[发明专利]基于细粉蒸着热处理的烧结Nd-Fe-B系磁铁制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁铁的制造技术领域，特别是涉及一种基于细粉蒸着热处理的烧结Nd-Fe-B系（钕-铁-硼）磁铁的制作方法。

背景技术

磁铁是可以产生磁场的物体，为一磁偶极子，能够吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属。Nd-Fe-B系（钕-铁-硼）磁铁是磁铁中的一种，它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能，其最大磁能积(BH)max高过铁氧体(Ferrite)10倍以上；其本身的机械加工性能亦相当之好，工作温度最高可达200摄氏度，而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。

Nd-Fe-B系（钕-铁-硼）磁铁的制作工艺有二种，一种是烧结钕-铁-硼磁铁，另一种是粘结钕-铁-硼磁铁。现有技术的烧结Nd-Fe-B系（钕-铁-硼）磁铁的制作工艺主要包括如下流程：称量→熔炼→铸造→氢破粉碎（粗粉碎）→气流粉碎（JM）即微粉碎→磁场中成形→烧结→热处理→加工→表面处理等。

把Nd-Fe-B烧结磁铁的发展说为主相含有率高，稀土组成低的磁铁的开发过程也不为过。虽然稀土量低，但是可进行充分烧结，为提高(BH)max、矫顽力，制造方法整体的防氧化不断发展，目前烧结磁铁中的氧含量可降至2500ppm以下。但是，烧结中氧含量较低的话，细微组成波动，工序中杂质的混入等不稳定因素也会扩大，这就容易引起过烧结现象和异常晶粒成长（AGG），也会产生矫顽力、方形度、耐热性低下等问题。

另一方面，在Nd-Fe-B烧结磁铁中进行Dy、Tb、Ho等中重稀土的晶界扩散是很普遍的，晶界扩散处理通常是在加工工序之后，表面处理工序之前进行的。所谓晶界扩散法，就是在烧结后的磁铁结晶晶界里，按以下①至③的方法，使Dy、Tb等中稀土进行扩散的方法。

①将稀土氟化物（DyF3、TbF3）、稀土氧化物（Dy2O3、Tb2O3）等的粉末涂覆在表面，之后以700℃~900℃的温度将Dy、Tb等进行晶界扩散。

②富中稀土合金粉末涂覆法：涂覆DyH2粉、TbH2粉、(Dy、Tb)-Co-Ni-Al金属化合物粉的粉末，之后以700℃～900℃的温度对Dy、Tb等进行晶界扩散。

③产生Dy等金属蒸汽，之后在700℃~900℃的温度下对Dy、Tb等进行晶界扩散。

通过晶界扩散法，磁铁的Br、(BH)max基本保持不变，但矫顽力可提高7kOe左右。这就意味着，磁体耐热性可以提高40℃左右。

虽然这种在700℃~900℃的温度条件下使中稀土发生扩散的晶界扩散方法可以提高矫顽力，但是也存在着不足：

1、磁铁会发生变形（弯曲），这是因为中稀土从表面扩散到磁铁中心部。

2、扩散需要很长时间。比如，要充分扩散到片厚10mm的磁铁中心部的话，所需的时间为48小时。当然，48小时这么长的扩散时间在大量生产时无法确保，所以只好向短时间妥协，在尚未充分扩散至中心部的状态下，在耐热性还未充分提高的状态下进行磁铁生产。

3、磁铁材料表面产生不良划痕，治具的消耗费用也很高昂。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术之不足，提供基于细粉蒸着热处理的烧结Nd-Fe-B系（钕-铁-硼）磁铁的制作方法，是在微粉碎工序之后，磁场中成形工序之前，增加细粉蒸着热处理工序，以使粉末的烧结性发生剧变，达到制成高矫顽力、高方形度、高耐热性的磁铁的目的。

本发明的目的之二在于克服现有技术之不足，提供基于细粉蒸着热处理的烧结NdFeB系磁铁的制作方法，是在微粉碎工序之后，磁场中成形工序之前，增加细粉蒸着热处理工序，同时，通过调整晶界扩散处理工序的处理方式，通过细粉蒸着热处理工序和晶界扩散处理工序，不但能够制成高矫顽力、高方形度、高耐热性的磁铁，还能够消除现有晶界扩散方法所造成的弊端。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于细粉蒸着热处理的烧结NdFeB系磁铁制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中：

使用钕铁硼熔炼合金，将该合金粗粉碎后，再通过微粉碎制成细粉，微粉碎后的细粉和以下蒸发材料一同在100℃～1000℃的温度下进行1分钟以上24小时以下的蒸着处理；然后，使用磁场成形法进行成形，在真空或惰性气体中以900℃～1140℃的温度进行烧结；