[发明专利]镉稀土永磁合金的配方及其制造方法

说明书

本发明属于稀土永磁合金及制造方法，特别是一种镉稀土永磁合金（简称CNM磁体）配方及其制造方法。

目前稀土永磁合金已经问世，世界总生产能力达1000吨以上，已进入工业化应用。但在应用中存在耐腐蚀性差，由于烧结稀土永磁合金体是陶瓷磁体，体性硬而脆，不易加工形状复杂部件，从而限制了其应用范围，另由于稀土永磁合金体压型后，烧结温度（1050℃～1150℃）和时效温度（500℃～700℃）较高，耗能大。为了解决上述问题，在改善其防腐蚀性方面主要采取在磁体表面镀镍，涂覆环氧树脂，离子喷镀或化学沉积涂层等方法，这些方法工艺较复杂，成本高。在改善加工性能方面采用添加粘结剂，如橡胶、塑料，环氧树脂等材料的方法，上述方法可以改善加工性能，但存在磁性能比烧结磁体低，耐热性能差的缺点。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种克服上述现有技术不足的镉稀土永磁合金，本发明具有加工性能好，耐腐蚀，烧结温度和时效温度低的特点，是一种磁性能高，成本低，易加工，节能的新型稀土永磁材料。

本发明的任务是以如下技术方案实现的：镉稀土永磁合金的成份为Nd_αB_βCd_γ（FeM）_100-α-β-γ，其中α、β、γ为各元素原子百分比含量M为添加元素，Fe占余量;其中，镉稀土永磁合金中的Nd元素

可为下列各元素中的至少一种的全部或部份所取代，这些元素是：Pγ，Sm，La，Ce，MM，Sc，Y，或Gd，Dy，Ho，Eu，Er，Tb，Yb，Tm，Lu;或这九种元素的氧化物;上述取代元素的最大取代量为Nd含量的百分比如表1所示，其中B元素可为下列各元素中的至少一种的全部或部份所代，这些元素是：C，Si，P，N，Ce，F，O，添加元素M是下列元素的至少一种或其化合物，这些元素是Co，Ni，Cr，Mn，V，Ti，Zr，Hf，Nb，Mo，W，Tc，Ta，Re，Ru，Rb，Pd Pt，Zn，Cu，Bi，Sn，Sb，Ge，Pb，AL，Ga。上述添加元素的最大添加量为Fe含量的百分比如图表2所示。本发明的重要特征在于增加镉元素，成为镉稀土永磁合金Nd_αB_βCd_γ（FeM）_100-α-β-γ其中各元素原子百分比含量为10≤α≤22，1≤β≤20，0.1≤γ≤20，Fe占余量，M为添加元素，将上述各组份元素在真空感应炉中，氩气保护下熔炼，熔炼后的合金溶液浇注在铜模中，后将其铸锭粉碎至3-5μm粒度，在磁场强度大于12KOe，压力为0.8～1.2T/cm²条件下进行初成型工艺，为了提高密度，施以2-5T/cm²的等静压。成型后的合金烧结在真空扩散炉中进行，其工艺条件为：在氩气保护下于温度为700℃-1150℃烧结1小时，烧结后急冷，再进行温度为300℃-650℃的一级或多级时效处理1-10小时，结束后急冷却或在大气下冷却至室温。另外，Nd_αB_βCd_γ（FeM）_100-α-β-γ所有元素可以是单质，合金或化合物形式加入，可以在熔炼时加入，也可以在制粉时加入。本发明工艺过程中的烧结温度范围和时效温度范围大于通常Nd基永磁材料的烧结温度和时效温度的范围，

其烧结温度为700℃-1150℃，时效温度为300℃-650℃。

本发明由于加入镉元素，成为镉稀土永磁合金，因而增加了磁体材料的韧性，进而改善了磁体的加工性能，同时也改善了磁体的耐腐蚀性。本发明的特征是，镉元素在合金中的存在形态是决定合金性能的关健因素，以镉元素不进入Nd₂Fe₁₄B主相，而分布在晶界之间的形态存在时具有提高矫顽力的作用，如果Cd元素一旦进入Nd₂Fe₁₄B主相，矫顽力（iHC）将有所降低，此种情况，施以添加Al，Ga，Dy或Dy₂O₃等元素的措施来抑制iHC的降低，因而提高了磁体的磁性能。再由于本发明的烧结温度范围和时效温度范围大于通常Nd基永磁材料的烧结温度和时效温度范围，因而具有显著的节能效果。

以下通过实施例具体说明本发明的构成及其效果。