一種高矯頑力燒結態Ce磁體或富Ce磁體及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于稀±永磁材料技術領域，尤其設及一種燒結態高矯頑力Ce磁體或富 Ce磁體及其制備方法。
【背景技術】 陽00引當Ce含量占稀±總量的權重為最大時，我們稱之為Ce磁體；當Ce含量占稀±總 量10%~50%，且占稀±總量的權重不為最大時，我們稱之為富Ce磁體。
[000引在天然稀±資源中，除Nd外還有儲量豐富且價格低廉的金屬Ce和La,Ce與La的 總豐度是Nd與Pr的3倍，且價格則不到十分之一。
[0004] 長期W來，如何用好高豐度稀±永磁材料一直成為困擾人們的難題，早期對于 高豐度稀±元素在永磁材料中的應用研究，多側重于單合金磁體，包括用Ce部分替代Nd方面的研究，冶金工業部鋼鐵研究總院和麥格昆磁（天津）有限公司分別提出中國專利 CN1035737A和CN101694797,運些專利/專利申請的特點都是直接將Ce烙入合金中，使得 Ce過多的替代了主相中的Nd而嚴重惡化磁體的性能，隨著Ce含量的增加，磁體的矯頑力 和磁能積均下降較快，失去應用的價值。其原因是La、Ce等高豐度稀±元素的磁性參數較 Pr、Nd的磁性參數較低很多，嚴重惡化了磁體的性能（見表1)。運方面的研究似乎一度中 斷，最近，鋼鐵研究總院在運方面取得了突破。他們鑒于RezFe^B的各向異性場HA和磁矩 Js各不相同，提出了發明專利CN102436892A、CN102800454A和CN103714939A，其特點是充 分發揮出具有不同各向異性常數k(對應著不同的各向異性場HA)的RezFewB晶粒（或顆 粒）獨特的物理、化學性質，構成了雙（硬磁）主相結構的磁體，利用運些顆粒間，W及顆粒 界面間的磁相互作用，使磁體矯頑力明顯高于同類成分的單合金磁體。采用雙主相合金法 制備的雙主相Ce磁體可W達到目前市場上中檔牌號W上的性能水平，在保持良好磁性能 的同時，磁體的生產成本大幅降低。 陽00引表1RezFewB化合物的晶格參數和磁性參數
[0007] 但上述現有技術都沒有完全擺脫燒結欽鐵棚磁體傳統的工藝路線，其特點是燒結 態的矯頑力較低，需要經過一級回火和二級回火工藝來提升矯頑力，且回火工藝周期長、能 耗大。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是提供一種燒結態高矯頑力Ce磁體或富Ce磁體。
[0009] 本發明的另一個目的是提供一種燒結態高矯頑力Ce磁體或富Ce磁體的制備方 法，通過成分優化、微結構調控、自然時效、精細控溫，形成與上述專利完全不同的成分組 合，W及整套工藝制度，完全省略了生產傳統燒結稀±永磁材料中的一級和二級回火工藝， 使燒結態磁體即具有終態磁體的高矯頑力，將可大大降低生產成本，縮短工藝流程，提高生 產的效率。
[0010] 為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：
[0011] 本發明提供一種高矯頑力燒結態Ce磁體或富Ce磁體，經原料準備、制備磁體毛巧 和燒結步驟制備，毛巧在經分級燒結后，直接得到所需磁性能的磁體；該磁體具有Ce-Fe-B 和Nd-Fe-B的雙硬磁主相結構；該磁體W及第一主相和第二主相的化學式按質量百分比分 力Ij表不為：（RGizCGz)aFSi。。abcBbTM。，（〔6^化1X)aFSi。。abcBbTM。，（NdyRHiy)aFei。。abcBbTMc;
[0012] 其中，0. 5《I. 0,0《y《I. 0,0.I《Z《0. 9,29《a《32,0. 8《b《I. 2， 0.5《〇《6，1?6為口'、化1、1^曰、〇7、化、6(1、化、化元素中的2種^上，化為口'、化1、1^曰元素 中的一種或幾種，冊為〇7、化、6(1、6'、化元素中的一種或幾種，11為6曰，（：〇,〇1，佩，41元 素中的一種或幾種。
[0013] 所述磁體經W下步驟制備：
[0014] 1)雙主相原料準備：分別制備第一主相和第二主相合金的速凝鑄片；
[0015] 2)制備磁體毛巧：根據最終磁體的等效成分、按比例分別稱取步驟所制備的速凝 鑄片，經氨破碎、脫氨、氣流磨粉、混合、取向成型，然后壓制成毛巧；
[0016] 3)燒結：經300~900°C范圍分級升溫、950~1050°C范圍高精細控溫和分級燒 結，燒結時間2~化，經過冷卻，直接得到不需后續回火處理的高矯頑力燒結態Ce磁體或富 Ce磁體。
[0017] 優選地，0. 5《X《1. 0,0《y《0. 8,0. 2《Z《0. 6。
