[发明专利]一种高铈含量的铝铁矿磁性材料及其冶炼方法

说明书

本发明属磁性材料冶炼技术领域，为解决现有稀土钕铁硼永磁材料中钕的用量占到25%~30%，但稀土资源的利用极其不平衡，造成镧，铈大量的积压，加入镧铈后磁性能不稳定且大幅下降的问题，提供了一种高铈含量的铝铁矿磁性材料及其冶炼方法。由如下质量百分比的原料组成：氢碎前的配比：镨钕钢锭13%~16%，铈钢锭6%~40%，废块45%~80%，其中废块为钕铁硼磁性材料器材报废后的产品，镨钕含量在30%以上。可以达到对磁性能的稳定和满足客户的要求。通过该制备方法得到的所述钕铁硼永磁材料中的晶界结构连续均匀，增强了相邻晶粒之间的磁隔离效果，因而钕铁硼永磁材料的矫顽力可得到有效的改善，磁性能较优异。

技术领域

本发明属于磁性材料冶炼技术领域，具体是一种高铈含量的铝铁矿磁性材料及其冶炼方法。

背景技术

稀土永磁材料是世界公认的高新技术，也是国防尖端产品的战略材料，稀土永磁材料是第一大应用材料广泛应用于汽车通讯，移动电话，新能源汽车，电动车，风力发电等。

制造稀土钕铁硼（烧结）永磁材料，钕的用量占到25%~30%之间，但稀土资源的利用极其不平衡，稀土永磁材料（主要指烧结钕铁硼）主要应用钕，镨，镝，铽等元素，而储量丰富的高纯度稀土镧，铈等元素的应用较少，而稀土矿中，有各种元素的伴生，使镨钕大量应用，造成镧，铈大量的积压。

制造稀土钕铁硼（烧结）永磁材料，加入镧，铈对磁性能造成不稳定，并且大幅下降。

发明内容

本发明为了解决现有稀土钕铁硼（烧结）永磁材料中钕的用量占到25%~30%，但稀土资源的利用极其不平衡，造成镧，铈大量的积压，加入镧铈后磁性能不稳定且大幅下降的问题，提供了一种高铈含量的铝铁矿磁性材料及其冶炼方法。

本发明采取以下技术方案：一种高铈含量的铝铁矿磁性材料，由如下质量百分比的原料组成：氢碎前的配比：镨钕钢锭13%~16%，铈钢锭6%~40%，废块45%~80%，其中废块为钕铁硼磁性材料器材报废后的产品，镨钕含量在30%以上。

所述镨钕钢锭为：镨钕30%，钆铁10%，硼铁1.05%，铝0.8%，铜1.15%，钴0.6%，铁56.4%。

所述镨钕钢锭中：镨钕45%，钆铁5%，硼1.05%，铝0.8%，铜0.15%，钴0.6%。

所述铈钢锭中：铈29.5%，钆铁4%，硼铁1.05%，铝0.8%，铜0.15%，钴0.6%。

冶炼权利要求1至4任意所述的一种高铈含量的铝铁矿磁性材料的方法，其特征在于：步骤为：配料，熔炼，氢碎及气流磨磨粉，磁场形成，烧结回温，具体步骤如下：

（1）配料：按比例精确称取镨钕钢锭、铈钢锭和废块原材料，将其混合，于粗破碎机中粉碎即可；

（2）熔炼：熔炼炉中控制熔炼真空度为≤20Pa，精炼功率为30-50KW，精炼10min，浇注温度为1400-1440℃，浇注3min；浇注完成后，控制冷却结晶时间为40-50min，压力≥0.1MPa；结晶后出炉钢锭经检测，内部无杂物，钢锭断口为白色；柱状晶体积分数达到80%以上，且无严重氧化皮，皱折和气泡即可；

（3）氢碎及气流磨磨粉：氢碎粉脱氢温度为500-600℃，氢碎粉颗粒尺寸为0.01-0.5mm，C含量小于150ppm，O含量小于100ppm，N含量小于200ppm；进入气流磨磨粉：研磨气体的氧含量降至0.00ppm时加料，气流磨磨粉的粒度为3-5µm；

（4）磁场形成：等静压制作磁体：控制环境温度为<28℃，湿度<50%，模具内磁场≥1.4T，压力≥4Mpa，预压毛坯在空气中暴露时间≤10秒，等静压力≥15MPa，高压腔压力≥150Mpa；等静压后毛坯密度应≥4.5g/cm³；