钕铁硼材料（钕铁硼磁铁厂家排名）

钕铁硼材料(钕磁铁制造商排名)寻找磁性材料2021-05-17 09:47:37

之前，帝懂磁性简单介绍了烧结钕铁硼永磁体的生产和制备工艺。通过这篇文章，你可以大致了解烧结钕铁硼的生产工艺和主要生产设备(文章链接:烧结钕铁硼的原料和生产)。接下来，我们将通过“烧结钕铁硼磁体的制备技术”系列文章，为需要进一步了解钕铁硼主要生产技术的读者系统介绍相关内容。本系列文章将分四期来阐述以下五个主要生产环节:

原材料准备(合金熔炼和铸造)

磨

定向成型

烧结、热处理和机械加工

今天先从原料准备和合金准备这个环节说起。烧结磁体通常使用纯金属或中间合金作为原料。利用交变磁场的电磁感应加热原理，在原料中产生涡流，在真空或惰性气体环境中，以中低频熔炼原料，使原料受热熔化，熔体搅拌均匀。稀土金属的熔点在800 ~ 1500℃之间，铁和钴的熔点分别为1536℃和1495℃，纯B的熔点高达2077℃。一些难熔金属如钛、铬、钼或铌作为添加剂，其熔点为1600℃至3400℃。考虑到抑制稀土元素的挥发，通常将熔化温度控制在1000~1600℃，通过熔融稀土金属的合金化作用熔化高熔点元素，或者直接使用高熔点元素的合金(一般为铁合金)作为原料，如B-Fe(熔点~1500℃)、Nb-Fe(熔点~1600℃)合金。为了保证冶炼铸造的低氧环境，需要对炉内空进行抽真空，对炉内所有部件和原料进行充分放气。实际空水平通常应达到10-2~10-3，加热炉加热前的升压率(内部放气和外部漏风)也应控制在较低水平，如容量为1t的熔炼炉。True 空熔炼可以对熔液进行充分放气，去除低沸点杂质和有害气体元素，提高合金纯度。但由于稀土金属的蒸气压很低(低于1Pa)，挥发损失相当大，所以通常在冶炼过程中向炉体内充入惰性气体，提高环境气压来抑制稀土的挥发。用高纯氩气更方便，一般充到50kPa的水平。待合金熔体均匀化、脱气、造渣全部完成后，即可进行铸造。合金铸造是一个非常关键的过程，因为相组成、结晶状态和空分布对烧结磁体的性能非常重要。合金铸锭经历了厚壳、厚20mm的书本、厚5mm的煎饼，现在发展到厚度只有0.3 mm的快速凝固薄板，业内人士都在努力避免成分偏析和杂质相生成，合理分布富钕相分布。

1.熔炼

稀土的原料通常是纯金属，出于成本考虑，通常选择稀土合金，如镨钕金属、镧铈金属、混合稀土和镝铁合金。高熔点元素(如硼、钼、铌等。)大多是以铁合金的形式加入的。钕铁硼磁体具有多金属相的特点。富Nd相是高矫顽力的必要条件，富B相也是共生的必要条件。所以通常要求原配方中的稀土和B高于R2Fe14B的正成分，但有时为了调整晶界相的成分(特别是添加Cu、al、Ga时)，B的含量会略低于正成分。由于稀土金属与坩埚材料的反应、熔化和烧结挥发，在配方中要考虑一定的稀土金属损失。为了降低合金中的杂质含量，应严格控制原材料的纯度，充分去除表面的氧化层和附着物。中低频感应熔炼的热源是交变磁场在原料中形成的感应涡流。涡流的趋肤效应使电流集中在原材料表面。如果原材料尺寸过大，涡流无法渗透到原材料中心，只能通过热传导熔化铁芯，在实际生产中不现实。所以要根据频率的选择来调整原料的大小，控制在3~6倍的表皮深度。下图显示了电源频率、趋肤深度和原材料尺寸之间的关系。可以看出，频率越高，趋肤效应越明显，需要的原料尺寸越小。

熔炼频率的选择受制于感应熔炼的另一个重要作用——电磁搅拌，即利用熔融金属与交变磁场的相互作用来促进未熔化固体的熔化和熔融金属的均匀化。电磁力的大小与电流频率的平方根成反比，频率过高会削弱交流电源的电磁搅拌效果。实际生产中使用的频段在1000~2500Hz左右，原料尺寸要控制在100 mm以下。

坩埚内原料的堆积应考虑感应磁场和熔化过程中的空温度分布。通常感应线圈缠绕在坩埚外侧，坩埚内侧的磁场最强，向中心逐渐减弱。而坩埚的侧面、底部和上开口是热量泄漏的主要途径，所以坩埚下侧温度居中，上下温度较低，中部温度最高。因此，装料时，应将小块低熔点材料更密实地放在坩埚底部；中下部放置高熔点材料和块状材料；熔点低的大块放在上部，松散防止架桥。目前，连铸技术已得到广泛应用。通过加料室将原料依次加入仍处于高温的坩埚中。为了控制稀土材料的挥发，通常先加入纯铁使其熔化，然后依次加入高熔点金属或合金，最后加入稀土。

2.铸造

稀土或三元合金在缓慢(接近平衡)冷却条件下不可避免地会产生α-Co或α-Fe相，其室温下的软磁性能会严重损害磁体的永磁性能，因此需要通过快速冷却来抑制其形成。

为了达到所需的淬火效果，传统的铸锭技术一直在努力减小合金铸锭的厚度。铸锭的优点是设备成本低，操作简单，可以满足一般磁体生产的要求，缺点是晶粒大小不均匀，有α-Co或α-Fe相析出。长时间在低于合金熔点的温度下对合金铸锭进行热处理，有助于消除α-Co或α-Fe相，但会造成富Nd相的聚集，不利于烧结磁体晶界相的最佳分布。

为了进一步减小合金锭的厚度，开发了一种薄饼状的“圆盘刮刀”结构，使合金厚度达到1cm左右。但是合金面积的增加给大容量熔炼炉的收料带来了很多麻烦。另一个有效的技术发展道路是相反的。从制备快淬Nd-Fe-B合金的极高冷却速率出发，我们试图降低冷却速率来制备快冷结晶合金。被称为薄带连铸或SC的技术应运而生。它是将熔融的合金通过导向槽浇在快速旋转的水冷金属轮上，获得理想的0.2~0.6mm的厚度、相组成和织构。在薄带铸造的合金组织中，富Nd相的均匀分布和α-Fe的抑制降低了总稀土含量，有利于获得高性能磁体，降低磁体成本。缺点是由于富Nd相体积分数的降低，与铸锭生产的磁体相比，磁体脆性增加，后期加工难度增加。

本文摘自胡伯平、饶、王主编的《稀土永磁材料》。

以上就是由优质生活领域创作者 嘉文社百科网小编 整理编辑的，如果觉得有帮助欢迎收藏转发~