[发明专利]一种R-T-B-M-C系烧结磁铁及其制造方法及专用装置

说明书

技术领域：

本发明涉及永磁材料技术领域，具体的讲是一种R-T-B-M-C系烧结磁铁及其制造方法及专用装置，采用该方法可以实现薄形磁铁的直接成型，不需要很大的压力烧结稀土永磁材料，

技术背景：

烧结钕铁硼永磁材料自1983年被佐川真人等人发现以来，其应用领域一直在不断的扩大，目前其应用领域从初期的医用核磁共振成像仪（MRI）、硬盘驱动器用音圈马达电机（VCM）、CD光头拾取器（Pick up）等医疗和信息产业领域逐渐过渡到新能源汽车电动机及发电机、风力发电机、空调冰箱压缩机、电梯电机等节能环保领域发展。

由于烧结钕铁硼永磁材料用量的不断增加，稀土资源的稀缺性就越显突出，提高稀土磁性材料的材料利用率就显得特别重要。传统的成型工艺采用钢模成型，磁场取向方向与压制方向垂直，成型后将毛坯取出进行等静压，等静压后再进行烧结及热处理。采用这种工艺路线，受模具等方面的限制，毛坯的尺寸很难做的太小，特别是在取向方向上，通常要大于20mm，对于取向方向尺寸比较薄的磁铁，还需要进行切片，研磨等工序，假设薄型磁铁的厚度为3mm，仅切片一道工序就会导致10%的材料损失。

为了提高永磁材料的材料利用率，开发出了平行磁场压制成型工艺，采用这种工艺，磁体的取向方向与压制方向平行，磁体成型后可以不进行等静压，直接进行烧结及时效处理。由于取向方向与压制方向变成一致，使得薄型磁铁可以直接成型，成型后直接进行烧结及热处理。采用这种工艺路线生产的磁铁，机械加工时不切片，直接进行磨加工，可以获得较高的材料利用率。但是，这种工艺在成型的过程中会对取向度产生破坏作用，会使得磁铁的剩磁降低0.06~0.07T，磁能积降低约10%,严重影响了磁性材料特性的发挥。

另外一方法是采用无压成型的方法，首先将磁性材料粉末填充到模具中，然后连同模具一起放到磁场中进行取向。取向后进行烧结及后续的热处理工序。取向工序中对粉末不施加压力，为了改善取向度，该方法还在磁场施加前及/或施加后对所述粉末进行加热的工序，通过对粉末进行加热，降低粉末的矫顽力，使得粉末易于取向，能够得到良好的取向度。成型后连同模腔一起进行烧结及热处理。采用这种工艺路线生产的磁铁，机械加工时不切片，直接进行磨加工，可以获得较高的材料利用率。但是采用这种方法，也存在一定的弊端，首先由于取向中对粉末不施加压力，取向时粉末之间存在很大的斥力，这会导致粉末的填充密度变小，进而影响到烧结毛坯的密度；其次粉末在取向前后要加热到一定温度，由于粉末的粒度非常细，这会导致粉末容易发生氧化，进而影响到最终的磁性能。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种R-T-B-M-C系烧结磁铁。

本发明的另一目的是提供一种R-T-B-M-C系烧结磁铁制造方法。

本发明的又一目的是提供一种实现R-T-B-M-C系烧结磁铁制造方法的专用装置。

本发明主要解决现有无压成型方法中取向和防止氧化的问题。

本发明的技术方案是：一种R-T-B-M-C系烧结磁铁，是由R-T-B-M-C系合金粉末添加润滑剂后经填充工序、取向工序和烧结及热处理工序制成，且除烧结和热处理外，其它工序均是在有惰性气体保护的情况下进行的；其特殊之处在于：所述的R是选自包括Sc和Y的稀土元素中的至少一种元素，T是选自Fe和Co中至少一种元素，B是硼，M是选自Ti、Ni、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、Pb、Sb、Zn、Si、Zr、Cr、Cu、Ga、Mo、W和Ta中的至少一种元素，C为碳元素；所述的各元素质量百分含量分别为：25 %≤R≤40 %，60 %≤T≤74 %，0 %≤M≤2 %，0.8 %≤B≤1.2%， 0.03 %≤C≤0.15 %；所述的润滑剂质量百分含量为0.05 %~2 %；所述的取向工序施加的压应力为0.2 ~2MPa。