專利名稱：：錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法
技術領域：
：本發明屬于釹鐵硼磁材料加工，特別涉及一種錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法。
背景技術：
：R2Fe14B型化合物材料是目前磁能積最高的永磁材料，特別是燒結釹鐵硼永磁體，其超高的矯頑力和剩磁，使其獲得了“磁王”的稱號。高矯頑力和高剩磁使其在應用中提供了更大的磁通密度，大大的縮小了設備的體積。但是隨著釹鐵硼的應用領域的擴展，人們對R2Fe14B型化合物材料的耐腐蝕性和可加工性提出了要求。釹鐵硼型化合物是一種易于在潮濕高溫環境中而腐蝕破壞的化合物。在現在的條件下，多數應用的釹鐵硼燒結永磁一般通過鍍層的手段來隔絕外部的高溫濕熱環境來保護釹鐵硼母材本身不被腐蝕。鍍層保護的弊端是在鍍層破壞后，釹鐵硼母材在使用環境中迅速被腐蝕，發生突然性功能失效，其破壞之前幾乎沒有明顯的預兆。由于釹鐵硼材料的這種由于迅速腐蝕而而導致的突發性功能破壞使設備的失效很難得到有效的預警。釹鐵硼的可加工性是釹鐵硼突破應用領域的另一個難點，對于結構復雜的異性件來說，模壓成型以后，需要對其進行倒角、滾圓、掏孔，切削等機械加工。由于釹鐵硼的硬度高，韌性小，在加工過程中不可避免的造成了掉角，掉邊，磕斑等機械加工損傷。同時由于永磁體作為提供磁能的儲能材料使用，其外部形狀對它本身的性能產生很大的影響，一旦其外部出現機械硬傷基本代表其功能的失效。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法。本發明的技術方案是—種錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法，其特征在于其步驟為原料成分其配方的原子組成百分比為錫元素和鈦元素0.2-2.2%，稀土元素12.9-14.2%，鐵元素75-78%，硼元素5.8-6.3%，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3%；1)利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼合金薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼合金鋼錠，通過氫碎和氣流磨工藝制備平均粒度為3-10um的釹鐵硼合金粉末；2)粉末在1.2-3T的磁場下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；3)把坯體放入高真空燒結爐中，經過真空度0.02Pa下1045-1100°C燒結3_5h，然后慢冷至350-800°C，進行3-5h的保溫處理，最后迅速冷卻至70°C出爐；在粉末冶金過程中的采取各種防氧化措施，如真空熔煉、氣氛保護、真空燒結、添加抗氧化劑。本發明效果是錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法是通過同時向釹鐵硼中添加錫和鈦兩種元素，并通過特定的熔煉_氣流磨_燒結工藝來達到提高釹鐵硼的耐腐蝕性和可加工性的目的。在微量的添加鈦元素的釹鐵硼材料中，釹鐵硼的耐腐蝕性會略有提高，當添加大量的鈦元素時，釹鐵硼的磁性能下降很大，本發明中通過使用錫和鈦復合添加的方法，在保證添加元素原子百分含量不變的情況下，大大的提高了釹鐵硼材料的耐腐蝕性，同時由于兩種元素的復合添加，材料的高低溫力學性能得到改善，韌性增強，減少了由于熱震而造成結構損傷的幾率，同時大大的提高了釹鐵硼材料在加工過程中的破壞，提高了成品率。具體實施例方式錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和可加工性方法其配方的原子組成百分比為錫元素和鈦元素0.2-2.2%，稀土元素12.9-14.2%，鐵元素75-78%，硼元素5.8-6.3%，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3%；其制備步驟為1、按照配方把各種原料按比例混合；2、利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼合金薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼合金鋼錠，通過氫碎和氣流磨工藝制備平均粒度為3-10um的釹鐵硼合金粉末；2、粉末在1.2-3T的磁場下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；3、把坯體放入高真空燒結爐中，經過真空度0.02Pa下1045-1100°C燒結3_5h，然后慢冷至350-800°C，進行3-5h的保溫處理。