本發明涉及一種材料加工技術，具體說，涉及一種鋁錳合金靶材的制造方法。

背景技術：

燒結釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的表面防護是磁體生產的重要技術環節。目前國內常見的工業規模的表面防護處理方法電鍍和化學鍍存在膜層附著力低，污染環境等諸多問題。真空鍍膜技術作為一種環境友好表面處理工藝，鍍膜過程無原料外溢，無污染物排放，生產現場清潔，防護膜層附著力比電鍍膜大5-10倍，在NdFeB永磁材料的表面防護領域顯示出極大的發展潛力，產業應用前景好。

從成本及耐蝕性能考慮，目前市場上比較認可鋁錳合金耐蝕鍍層。作為鍍膜源，鋁錳合金靶材的質量影響著鍍膜環境及鍍層質量，進而影響著NdFeB磁體的耐蝕性能。制作高質量靶材關鍵在于提高靶材相對密度。靶材相對密度的提高可以極大地減少靶材組織內部的殘留氣孔，氣孔率的減少甚至消除能夠極大地提高成膜速率，降低工業化生產成本。采用常規熔鑄工藝制作的鋁錳合金靶材相對密度約為94％左右，組織內部存在殘留孔洞，無法滿足真空鍍膜對高質量鋁錳靶材的需求。

技術實現要素：

本發明所解決的技術問題是提供一種鋁錳合金靶材的制造方法，獲得的鋁錳合金靶材相對密度在99％以上，內部無孔隙，外部無裂紋，晶粒尺寸細小均一，成分分布均勻。

技術方案如下：

一種鋁錳合金靶材的制造方法，包括：

制取板坯，板坯化學組分的質量比為，鋁：75～95％，錳：5～25％；

將成型板坯裝入模具中，放入熱壓燒結爐經熱壓燒結得到鋁錳合金靶材制品；

鋁錳合金靶材制品經機加工后得到靶材產品。

進一步：成型板坯為鋁錳合金鑄錠，表面粗糙度為1.0～3.0m。

進一步：熱壓燒結時，熱壓爐內真空度高于1×10^-2Pa，燒結溫度為600～800℃，成型壓力為5～20MPa，保溫保壓1～2小時。

進一步：對鋁錳合金靶材制品進行表面磨拋及外形加工處理獲得靶材產品。

與現有技術相比，本發明技術效果包括：

1、獲得的鋁錳合金靶材相對密度在99％以上，內部無孔隙，外部無裂紋；晶粒尺寸細小均一；采用本發明方法制造靶材成品率高，易于規模化生產。

2、成分分布均勻，可以滿足真空鍍膜對高質量鋁錳靶材的需求。本發明方法可以有效避免采用傳統粉末裝填模具后熱壓工藝存在的由于粉料裝填不均勻造成的燒結制品在徑向(或軸向)密度不一致的弊端。所制造的鋁錳靶材成分分布均勻，無偏析，批次一致性好，適合規模化生產。

3、經濟效益顯著。

我國NdFeB磁體每年的產量超過10萬噸。北方稀土NdFeB磁體年產量約為1.5萬噸，鍍膜費用按0.08元人民幣/cm2計算(每克NdFeB磁體按0.15-0.2cm2計)，產值達2億元/年左右，經濟效益顯著。

本發明采用環境有好的真空鍍膜技術在NdFeB表面制備防護膜層，相對于電鍍和化學鍍而言，鍍膜過程無原料外溢，無污染物排放，生產現場清潔，防護膜層附著力比電鍍膜大5-10倍。本發明提高了永磁材料產品檔次，加強了產品國際市場競爭力，能夠發揮稀土大國的資源優勢，對于提升企業技術含量具有重要現實意義。

具體實施方式

下面參考示例實施方式，對本發明技術方案作詳細描述。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發明更全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。

鋁錳合金靶材的制造方法，具體包括以下步驟：

步驟1：制取板坯；

成型板坯為鋁錳合金鑄錠，表面粗糙度為1.0～3.0m，板坯化學組分的質量比為，鋁：75～95％，錳：5～25％。

步驟2：熱壓燒結；

將成型板坯裝入模具中，放入熱壓燒結爐經熱壓燒結得到鋁錳合金靶材制品。熱壓燒結時，熱壓爐內真空度高于1×10^-2Pa，燒結溫度為600～800℃，成型壓力為5～20MPa，保溫保壓1～2小時。

將鋁錳合金鑄錠板坯進行熱壓燒結，對板坯同時施加力和溫度的雙重作用。在設定參數范圍內，鋁會出現液相，提升靶材燒結致密性，所制造靶材相對密度高，組織致密，無孔隙，晶粒尺寸細小均一。

步驟3：機加工；對鋁錳合金制品進行表面磨拋及外形加工處理獲得靶材產品。

實施例1：

一種鋁錳合金靶材制造方法，具體包括以下步驟：

(1)成型板坯；

準備質量百分比為95％Al、5％Mn的鋁錳合金鑄錠，經車銑加工至表面粗糙度為2.0m的成型板坯。

(2)熱壓燒結；

將成型板坯裝入模具中，放入熱壓燒結爐。關閉爐門開始抽真空，當熱壓爐內真空度高于1×10^-2Pa時，開始升溫，溫度升到600℃時，增加壓力至5MPa，保溫保壓2小時，隨爐冷卻得到鋁錳合金制品。

(3)機加工。

對鋁錳合金制品進行表面磨拋及外形加工處理獲得靶材產品。經上述工藝獲得的鋁錳合金靶材外觀質量好，無裂紋和隱裂等宏觀缺陷，組織致密無孔隙，相對密度達99.7％。

實施例2：

一種鋁錳合金靶材制造方法，具體包括以下步驟：

(1)成型板坯；

準備質量百分比為80％Al、20％Mn的鋁錳合金鑄錠，經車銑加工至表面粗糙度為1.0m的成型板坯。

(2)熱壓燒結：將成型板坯裝入模具中，放入熱壓燒結爐。關閉爐門開始抽真空，當熱壓爐內真空度高于1×10^-2Pa時，開始升溫，溫度升到780℃時，增加壓力至10MPa，保溫保壓1.5小時，隨爐冷卻得到鋁錳合金制品。

(3)機加工。

對鋁錳合金制品進行表面磨拋及外形加工處理獲得靶材產品。經上述工藝獲得的鋁錳合金靶材外觀質量好，無裂紋和隱裂等宏觀缺陷，組織致密無孔隙，相對密度達99.5％。

實施例3：

一種鋁錳合金靶材制造方法，具體包括以下步驟：

(1)成型板坯；

準備質量百分比為75％Al—25％Mn的鋁錳合金鑄錠，經車銑加工至表面粗糙度為3.0m的成型板坯。

(2)熱壓燒結；

將成型板坯裝入模具中，放入熱壓燒結爐。關閉爐門開始抽真空，當熱壓爐內真空度高于1×10^-2Pa時，開始升溫，溫度升到800℃時，增加壓力至20MPa，保溫保壓1小時，隨爐冷卻得到鋁錳合金制品。

(3)機加工。

對鋁錳合金制品進行表面磨拋及外形加工處理獲得靶材產品。經上述工藝獲得的鋁錳合金靶材外觀質量好，無裂紋和隱裂等宏觀缺陷，組織致密無孔隙，相對密度達99.2％。

本發明所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由于本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和范圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。