王志远
江苏金石稀土有限公司 江苏 徐州 221611
摘 要：烧结钕铁硼永磁材料圆柱型产品长度越长出片率越高，材料损耗越小，钕铁硼永磁材料稀土金属占比29~32%，稀土金属属于战略物资，节约稀土势在必行。圆柱直径越大越容易制作超长度圆柱，当直径小于20mm时，成型包装时易断，而且性能指标剩磁降低，烧结回火时圆柱极易变弯。圆柱磁体的性能指标剩磁（Br）与取向度A有关系；取向度A与取向场有关，性能越高，圆柱越长，高性能越难以制作。钕铁硼的各向异性是在成型工序确定充磁方向，本文设计了制作超长烧结钕铁硼永磁材料圆柱，经熔炼、氢破碎、气流磨、成型，等降压连接，放置在陶瓷模具防变形烧结回火的工艺研究方案，最终制备了超长度烧结钕铁硼永磁材料圆柱。
关键词：橡皮膜等静压连接；防变形烧结
中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：
1.实验实例
成型
在惰性气体保护下粉料采用ZCY自动磁场压机进行压制成型，取向度＞95%，磁感应强度1.8 T；氧含量控制在0.06%PPm，得到毛坯。毛坯经真空封装后采用冷等静压提高毛坯密度，冷等静压机DJYT-350，先将压力控制在50~80MPa从橡皮膜中取出，再置入双倍长度或三倍长度同等直径的橡皮膜中进行二次等静压，压力150～180 MPa将产品机械压制在一起。
使用 ZCY180LB-25磁场压机，压力控制0.1~0.5MPa，压制密度控制在3.6~3.8g/cm3；磁粉在ZCY自动磁场压机中压制成型，取向度控制95%以上，充磁场为2（T）特斯拉。压制后的产品用塑料袋密封并抽真空后在20MPa的等静压（DJYT-250）下压制，使压制生坯密度进一步增大，达到5.0~5.5 g/cm3；减少烧结后磁体变形量
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D15X68 橡皮膜 D30X66 橡皮膜 D20X72橡皮膜
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单模等静压压制 双圆柱接等静压加压后缝隙变小
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烧结：经等静压后的产品使用RVS-500Kg真空烧结炉烧结，首先抽真空，当真空度达到8*10-2Pa时升温；当温度在380℃阶段真空度回升到8*10-1Pa时升温；当温度在800~850℃阶段真空度回升到5*10-2Pa时再升温；当温度在1045~1080℃阶段恒温3.~3.5小时后充氩气风冷。使毛坯密度达到7.5~7.6g/cm3；
烧结过程：合金成分不同，三个阶段的温度范围也不同，主要有三个温度阶段：低温区：消除坯件内部残余应力，排除吸附的气体及挥发性杂物等；中温区：坯件开始收缩，金属颗粒之间开始扩散并形成联结，继续排除吸附的气体高温区：坯件迅速收缩，空隙球化缩小，颗粒之间联结成界面，原来机械接触的界面开始由于自重融合，并随保温时间的延长晶粒长大，最终形成致密的烧结体。
二级时效。经一级时效后的产品由110℃升温，温度达到460~520℃时恒温3~3.5Hr后风冷至80℃出炉。
产品充磁方向L与模具侧板厚度极头间隙取向场的关系：L=1.41*L1+2*L2
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结论：
1、分体压制取向场高，产品取向度A提高，Br不降低;
2、圆柱垂直料盒底部烧结结合好;
3、圆柱越长材料利用率越高;
4、成型压力高经等静压后烧结后结合差;
5、成型压力高经等静压后烧结后结合与整体压制无差别;
参考文献：
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［2］周寿增,董清飞.超强永磁体—稀土铁系永磁材料[M]. 2版.北京:冶金工业出版社,2004.
［3］何叶青,熊科,韩丽萍,等.铸锭组织的不均匀性对烧结Nd-Fe-B磁体的制粉工艺及磁性能的影响[J].稀土,2000,21:23-26.
作者简介：王志远（1972-），男，高级工程师，技术经纪人，江苏省发明协会会员,中国有色金属技术战略联盟专家委员会委员,江苏省烧结钕铁硼稀土磁性材料工程技术研究中心主任，毕业于沈阳工业大学，长期从事稀土及永磁材料技术开发和管理工作。