[发明专利]一种辐射或多极取向磁环的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土铁系辐射或多极取向环状磁体的生产工艺，特别是涉及一种可以降低稀土铁系辐射或多极取向环状磁体开裂率的热处理方法。

背景技术

沿径向辐射或多极取向的圆环状磁体在电机领域中具有着广泛的应用前景。在辐射或多极取向环具体的生产制备过程中，其性能指标不仅取决于合金成分的配置、合理的压制取向成型工艺，还很大程度上取决于热处理工艺。目前制作辐射或多极取向环的技术难点之一便是由于径向各向异性所导致的烧结过程中的保形问题，由于Nd₂Fe₁₄B热膨胀系数存在着各向异性，在烧结过程中易造成磁体开裂。因此烧结工艺的不合适将直接导致烧结开裂现象的发生，降低产品的收得率(烧结开裂的现象在极各向异性磁环以及薄壁环中表现的更为明显)。同时烧结后毛坯的变形较大，尺寸加工余量大小不一，对于后续的磨加工操作有着十分不利的影响。

文献《烧结方式对NdFeB磁体磁性能的影响》(电子元件与材料，2006，25(4)：41-43)中提到烧结NdFeB磁钢通常采用的是真空烧结制度以及氩气气氛烧结。相对于真空烧结而言，氩气气氛烧结产品的抗氧化和腐蚀的能力差，但产品的综合磁性能以及一致性要好。然而上述两种热处理制度对于获得磁性能优异，尺寸一致性好以及开裂率低的磁环产品(尤其是对极各向异性磁环和薄壁环而言)存在着很大的局限性，因为它不能有效保证磁环内外圆的一致收缩率。

中国专利申请200710139441.X和200520129463.4中提到了在氢气气氛下保护烧结的方法，但它们都主要应用于硬质合金和金刚石等领域，并且有专用的氢气烧结炉，这种方法不适用于稀土永磁产品，原因是烧结NdFeB磁体易于氧化，且在热处理的过程中需要不断的放气，以排除基体中的一些杂质，因此在升温的过程中需要抽真空。如果一直采用气氛烧结的话，杂质无法及时排除，将留在基体中形成气孔、碳化物等缺陷，严重影响烧结NdFeB产品的各种性能，如磁性能显著降低、机械性能明显变差不利于后加工。

发明内容

本发明目的是提供一种可以改进辐射或多极取向磁环，尤其对于薄壁和极各向异性产品性能的烧结方法。通过这种改进的烧结方法，能够显著降低磁环产品的开裂率、提高磁环产品的强度，保证磁环产品的尺寸一致性，降低后续磨加工的操作难度。

本发明的目的是这样实现的：一种辐射或多极取向磁环的热处理方法，其特征在于：将磁环烧结坯料放进底部均匀分布一层烧结填料粉末的料盒中放置于真空烧结炉中，进行放气处理后对烧结坯料进行气氛烧结。

优选地，所述的烧结填料粉末的成分为：1～3wt％的稀土氧化物或氟化物；1～2wt‰氯化氨；1～5wt‰石墨粉；2～8wt％铁粉；1～3wt％氧化铝粉；2～6wt‰硬脂酸化合物；剩余的为NdFeB磁体的废粉。

优选地，所述的稀土氧化物或氟化物为DyF、TbF₃、NdF₃、Dy₂O₃、Nd₂O₃、Pr₂O₃、Sc₂O₃、La₂O₃、Y₂O₃、Ho₂O₃、Er₂O₃，这些氧化物或氟化物即可以单独使用，也可以混合使用。

优选地，所述的硬脂酸化合物为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锂、硬脂酸铝。

优选地，所述的气氛烧结为：待烧结坯料放气结束后，先在真空度＜1×10^-1Pa时真空预烧0.5～1小时，烧结温度为1000～1040℃；然后充入氢气进行气氛烧结0.5～3小时，充气压力范围为1×10³Pa～5×10⁴Pa。

本发明通过气氛烧结和添加烧结填料的方法，降低烧结温度，提高辐射或多极取向环的磁性能，降低磁环的开裂率，获得均匀一致的毛坯收缩率。

具体实施方式