[发明专利]锡钛复合添加改善钕铁硼的耐腐蚀和加工性的方法

说明书

技术领域

本发明属于钕铁硼磁材料加工，特别涉及一种锡钛复合添加改善钕铁硼的耐腐蚀和加工性的方法。

背景技术

R₂Fe₁₄B型化合物材料是目前磁能积最高的永磁材料，特别是烧结钕铁硼永磁体，其超高的矫顽力和剩磁，使其获得了“磁王”的称号。高矫顽力和高剩磁使其在应用中提供了更大的磁通密度，大大的缩小了设备的体积。但是随着钕铁硼的应用领域的扩展，人们对R₂Fe₁₄B型化合物材料的耐腐蚀性和可加工性提出了要求。

钕铁硼型化合物是一种易于在潮湿高温环境中而腐蚀破坏的化合物。在现在的条件下，多数应用的钕铁硼烧结永磁一般通过镀层的手段来隔绝外部的高温湿热环境来保护钕铁硼母材本身不被腐蚀。镀层保护的弊端是在镀层破坏后，钕铁硼母材在使用环境中迅速被腐蚀，发生突然性功能失效，其破坏之前几乎没有明显的预兆。由于钕铁硼材料的这种由于迅速腐蚀而而导致的突发性功能破坏使设备的失效很难得到有效的预警。

钕铁硼的可加工性是钕铁硼突破应用领域的另一个难点，对于结构复杂的异性件来说，模压成型以后，需要对其进行倒角、滚圆、掏孔，切削等机械加工。由于钕铁硼的硬度高，韧性小，在加工过程中不可避免的造成了掉角，掉边，磕斑等机械加工损伤。同时由于永磁体作为提供磁能的储能材料使用，其外部形状对它本身的性能产生很大的影响，一旦其外部出现机械硬伤基本代表其功能的失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种锡钛复合添加改善钕铁硼的耐腐蚀和加工性的方法。

本发明的技术方案是：

一种锡钛复合添加改善钕铁硼的耐腐蚀和加工性的方法，其特征在于：其步骤为：

原料成分：其配方的原子组成百分比为：锡元素和钛元素0.2-2.2％，稀土元素12.9-14.2％，铁元素75-78％，硼元素5.8-6.3％，其他元素：钴、镍、铝、铜、锆、铌、钨、镓、硅、碳、氧中的一种或几种0.01-4.3％；

1)利用速凝薄片工艺制备钕铁硼合金薄片或利用铸锭工艺制备钕铁硼合金钢锭，通过氢碎和气流磨工艺制备平均粒度为3-10μm的钕铁硼合金粉末；

2)粉末在1.2-3T的磁场下压制成型，成型后其密度为3.0-4.7g/cm³；

3)把坯体放入高真空烧结炉中，经过真空度0.02Pa下1045-1100℃烧结3-5h，然后慢冷至350-800℃，进行3-5h的保温处理，最后迅速冷却至70℃出炉；

在粉末冶金过程中的采取各种防氧化措施，如真空熔炼、气氛保护、真空烧结、添加抗氧化剂。

本发明效果是：

锡钛复合添加改善钕铁硼的耐腐蚀和加工性的方法是通过同时向钕铁硼中添加锡和钛两种元素，并通过特定的熔炼-气流磨-烧结工艺来达到提高钕铁硼的耐腐蚀性和可加工性的目的。在微量的添加钛元素的钕铁硼材料中，钕铁硼的耐腐蚀性会略有提高，当添加大量的钛元素时，钕铁硼的磁性能下降很大，本发明中通过使用锡和钛复合添加的方法，在保证添加元素原子百分含量不变的情况下，大大的提高了钕铁硼材料的耐腐蚀性，同时由于两种元素的复合添加，材料的高低温力学性能得到改善，韧性增强，减少了由于热震而造成结构损伤的几率，同时大大的提高了钕铁硼材料在加工过程中的破坏，提高了成品率。

具体实施方式

锡钛复合添加改善钕铁硼的耐腐蚀和可加工性方法：

其配方的原子组成百分比为：锡元素和钛元素0.2-2.2％，稀土元素12.9-14.2％，铁元素75-78％，硼元素5.8-6.3％，其他元素钴、镍、铝、铜、锆、铌、钨、镓、硅、碳、氧中的一种或几种0.01-4.3％；

其制备步骤为：

1、按照配方把各种原料按比例混合；

2、利用速凝薄片工艺制备钕铁硼合金薄片或利用铸锭工艺制备钕铁硼合金钢锭，通过氢碎和气流磨工艺制备平均粒度为3-10μm的钕铁硼合金粉末；

2、粉末在1.2-3T的磁场下压制成型，成型后其密度为3.0-4.7g/cm³；

3、把坯体放入高真空烧结炉中，经过真空度0.02Pa下1045-1100℃烧结3-5h，然后慢冷至350-800℃，进行3-5h的保温处理。最后迅速冷却至70℃出炉。

上述方法中在粉末冶金过程中的各种防氧化措施，如真空熔炼、气氛保护、真空烧结、添加抗氧化剂等。其防氧化措施可解释为避免材料成分偏离而从空气中引入的杂质。