[发明专利]一种同时提高热压磁环磁性能及力学性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热压磁环的加工方法，尤其涉及一种同时提高热压磁环磁性能及力学性能的方法。

背景技术

辐射取向永磁环(又称：热压磁环)是在环的内外两侧均匀地形成单个或多N极和S极。这种辐向磁化的永磁环适合做各种精密仪表与控制系统的微电机的转子和定子，是新一代混合动力电机的重要材料和部件。

目前生产高致密性钕铁硼辐射取向永磁环的方法主要有拼接或一次成型烧结工艺，但由于烧结过程中的径向收缩问题，这种方法未能广泛应用，相关文献可参考专利号为ZL88103837.7的中国发明专利《辐向取向钕-铁-硼永磁环及其制造方法》(审定号为CN1010818B)，还可参考申请号为94113830.5的中国发明申请公开《轴射取向2-17型稀土永磁环及其制造方法》(公开号为CN1122944A)和专利号为ZL200510086882.9的中国发明专利《辐射取向整体永磁环的制备方法》(授权公告号：CN100407347C)。拼接方法要求极高的工艺精度，虽然磁性能可以到达要求，但是耐用性不好，且加工过程中材料浪费严重，可达50％左右，而且线切割和磨加工的费用也很高。另外，用方块磁体不能生产真正辐射取向的瓦形磁体.拼缝漏磁较大，磁极波动导致输出信号波动，导致电机的噪音和不稳定。拼接方面的相关文献可参考专利号为ZL03117200.8的中国发明专利《粘结型钕铁硼、铁基软磁粉体复合永磁材料及其制备方法》(授权公告号为CN1219301C)。

上述方法制得热压磁环力学性能较差，抗弯强度不超过150MPa，增加了后续加工的难度，大大限制了其在特殊领域的广泛使用。作为改进，申请号为200710177080.8的中国发明专利申请公开《高性能辐向热压磁环及其制备方法》，该方法以磁性速凝薄带为原料，通过热压成型和热挤压工艺制备，从控制氧含量、提高塑性形变的均匀性方面介绍了制备热压磁环的方法，并且所有的金属成分均是在熔炼合金的过程中一次添加完成，所得热压磁环具有较高的剩磁和矫顽力。但还是没有解决热压辐向环抗弯强度较低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种同时提高热压磁环磁性能及力学性能的方法，所得热压磁环的抗弯强度大大提高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种同时提高热压磁环磁性能及力学性能的方法，包括将钕铁硼速凝片作为母合金快淬成的薄带，然后将薄带破碎磁选成均匀的快淬粉末，接着进行热压成型、热挤压成型，其特征在于在热压成型前将快淬粉末中均匀添加有纳米金属Cu粉末。

作为优选，所述的薄带为30μm～50μm，所述的钕铁硼速凝片的化学简式为Nd_12.8+xFe_81.23-x-y-zCo_yGa_zB₆；并满足：x＝0～1.08，y＝4～6，z＝0.45～0.6。

作为优选，所述的钕铁硼速凝片速凝速度小于1m/s，厚度约为4mm～1mm。剩磁Br＝8000～10000Gs磁能积(BH)_max＝13～20MGsOe，矫顽力H_cj＝13～18kOe。

进一步，所述的钕铁硼速凝片快淬后，进行冷却，冷却速度为15～25m/s。

步骤②中所述的纳米金属Cu粉末在薄带破碎磁选后混入，纳米金属Cu粉末添加量为总重量的0～0.5％。

作为优选，所述的热压成型温度控制为580～650℃，压力为150MPa～200MPa，成型密度为7.58～7.6g/cm³，升温时间为4～6分钟，高温保温时间为1～2分钟，热压成型过程中真空度不低于5×10^-2Pa。

作为优选，所述的热挤压成型中热挤出温度控制为800～900℃，压力不超过100MPa～12MPa，升温时间为4～6分钟高温保温时间为2～3分钟，并且，热挤出成型过程中在惰性气体保护下进行。

热挤压成型中的第二模具直径大于热压成型中的第一磨具。

所得的热压磁环，其磁能积(BH)_max≥40MGOe，抗弯强度不低于260MPa，主要组成为Nd₂Fe₁₄B四方相，晶体c轴长度为1.218nm，a轴长度为0.878nm。