实施例11)将按比例配制好的原料放置到真空速凝炉中进行常规熔炼，制得厚度为0.3mm的铸片；2)将上述铸片在室温下进行吸氢，吸氢饱和后，在550℃真空下脱氢，脱氢完成后冷却至室温，得到粒度为300μm的粗粉；3)按照每公斤粉料添加0.15ml防氧化剂和0.15ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌100min；4)将上述搅拌均匀的粗粉放入气流磨中，在氮气保护下，得到粒度为20μm的粉末；5)按照每公斤粉料添加0.5ml防氧化剂和0.5ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌100min；6)再将上述粉末再次在氮气保护下进行气流磨，研磨至粒度为2.5μm的粉末，粉末流动性为110g/10s；7)将一定重量的上述粉料放入环形模腔中，粉末松装密度为2.6g/cm3，然后进行辐射取向压制，压制后生坯的密度达到4.3g/cm3，压制生坯规格分别为(外径×内径×高度)φ80mm×φ60mm×20mm(长径比0.25)，φ60mm×φ50mm×20mm(长径比0.33)，φ75mm×φ60mm×35mm(长径比0.47)，φ60mm×φ30mm×30mm(长径比0.5)，φ50mm×φ30mm×30mm(长径比0.6)；8)将圆环状生坯放入等静压机中加压150MPa，保压25s后，取出制成的圆环状生坯；9)将上述圆环状生坯装入石墨盒，放入真空烧结炉内进行烧结，在1020℃下烧结4小时，升温速度为3℃/min，保温结束后，充氩气冷却至室温，冷却速度为8℃/min，然后采用同样的升温速度将磁体在900℃时效2小时，采用同样的冷却速度将磁环冷却至室温，然后再按照0.5℃/min的速度升温至500℃，时效4小时，按照5℃/min的冷却速度将磁环冷却至室温；10)经过磨加工，将磁环内外表面磨圆，，然后按照普通的8极充磁要求，将磁环充磁饱，使用磁通计测量表磁。对比实施例11)将按比例配制好的原料放置到真空速凝炉中进行常规熔炼，制得厚度为0.3mm的铸片；2)将上述铸片在室温下进行吸氢，吸氢饱和后，在550℃真空下脱氢，脱氢完成后冷却至室温，得到粒度为300μm的粗粉；3)按照每公斤粉料添加0.15ml防氧化剂和0.15ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌100min；4)将上述搅拌均匀的粗粉放入气流磨中，在氮气保护下，研磨成粒度为2.5μm的粉末，粉末流动性为80g/10s；5)将一定重量的上述粉料放入环形模腔中，粉末松装密度为2.5g/cm3，然后进行辐射取向压制，压制后生坯的密度达到4.3g/cm3，压制生坯规格分别为(外径×内径×高度)φ80mm×φ60mm×20mm(长径比0.25)，φ60mm×φ50mm×20mm(长径比0.33)，φ75mm×φ60mm×35mm(长径比0.47)，φ60mm×φ30mm×30mm(长径比0.5)，φ50mm×φ30mm×30mm(长径比0.6)；6)将圆环状生坯放入等静压机中加压150MPa，保压25s后，取出制成的圆环状生坯；7)将上述圆环状生坯装入石墨盒，放入真空烧结炉内进行烧结，在1020℃下烧结4小时，升温速度为3℃/min，保温结束后，充氩气冷却至室温，冷却速度为8℃/min，然后采用同样的升温速度将磁体在900℃时效2小时，采用同样的冷却速度将磁环冷却至室温，然后再按照0.5℃/min的速度升温至500℃，时效4小时，按照5℃/mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的制备方法，包括如下步骤：(1)将按比例配制好的原料放置到真空速凝炉中熔炼，制得厚度为0.2‑0.4mm的铸片；(2)将上述铸片暴露在氢气气氛中充分吸氢，在550‑600℃真空下脱氢，得到粒度为200‑400μm的粗粉末；(3)按照每公斤粉料添加0.1‑0.25ml防氧化剂和0.1‑0.25ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌60‑120min；(4)将上述搅拌均匀的粗粉放入气流磨中，在氮气或者氩气保护下，得到粒度为10‑50μm的粉末；(5)按照每公斤粉料添加0.25‑0.5ml防氧化剂和0.25‑0.5ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌60‑120min；(6)将上述粉料再经过气流磨，在氮气或者氩气保护下，研磨成粒度为2‑3μm的粉末；(7)将一定重量的上述粉料放入环形模腔中，粉末松装密度为2.4‑2.8g/cm

【技术特征摘要】
1.一种辐射取向烧结钕铁硼磁环的制备方法，包括如下步骤：(1)将按比例配制好的原料放置到真空速凝炉中熔炼，制得厚度为0.2-0.4mm的铸片；(2)将上述铸片暴露在氢气气氛中充分吸氢，在550-600℃真空下脱氢，得到粒度为200-400μm的粗粉末；(3)按照每公斤粉料添加0.1-0.25ml防氧化剂和0.1-0.25ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌60-120min；(4)将上述搅拌均匀的粗粉放入气流磨中，在氮气或者氩气保护下，得到粒度为10-50μm的粉末；(5)按照每公斤粉料添加0.25-0.5ml防氧化剂和0.25-0.5ml润滑剂，防氧化剂和润滑剂用汽油稀释，剂与汽油稀释体积比例为1∶1，搅拌60-120min；(6)将上述粉料再经过气流磨，在氮气或者氩气保护下，研磨成粒度为2-3μm的粉末；(7)将一定重量的上述粉料放入环形模腔中，粉末松装密度为2.4-2.8g/cm3，然后进行辐射取向压制，压制后生坯的密度达到4.2-4.5g/cm3；(8)将圆环状生坯放入等静压机中加压150-200MPa，保压20-30s后，取出制成的圆环状生坯；(9)将上述圆环状生坯装入石墨盒，放入真空烧结炉内进行烧结...

【专利技术属性】
技术研发人员：严长江，王育平，徐峰，
申请(专利权)人：宁波科田磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33