一種釹鐠鈥釔多元稀土合金永磁材料及制備方法

一種釹鐠鈥釔多元稀土合金永磁材料及制備方法
【專利摘要】一種釹鐠鈥釔多元稀土合金永磁材料，組成為ReαRe′βRe″ηBδCuζAlεFeγ,Re為Nd、Pr，Re′為Ho，Re″為Y，Fe為Fe及不可避免的雜質，α、β、η、δ、ζ、ε、γ為各組分質量百分比含量；其中，30≤α+β+η≤32，6≤β+η≤13，2≤η≤8，1.01≤δ≤1.09，0≤ζ≤0.23，0.35≤ε≤0.68，γ＝100-α-β-η-δ-ζ-ε。本發明有效解決了傳統熔煉過程中各組分的熔點不同和人為操作因素而導致熔煉后得的合金錠產生偏析的問題，Ho、Y的加入有利于降低合金飽和磁化所需的外場，同時降低了Nd、Pr的使用量，且采用普通電解爐即可生產，從而降低企業的生產成本，此外，還可有效避免影響永磁材料性能α–Fe的出現。
【專利說明】【技術領域】
[〇〇〇1] 本發明涉及稀土永磁材料【技術領域】，尤其涉及一種釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材 料及制備方法。 一種釹鐠鈥紀多元稀土合金永磁材料及制備方法 【背景技術】
[0002] 傳統的稀土金屬提取工藝最終將得到單一的稀土金屬氧化物，在后道經配比冶煉 等各道工藝后得到要求制備的永磁材料；而采用該傳統工藝制得的永磁體有著諸多的缺 陷，且生產過程難以控制，人為因素較多，進而影響批量生產的質量。以釹鐵硼為例，將經 過萃取分離出的鐠、釹和鐵、硼及其他成分混合后添加至真空熔煉爐熔煉，熔煉后得到合金 錠，在此過程中因為各成分的熔點不同，且受到前道混合攪拌是否均勻及人工添加的時間 間隔與量的控制等因素影響，勢必造成熔煉后的合金錠材料偏析，甚至影響合金錠材料的 性能與后續工藝效果，同時在生產過程中對操作人員的技術要求較高，人工勞動強度大；在 進行傳統工藝方法制備中需要采用真空還原熔煉爐，普通的電解爐無法實現，這對企業的 生產設備要求比較高，導致前期生產投入比較大。此外，現有生產永磁材料的工藝對稀土金 屬釹的消耗極大，因此，如何在不改變永磁材料特性的前提下降低對釹鐠的使用量，同時避 免后續熔煉時的合金錠材料產生偏析，并降低對生產設備的技術要求與操作人員的勞動強 度及合金飽和磁化所需的外場，已經成為本領域技術人員亟待解決的重要問題。
【發明內容】

[0003] 本發明所解決的技術問題在于提供一種釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料及制備 方法，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0004] 本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：
[0005] -種釹鐠欽紀多元稀土合金永磁材料，組成為ReaRW eRe" nBsCu^AleFe^ Re為Nd、Pr，Re'為Ho, Re"為Y，Fe為Fe及不可避免的雜質，α、β、η、δ、ζ、ε、 Υ為各組分質量百分比含量；其中，30彡α+β + η彡32,6彡β + η彡13,2彡η彡8， 1. 01 彡 δ 彡 1. 〇9,0 彡 ζ 彡 0· 23,0· 35 彡 ε 彡 〇· 68, γ = 100-α - β - η - δ - ζ - ε。
[0006] 所述釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其具體步驟如下：
[0007] 1)首先將稀土原料經預處理、酸解、過濾、萃取分離以獲得單一稀土金屬氯化物， 再按照后道釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的稀土組分與比例要求將各種單一稀土金屬 氯化物調配成氯化物絡合溶液；
[0008] 2)對步驟1)中獲得的氯化物絡合溶液進行沉降處理，以提取NdPr ·Ηο ·Υ混合共 成體；
[0009] 3)將步驟2)中獲得的NdPr · Ho · Υ混合共成體與其他組分配好的原料投入普通 電解爐中進行熔煉使原料形成熔融的合金液，然后將熔融的合金液澆鑄并冷卻為合金錠； [〇〇1〇] 4)將步驟3)中獲得的合金錠通過氫碎、氣流磨破碎成細粉末，且在進行氣流磨時 放入定量的空氣進行鈍化，并對前后磨出的粉進行混合攪拌；
[0011] 5)將步驟4)中獲得的細粉末通過模壓加等靜壓法壓制成壓坯，且壓坯密度為 4. 2 ?4. 6g/cm3 ;
[0012] 6)將步驟5)中獲得的壓坯置于真空燒結爐中燒結并進行保溫；
[0013] 7)將步驟6)中燒結后的壓坯在真空燒結爐中降溫至300°C?320°C，在升溫至第 一段熱處理并進行保溫，而后繼續降溫至30(TC?320°C，最后升溫至第二段熱處理并進行 保溫，并對兩段熱處理分別進行回火，以獲得釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料坯體，回火可 消除永磁材料坯體中的組織缺陷，改善組織中富稀土相的分布，有利于提高永磁材料的性 能；
[0014] 8)將步驟7)中獲得的永磁材料坯體，根據實際需求進行機械加工切割并精磨，同 時預留進行電鍍的尺寸，即得釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料。
[0015] 在本發明中，所述步驟1)中，單一稀土金屬氯化物包括氯化釹、氯化鐠、氯化欽和 氯化釔。
[0016] 在本發明中，所述步驟3)中，熔煉溫度為1490°C?1530°C。
[0017] 在本發明中，所述步驟4)中，細粉末平均粒度為2. 3?2. 9 μ m。
[0018] 在本發明中，所述步驟5)中，等靜壓的壓力為190?220MPa。
[0019] 在本發明中，所述步驟6)中，燒結溫度為1070°C?1085°C。
[0020] 在本發明中，所述步驟6)中，保溫時間為160分鐘。
[0021] 在本發明中，所述步驟7)中，第一段熱處理溫度為890°C?900°C，保溫時間為100 分鐘。
