[发明专利]一种提高Zr元素固溶度的钐钴磁体及方法

权利要求书

1.一种提高Zr元素固溶度的钐钴磁体，其特征在于：钐钴磁体的表达式为Sm(Co_1-u-v-wFe_uCu_vZr_w)_z，其中u＝0.1～0.36，v＝0.06～0.10，w＝0.02～0.04，z＝6.8～8.0；

在所述钐钴磁体制备过程的热处理工艺中，最佳固溶温度的选择为Tst＝1248-4*W_Fe(％)±3℃，其中W_Fe为磁体成分中Fe元素的质量分数。

2.一种提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述钐钴磁体的制备工艺包括如下步骤：

步骤1：配料和熔炼

采用权利要求1所述的钐钴磁体所需的原料，并置于真空电弧熔炼炉中，Sm置于坩埚底部，抽真空至2×10^-3～5×10^-3Pa以后，向炉体内充入高纯氩气，炉内真空度上升至0.8×10⁵Pa以后停止充气，在工作电压30V～45V，工作电流600A～800A条件下重复熔炼3～4次，冷却得到合金铸锭；

步骤2：制粉及成型

在含氧量低于0.5ppm的充有保护气体的手套箱中，将步骤1的铸锭用粉碎机粉碎后过80目筛后，再使用汽油介质保护下球磨120～240min得到粒径为3～5μm的粉末，然后将所述粉末放入磁场压型机中取向成型，磁场方向与压制方向垂直，再经过冷等静压压制，获得压坯；

步骤3：热处理

烧结和固溶：将压坯放入真空炉中，抽真空到2×10^-3～5×10^-3Pa，充入氩气，再抽至2×10^-3～5×10^-3Pa后，开始加热，当温度升高到900℃时，充入氩气，温度升高到1200℃～1250℃温度下烧结30～120min，然后在1150～1220℃温度下固溶90min～600min；在步骤3的热处理工艺中，最佳固溶温度的选择为Tst＝1248-4*W_Fe(％)±3℃，其中W_Fe为磁体成分中Fe元素的质量分数；

时效：将固溶后的样品放入真空炉中，同样抽真空到2×10^-3～5×10^-3Pa，充入氩气，再抽至2×10^-3～5×10^-3Pa后，开始加热，当温度升高到700℃时，充入氩气，样品在800～850℃进行12～24h等温时效后，冷却至400℃，保温10h～20h淬火，冷却后取出。

3.根据权利要求2所述的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述步骤2中，球磨时间采用2～3h。

4.根据权利要求2所述的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述步骤3中，烧结时间采用1h。

5.根据权利要求2所述的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述步骤3中，固溶处理时间采用4h。

6.根据权利要求2所述的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述固溶温度Tst选择中，Fe的质量分数W_Fe在6wt.％～26wt.％。

7.根据权利要求2所述的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述步骤3热处理工艺中，在Tst固溶处理后磁体固溶态主相结构为单相1:7H结构。

8.根据权利要求2所述的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述步骤3热处理工艺中，在Tst固溶处理后，钐钴磁体的富Zr相析出度低于1vol.％。

9.根据权利要求2所述的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在与，所述步骤3热处理工艺中，未在Tst固溶处理的磁体，钐钴磁体的富Zr相析出度高于1vol.％。

10.根据权利要求2 所述 的提高钐钴磁体中Zr元素固溶度的方法，其特征在于：所述步骤3热处理工艺中，在Tst固溶处理后，钐钴磁体1:7H结构晶格常数比c/a的收缩率高于1％，其中c为1:7H结构晶胞[001]方向晶格常数，a为1:7H结构晶胞[100]方向晶格常数。