[发明专利]一种钕铁硼晶界渗透合金铸片的制备方法

说明书

一种钕铁硼晶界渗透合金铸片的制备方法，包括以下步骤：(1)真空熔炼：将钕铁硼合金配分原料按照顺序加入到真空熔炼炉的坩埚中进行熔炼；(2)浇铸：将坩埚中的合金熔液倾倒至浇铸辊上方，经过浇铸辊后形成合金铸片；(3)真空溅射：对合金铸片进行真空溅射镀膜；(4)冷却出炉：真空溅射镀膜后，合金铸片进入水冷装置进行冷却，冷却后出炉；(5)真空热处理：将出炉后的合金铸片进行两次热处理。本发明对未冷却的合金铸片进行真空溅射镀膜，侧面形成重稀土溅射膜，冷却后进行热处理，使重稀土渗透进合金铸片中，重稀土渗透效果佳，重稀土的使用量可以减少20％～30％，提高了重稀土元素的利用率，大大地降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼晶界渗透合金铸片的制备方法。

背景技术

钕铁硼作为稀土永磁材料，其优点是性价比高，体积小，重量轻，良好的机械特性和磁性强，具有极高的磁能积和矫顽力，在磁学界被誉为磁王，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域，较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。

烧结钕铁硼的矫顽力特性主要依靠配分中的重稀土元素镝和铽来实现，研究发现，重稀土元素分布在富钕相中，产生的矫顽力提高效果非常明显，而存留在主相中，对矫顽力的提高作用不大。若在熔炼阶段直接加入重稀土元素，很大一部分进入了主相中，增大了配分成本。目前行业中使用重稀土渗透技术来使镝、铽元素进入富钕相，使得重稀土元素的用量减少，但矫顽力得到提高。

目前，渗透剂的主要的涂覆方法有：1、采用粉末状态的渗透剂配合有机溶剂进行涂刷，该渗透剂为氧化镝、氟化镝、氧化铽、氟化铽及相关的混合粉末，这种方式的缺点是浪费量大，涂覆不均匀；2、采用真空镀膜的方式，将渗透剂(金属状态)真空溅射到待渗透的钕铁硼黑片上，这种方式对设备的要求高，使用成本高，且要求黑片的厚度在2～10mm内，过厚的产品无法达到渗透目的。

稀土是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称，其分为轻稀土和重稀土两类，轻稀土的价格相对于重稀土，价格便宜，而钕铁硼磁体真空镀膜时必须使用铽、镝这两种重稀土，而这两种重稀土的价格比较高，也就造成重稀土的使用量越多，钕铁硼磁体涂覆的成本越高，现有采用晶界渗透的方式涂覆，比普通的涂覆方式可以减少2％～8％的重稀土使用量，但其成本还是偏高。因此，烧结钕铁硼时减少重稀土的使用量，又能使性能提高的方法是目前磁材行业急需攻破的课题。

发明内容

本发明克服了上述所存在的缺点，提供了一种大大提高重稀土元素的利用率，减少重稀土的使用量，渗透效果佳，生产效率高的钕铁硼晶界渗透合金铸片的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种钕铁硼晶界渗透合金铸片的制备方法包括以下步骤：

(1)真空熔炼：将钕铁硼合金配分原料按照顺序加入到真空熔炼炉的坩埚中进行熔炼；

(2)浇铸：熔炼的合金熔液温度达到1450～1500℃后，将坩埚中的合金熔液倾倒至浇铸辊上方，经过浇铸辊后形成合金铸片；

(3)真空溅射：从浇铸辊落下的合金铸片经过真空溅射装置，真空溅射装置对合金铸片进行真空溅射镀膜作业；

(4)冷却出炉：真空溅射镀膜作业之后，合金铸片进入水冷装置进行冷却，合金铸片冷却至20～60℃后出炉；

(5)真空热处理：将出炉后的合金铸片放入热处理炉内进行两次热处理；第一次热处理工艺为：真空度为10^-5～10^-3Pa，处理温度为750～920℃，保温时间为5～7h，冷却至100℃以下；第二次热处理工艺为：真空度为10^-2～10^-1Pa，处理温度为480～520℃，保温时间为4～5h，冷却至室温。

其中，真空溅射装置设置于浇铸辊下方，水冷装置上方。