[发明专利]一种R-Fe-B-Cu-Al系烧结磁铁及其制备方法

说明书

本发明公开了一种R‑Fe‑B‑Cu‑Al系烧结磁铁及其制备方法，所述烧结磁铁含有R₂Fe₁₄B型主相，所述的R为包括Nd的至少一种稀土元素，所述烧结磁铁包括如下成分：R：31.0wt％‑34.5wt％，B：1.08wt％‑1.20wt％，Al：0.42wt％‑0.50wt％，Cu：0.30wt％‑0.50wt％，X：5.0wt％以下、X为选自Zn、In、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、Ta或W中的至少1种元素，在X包括Nb、Zr或Cr中的至少一种之时，Nb、Zr和Cr的总含量在0.20wt％以下，余量为Co、Fe和以及不可避免的杂质，且所述Co的含量为0wt％‑10wt％。该烧结磁铁通过将TRE(总稀土含量)控制在31.0wt％‑34.5wt％，并复合添加较高含量的低熔点金属Cu、Al来克服高B含量磁铁所带来的问题，并获得显著的改善效果。

技术领域

本发明涉及磁铁的制造技术领域，特别是涉及一种R-Fe-B-Cu-Al系烧结磁铁。

背景技术

R-T-B系烧结磁体(R指稀土元素，T指过渡金属元素，B指硼元素)由于其优异的磁特性而被广泛应用于风力发电领域、电动汽车领域和变频空调领域等，其需求日益扩大，且各产商对于磁体性能的要求也逐步提升。

严格控制Nd-Fe-B磁体的组份是获得高性能的必要条件。烧结Nd-Fe-B磁体主要由四个相组成：Nd₂Fe₁₄B主相、富Nd相、富B相和Nd氧化物。

B的原子半径为0.092nm、Fe的原子半径为0.126nm、Nd的原子半径为0.182nm。在现有的认知中，适量增加小原子半径的B元素含量，提高非晶态形成能力的作用，可以细化Nd₂Fe₁₄B主相的晶粒。B主要影响的是磁铁的急冷合金制备工序。这是由于，提高非晶形核能力的B的增加，导致快淬薄带中原有晶粒形核能力降低，从而使得晶粒的析出更为均匀，改善微观结构，提高磁体磁性能。而较多的B则会出现富B相(Nd_1.1Fe₄B₄)，富B相的引入是为了保证硼含量略高于正常成份的必然结果，富B相是顺磁性相，一般来说，其的出现会导致磁体磁性能下降，属于应保持最低含量的相。富B相在整个合金不同状态中变化不大，这种结构在熔融液获得的急冷合金中即已经形成，尺寸很小，仅为数微米，一般以弥散的质点存在于晶界或者部分Nd₂Fe₁₄B主相晶粒中。

而对于磁铁的烧结性能而言，由于在低氧含量磁铁中添加了低熔点金属Cu、Al，会导致烧结过程中低熔点液相增加，在烧结性能明显提高的同时，容易发生方形度(SQ)显著降低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种R-Fe-B-Cu-Al系烧结磁铁，该烧结磁铁通过将TRE(总稀土含量)控制在31.0wt％-34.5wt％，并复合添加较高含量的低熔点金属Cu、Al来克服高B含量磁铁所带来的问题，并获得显著的改善效果。

本发明提供的技术方案如下：

一种R-Fe-B-Cu-Al系烧结磁铁，所述烧结磁铁含有R₂Fe₁₄B型主相，所述的R为包括Nd的至少一种稀土元素，其特征在于，所述烧结磁铁包括如下成分：

R：31.0wt％-34.5wt％，

B：1.08wt％-1.20wt％，

Al：0.42wt％-0.50wt％，

Cu：0.30wt％-0.50wt％，