?釹磁鐵(Neodymium magnet)也稱為
釹鐵硼磁鐵(NdFeB magnet),是由釹、鐵、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。詳細(xì)介紹釹鐵硼磁鐵的燒結(jié)工藝有何特點?
?

A:Nd-Fe-B磁鐵的燒結(jié)通常用氣淬爐完成,其工藝過程通常是:抽真空――恒溫排氣(~350℃)――升溫――恒溫排氣(~800℃)――真空燒結(jié)(1070~1200℃)――氣淬至室溫。
由于Nd-Fe-B粉末通常是用氣流磨制作的,制粉介質(zhì)為氮氣,Nd-Fe-B粉末的比表面積很大。吸咐有大量的氣體。這些氣體若不及早的排除,在高溫下它們會與富Nd相反應(yīng)生成氮化釹,而且隨著溫度的升高,N原子在主相中的固溶度也越來越大,對淬冷后磁鐵的物理、化學(xué)性能都有不良影響。
~350℃恒溫排氣可以清除大部分以范得華吸附在粉末顆粒表面N2分子;~800℃恒溫排氣則可以清除Nd-Fe-B粉末顆粒表面被解離N原子的氣體原子層。因此,排氣操作是Nd-Fe-B磁鐵的燒結(jié)工藝中的一個重要工序。
真空燒結(jié)的溫度、時間取決于磁鐵毛坯的尺寸、合金成分、粉末粒度、燒結(jié)毛坯的重量等因素。由于真空燒結(jié)過程中磁鐵的加熱主要靠輻射傳熱,爐料的熱滯后很大,因此升溫工藝、料舟結(jié)構(gòu)、磁鐵的擺放方式都非常重要。這些工藝參數(shù)控制不當(dāng),都會造成加熱不均勻而影響磁鐵性能的一致性。
另外,燒結(jié)后的氣體淬火工藝也很重要。使磁鐵淬火開裂的臨界冷卻速度以上,淬火速度越快,磁鐵磁性能的均一性越好,生產(chǎn)效率越高。
從Nd-Fe-B合金的三元相可知,在燒結(jié)溫度下,Nd-Fe-B合金處在(L+T1)二相區(qū),因此Nd-Fe-B磁鐵的燒結(jié)是一種典型的液相燒結(jié)過程。從相圖我們還可以計算出:在燒結(jié)溫度下,通常成分的Nd-Fe-B合金中液相比例高達~30VOL%。
因此,在燒結(jié)后磁鐵的淬冷過程中,主相晶粒要向液相中生長,這一過程相當(dāng)于液相合金在主相晶?;w上的凝固。因此,經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后的Nd-Fe-B磁鐵通常存在少量的有害相如Nd2Fe17等,主相晶粒邊界的顯微缺陷也較多,造成燒結(jié)態(tài)的Nd-Fe-B磁鐵的內(nèi)稟矯頑力通常較低,需要通過回火來改善磁鐵的顯微結(jié)構(gòu)以提高內(nèi)稟矯頑力。