[实用新型]一种用于R-T-B-M-C系烧结磁铁的装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及永磁材料技术领域，具体的讲是一种用于R-T-B-M-C系烧结磁铁的装置，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；不同的方法采用的装置有一定的不同，同时对材料的性能影响较大。

发明内容：

本实用新型的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种用于R-T-B-M-C系烧结磁铁的装置，主要解决现有装置成型对R-T-B-M-C系烧结磁铁性能影响较大的问题。

本实用新型的技术方案是：一种用于R-T-B-M-C系烧结磁铁的装置，它包括机架，其特殊之处在于在机架上设合金粉末加料机构，合金粉末加料机构的出料口与下方的模腔对应，模腔下设振动装置，在振动装置的右侧设取向平台，取向平台上下设下气缸，从振动装置上移至取向平台上的模腔上设压应力装置，取向平台上方对应位置设取向线圈，取向线圈上设上气缸，在取向平台的右侧设码垛装置，组成的专用装置放置在具有惰性气体的保护仓内。

R-T-B-M-C系烧结磁铁的制造方法，它包括如下工艺步骤：将R-T-B-M-C系合金粉末添加润滑剂后以一定的填充密度填充到模腔的填充工序；使填充到模腔的合金粉末在一定压力下经由磁场取向而取向的取向工序；使取向后的合金粉末连同模腔一起烧结的烧结及热处理工序，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。

进一步，所述的润滑剂为硬脂酸盐、油酸、硼酸酯、乙酸甲脂、辛酸甲脂中的一种或几种的混合。

进一步，所述的取向工序用磁场为直流脉冲磁场，磁场的强度为3.5T以上。