[其他]溫度補(bǔ)償?shù)?-17型稀土永磁材料的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000004348
• 申請(qǐng)日: 1985-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN85104348B
• 公開（公告）日: 1988-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王家海;常克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部包頭冶金研究所
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 陳佩琦

在２－１７型Ｓｍ（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｒ）_7.4永磁合金中，添加Ｇｄ替代部分Ｓｍ，其結(jié)構(gòu)式為Ｓｍ_1-xＧｄｍ（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｒ）_7.4，ｘ＝０．２－０．４，合金元素重量百分比為Ｃｏ４５～４７％、Ｃｕ６％、Ｆｅ１６－１８％、Ｚｒ２－３％，余量為Ｓｍ和Ｇｄ。采用三段燒結(jié)，溫度范圍分別為１２００～１２２０℃、１２０５～１２３０℃、１１７５～１２００℃，之后空冷至室溫；８３０℃保溫１２～１５小時(shí)的等溫處理；以及隨爐冷至８００℃保溫３０分鐘，再隨爐冷至６００℃保溫２小時(shí)，最后隨爐冷至４００℃出爐空冷的時(shí)效處理。磁體性能達(dá)如下指標(biāo)：Ｂｒ＝８８００－９６００Ｇｓ，ＢＨｃ＝８０００－８６００Ｏｅ，ＪＨｃ≥１５０００Ｏｅ，（ＢＨ_max＝１８－２１ＭＧＯｅ。在２０～１２０℃范圍內(nèi)，開路磁感應(yīng)強(qiáng)度平均可逆溫度系數(shù)為－０．００７～－０．０１２％／℃。

本發(fā)明是介紹一種具有溫度補(bǔ)償?shù)牡蜏囟认禂?shù)稀土永磁材料的制造方法。

低溫度系數(shù)永磁材料，廣泛地用于行波管、微波管、慣性導(dǎo)航陀螺儀、加速度表和其它高精度儀表等器件，在目前國際新技術(shù)革命和我國國防現(xiàn)代化建設(shè)中，具有重要意義。

自六十年代末以來，具有高磁能積、高矯頑力的稀土永磁致料得到迅速發(fā)展，但由于平均可逆溫度系數(shù)較高（α＝-0.035～-0.126%/℃，-60～100℃），大大限制了在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。為此，對(duì)某些器件不得不采用軟磁材料分流補(bǔ)償?shù)霓k法，來消除因溫度變化給器件帶來的不穩(wěn)定性，這種分流補(bǔ)償，不僅技術(shù)復(fù)雜，而且增加了成本和器件的重量，為降低溫度系數(shù)，有關(guān)學(xué)者和專家，利用組成材料各元素的固有物理特性，研制出具有溫度補(bǔ)償?shù)南⊥劣来朋w。通常以Gd或Er、Ho等重稀土元素替代部分稀土永磁體中的Sm，例如，在2-17型永磁體中添加金屬Er，磁能積達(dá)15～23MGOe（K.J.Strnat，H.F.Mildaum et al，7 th Int'l，Workhop Rare Earth-Co Perm Mag.China.Sep.1983）;在2-17型永磁體中添加Gd，磁能積為14MGOe（JP昭59-118846，JP昭59-35648），由于采用的制造工藝所限，不能獲得高剩磁、高磁能積稀土永磁材料。

本發(fā)明的目的在于為獲得具有溫度補(bǔ)償?shù)母叱C頑力和高磁能積的永磁材料而尋找一種特殊的工藝制度。

發(fā)明人在2-17型Sm（Co、Cu、Fe、Zr）_7.4永磁體中，添加金屬Gd替代部份Sm，其結(jié)構(gòu)式為Sm_1-xGd_x（Co、Cu、Fe、Zr）₇

.4＝0.2～0.4;合金元素的重量百分比：Co45～47%，Cu6%，F(xiàn)e16～18%，Zr2～3%，余量為Sm和Gd。

發(fā)明的要點(diǎn)是熱處理工藝進(jìn)行三段燒結(jié)，溫度范圍分別是1200～1220℃、1205～1230℃、1175～1200℃，之后空冷至室溫;在830℃，保溫12～15小時(shí)，進(jìn)行等溫處理;之后隨爐冷至800℃，保溫30分鐘，再隨爐冷至600℃，保溫2小時(shí)，接著隨爐冷至400℃出空冷。

附圖為燒結(jié)和熱處理工藝示意圖，圖中1為第一段燒結(jié)，溫度1200～1220℃;2為第二段燒結(jié)，溫度1205～1230℃;3為第三段燒結(jié)，溫度1175～1200℃;4為等溫處理，830℃保溫12～15小時(shí);5為第一段分級(jí)時(shí)效，溫度800℃，保溫30分鐘;6為等二段分級(jí)時(shí)效，溫度600℃保溫2小時(shí)，隨爐冷至400℃，出爐空冷。

本發(fā)明與加Er的2～17型稀土永磁體相比，添加元素Gd資源豐富，價(jià)格低廉易于推廣應(yīng)用;與加Gd的相比，大大提高稀土永磁體的剩磁和磁能積。三段燒結(jié)和簡(jiǎn)化的時(shí)效處理，保證了產(chǎn)品性能，并縮短了生產(chǎn)周期。

發(fā)明人在中頻感應(yīng)爐中用氧化鋁坩堝，進(jìn)行過合金冶煉（2～4公斤/爐），合金料入爐后，爐體真空度達(dá)2×10^-3mmHg時(shí)，充氬氣保護(hù)熔煉，合金澆注在水冷銅模中。制粉以甲苯為介質(zhì)，滾動(dòng)球磨，合金粉末粒度為5～7μ;樣品（或產(chǎn)品）在12KOe直流電磁鐵磁場(chǎng)中取向模壓成型，經(jīng)三段燒結(jié)（溫度范圍1175～1230℃）后空冷至室溫，在830℃保溫12小時(shí)等溫處理，之后隨爐冷至800℃保溫30分鐘，再隨爐降至400℃時(shí)，出爐空冷，其磁性能為：Br＝8800～9600Gs，_BH_C＝8000～8600 Oe，_jH_o≥15000Oe，（BH）mas＝18～21MGOe，在20～120℃范圍內(nèi)，平均可逆溫度系數(shù)α＝-0.007～-0.012%/℃（開路磁感應(yīng)強(qiáng)度）。