[发明专利]一种耐550度高温型钐钴永磁材料的制造方法

说明书

本发明公开了一种耐550度高温型钐钴永磁材料的制造方法采用粉末冶金结合低氧工艺，将钐、钴、铜、铁、锆这五种金属元素，经配料、真空熔炼、制粉、磁场成型、等静压、烧结、热处理六个环节，最终形成高温钐钴永磁材料，其密度在8.30g/cm³‑8.50g/cm³之间，常温最大磁能积16MGOe‑20MGOe之间，内禀矫顽力大于25kOe，550度高温下最大磁能积8MGOe‑12MGOe之间，内禀矫顽力大于7kOe，且550度退磁曲线上，磁感矫顽力是直线。

技术领域

本发明涉及高温型钐钴永磁材料制备领域，具体是一种耐550度高温型钐钴永磁材料的制造方法。

背景技术

2:17型钐钴永磁材料具有优异的温度特性和较高的磁性能，广泛应用于航空、航天、国防军工、石油、特种电机等领域，2：17型烧结钐钴磁材料生产分为冶炼-制粉-成型-烧结-热处理五个过程，2:17型钐钴永磁材料有一个细分领域叫耐高温型钐钴永磁材料，其在500摄氏度高温下，仍具有较高的矫顽力和磁性能，尤其500摄氏度时，其磁感矫顽力是线性的，真正具备500摄氏度环境下使用能力。这在航天器电推进系统、高推重比涡扇发动机等领域有重要的应用，因而开发这种型号的钐钴永磁材料具有重要的意义和价值。

目前普通牌号的钐钴永磁材料号称能在350摄氏度使用，实际最高使用温度仅仅300摄氏度左右，在350摄氏度时，其磁感矫顽力已经非线性了，不具备二次使用条件，通过增加铜、钐的含量降低铁的含量，能在一定程度上提高钐钴永磁材料的使用温度，但是也仅仅能提高到450摄氏度左右。单纯改变成分而不适宜的调节后续工艺，并不能有效提高钐钴永磁材料的使用温度，因而合适的成分及配套的工艺是提高钐钴永磁材料使用温度的关键因素，也是一个难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种耐550度高温型钐钴永磁材料的制造方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种耐550度高温型钐钴永磁材料，包括钐26.5％、钴50.8％、铜9.5％、铁10％和锆3.2％，，其制备工序包括以下步骤：

(1)将钐26.5％、钴50.8％、铜9.5％、铁10％、锆3.2％的重量比配料，从下到上，按照一半金属钴-铁和锆-另一半金属钴-铜-钐的顺序，将原料放置在感应炉内的坩埚中，调节真空环境，使真空低于1.5pa时，开始感应加热；

(2)当合金液温度达到1650℃时，浇铸到水冷铜模中快速冷却，将合金铸锭经过粗破-中碎；

(3)合金中碎完毕，添加万分之二润滑剂硬脂酸铝及万分之五抗氧化剂-混料2h-气流磨-混料4h钝化12h这五道工序将合金磨成3-5um合金粉；

(4)将粉末放在模具中，在大于1.5特斯拉取向场条件下，将粉末压制成磨压密度4.2g/cm³-4.3g/cm³的生坯；

(5)将生坯真空封装放入270MPA水等静压中保压30s，随后将生坯放入烧结炉中，在1200-1230℃下保温150min，而后1185-1215℃下保温4h，最后1170-1200℃下保温2h，然后快速冷却，热处理时800-820℃保温12h，按0.5℃/min下降至600℃保温12h，随后按0.5℃/min下降至400℃，制得耐温达到550℃的高温钐钴永磁材料。

进一步，所述所述钐、钴、铜、铁、锆要求牌号为084040、Co9998、A级阴极电解铜、YT01原料纯铁、Hzr-01工业级海绵锆。

进一步，所述步骤(1)至步骤(5)均采用低氧工艺，完全在氮气保护下实现步骤(1)至步骤(5)。