[发明专利]一种掺杂有铸造铝镍钴的异质结烧结铝镍钴的制备方法

说明书

本发明涉及永磁材料领域，本发明公开了一种掺杂有铸造铝镍钴的异质结烧结铝镍钴的制备方法。本发明通过向烧结铝镍钴材料中掺杂铸造铝镍钴细粉，并同时有针对性地优化粉料粒径、烧结等工艺细节，获得了一种具有磁性能优越的异质结烧结铝镍钴材料。

技术领域

本发明涉及永磁材料领域，尤其涉及一种掺杂有铸造铝镍钴的异质结烧结铝镍钴的制备方法。

背景技术

根据生产工艺的不同，铝镍钴磁钢一般分为烧结铝镍钴和铸造铝镍钴。其中，烧结铝镍钴磁钢采用压制-烧结工艺，可以制作成各种异型结构的材料，广泛应用于各种小型器件中。烧结铝镍钴磁钢的缺点是密度低，磁性能较差，极大地限制了它的使用范围。不同于烧结铝镍钴，铸造铝镍钴磁钢采用熔融钢液直接浇铸而成，磁性能高，但其缺点是韧性差，加工难度高。具体表现为在加工过程中极易产生破角、掉晶等现象，且加工后成品率不稳定。目前在生产过程中，对于这类报废的铸造铝镍钴加工成品，往往采用充当回料的方式来提高原材料的利用率。但考虑到重新熔炼烧损、夹杂杂质等影响，充作回料的这类报废磁钢一般只能作为低牌号产品的补充料，或者需要添加全新料，如新钴、铝、镍等原材料，获得的新磁钢其性能才能恢复。

从原材料利用及成本上考虑，想要进一步提高粉末烧结铝镍钴磁钢的磁性能，配方上需要进一步提高钴、钛等含量，压制工艺上需要追求更高的压力以期获得更高的密度。且不论配方调整的难度及空间，想获得更高性能的粉末烧结铝镍钴，其成本明显需要相应地增加。另外，对于铸造铝镍钴，虽说加工报废品充当重新熔炼的回料，一定程度上提高了材料的利用率。但熔炼工艺，对其内部低熔沸点成分，如铝等还是会造成挥发损耗。并且，对比粉末烧结铝镍钴，铸造铝镍钴的原材料成本价格更加低廉。以材料钴为例，粉末烧结铝镍钴中的钴粉与铸造的钴片/豆的差价在10万元/吨。因此，如果能将报废的、低成本的铸造铝镍钴磁钢用于粉末烧结铝镍钴产品中，来获得一种性能更加优越的粉末烧结铝镍钴材料，具有极大地的经济效益与实用价值。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种掺杂有铸造铝镍钴的异质结烧结铝镍钴的制备方法。本发明通过向烧结铝镍钴材料中掺杂铸造铝镍钴细粉，并同时有针对性地优化粉料粒径、烧结等工艺细节，获得了一种具有磁性能优越的异质结烧结铝镍钴材料。

本发明的具体技术方案为：一种掺杂有铸造铝镍钴的异质结烧结铝镍钴的制备方法，包括以下步骤：

(1)称量及混粉：称取以下质量百分数的粉料，其中：Ni 12-14％，Cu 3-4％， Co5-6％，CoAl 合金32-35％，NbFe合金4-5％，TiFe合金1.5-2％，单质铁粉余量；将所有粉料混匀。

(2)压制预烧结：将步骤(1)所得粉料压制成型，然后900～1000℃真空烧结，得到预烧结毛坯。

(3)制粉：将步骤(2)所得预烧结毛坯粗破碎，过筛，气流磨制粉，获得平均粒径为15-20μm的预烧结细粉，记为A粉。

(4)铸造粉制备：取铸造铝镍钴合金毛坯，清理干净后熔融，加入铝，熔炼完全后，浇铸甩片；将所得甩带片粗破碎，过筛，气流磨制粉，获得平均粒径为18-25μm的铸造合金细粉，记为B粉；所述A粉和B粉的粒度分布满足以下条件：D₅₀(B)＞D₅₀(A)，且D₉₀/D₁₀(B)＞D₉₀/D₁₀(A)。

(5)混粉压制：将所述A粉和B粉混匀，压制成型，得到相应形状的压制毛坯。

(6)烧结：对所述压制毛坯进行真空烧结，冷却出炉，得到烧结毛坯。

(7)热处理及回火：将步骤(6)所得烧结毛坯进行磁场热处理，然后经三级回火处理后得到半成品毛坯。

(8)精加工：对所述半成品毛坯进行精磨，去除表面杂质和瑕疵，清洗干净后获得成品。