钕铁硼永磁材料的制造原理与 技术江西金力永磁科技 刘路军 09.08.05概述 烧结钕铁硼系永磁材料是用粉末冶金方法 制造的，其工艺流程如下： 原材料准备冶炼铸片氢碎磁场取向 与压型烧结时效铸片工段 配料前的处理： 1.Nd除油 除氧化皮 除渣 干燥 2.Fe除锈 干燥铸片工段 配料、称重 1、称准，但也不必过于精确 2、硼铁量最少，需称准到1g，保证精度不 低于千分之一 3、台秤称Nd和Fe，天平称BFe 4、各原料分别称好后，再总的复核一下铸片工段 熔炼 将纯金属料（Fe、Nd、B-Fe、Dy等）熔 化，并确保合金液“清、准、均、净” Fe 1535 Nd 1010 Dy 1407 铸片工段 铸片冷凝 与水冷铜模相接触部分的少量急冷表层细 晶区，低冷速的最后凝固部分的中心等轴 晶，以及存在于这两者之间的片状晶。冷 却速度越快，片状晶的比例越大，中心等 轴晶的比列越小。 对高性能烧结永磁体良好的组织应是：柱 状晶生长良好，尺寸细小；富Nd相沿晶界 均匀分布；不存在-Fe。表 层 细 晶 区柱 状 晶 区中 心 等 轴 晶 区 思考： 为什么柱状晶有利于烧结钕铁硼性能的提 高？铸片工段 对铸片设备的基本要求： 1、熔炼炉的密封性要好 2、坩埚要烘烤好，烧结好氢碎 合金片放入氢碎装置中，抽真空，加热到 700-800，保持一段时间，便发生吸氢 歧化反应： Nd2Fe14B+H22NdH2+12dFe+Fe2B 若此时将氢气抽出，发生以下反应： 2NdH2+12dFe+Fe2B Nd2Fe14B+H2 就又合成为具有较小晶粒的Nd2Fe14B粉末。 这样就达到将铸片粉碎的目的。气流磨制粉 气流磨制粉机磨室有四个喷嘴，其中三个 在旁边，互成120角，底部有一个。 在气流磨粉机中用高压氮气流来带动钕铁 硼颗粒来高速运动，在喷嘴交汇相互碰撞 。气流磨制粉 已被破碎的颗粒随上升气流通过分选轮的 缝隙，使达到我们要求的的颗粒通过，而 大于规定尺寸的颗粒不能通过分选轮返回 到磨室的对撞粉碎区继续粉碎。小于规定 尺寸的颗粒在输送到细粉分离器进行分离 。气流磨制粉 国内外凡用气流磨粉机的一般控制粒度在3 -5m。 尺寸分布要窄，3-5m的颗粒占80%- 90% 粉末颗粒表面吸附的杂质和气体尽可能的 少，因此制粉过程应在高纯惰性气体保护 下进行成型 沿粉末颗粒C轴取向的方向有最大的剩磁。 每颗NdFeB微粉都是一个小磁铁，在外磁 场中受到一个力矩的作用而转动。外加 磁场 H未转动前状态转动后状态与外加磁场方 向完全一致易 磁 化 方 向易 磁 化 方 向成型 若没有其他因素干扰下，每一颗钕铁硼百 分之百的排列在磁场方向。成型 成型时方式： 压力方向与磁场方向互相平行； 压力方向与磁场方向互相垂直；成型 单向压：单个方向施压，压坯密度不够均 匀； 双向压：从上下两个方向施压压坯密度相 对均匀。 生坯密度在粉末冶金中，要求压结相对密度达到0.6- 0.7，在钕铁硼场合，其理论密度为 7.55g/cm3，因此需要生坯密度达到4.5- 5.3g/cm3，但在实际生产中，比这个理论 密度稍低。生坯密度低是生产中的一个消极因素，生坯 中含有较多的气孔，容易吸附大量气体包 括水分，给下道工序带来麻烦和困难。同 时由于生坯密度低，烧结时收缩率大，容 易变形，尺寸容易超差。烧结 烧结的三大要素: 真空度 烧结温度 保温时间烧结 在最高温度区间保温一段时间，这里最重 要的烧结体密度提高。相对密度有生坯的 0.6-0.7提高至0.95以上。各晶粒内部成 分进一步均匀化。颗粒间的间隙减少，吸 附的水汽被排出。时效 烧结过的坯料密度高了，Br高了，但矫顽 力和磁能积还不高。这是由于富钕相尚未 恰当的分布好。在时效温度下，富钕相薄 层将主相粒子包围起来，互相隔离，形成 良好的有利于高矫顽力的组织结构。时效 后，坯料的Br只稍稍增加了一点点，而矫 顽力成倍提高。烧结需注意的几点 炉膛的均温性 温度的稳定性 温度测量的滞后性生产强磁的四防 1、防氧化 钕铁硼材料中的钕活泼性很强，在空气中 与氧能发生反应： Nd+O2Nd2O3 2、防杂质 3、防受潮 暴露在空气中原料和产品 4、防混淆讨论 1.结合自身工作，为“四防” 提出合理化建 议。