一种合金磁性材料及其制备方法技术

技术编号:8216200 阅读:212 留言:0更新日期:2013-01-17 17:44
本发明专利技术提供一种合金磁性材料及其制备方法,属于金属材料领域。所述合金磁性材料,其各成分的重量百分含量为Nd29~33%,Cu0.9~1.3%,Al0.9~1.3%,Nb0.06~0.08%,Co0.1~0.2%,Ce0.9~1.2%,B0.9~1.2%,Dy2~6%,其余为Fe。本发明专利技术还提供上述处理的制备方法:按照合金磁性材料的成分分别配料,制备铁合金粉末,制备复合铝铜合金粉,将铁合金粉末和复合铝铜合金粉混合,高取向磁场成形、冷等静压制、真空高温烧结和二次回火得到所述合金磁性材料。本发明专利技术合金磁性材料,具有良好的磁性能,材料成本低。本发明专利技术提供的合金磁性材料的制备方法,工艺简单,生产成本低,操作安全,适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料领域,具体涉及。
技术介绍
申请号为201210111095.5的专利技术专利申请,公开了一种高性能铸态钕铁硼磁体的制备方法。所述高性能铸态钕铁硼磁体为中稀土含量磁体,其成分的原子百分比为NdaRbFe100_a_b_c_dBcMd,其中 12 彡 a+b 彡 16,O. I 彡 b 彡 5,5 彡 c 彡 6. 5,O. I 彡 d 彡 4,R 为 Pr、Dy、Tb、Ho、Gd 元素中的一种或几种,M 为 Al、Cu、Ga、Mg、Zn、Sn、Si、Co、Ni、Nb、Zr、Ti、W、V、Hf元素中一种或几种。该制备方法是铸造、大应变塑性变形技术与双重取向技术相结合的复合工艺,具体步骤为1)按照磁体成分称量各元素原料,将其混合;2)将混合原料放入真空熔炼炉中进行熔炼,待精炼后进行浇注,获得铸锭;3)将铸锭进行真空高温回火,消除α -Fe,均匀化组织;4)将均匀化后的铸锭用塑韧性金属包套并预热,然后进行背压_等通 道转角大塑性变形,细化铸锭组;5)将细化组织后的铸锭进行热变形,调控磁织构;6)将热变形后的铸锭进行真空强磁场热处理,进一步强化磁织构,制得取向完整的铸态磁体;7)将取向后的磁体进行真空低温回火,改善晶界结构,获得高性能的磁体。高温回火温度为1000-1050°C,回火时间为4-10h。包套用塑韧性金属材料为低碳钢、纯铜或纯铝,预热温度为450-700°C;背压-等通道转角大塑性变形工艺参数为通道夹角Φ为110° -135°,外接角Ψ为10° -45°,挤压路径为Be,挤压道次N为1-10,背压为45_200MPa。的热变形工艺参数为温度为650-1000°C,压力为50-300MPa。低温回火温度优选480-650°C,回火时间优选为O. 5-4h。但是,该高性能铸态钕铁硼磁体的磁性能不好、材料成本高;其制备方法工艺繁琐、成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种合金磁性材料,该合金磁性材料具有良好的磁性能,材料成本低。本专利技术的另一目的是提供上述合金磁性材料的制备方法,该制备方法工艺简单,生产成本低,操作安全,适于工业化生产。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的 一种合金磁性材料,其各成分的重量百分含量为Nd 29 33%,Cu O. 9 I. 3%,AlO. 9 I. 3%, Nb O. 06 O. 08%, Co O. I O. 2%,Ce O. 9 I. 2%,B O. 9 I. 2%, Dy2 6%,其余为Fe。一种所述合金磁性材料的制造方法,包括如下步骤 (O按照合金磁性材料的成分进行配料 配料甲含有Nd、Co、Ce、Dy、Fe、B和Nb;其中Nd、Co、Ce、Dy和Fe的纯度均大于99. 5% ;B以Fe-B合金的方式加入,其中B的重量百分含量为20% ;Nb以Nb-Fe合金的方式加入,其中Nb的重量百分含量为66% ;配料乙含有铜粉体和铝粉体,所述铜粉体和铝粉体的纯度均大于99. 