[发明专利]一种高磁高性能钐钴基磁体合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高磁高性能钐钴基磁体合金及其制备方法，属于磁性材料技术领域。所述钐钴基磁体合金化学式为Sm_xCo_balFe_aNi_bCu_cCe_dB_e，其中x,a,b,c,d,e分别代表对应元素的质量百分比，24.65≤x≤27.4，7≤a≤9，7≤b≤9，4.4≤c≤7.4，0.2≤d≤1，0.1≤e≤0.5，其余为Co元素。通过将原料粉末在垂直磁场冷等静压压胚后，采用真空电磁感应熔炼技术径向阶梯型烧结，再进行淬火、回火、磁场热轧及去应力退火处理。真空电磁感应熔炼能够提高材料的致密度，磁场热轧及热处理工艺消除了材料内部的残余应力、减少内部缺陷和细化晶粒等效果，所获得的钐钴基磁性材料具备较高的抗压强度、居里温度及温度稳定性等物理性能，同时磁性能获得较好的提高效果，实现了钐钴磁体的力学性能及磁性能的同步提高。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，尤其涉及一种高磁高性能钐钴基磁体合金及其制备方法。

背景技术

随着新能源汽车、节能家电、风力发电、电子产品等技术的不断进步与发展， 稀土永磁材料成为使用市场需求量最多的材料之一，而这同时也对稀土永磁材料 的发展提出了更高的要求。目前常见的稀土永磁材料有Nd-Fe-B、Sm-Co系合金 等，由于钐钴系合金较高的居里温度，良好的磁能积和矫顽力，比钕铁硼在高温 环境中具有更广泛的应用。但是钐钴系磁性材料仍存在力学性能低、加工性能差、 高温环境易退磁等问题，如何同步提高钐钴合金的力/磁性能是磁性材料的研究 热点之一。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种高磁高性能钐钴基磁体合金及其制备方法，同步提高钐钴合金的力学性能和磁性能。

一种高磁高性能钐钴基磁体合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）制备Sm_xCo_balFe_aNi_bCu_cCe_dB_e磁性合金粉末：将SmCo₅粉、FeB粉、Ni粉、Cu粉、Ce粉通过气流磨技术进行细磨混粉，得到粒径为0.1~3μm的混合粉末；所述Sm_xCo_balFe_aNi_bCu_cCe_dB_e中x,a,b,c,d,e分别代表对应元素的质量百分比，24.65≤x≤27.4，7≤a≤9，7≤b≤9，4.4≤c≤7.4，0.2≤d≤1，0.1≤e≤0.5，bal表示余量为Co元素；

2）磁场取向冷等静压压坯：将制备好的混合粉末在磁场冷等静压机进行垂直压制，得到压坯；

3）真空电磁感应熔炼：将压坯放入电磁感应炉中，抽真空，使得内部压强为1×10^-4Pa以下，再进行通入氩气达到0.1MPa，进行阶梯式烧结，即300~350℃保温5~8min，600~650℃保温5~8min，最终烧结温度为900~1100℃，烧结时间为30~60min，升温速率为10-300℃/min；

4）淬火后回火：将烧结后的试样迅速浸入液氮，持续时间10~60s，之后迅速进行回火处理；所述回火温度为300~500℃，回火时间为15~45min；

5）磁场热轧处理：将回火后的合金材料放入脉冲磁场装置中持续一定时间后，进行热轧处理；

6）将热轧后的试样进行去应力退火处理。

进一步地，步骤1）所述SmCo₅粉、FeB粉、Ni粉、Cu粉、Ce粉的原料纯度均大于99.9%，FeB粉中的B的质量分数为15~20%。