本發(fā)明涉及一種釹鐵硼材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
制備高致密釹鐵硼材料的工藝有兩種，一種為粉末冶金工藝，制備燒結(jié)釹鐵硼磁體（為各向異性磁體），另一種為熱壓/熱變形工藝，制備熱壓/熱變形釹鐵硼磁體（包括各向同性和各向異性磁體）。
近年來，采用粉末冶金工藝制備的燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，年產(chǎn)量突破10萬噸，隨著常用稀土材料鐠釹（或釹）、鏑鐵（或鏑）、鋱等消耗量增加，導(dǎo)致其價格持續(xù)走高，促使燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成本提高。目前鐠釹的價格為30～40萬元/噸，鏑鐵的價格為130萬元/噸左右，鋱的價格為340～370萬元/噸。而儲量較豐富的鈰的價格為3～4萬元/噸，鈥鐵的價格為26～28萬元/噸。由此可見，鈰的價格僅為鐠釹的十分之一，而鈥相對于鏑、鋱也便宜了很多。因此，采用鈰部分替代鐠釹、鈥/鈥鐵部分替代鏑鐵/鏑，可以大大降低燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成本。
為了降低成本，人們開始逐漸重視熱壓/熱變形工藝，年產(chǎn)量開始突破0.15萬噸。采用該工藝制備各向異性釹鐵硼磁體，選用的是稀土含量較低的快淬釹鐵硼薄帶或磁粉，通過緩慢而大幅度的熱壓變形誘發(fā)的晶體擇優(yōu)取向，因?yàn)闊釅簻囟鹊停⒉荒苄纬深愃品勰┮苯鸸に嚹菢拥慕鹣嘟Y(jié)構(gòu)和矯頑力機(jī)制，而必須預(yù)先在合金顆粒內(nèi)形成足夠高的矯頑力。而粉末冶金工藝則是在燒結(jié)過程中存在液相燒結(jié)，在主相的周圍形成均勻液相的金相結(jié)構(gòu)，以提高矯頑力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的釹鐵硼材料及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
本發(fā)明之釹鐵硼材料，由A相和B相兩種合金組成，A相合金成分為RxFe1-x-y-zByMz，其中，R為La、Ce、Pr、Nd、Dy、Ho、Tb中的一種或幾種，M為Al、Cu、Co、Nb、Ga、Zr中的一種或幾種，x=0.1～0.32，y=0.008～0.01，z=0.001～0.1；B相合金為RaFe1-a-bMb，其中R為La、Ce、Pr、Nd、Dy、Ho、Tb中的一種或幾種，M為Al、Cu、Co、Nb、Ga、Zr中的一種或幾種，a=0.2～0.8，b=0.001～0.1；A合金與B合金的質(zhì)量比為100:0.5～10（優(yōu)選比例100:1～5）。
本發(fā)明之釹鐵硼材料的制備方法，包括以下步驟：
1）熔煉：按RxFe1-x-y-zByMz和RaFe1-a-bMb設(shè)定比例配料后，采用真空感應(yīng)熔煉將其分別熔煉成合金液，然后澆注到快速旋轉(zhuǎn)的銅輥上，獲得片狀A(yù)合金和B合金；
2）混料和破碎：將A合金和B合金按質(zhì)量比100:0.5～10的比例混合，并將混合合金破碎成粉末C；
3）熱壓：將粉末C裝入模具內(nèi)，加熱到500℃～750℃，加壓力壓制，壓強(qiáng)為10MPa～100MPa，保持1min～10min，獲得熱壓磁體；
4）熱變形：將熱壓磁體置于加熱到500℃～850℃的模具中，加壓力壓制，壓強(qiáng)為20MPa～200MPa，保持1min～10min，獲得熱變形磁體。
進(jìn)一步，步驟1）中，A合金的銅輥旋轉(zhuǎn)速度為20m/s～35m/s，B合金的銅輥旋轉(zhuǎn)速度為2m/s～5m/s。
進(jìn)一步，步驟2）中，采用機(jī)械法將混合合金破碎成粉末C。
進(jìn)一步，步驟2）中，粉末C的平均粒徑為0.1mm～2mm。