5%、直径为40-50微米; (2)制备铁合金粉末 将配料甲放入感应炉中熔炼得到合金锭,熔炼温度为1500-1530°C ; 用水冷却所述合金锭制备铸锭; 将所述铸锭置于真空炉内,980-1000°C保温7-9 h后冷却,获得组织均匀的铸锭; 将所述组织均匀的铸锭放入氢破炉中,在535- 540°C条件下吸氢、脱氢,然后冷却取出; 将从氢破炉取出的铸锭在高纯氮气中破碎、气流磨碎,获得平均粒度为3-8 Mm的铁合金粉末; (3)制备复合铝铜合金粉 将配料乙和硬脂酸同时置于搅拌式球磨罐中,充入液氮,罐内温度为100-120°C,球磨时间为2-4h,得到直径为80-100nm的复合铝铜合金粉; (4)将铁合金粉末和复合铝铜合金粉混合l_2h,经磁场成形、1060-109(TC真空烧结、在150-200°C条件下回火后即得所述合金磁性材料。所述铝粉体和纯铜粉体的重量比为1:1。从氢破炉取出的铸锭破碎、气流磨碎过程中的高纯氮气压强为O. 2-0. 3 MPa。步骤(3)中所述硬脂酸的添加量为铝粉体重量的O. 2-0. 4%。步骤(3)中搅拌式球磨罐的轴承钢球与配料乙重量之比为30 I。本专利技术相比现有技术的有益效果如下 Nd、Fe、B形成主晶相Nd2Fe14B15 Nb、Ce、Co、Dy能细化主晶相,提高主相的内禀特性,如矫顽力。Cu 和 Al 经过复合后和 Nd、Fe 作用,形成 Nd6Fe13 (Al,Cu) i/NdCu/NdCi^ 复合相,使主相Nd2Fe14B晶粒之间良好的分离开来,从而产生磁去耦效应。Al在高温烧结和低温热处理过程中起液相润湿的作用,促使主相晶粒球形化。Nb.Ce, Co、Dy和纳米级复合铝铜合金粉配合可有效细化晶粒尺度,控制晶界结构与晶粒取向,从而制备晶粒细小、晶界相均勻分布、晶粒取向完整的闻性能钦铁砸磁体,获得闻矫顽力与闻磁能积的良好匹配。本专利技术合金磁性材料,具有良好的磁性能,材料成本低。本专利技术提供的合金磁性材料的制备方法,工艺简单,生产成本低,操作安全,适于工业化生产。附图说明图I为本专利技术实施例一制得的合金磁性材料的组织图。由图I可以看到材料的组织致密。具体实施方式 实施例I 合金磁性材料各成分的重量百分含量为Nd 29%, Cu 0.9%, Al O. 9%, Nb O. 06%, CoO. 1%, Ce O. 9% , B O. 9%, Dy 2%,其余Fe。其制备方法如下 (O按照合金磁性材料的成分进行配料 所述配料甲的原料中Nd、Co、Ce、Dy和Fe的纯度均大于99. 5% ;B以Fe-B合金的方式加入,其中B的重量百分含量为20% ;Nb以Nb-Fe合金的方式加入,其中Nb的重量百分含量为 66% ; 所述配料乙的原料为铜粉体和铝粉体,所述铜粉体和铝粉体的纯度均大于99. 5%、直径为40-50微米;所述铝粉体和纯铜粉体的重量比为I :1。(2)制备铁合金粉末 将配料甲放入感应炉中熔炼得到合金锭,熔炼温度为1500°C ; 用水冷却所述合金锭制备铸锭; 将所述铸锭置于真空炉内,真空度为10_3Pa,980°C保温7h后随炉冷却,获得组织均匀的铸锭; 将所述组织均匀的铸锭放入氢破炉中,在535°C条件下吸氢、脱氢,然后冷却取出; 将从氢破炉取出的铸锭在O. 2MPa的高纯氮气中破碎,获得直径为7mm的粉体,在O. 2MPa的高纯氮气中气流磨碎,获得平均粒度为3Mm的铁合金粉末; (3)制备复合铝铜合金粉 将配料乙和过程控制剂硬脂酸同时置于搅拌式球磨罐中,充入液氮,罐内温度为100°C,球磨时间为2h,得到直径为SOnm的复合铝铜合金粉;硬脂酸的添加量为铝粉体重量的O. 2%。搅拌式球磨罐的轴承钢球与配料乙重量之比为30 I。(4)将铁合金粉末和复合铝铜合金粉混合lh,在氮气保护、5T磁场条件下压制成柱体成型块,成型块的尺寸为直径100mm,高度200mm,成型压力为lOOMPa。将所述成型块置于1060°C的真空炉中烧结I. 5h,然后随炉冷却。将烧结冷却后的成型块在150°C真空炉中保温Ih后直接取出即后即得所述合金磁性材料。实施例2 合金磁性材料各成分的重量百分含量为Nd 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种合金磁性材料,其各成分的重量百分含量为Nd?29~33%,Cu?0.9~1.3%,Al?0.9~1.3%,Nb?0.06~0.08%,Co?0.1~0.2%,Ce?0.9~1.2%,?B?0.9~1.2%,Dy?2~6%,其余为Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张群赵浩峰王玲郑泽昌林莹莹邱奕婷张咏刘光宇张金花陆阳平
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:

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