最后迅速冷卻至70°C出爐。上述方法中在粉末冶金過程中的各種防氧化措施，如真空熔煉、氣氛保護、真空燒結、添加抗氧化劑等。其防氧化措施可解釋為避免材料成分偏離而從空氣中引入的雜質。本發明中各種原材料的配方組成(原子百分比)為錫元素和鈦元素0.2-2.2%,稀土元素12.9-14.2%，鐵元素75-78%，硼元素5.8-6.3%，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.1-2.3%。本發明中所述耐溫耐腐蝕可加工性好的釹鐵硼材料的制作步驟為1、配料按照配方把各種原料按比例混合；2、利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼相薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼相鋼錠，通過氫碎或機械破碎，破碎后通過氣流磨工藝制得粒度為3-10ym的釹鐵硼相粉末；3、粉末在1.2-3T的磁場下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；4、把坯體放入高真空燒結爐中，經過真空度0.02Pa下1045_1100°C燒結3_5h，然后慢冷至350-800°C，進行3-5h的保溫處理。最后迅速冷卻至70°C出爐。具體案例以下實例為進一步說明本發明而闡述，但本發明并不局限于此下實例。實施案例11)采用速凝薄片鑄造工藝制備釹鐵硼合金，其名義成分原子百分比為Nd為12.94%，Fe為78.87%，B為5.89%，Dy為0.42%，Co為0.53%，Ti為0.20%,Sn為0.04%,A1為1.1%，Cu為0.01%；2)用氫碎-氣流磨工藝進行制粉，制粉后釹鐵硼顆粒的平均粒徑為3.2ym；3)在1.8T的磁場中壓制成型；4)把成型后的毛坯進行15_20Mpa的壓力下進行等靜壓5_18分鐘；5)進行磁性能測試和耐腐蝕失重試驗以及實際生產中產品切片成品率統計，失重試驗的條件為壓力2.7個大氣壓，溫度130°C，濕度100%RH，時間240小時。通過上述工藝制備的樣品的性能與普通釹鐵硼對比列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施案例21)采用速凝薄片鑄造工藝制備釹鐵硼合金，其名義成分的原子百分比為Nd為Nd為13.36%,Fe為78.67%,B為5.89%,Dy為0.33%,Co為0.3%,Ti為0.5%,Sn為0.23%,A1為0.6%,Cu為0.；2)用氫碎-氣流磨工藝進行制粉，制粉后釹鐵硼顆粒的平均粒徑為3.2ym；3)在1.8T的磁場中壓制成型；4)把成型后的毛坯進行15_20Mpa的壓力下進行等靜壓5_18分鐘；5)進行磁性能測試和耐腐蝕失重試驗以及實際生產中產品切片成品率統計，失重試驗的條件為壓力2.7個大氣壓，溫度130°C，濕度100%RH，時間240小時。通過上述工藝制備的樣品的性能與普通釹鐵硼對比列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求一種錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法，其特征在于其步驟為原料成分其配方的原子組成百分比為錫元素和鈦元素0.2-2.2％，稀土元素12.9-14.2％，鐵元素75-78％，硼元素5.8-6.3％，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、錳、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3％；1)利用速凝薄片工藝制備釹鐵硼合金薄片或利用鑄錠工藝制備釹鐵硼合金鋼錠，通過氫碎和氣流磨工藝制備平均粒度為3-10μm的釹鐵硼合金粉末；2)粉末在1.2-3T的磁場下壓制成型，成型后其密度為3.0-4.7g/cm3；3)把坯體放入高真空燒結爐中，經過真空度0.02Pa下1045-1100℃燒結3-5h，然后慢冷至350-800℃，進行3-5h的保溫處理，最后迅速冷卻至70℃出爐。全文摘要本發明公開了一種錫鈦復合添加改善釹鐵硼的耐腐蝕和加工性的方法，高性能燒結釹鐵硼及其制備方法，其中錫和鈦兩種元素所占原子百分比為0.2-2.2％，稀土元素12.9-14.2％，鐵75-78％，硼5.8-6.3％，其他元素鈷、鎳、鋁、銅、鋯、鈮、鎢、錳、鎵、硅、碳、氧中的一種或幾種0.01-4.3％。本發明中的釹鐵硼材料具有耐腐蝕性好，機械加工成品率高的優點。文檔編號C22C33/02GK101798652SQ201010158358公開日2010年8月11日申請日期2010年4月28日優先權日2010年4月28日發明者刁樹林,王文慧,范耀林,董義,袁文杰,陳雅申請人:天津天和磁材技術有限公司