[0018] 所述第一主相是Ce稀±元素為主的Ce-Fe-B相，其稀±元素為選自Pr、Nd、La的 輕稀±，不含Dy、Tb、化等重稀±元素；該主相為低磁矩Js和低各向異性場HA相；
[0019] 所述第二主相是^稀±元素Nd為主的Nd-Fe-B相，其稀±元素為選自Dy、Tb、化 的輕稀±，不含輕稀±La,Ce,該主相為高磁矩Js和高各向異性場HA相。
[0020] 在最終磁體中，第一主相所占體積分數最大，W此保證Ce含量占稀±總量的權重 最大。
[0021] 本發明提供一種高矯頑力燒結態Ce磁體或富Ce磁體的制備方法，該制備方法包 括如下步驟：
[0022] (1)分別配制兩種不同的主相合金原料，第一主相質量百分比的成分化學式為 (CexRLix)aFei。。abcBbTMc;B:主相質量百分比的成分化學式為（NdyRHiy)aFei。。abcBJMc;其 中，0. 5《X《I. 0,0《y《I. 0,29《a《32,0. 8《b《I. 2,0. 5《C《6,化為Pr、Nd、 La元素中的一種或幾種，RH為Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一種或幾種，TM為Ga,Co,Cu,佩， Al元素中的一種或幾種；
[0023] (2)分別對步驟（1)配制兩種不同成分的主相合金進行烙煉，隨后誘鑄到線速度 為I~4m/s的水冷銅漉上，得到平均厚度在0.I~0. 5mm的速凝鑄片；
[0024] 做然后根據最終磁體成分巧eixCex)aFeiooabcBJMc(wt. % )，按比例分別稱取步 驟（2)所制備的速凝鑄片；進行氨破碎和脫氨處理；
[002引 （4)將經過步驟（3)處理后的磁粉與抗氧化劑潤滑劑按照2~5ml/kg的比例混 合0. 5~化，控制磁粉的氨含量在150~2800ppm;再進行氣流磨，控制磁粉的粒度控制在 2~3. 5ym之間；混粉后，自然時效12~2也取向成型；在180~200MPa的壓力下進行冷 等靜壓，保持15~40s，制成毛巧；
[0026] 妨抽真空至0.IPaW下開始加熱，在300~900°C范圍分級升溫，前兩階段每升 200°C保溫2~化，最后每升100°C保溫化進一步脫氨、脫氣；隨后進行高精細控溫和分級 燒結，將燒結溫度調到950~1050°C范圍，燒結2~化；
[0027] (6)最后通過水冷或風冷，取出產品，直接得到不需后續回火處理的高矯頑力燒結 態Ce磁體或富Ce磁體。
[0028] 所述步驟（5)中高精細控溫和分級燒結為精細控溫誤差不超過±2. 5°C，在950~ 1050°C范圍內分為3個控溫段燒結。
[0029] 得到的高矯頑力燒結態Ce磁體或富Ce磁體最大磁能積度H)m為31. 61~ 48.2MG0e
[0030] 與現有技術相比，本發明的有益效果在于：
[0031] 本發明使燒結態磁體即具有終態磁體的高矯頑力，將可降低生產成本，縮短工藝 流程；采用獨特的雙主相技術，對比W往的雙主相合金法（發明專利CN102800454A)，兩種 磁粉混合地更加均勻；采用低溫燒結技術，對比傳統的燒結欽鐵棚工藝，溫度要降低10~ 50°C，完全省略了傳統燒結工藝中的650~900°C和350~500°C兩級回火步驟，避免了Ce 的擴散，得到燒結態Ce磁體或富Ce磁體的矯頑力（H。,）高于llkOe，進一步節省了生產時 間及能源消耗，提高生產的效率；本發明采用自然時效工藝，氣流磨后磁粉中的殘余應力去 除較為徹底，可W明確地說，使用傳統燒結稀±永磁材料，即便采用本發明工藝路線，也不 可能產生本發明效果。
【附圖說明】 陽0巧圖1為ReaFei。。abcBbTMc磁體（Re不包含Ce)微觀結構示意圖； 陽〇3引圖2為單合金化eizCez)aFei。。abcBJMc磁體微觀結構示意圖；
[0034] 圖3為雙主相化eizCe,)aFei。。abcBJMc磁體微觀結構示意圖；
[0035] 圖4為本發明制備的燒結態富Ce磁體的退磁曲線圖；
[0036] 圖5為本發明制備燒結態Ce磁體或富Ce磁體工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合實施例對本發明進行進一步說明。
[0038] 本發明提供一種高矯頑力、燒結態Ce磁體或富Ce磁體，利用氣流磨磁粉的自然時 效處理，W及完全省略了生產傳統燒結稀±永磁材料中的一級和二級回火工藝，制備的Ce 磁體或富Ce磁體具有Nd-Fe-B和Ce-Fe-B的雙（硬磁）主相結構且不同主相顆粒所占