[0022] 在本發明中，所述步驟7)中，第二段熱處理溫度為510°C?600°C，保溫時間為200 分鐘。
[0023] 在本發明中，Ho的加入有利于降低合金飽和磁化所需的外場，同時用于減少合金 液中的富釹相而增加釹鐵硼主相Nd 2Fe14B的比例，進而實現使釹鐵硼磁體及最大磁能積提 高而稀土總量消耗降低，其制備出的永磁材料產品，在抗腐蝕性、熱穩定性、加工性能等方 面更加優越，而Y可替代部分Nd、Pr，以減少7 %?30 %的Nd、Pr用量，使得原料成本得到 降低；且在后續熔煉過程中稀土組分以共成體的形式存在，不會因為各自熔點不同和人為 操作因素而導致熔煉后得的合金錠產生偏析，采用NdPr · Ηο · Y混合共成體熔煉合金錠不 再需要真空還原熔煉爐，使用普通電解爐即可，有效降低企業的生產成本，此外，還可避免 影響永磁材料性能a -Fe的出現。
[0024] 有益效果：本發明有效解決了傳統熔煉過程中各組分的熔點不同和人為操作因素 而導致熔煉后得的合金錠產生偏析的問題，Ho的加入有利于降低合金飽和磁化所需的外 場，Y的添加降低了 Nd、Pr的使用量，且采用NdPr · Ηο · Y混合共成體熔煉合金錠使用普通 電解爐即可，從而降低企業的生產成本與操作人員的勞動強度，此外，還可有效避免影響永 磁材料性能a - Fe的出現；從而提高合金錠材料的性能與后續工藝效果。 【具體實施方式】
[0025] 下面通過以下具體實施例對本發明進行詳細描述。
[0026] 實施例1
[0027] -種釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料，按如下表1-1進行配料：
[0028] 表1-1實施例1配方表
[0029]
【權利要求】
1. 一種釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料，組成為ReaRe' eRe" nBsCi^AlEFeY，其特 征在于，Re為Nd、Pr, RV為Ho, Re"為Y, Fe為Fe及不可避免的雜質，α、β、η、δ、ζ、 ε、Υ為各組分質量百分比含量；其中，30彡α+β + η彡32,6彡β + η彡13,2彡η彡8， 1. 01 彡 δ 彡 1. 〇9,0 彡 ζ 彡 0· 23,0· 35 彡 ε 彡 〇· 68, γ = 100-α - β - η - δ - ζ - ε。
2. -種如權利要求1所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在 于，具體步驟如下： 1) 首先將稀土原料經預處理、酸解、過濾、萃取分離以獲得單一稀土金屬氯化物，再將 各種單一稀土金屬氯化物調配成氯化物絡合溶液； 2) 對步驟1)中獲得的氯化物絡合溶液進行沉降處理，以提取NdPr · Ηο · Υ混合共成 體； 3) 將步驟2)中獲得的NdPr · Ηο · Y混合共成體與其他組分配好的原料投入普通電解 爐中進行熔煉使原料形成熔融的合金液，然后將熔融的合金液澆鑄并冷卻為合金錠； 4) 將步驟3)中獲得的合金錠通過氫碎、氣流磨破碎成細粉末，且在進行氣流磨時放入 定量的空氣進行鈍化，并對前后磨出的粉進行混合攪拌； 5) 將步驟4)中獲得的細粉末通過模壓加等靜壓法壓制成壓坯，且壓坯密度為4. 2? 4. 6g/cm3 ； 6) 將步驟5)中獲得的壓坯置于真空燒結爐中燒結并進行保溫； 7) 將步驟6)中燒結后的壓坯在真空燒結爐中降溫至300°C?320°C，在升溫至第一 段熱處理并進行保溫，而后繼續降溫至30(TC?320°C，最后升溫至第二段熱處理并進行保 溫，并對兩段熱處理分別進行回火，以獲得釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料坯體； 8) 將步驟7)中獲得的永磁材料坯體，根據實際需求進行機械加工切割并精磨，同時預 留進行電鍍的尺寸，即得釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料。
3. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟1)中，單一稀土金屬氯化物包括氯化釹、氯化鐠、氯化欽和氯化釔。
4. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟3)中，熔煉溫度為1490°C?1530°C。
5. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟4)中，細粉末平均粒度為2. 3?2. 9 μ m。
6. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟5)中，等靜壓的壓力為190?220MPa。
7. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟6)中，燒結溫度為1070°C?1085°C。
8. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟6)中，保溫時間為160分鐘。
9. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟7)中，第一段熱處理溫度為890°C?900°C，保溫時間為100分鐘。
10. 根據權利要求2所述的釹鐠欽釔多元稀土合金永磁材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟7)中，第二段熱處理溫度為510°C?600°C，保溫時間為200分鐘。
【文檔編號】H01F1/08GK104064303SQ201410331049
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】邱建民, 陳久昌, 姚清霞 申請人:贛州嘉通科技集團有限公司