专利名称：一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁铁的制造技术领域，特别是涉及一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法。
背景技术：
磁铁是可以产生磁场的物体，为一磁偶极子，能够吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属。Nd-Fe-B系(钕-铁-硼)磁铁是磁铁中的一种，它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能，其最大磁能积(BH)max高过铁氧体(Ferrite)IO倍以上；其本身的机械加工性能亦相当之好，工作温度最高可达200摄氏度，而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。
Nd-Fe-B系(钕-铁-硼)磁铁的制作工艺有二种，一种是烧结Nd-Fe-B系磁铁，另一种是粘结Nd-Fe-B系磁铁。现有技术的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作工艺主要包括如下流程原料配制一熔炼一铸造一氢破粉碎一微粉碎一磁场中成形一烧结一热处理一磁性能评价一烧结体中的氧含量评价等。在烧结钕-铁-硼磁铁的制作工艺中，对于磁场中成形工序，早期普遍使用被称为二段法的成形方法，该方法为使用简单的组合模具在低压(约
O.2ton/cm2)磁场中成形(第一段成形)后，手动取出、包装后，在油压高压(I. 4ton/cm2)中进行等静压成形(第二段成形)，由于二段成形使用的是手动方法，因此工序较长，等静压成形(第二段成形)后的油污染及输送过程中的氧化等会造成品质管理上不断出现问题。现有技术通常使用被称为一段法的成形方法，也就是采用横向(直角)磁场取向型-I段自动成形设备进行自动成形。日本的在先申请专利(US6461565、JP3233359、CN1195600、JP2002-088403)公开了这种压机(即横向(直角)磁场取向型-I段自动成形设备)，但该压机(即横向(直角)磁场取向型-I段自动成形设备)的完全封闭技术还不是很成熟，因为含有IOOOOppm以下的氧，所以技术改进的焦点主要集中在成形体燃烧、发热等产品不良的预防上。由此如果没有将温度控制在30°C以下，湿度控制在45%以下的话，就容易产生因着火或发热，发生急速氧化现象，无法获得好的烧结体的问题。另外，在先申请专利技术中也只能制出含氧2900 6000ppm左右的烧结磁体。日本的在先申请专利技术中也提及，自动化的机械操作不仅产品容易产生机械造成的破裂而且设备需要频繁维修保养，这样就更容易发生氧化，无法保障密闭性。随着技术的不断地步，已可简单实现完全密闭式的惰性气体气氛置换技术，在数千ppm以下氧含量的惰性气体气氛中控制成形机(即横向(直角)磁场取向型-I段自动成形设备)气氛中的氧含量技术也很发达。因此，可以以完全密闭化技术为前提，进行横向(直角)磁场取向型-I段自动成形设备的周边技术开发。然而，在惰性气体的完全密闭环境中使用横向(直角)磁场取向型-I段自动成形设备进行成形(最高成形压力O. 8ton/cm2左右)时，与二段成形相比，因为成形压力不足，烧结后易频繁发生破裂、缺角、裂纹等不良问题。另外，在进行一段成形时成形压力升高至O.8ton/cm2,与二段成形法(第一段为O. 2ton/cm2)相比，随着成形时间的增加，粉末取向度也不断变差，这样的话，就会产生取向度降低，最终产品的Br、(BH) max低下等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，通过对完全密闭环境中惰性气体气氛的温度进行特殊设定，能够使磁铁的取向度提高，Br、(BH) max增大，而且破裂、缺角、裂纹等也会大大减少。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法,是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间内进行磁场成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25°C 50°C进行磁场成形。进一步的，所述烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为 300ppm以上2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间内进行磁场成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25°C 50°C进行磁场成形。进一步的，是将惰性气体气氛的温度控制在31°C 45°C。所述惰性气体气氛中的氧含量在IOOOppm以下。本发明的一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，在将完全密闭技术与横向(直角)磁场取向型-I段自动成形技术配合使用时，气氛中的氧和湿度同时降低(气氛中氧含量2500ppm以下，相对湿度10%以下)，这样的话就会使烧结后会频繁发生裂开、缺角、裂纹等不良问题。另外，还会产生取向度降低，最终产品磁铁的Br、(BH)max低下等问题。本发明通过将惰性气体氛围的温度控制在25°C 50°C，使磁铁的取向度提高，Br、(BH) max增大,而且破裂缺角裂纹等也会大大减少。本发明的有益效果是，由于采用了在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间内进行磁场成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25 V 50°C进行磁场成形，该方法通过对完全密闭环境中惰性气体气氛的温度进行特殊设定，能够使磁铁的取向度提高，Br、(BH)max增大，而且破裂、缺角、裂纹等也会大大减少。以往的常识认为为防止氧化，惰性气体气氛中的温度较低的话比较好。但是，在完全密闭的使用横向(直角)磁场取向型-I段自动成形技术的磁场中进行成形的话，会导致破裂缺角裂纹等问题频发。另外，一段成形技术还会使取向度降低，最终使磁铁的Br、(BH)max降低。与以往的常识相反，通过控制提高惰性气氛的温度，或者是还可以通过改变添加至粉末里的防氧化剂、成形助剂、模具润滑剂等的性状，可增加润滑性，提高取向度，同时也可解决烧结后的破裂、缺角及裂纹等不良的频发问题。以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法不局限于实施例。
具体实施例方式实施例，
本发明的一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间下进行磁场中成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25°C 50°C进行磁场成形。该制作方法也可以是在制造烧结磁铁中氧含量为300ppm以上2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁 的工序中，在用惰性气体密闭的空间下进行磁场中成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25°C 50°C进行磁场成形。对于温度控制，优选的是将惰性气体气氛的温度控制在31°C 45°C进行磁场成形。所述惰性气体气氛中的氧含量在IOOOppm以下。以下通过多个实验，来详细说明本发明的制作过程对于烧结Nd-Fe-B系磁铁，其制作工艺主要包括如下流程原料配制一熔炼一铸造一氢破粉碎一微粉碎一磁场中成形一烧结一热处理一磁性能评价一烧结体中的氧含量评价等。在原料配制工序准备纯度99. 5%的Nd、工业用Fe_B、工业用纯Fe、纯度99. 9%的Co，各成分的重量比符合下表
权利要求
1.一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，其特征在于是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间下进行磁场中成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25°C 50°C进行磁场成形。
2.根据权利要求I所述的采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，其特征在于进一步的，所述烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为300ppm以上2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间下进行磁场中成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25°C 50°C进行磁场成形。。
3.根据权利要求I或2所述的采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，其特征在于进一步的，是将惰性气体气氛的温度控制在31°C 45°C。
4.根据权利要求I或2所述的采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，其特征在于所述惰性气体气氛中的氧含量在IOOOppm以下。
5.根据权利要求3所述的采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，其特征在于所述惰性气体气氛中的氧含量在IOOOppm以下。
全文摘要
本发明公开了一种采用温度控制的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间下进行磁场中成形的工序中，将惰性气体气氛的温度控制在25℃～50℃进行磁场成形。该方法通过对完全密闭环境中惰性气体气氛的温度进行特殊设定，能够使磁铁的取向度提高，Br、(BH)max增大，也可大大减少破裂、缺角、裂纹等。
文档编号B22F3/10GK102945747SQ20121039007
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者永田浩, 吴冲浒 申请人:厦门钨业股份有限公司