[发明专利]一种基于真空速凝炉的钐钴磁体制造方法

说明书

本发明涉及钐钴永磁体技术领域，公开了一种基于真空速凝炉的钐钴磁体制造方法；分别称取金属钐、金属钴、纯铁、电解铜和海绵锆作为熔炼原料,称取熔炼原料质量的1～2％的金属钐作为烧损补充料；将熔炼原料和烧损补充料装入真空速凝炉的坩埚内熔炼为金属液，浇注至中间包内，金属液在中间包底部与水冷铜辊接触后制成金属薄片，金属薄片经冷却后制成钐钴磁体甩带片，钐钴磁体甩带片由颚式破碎机、真空带筛球磨机和气流磨粉机进一步粉碎到4～6μm粉料，粉料在磁场中取向压制成型后，由冷等静压机压制成生坯，生坯经真空烧结、固溶处理和时效处理后制成钐钴磁体；本发明具有增加钐钴磁体甩带片厚度，且能够提升钐钴磁体的磁体性能的优点。

技术领域

本发明属于钐钴永磁体技术领域，涉及一种基于真空速凝炉的钐钴磁体制造方法。

背景技术

2:17型Sm～Co磁体具有高磁性能、高居里温度(820℃)、强抗氧化性和耐蚀性等性能特点，在国防工业、尖端技术、航空、航天、航海和高精尖仪器仪表等领域具有不可替代的地位。

目前2:17型钐钴磁体的生产工艺主要采用粉末冶金工艺制造，合金化采用的主要工艺方法为真空感应炉制造合金铸锭以及真空速凝炉制造合金甩带片。采用真空感应冶炼制备的合金铸锭，由于铸锭厚度较大，常用的板状铸锭厚度为8～50mm，凝固组织晶粒尺寸一般在20～100μm，由于合金铸锭晶粒尺寸粗大，如果使用气流磨制粉，由于破碎比大，使得生产效率极低，粉体尺寸和分布不好，经济性变差。同时粗大的凝固组织中成分偏析严重，进一步降低了磁性能；在使用常规真空速凝炉制备合金甩带片时，甩带片厚度通常为0.2～0.5mm，尽管凝固组织成分偏析很小，但此时凝固组织晶粒尺寸为2～5μm，由于晶粒过细，容易导致单个气流磨粉体中包含多个凝固晶粒，导致磁体取向度下降和剩磁降低，严重影响磁体性能。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种基于真空速凝炉的钐钴磁体制造方法，将钐钴磁体配方和甩带片制备工艺有机结合，使钐钴磁体甩带片厚度及晶粒直径增加，提升了由钐钴磁体甩带片制备的钐钴磁体的性能。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于真空速凝炉的钐钴磁体制造方法，以质量百分比计，包括如下步骤：

S1、称取24-27％的金属钐、40-50％的金属钴、18-25％的纯铁、4-10％的电解铜和2-5％的海绵锆作为熔炼原料,称取熔炼原料质量的1～2％的金属钐作为烧损补充料；

S2、将熔炼原料和烧损补充料装入真空速凝炉的坩埚内；控制真空速凝炉将熔炼原料和烧损补充料熔炼为金属液；

S3、控制真空速凝炉内坩埚倾斜，坩埚内的金属液以800～2000克/秒的速度浇注至中间包内，并使中间包内金属液的深度在70～120mm；

水冷铜辊以0.5～1.1m/s的线速度旋转，中间包内金属液与水冷铜辊表面接触后，凝固结晶形成金属薄片，水冷铜辊旋转时将金属薄片由中间包内带出,并在水冷铜辊上初步冷却；

金属薄片由水冷铜辊表面滑落至旋转水冷盘内，经旋转水冷盘快速冷却后制成厚度为0.50～2.0mm、凝固组织晶粒大小为3～15μm的钐钴磁体甩带片；

S4、钐钴磁体甩带片冷却至60℃后，打开真空速凝炉放气阀，静置30min即可出炉；

S5、将钐钴磁体甩带片置于鄂式破碎机内，在氮气保护下进行粗破碎，制成粒度为5～20mm的甩带片颗粒；

S6、将粒度为5～20mm的甩带片颗粒装入真空带筛球磨机，抽真空后充入氩气或氮气进行二次破碎，破碎后甩带片粗粉颗粒粒度为0.1～0.6mm；