本發(fā)明綜合了熱壓/熱變形工藝特點(diǎn)和粉末冶金工藝的特點(diǎn)，B合金的加入，可以在熱壓過程中使磁體更加容易致密化，在熱變形過程中，提高變形速度，從而更加容易制備出熱壓/熱變形磁體，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
本實(shí)施例之釹鐵硼材料，由A相和B相兩種合金組成，A相合金成分為（CePrNd）0.1Fe0.79B0.01（AlCoGaZr）0.1；B相合金為Ce0.8Fe0.199Ga0.001；A合金與B合金的質(zhì)量比為100:0.5。
制備方法，包括以下步驟：
1）熔煉：采用真空感應(yīng)熔煉將（CePrNd）0.1Fe0.79B0.01（AlCoGaZr）0.1 和Ce0.8Fe0.199Ga0.001熔煉成合金液，然后分別澆注到轉(zhuǎn)速為20m/s和2m/s的旋轉(zhuǎn)銅輥上，獲得片狀A(yù)合金和B合金；
2）混料和破碎：將A合金和B合金按質(zhì)量比100:0.5的比例混合，并采用機(jī)械法將混合合金破碎成平均粒徑0.1mm的粉末C；
3）熱壓：將粉末C裝入模具內(nèi)，加熱到500℃，加壓力壓制，壓強(qiáng)為100MPa，保持1min，獲得熱壓磁體；
4）熱變形：將熱壓磁體置于加熱到850℃的模具中，加壓力壓制，壓強(qiáng)為200MPa，保持1min，獲得熱變形磁體。
測試磁體的磁性能，剩磁Br≥12.3kGs，矯頑力Hcj≥12kOe，最大磁能積（BH）m≥36MGOe。
實(shí)施例2
本實(shí)施例之釹鐵硼材料，由A相和B相兩種合金組成，A相合金成分為（CePrNdDy）0.32Fe0.572B0.008Nb0.1；B相合金為（LaCe）0.2Fe0.7Ga（AlCuCoGaNbZr）0.1；A合金與B合金的質(zhì)量比為100:10。
制備方法，包括以下步驟：
1）熔煉：采用真空感應(yīng)熔煉將（CePrNdDy）0.32Fe0.572B0.008Nb0.1 和（LaCe）0.2Fe0.7（AlCuCoGaNbZr）0.1熔煉成合金液，然后分別澆注到轉(zhuǎn)速為35m/s和5m/s的旋轉(zhuǎn)銅輥上，獲得片狀A(yù)合金和B合金；
2）混料和破碎：將A合金和B合金按質(zhì)量比100:10的比例混合，并采用機(jī)械法將混合合金破碎成平均粒徑2mm的粉末C；
3）熱壓：將粉末C裝入模具內(nèi)，加熱到750℃，加壓力壓制，壓強(qiáng)為10MPa，保持10min，獲得熱壓磁體；
4）熱變形：將熱壓磁體置于加熱到800℃的模具中，加壓力壓制，壓強(qiáng)為100MPa，保持10min，獲得熱變形磁體。
測試磁體的磁性能，剩磁Br≥13kGs，矯頑力Hcj≥12.3kOe，最大磁能積（BH）m≥40MGOe。
實(shí)施例3
本實(shí)施例之釹鐵硼材料，由A相和B相兩種合金組成，A相合金成分為（CePrNdDy）0.3Fe0.592B0.008（CoAl）0.1；B相合金為Ce0.25Fe0.7（CuGaNbZr）0.05；A合金與B合金的質(zhì)量比為100:5。
制備方法，包括以下步驟：
1）熔煉：采用真空感應(yīng)熔煉將（CePrNdDy）0.3Fe0.592B0.008（CoAl）0.1和Ce0.25Fe0.7（CuGaNbZr）0.05熔煉成合金液，然后分別澆注到轉(zhuǎn)速為30m/s和3m/s的旋轉(zhuǎn)銅輥上，獲得片狀A(yù)合金和B合金；
2）混料和破碎：將A合金和B合金按質(zhì)量比100:5的比例混合，并采用機(jī)械法將混合合金破碎成平均粒徑2mm的粉末C；
3）熱壓：將粉末C裝入模具內(nèi)，加熱到600℃，加壓力壓制，壓強(qiáng)為10MPa，保持8min，獲得熱壓磁體；
4）熱變形：將熱壓磁體置于加熱到750℃的模具中，加壓力壓制，壓強(qiáng)為100MPa，保持10min，獲得熱變形磁體。
測試磁體的磁性能，剩磁Br≥12.7kGs，矯頑力Hcj≥17.2kOe，最大磁能積（BH）m≥39MGOe。