[发明专利]一种含铈的烧结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结钕铁硼磁体，尤其是涉及一种含铈的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

近年来随着国内稀土永磁产业的迅猛发展，烧结钕铁硼磁体的应用领域不断扩大，对烧结钕铁硼磁体的磁性能与力学性能的要求也越来越高。与此同时，烧结钕铁硼磁体的用量也在不断增加，作为烧结钕铁硼磁体主要成分的镨钕消耗量剧增，镨钕的储量越来越少，价格较贵，由此导致烧结钕铁硼磁体成本较高。为了降低烧结钕铁硼磁体的成本，目前主要采用储量较多且价格便宜的镧铈来取代烧结钕铁硼磁体的镨钕。由于在烧结钕铁硼磁体加入过多镧铈会导致烧结钕铁硼磁体磁性能急剧下降，因此在正常生产中为保证烧结钕铁硼磁体的磁性能，加入的镧铈的量通常较少。

烧结钕铁硼磁体为脆性材料，其抗弯强度只有250～360MPa，力学性能较差，烧结钕铁硼磁体在加工过程中容易出现开裂、掉渣和缺角等问题，由此降低了磁体的成品率和加工精度，增加了磁体的加工成本。目前提高烧结钕铁硼磁体的力学性能的方法主要是在烧结钕铁硼磁体中添加过渡族金属元素，但是该方法在提高烧结钕铁硼磁体力学性能方面作用比较有限，并不能大幅提高烧结钕铁硼磁体的力学性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种在保证磁体磁性能的基础上，成本较低，且力学性能较好的含铈的烧结钕铁硼磁体。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种含铈的烧结钕铁硼磁体，通过熔炼、氢碎、制粉、成型、烧结和时效处理得到，含有重量百分比为1～15％的铈，所述的铈主要分布在富稀土相，所述的含铈的烧结钕铁硼磁体的晶粒尺寸为2～6μm，所述的铈在熔炼温度达到1200～1300℃时加入熔炼炉中。

与现有技术相比，本发明的优点在于将铈在熔炼温度达到1200～1300℃时加入熔炼炉中与其他原材料混合，减少熔炼过程中铈的损失，保证大量的铈进入富稀土相，形成富铈相，改善富稀土相与主相边界的分布均匀性，使晶粒变得圆滑。同时，通过控制磁粉粒径和烧结工艺，使得磁体的晶粒细小并且均匀，减小因铈的加入而引起的磁体磁性能降低；该磁体的抗弯强度可达350～450MPa，提高幅度超过30％，在保证磁体磁性能的基础上大幅度提高磁体强韧性，使磁体具有较好的力学性能；并且本发明中大幅度提高了铈的含量，采用价格便宜的铈取代价格较贵的镨钕合金，降低了成本。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种含铈的烧结钕铁硼磁体的制备方法，采用该制备方法制备的含铈的烧结钕铁硼磁体，在保证磁体磁性的基础上，成本较低，且力学性能较好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种含铈的烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

①熔炼：

①-1将制备烧结钕铁硼磁体的除铈以外的其他原材料投入到熔炼炉中；

①-2先对熔炼炉抽真空至真空度达到10Pa，然后向熔炼炉内充入氩气至压力为26～29kPa；

①-3对熔炼炉加热，在熔炼炉内温度为1200～1300℃时加入铈，在熔炼炉内温度为1400℃～1500℃时浇铸，得到速凝片；

②氢碎和制粉；

③成型；

④烧结和时效处理。

步骤②中所述的氢碎和制粉工艺具体包括以下步骤：

②-1将速凝片装入氢碎炉中，在温度540℃～600℃下进行氢碎得到第一粉料；

②-2将润滑剂加入第一粉料中，混合均匀得到第二粉料；

②-3将第二粉料放入气流磨中进行处理，得到比表面粒度为1.0～3.0μm的第三粉料，将第三粉料搅拌均匀。

步骤③所述的成型过程具体为：将搅拌均匀的第三粉料在磁场大小为1.2T～3T的磁场中进行压制，压制后经过等静压处理，得到压坯密度为3.9～4.5g/cm³的生坯。

步骤④中所述的烧结和时效处理具体包括以下步骤：

④-1将生坯放入烧结炉中并升温，当升温至300℃～940℃时保温3～10小时；

④-2在980℃～1040℃，真空度高于10^-1Pa的条件下烧结5～10小时；

④-3进行两级时效处理，第一级时效处理温度为860～930℃，时间为1～5小时，第二级时效处理温度为440-600℃，时间为1～5小时。