[发明专利]一种含钯高内禀矫顽力材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种含钯高内禀矫顽力材料及其制备方法。

背景技术

CN200910098064.9涉及一种烧结钕铁硼磁体材料及其制备方法，通过高性能烧结钕铁硼制备方案制备出磁体的磁能积为30-35MGsOe，内禀矫顽＞30kKOe，采用低温烧结1030℃，只需一级低温回火450-550℃，磁体的性能和微观组织均达到最佳状态，具有低温烧结和低温回火超高矫顽力的特点。采用低温烧结和一级低温短时回火，可以节约磁体生产时间和能源损耗，降低磁体生产成本。

但是上述发明制备出的磁体，矫顽力较低，同时采用的压实成型方法无法保证材料的均匀性。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种含钯高内禀矫顽力材料，该材料具有较高的矫顽力。

本发明的另一目的是提供一种含钯高内禀矫顽力材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含钯高内禀矫顽力材料，其特征是：该材料中各成分的重量百分含量为：Nd 22-25%，Tb 2-4%，Ni 2-4%，Lu 0.5-1%，Sn 0.5-1%，Ag 0.3-0.6%，Co 1-2%，Pb 0.3-0.6%，B 0.5-0.9%，Si 1-2%，S 0.005-0.008%，Pd 0.3-0.6%，其余为Fe。

上述所述含钯高内禀矫顽力材料的制备方法，其步骤为：

（1）按照上述重量百分比分别取Nd、Tb、Ni、Lu 、Sn、Ag、Co、Pb、B、Si、S、Pd和Fe进行配料，各原料的纯度均大于99.9％；S以硫铁的形式加入，硫铁含S量28%；

（2）将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1660-1780℃，静置2-4分钟得到母合金液体；

（3）将母合金液体浇铸到感应炉出铁口下方的转辊上，母合金液体遇到旋转的转辊，被转辊轮缘拖拽形成铸带；

（4）将铸带自然冷却5-10分钟，然后将铸带放入氢碎炉中进行氢碎，氢碎炉的真空度为0.05～0.1Pa，炉内气压为0.8～1.2atm；温度为100-200℃，氢碎时间40-60分钟，得到粗粉；

（5）将粗粉放入气流磨中，用高压气流将粗粉吹起，通过相互之间的碰撞从而成为细粉，气流磨制粉压力5-7atm，气流磨分选轮转速为3000～3300r/min；

（6）将细粉放入设有激振器的模具中，使用压制设备压制成所需形状，激振器的振动频率为40-60 H z，压制设备的成型压力为0.04-0.06MPa；

（7）压制成型后取出成型件，装入烧结盆，将成型件随同烧结盆送入真空度为0.01～0.04Pa，温度为1080-1140℃的烧结炉内进行烧结，烧结200～300分钟后，随炉自然冷却后取出烧结成型件即得到钕铁硼磁材料。

其中，步骤（3）中转辊轮缘的旋转线速度为18-20m/s；铸带的厚度为100-200μm，宽度为10-30 mm。步骤（4）中粗粉粒度为40-70μm；步骤（5）中所述细粉粒度1-3μm。步骤（6）中的激振器包括铁心、电磁线圈、衔铁和弹簧。当接通电源时，在铁心和衔铁间产生电磁力，铁心吸引底板上的振铁带动底板向上运动，弹簧呈压缩状态，当线圈失电时，电磁装置的磁场消失，在弹簧力的作用下振铁和底板下落，弹簧复位。

本发明相比现有技术具有如下有益效果：

本发明将Lu、Tb和Pd元素加入材料中，以对Nd基体进行相掺杂。Ni、Sn和Ag元素是一类重要的添加元素，它能显著提高烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力。这些元素提高矫顽力的主要原因是可以抑制晶粒生长，细化晶粒，隔离晶粒耦合。材料中Pb和S取代部分B原子，可细化晶粒，改善材料剩磁。材料中的Si和Co元素可以提高居里温度、抗氧化能力和耐蚀性。本发明制得的材料具有高内禀矫顽力。

本发明制备过程中采用合金成分优化和振压成型结合。制备时，接通电源，在铁心和衔铁间产生电磁力，铁心吸引底板上的振铁带动底板向上运动，弹簧呈压缩状态，当线圈失电时，电磁装置的磁场消失，在弹簧力的作用下振铁和底板下落，弹簧复位，实现成型时的微振击。这样可以保证材料在压实成型的紧密程度，保证了合金的成分均匀化和性能的均一性。

本发明制备过程中，所用稀有元素微量，原料成本较低；另外采用合金成分优化和振压成型结合的工艺设计，保证了合金成分、组织和性能的均匀性，因此也就保证了合金的质量。本发明合金制备工艺简单，生产的合金具有良好的性能，非常便于工业化生产。