[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其制造方法，特别是一种镉稀土永磁合金（简称CNM永磁体）的配方及其制造方法。

目前稀土永磁合金已经进入工业化应用，但在应用中存在耐腐蚀性差，另由于烧结永磁合金是陶瓷磁体，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，再由于稀土永磁合金体压型后，工艺烧结温度（1050℃～1150℃）和时效温度（500℃～700℃）较高，耗能大。为了解决上述问题，为了提高耐腐蚀性，采取磁体表面处理的办法，如表面镀镍，离子喷涂等，这些方法工艺复杂，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，上述方法可以改善其加工性能，但存在耐热性差的缺点。

根据上述情况，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的配方及其制造方法，依据本发明制造的永磁合金具有加工性好，耐腐蚀，烧结温度和时效温度低的特点，是一种磁性能高，节能的新型稀土永磁材料。

本发明的目的通过如下技术方案实现：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为各元素重量百分比含量，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至少一种的全部或部份所取代，这些元素是Pr、Sm、La、Ce、MM、Sc、Y或Gd、Dy、Ho、Eu、Er、Tb、Yb Tm、Lu，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至少一种的全部或部份所取代，这些元素是C、Si、P、N、F、O;添加元素M可为下列各元素的至少一种或其化合物所取代，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含量的百分比如表2所示。其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其中各元素的重量百分比含量为20≤α≤40，0.2≤β≤2，0.1≤γ≤20，Fe占余量，M为添加元素，依照上述配比的镉稀土永磁合金的制造方法为：将Nd-B-Fe-M各元素在真空感应炉中氩气保护下熔炼成合金熔液，将熔化的Nd-B-Fe-M合金通过喷射浇铸装置在一定压力，下经过陶瓷容器底部的细孔，孔径为250-1200μm喷射到高速旋转的水冷铜轮外缘上，转速为2m/s～80m/s，铜轮的表面镀铬，使合金溶液急速冷却，形成具有微晶结构即非晶态结构的薄带，然后将非晶态薄带粗粉碎制成非晶态粉末再与0.1～20Wt%的Cd粉末混合，细粉碎至2-5μm粉末，在磁场强度大于20KOe，压力为0.8～1.2T/cm²条件下初成型，为了提高密度，施以2～7t/cm²的压力进行等静压。成型后的合金在真空扩散炉中烧结，烧结工艺条件为：在氩气保护下，于温度为700℃～1150℃范围内烧结1小时，烧结后急冷，再进行温度为300℃～650℃范围内的一级或多级时效处理1～10小时，最后急冷却或在大气下冷却至室温。

本发明除上述方法外，还可以通过如下办法实现：按前述工艺条件制成的非晶态Nd-B-Fe-M粉末与1～99Wt%的Nd-B-Fe-M结晶合金粉末（在真空感应炉中氩气保护下熔炼，熔炼后的溶液浇注在铜模中铸为合金锭，再将铸锭粉碎成粉末）与0.1～20Wt%的Cd粉末混合，混合后按前述工艺进行细粉碎，成型，烧结，时效处理。

另外，Nd_αB_βCd_γ（FeM）_100-α-β-γ所有元素可以是单质，合金，或化合物的形式加入，可以在熔炼时加入，也可以在制粉时加入。本发明工艺要求由于加入镉元素，其烧结温度范围和时效温度范围大于通常Nd基稀土材料的烧结温度和时效温度范围，其烧结温度为700℃～1150℃，时效温度为300℃～650℃。