[发明专利]钕铁硼烧结稀土永磁合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，具体地说，本发明涉及一种 添加锆和铌的钕铁硼烧结稀土永磁合金及其制备方法。

背景技术

稀土钕铁硼永磁材料是八十年代初开发出的第三代永磁材料，因 其具有极强的磁性被俗称为“永磁王”。可以吸起相当于它自重1000 倍的物体，具有优异的磁性特征和节能、节材、环保效果，是其它永 磁材料无法比拟的高性能材料。稀土永磁材料作为一种重要的功能性 材料，已被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电领域， 深入国民经济的方方面面，其产量及用量已成为衡量一个国家综合国 力与国民经济发展水平的重要标志之一。稀土永磁钕铁硼材料是支撑 现代电子信息产业的重要基础材料之一，已广泛应用于国民经济的各 个领域，和人们的生活息息相关。小到手表、照相机、录音机、CD 机、VCD机，大到汽车、发动机、悬浮列车等，永磁材料无所不在， 采用稀土永磁材料可使现有电子产品尺寸进一步缩小，性能大幅度改 善，从而适应了当今电子产品轻、薄、小的需求发展趋势。

剩磁和矫顽力是永磁体的两个主要性能指标，随着烧结Nd-Fe-B 磁体的应用不断发展，对具有高剩磁、高矫顽力的磁体的需求不断增 加。为了提高磁体的矫顽力，Nd-Fe-B合金中经常添加Zr、Nb等元 素。传统的添加方法是在熔炼过程中直接把这些元素添加到合金中 (简称：单合金方法)。如中国专利申请号：99126171.2、 200510121721.9所述，Zr元素直接添加到烧结Nd-Fe-B合金中提高 到磁体的矫顽力，但是降低了磁体的剩磁。对于要求具有高剩磁的 Nd-Fe-B合金，合金中总的稀土含量要求比较低，一般的普通铸锭到 需要进行长时间的均匀化热处理。对于含有Zr、Nb等添加元素的 Nd-Fe-B合金，由于热力学原因，均匀化热处理后磁体的矫顽力有较 大的降低。并且，随着Zr、Nb等元素的增加，Nd-Fe-B磁体的烧结 过程变得困难，从而进一步增加了制造成本。为了克服Zr、Nb等元 素的上述不利影响，更好地发挥它们的作用，本发明对此进行了改进 工作。

发明内容

本发明提供了一种钕铁硼烧结稀土永磁合金，其组成包括两种 合金成分，两种合金成分的原子数混合比例为1～9∶9～1；其中，一种 合金成分不添加TM2，另一种合金成分添加TM2，TM2原子百分比为 0at.％≤TM2at.％≤3at.％；两种合金成分为RE_12～16(TM1，TM2，Fe) _77～82.5B_5.5～7，其中，RE包括Nd和选自Pr和Gd中的一种或两种，TM1 包括Co、Cu和Al，TM2选自Zr和Nb中的一种或两种。

其中，成分Zr的含量在0～1at.％之间；成分Nb的含量在0～2at.％ 之间。

其中，所述稀土永磁合金的粉料平均粒度为5～10μm。

本发明还提供了一种制备前述钕铁硼烧结稀土永磁合金的方法， 所述方法包括如下步骤：

(1)分别熔炼两种合金成分，其中一种合金成分不添加TM2， 另一种合金成分添加TM2，TM2原子百分比为0 at.％≤TM2 at.％≤3 at.％；所述两种合金成分为RE_12～16(TM1，TM2，Fe)_77～82.5B_5.5～7，其中， RE包括Nd和选自Pr和Gd中的一种或两种，TM1包括Co、Cu和 Al，TM2选自Zr和Nb中的一种或两种。

(2)按照1～9∶9～1原子数比例鄂破碎、混合上述两种合金成分；

(3)再将上述两种合金经氢破碎和气流磨后制成平均粒度为 5～10μm的粉末，并经过1.8～2T磁场取向成型，再外加150～200MPa 等静压；

(4)在真空环境或者惰性气体气氛下烧结成Nd-Fe-B磁体；

(5)最后经过回火热处理。

其中，最终烧结Nd-Fe-B磁体的TM2原子百分比为0at.％≤TM2 at.％≤2.7at.％。

其中，外加等静压为150～200MPa。

其中，在1000℃～1100℃下进行烧结。

其中，得到磁体后在470～600℃下进行回火热处理。