[发明专利]永磁零件磁性能稳定化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁零件磁性能稳定化处理方法，属热处理工艺领域。

背景技术

Fe-Cr-Co合金、Alnico合金以及Sm-Co合金由于其优异的磁性能以及高的使用温度而广泛地应用在航空、航天、国防和军工等领域。在空天环境下服役的永磁器件，必将受到温度的冷热交替变化，如何保证在温度循环条件下磁性器件的使用稳定性，须经过多次冷热循环稳定化处理后方能投入服役，否则可能因性能不稳定而导致器件的失效。

Fe-Cr-Co系永磁合金的宏观磁性能，与单畴α1相中的磁矩取向度有关。当磁体被饱和磁化时，磁矩处于高度的取向状态，故显示出较高的宏观磁性能，其磁性处于最高状态(即能量最高状态)，具有自发地向稳定状态(能量较低状态)转变的趋势。因此，充磁之后磁矩必然会自发地向能量较低的状态转移。这意味着磁矩相对原来的磁化方向发生某种程度的偏离，于是导致宏观磁性的下降。温度变化可以加速这一转变过程，从而导致磁性变化。这样，以损失部分磁性为代价换取了材料磁性的相对稳定。

Alnico系永磁合金的温度不可逆变化规律：各向同性Alnico合金，只在高温部分(相对于常温而言)才出现不可逆现象；各向异性Alnico合金，在高低温部分都出现不可逆现象，而且低温部分退磁率比高温部分大。柱状晶各向异性Alnico合金的不可逆退磁率比等轴各向异性Alnico合金的小。Alnico合金的不可逆退磁率与磁体尺寸比有关，一般退磁率与尺寸比呈反变化关系。Alnico合金的可逆温度系数，一般为0.02左右。其特点是，各向异性Alnico合金的温度系数与磁体的尺寸比有关；在0～80℃间，尺寸比大则温度系数也大(指绝对值而言)，在低温区域规律不明显。各向同性Alnico合金的温度系数不依赖于尺寸比。等轴晶各向异性Alnico5合金的温度系数在高于常温部分为负值，在常温及其以下为正值；柱状晶Alnico5合金的温度系数变化不大，在-20～+50℃间皆为负值。柱状晶Alnico8合金的温度系数也比较小。在温度区间-196℃～500℃之间，其稳定性变化规律仍不清楚。

Sm-Co永磁因其磁性能高、居里温度高、剩磁温度系数低、耐蚀性及热稳定性好而在永磁材料中具有不可替代的作用，它的出现极大地改善了永磁材料适应工作环境的能力，在高温领域及要求低温度系数领域有着广泛的应用。改善Sm-Co磁体温度稳定性的方法主要是用一些重稀土金属元素(如Ho、Er、Dy、Gd等)部分取代轻稀土元素Sm。这是因为轻稀土金属化合物的磁化强度随温度的升高而降低，它的磁通具有负的温度系数。而如何优化稳定化处理工艺，是提高器件使用寿命的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁零件的磁性能稳定化处理方法，以提高永磁器件的使用稳定性和可靠性。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明所述的永磁零件磁性能稳定化处理方法是按照以下步骤实现的：

步骤一：将待处理的永磁零件在500℃高温条件下进行加热，并在该温度下保持2小时；

步骤二：将完成步骤一的待处理的永磁零件取出并迅速放入温度为-196℃的液氮中冷却，并在该温度下保持2小时；

步骤三：多次连续重复步骤一、步骤二，重复次数(循环次数)为至少30次。

本发明的有益效果是：

利用本发明所述的技术方案处理永磁零件，可使永磁零件的稳定性和可靠性得到了显著提高。永磁零件的剩磁B_r、矫顽力H_c、最大磁能积(BH)_max、膝点H_k均有较大幅度的改善，请参见实难效果部分。本发明方法与现有的处理方法相比，发明取得了预料不到的技术效果，其技术效果产生了“量”的变化。

附图说明