[发明专利]一种提高烧结钐钴永磁体综合磁性能的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，具体是涉及一种提高烧结钐钴永磁体综合磁性能的制备方法。

背景技术

烧结钐钴永磁材料是一种具有高矫顽力和高磁能积的稀土永磁材料，其制备方法采用粉末冶金方法，通过对熔炼铸锭的破碎、制粉，再成型、烧结和回火等过程，制得性能合格的产品。由于烧结钐钴具有高的矫顽力，高温时不易退磁，因此主要应用于高温使用环境，并且需要保持较高的磁能积。

制粉是制备烧结钐钴的一道重要工序。研究表明，粉末的粒度和粒度分布、颗粒形貌对烧结钐钴的矫顽力和磁能积有较大影响。球磨制粉方式和气流磨制粉方式对钐钴粉末粒度及粒度分布、颗粒形貌的影响完全不同，因而两种制粉方式制备的粉末的性能也不相同。球磨粉末的粒度分布宽，颗粒表面呈不规则形状，而气流磨粉末颗粒粒度分布相对集中，颗粒表面光滑，形状规整。

但现有制备烧结钐钴永磁材料的制粉工序，要么是采用球磨制粉方式，要么是采用气流磨制粉方式，因而制得的烧结钐钴永磁材料的综合磁性能欠佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种可制得同时具有较高矫顽力和较高磁能积的烧结钐钴永磁体的提高烧结钐钴永磁体综合磁性能的制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种提高烧结钐钴永磁体综合磁性能的制备方法，包括以下步骤：

（1）将预先配好的含钐、钴、铁、铜、锆的原料进行熔炼，再保温精练，然后浇入冷凝模中急冷得到钐钴合金铸锭，并将钐钴合金铸锭粗破碎成粗颗粒；

（2）将所述粗颗粒的一部分采用球磨机进一步粉碎，得到球磨粉末；

（3）将所述粗颗粒的另一部分采用气流磨进一步粉碎，得到气流磨粉末；

（4）将所述气流磨粉末和所述球磨粉末混合均匀，得到混合磁粉；

（5）将所述混合磁粉在磁场下取向并压制成型，然后进行冷等静压，得到钐钴毛坯；然后将钐钴毛坯真空预烧结，再充惰性气体烧结，然后降温固溶，最后风冷至室温，得到烧结毛坯；最后进行时效处理，得到钐钴永磁体。

进一步，步骤（1）中，将钐、钴、铁、铜、锆按照以下质量百分比配料：钐24.5～26%、钴52～56%、铁7.5～12%、铜6.5～8%、锆2～4%。

进一步，步骤（1）中，所述保温精练的温度为1400～1500℃，时间为10～15min。

进一步，步骤（1）中，所述粗颗粒的平均粒径为100μm。

进一步，步骤（2）中，所述球磨粉末的粒径优选3～5μm。

进一步，步骤（3）中，所述气流磨粉末的粒径优选3～5μm。

进一步，步骤（4）中，所述气流磨粉末和球磨粉末的混配比例优选10-2:1。

进一步，步骤（5）中，所述磁场的强度为1.8～2.0T。

进一步，步骤（5）中，所述惰性气体优选氩气。

进一步，步骤（5）中，所述时效处理的步骤是：将烧结毛坯在800～830℃下保温10～20h，随后降温至400～450℃，保温10～15h，最后急冷至室温得到钐钴永磁体。

进一步，步骤（5）中，冷等静压的压强为200～300MPa。

进一步，步骤（5）中，真空预烧结的温度为1000～1190℃，时间为30～60min；充惰性气体烧结的温度为1200～1220℃，时间为90～120min；降温至1160～1180℃，固溶90～120min。

进一步，步骤（5）中，所述时效处理的降温是指，以0.3～0.7℃/min的速度降温至400～450℃。

研究表明，球磨方式的烧结钐钴内禀矫顽力高，但磁能积低；气流磨方式的烧结钐钴的内禀矫顽力低，但磁能积低。

本发明采用将气流磨粉末和球磨粉末混合的方式，综合两种制粉方法的优点，克服气流磨制粉内禀矫顽力低和球磨制粉磁能积低的缺点，获得同时具有高内禀矫顽力和高磁能积综合性能优异的烧结钐钴永磁体。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

对比例1

本对比例包括以下步骤：

（1）配料：称取原料钐、钴、铁、铜、锆；将原料按以下质量百分比配料：钐25.5%、钴52%、铁10.5%、铜8%、锆4%；

（2）合金熔炼：将配制好的原料在中频感应炉中进行熔炼，再在1450℃温度下保温精练10min，然后浇入冷凝模中急冷得到钐钴合金铸锭；

（3）合金铸锭粗破碎：将钐钴合金铸锭用振磨机粗破碎成平均粒径100μm的粗颗粒；