[发明专利]一种采用热压-热变形工艺制备稀土永磁环的方法及专用模具

说明书

本发明提供一种采用热压‑热变形工艺制备稀土永磁环的方法，包括：热压处理步骤，将稀土永磁粉放入热压模具中进行热压处理，得到各向同性永磁体；热变形处理步骤，对所述各向同性永磁体进行热变形处理，制得辐向稀土永磁环。具有如下优势：1)采取的热压‑热变形成形工艺，利于高温流动应力在磁体和磁环上的均匀分布，利于提高辐射取向永磁环的成形性和均匀性；2)热压和热变形过程中分别通过间歇模式，能够实时地、有效地释放磁体和磁环中的内应力；3)热压后直接进入热变形工艺环节，避免了热压后的降温以及热变形前的升温环节，减少了磁体与模具间摩擦程度，有利于减小应力、晶粒细化、提高工艺节拍、降低成本等优势。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料的制造加工领域，具体涉及一种采用热压-热变形工艺制备稀土永磁环的方法及专用模具，尤其适用于热变形高性能各向异性永磁环的制备。

背景技术

辐射取向的稀土永磁环已经在电机上得到了应用，如无刷电机、交流的伺服电机等，制备永磁环的方法有多种，诸如采用永磁体拼接粘结成永磁环，因存在粘结拼接区域而出现磁场不均匀现象；利用环氧树脂等粘结剂，将稀土永磁粉粘结成永磁环，但由于粘结剂的存在，磁性能较低。因此，高致密度、高性能的稀土永磁环成为提升电机性能的关键。单相稀土永磁材料在高温下具有良好的塑性成形能力，高温制备无裂纹、高辐射取向度的纳米晶稀土永磁辐射取向环就成为纳米晶稀土永磁材料的重要应用方向之一。背挤出工艺制备的径向取向的各向异性磁环具有更小的壁厚、高长径比、稳定且均匀磁场的磁环。

目前，热变形稀土永磁环的制备工艺通常是先将HDDR法(吸氢－歧化－脱氢－再复合法)、快淬法或机械合金化法制备的磁粉加热到高温后进行等温热压，降温后脱模取出各向同性磁体，再将磁体放入制备磁环的模具中，加热到一定温度并保温，使磁体进入热挤出变形工艺流程，制备出各向异性的稀土永磁环。发明专利(申请号201710142065.3)“一种高性能辐向取向稀土永磁管及其热变形成型方法”中提出通过设计卧式挤压技术，以提高永磁管的成形性；发明专利(申请号201810962542.5)“一种连续式生产热挤压辐射环的方法”中提出将热挤压辐射环的热压和热变形放到同一模具中的不同段中进行，以解决热压辐射环不能连续生产的问题，具有一定的效果。但是，热压-热变形磁体织构的形成与材料的塑性变形密切相关，由于磁粉颗粒到块体的塑性变形过程中受到加载力的分布、与模具间摩擦力等作用，使得磁体变形过程中应力分布不均匀，同时，由于磁粉到磁环的加热-冷却加工过程，无法避免要产生明显的内应力，导致磁环易于开裂或磁性能的不均匀，现有技术仍难以解决内应力的释放，那么，如何在粉粒热压、环体热变形过程中释放内应力，成为避免热变形磁环开裂、提高磁环合格率的关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用热压-热变形工艺制备稀土永磁环的方法，通过该热压-热变形的成形工艺可提高稀土永磁环的生产效率、成品率、性能均匀一致性。

为了实现上述目的，本发明一方面提供如下技术方案：

一种采用热压-热变形工艺制备稀土永磁环的方法，包括：

热压处理步骤，将稀土永磁粉放入热压模具中进行热压处理，得到各向同性永磁体；

热变形处理步骤，对所述各向同性永磁体进行热变形处理，制得辐向稀土永磁环。

在上述方法中，作为一种优选实施方式，所述热压处理步骤中，所述热压处理采用间歇压制模式：每次热压一定变形量之后，停止下压，保压一段时间，然后再进行下一次热压，如此间歇保压若干次；

和/或，

所述热变形处理步骤中，所述热变形处理采用间歇挤压模式：每次热挤压一定变形量之后，停止挤压，保压一段时间，然后再进行下一次热挤压，如此间歇保压若干次。