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高综合性能烧结Nd-Fe-B磁体工业生产关键技术基础研究

李峰  
【摘要】:本文研究了添加Gd、Ho、Dy2O3对烧结Nd-Fe-B磁体的显微组织和磁性能的影响;分析了双面冷却及速凝薄带Nd-Fe-B合金铸锭显微组织的特点;通过优化合金成分,调节关键工艺参数,在工业生产线上,批量试制了42SH、38UH、35EH三种中、高牌号的烧结Nd-Fe-B磁体。 添加一定数量的Gd或Ho,对烧结Nd-Fe-B磁体的显微组织和性能有较大的影响。添加适量的Gd或Ho,有效地抑制了Nd-Fe-B合金铸锭中α-Fe相的形成,促进了Nd2Fe14B柱状晶的生长,使富Nd相分布均匀;在一定程度上细化了磁体的晶粒,使磁体具有较为精细均匀的显微组织,致密化程度高,孔洞等缺陷少;能较大幅度提高内禀矫顽力,但使剩余磁感应强度和磁能积略有下降,能显著改善磁体的温度稳定性和抗腐蚀性;添加Gd或较少数量的Ho能使磁体的J-H退磁曲线方形度明显提高,但添加较多数量的Ho却使磁体的J-H退磁曲线方形度明显降低。 添加一定数量的Dy203,对烧结Nd-Fe-B磁体的显微组织、取向度和磁性能有较大的影响。添加适量的Dy2O3, Dy2O3中的Dy进入Nd2Fe14B相,提高了Nd2Fe14B相的各向异性场,从而可显著提高内禀矫顽力,较好地改善了J-H退磁曲线方形度,但使剩余磁感应强度和磁能积略有下降;当添加较多数量的Dy203时,磁体的致密化程度会下降;随着添加Dy203数量的增多,磁体的取向度呈上升的趋势,在添加Dy203数量大于1.2%时,取向度有明显的提高。 在工业生产线上,通过优化合金成分设计、改进合金铸锭技术、合金粉末制备技术和磁场取向成型技术以及烧结技术,结合前期已经取得的试验结果,应用国内工业生产烧结Nd-Fe-B磁体通用的各类原材料及设备,实现了42SH、38UH及35EH三种中、高牌号烧结Nd-Fe-B磁体的批量生产,试制的磁体经用户使用后,满足了用户的应用要求。试制的三种中、高牌号的烧结Nd-Fe-B磁体皆不含稀贵金属Tb,有利于降低生产成本,提高产品的市场竞争力。


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