烧结及热处理
在高真空或纯惰性气氛下烧结磁场取向压实坯料,达到接近理论密度95%的高密度。磁孔为封闭结构,保证磁通密度均匀。金属的化学稳定性;永磁体的性能与其金属微观结构密切相关。烧结后的热处理工艺对磁性能的调整非常重要。但是,毕竟处理温度较低。一些重要的显微组织特征不能通过热处理来调节,而必须通过热处理来调节。仔细控制烧结过程。
为了尽可能避免主相晶粒长大导致矫顽力下降,需要在低于1100℃的温度下烧结Nd-Fe-B磁体,通常的烧结温度为1050~1080℃,可以获得接近于零的孔隙率。为了获得高矫顽力,通常需要在900℃左右和500℃左右进行两段热处理,烧结热处理后需要淬火固定相应的显微组织。结构。最佳热处理温度和时间组合与Nd- fe – b磁体中添加的元素及其成分密切相关,但大量实验表明,第一阶段热处理温度(900℃)具有广泛的通适性,因为该温度丰富,Nd相处于液态。作为晶界相,它可以修复主相晶粒的表面。只要时间不太长,就不会使主相晶粒过度生长或富nd相富集。这种效果与成分无关。第二阶段热处理对磁体的相组成和微观结构的调整非常重要。在该温度区域内会发生共晶反应,液相总量、组成和分布都会发生变化,因此会敏感地影响磁体的本征矫顽力、退磁曲线的方度和磁体在高温下的不可逆损耗。
加工
由于磁场定向成形工艺的特点和技术限制,烧结磁体很难一次直接达到实际应用的形状和尺寸精度,因此对烧结毛坯进行机械加工是不可避免的。主要原因有:
1. 许多成品磁铁体积小,形状复杂,只能用一定形状的空白磁铁加工;
2. 即使是接近最终成型的磁体坯料,由于粉末密度低,流动性差,母模填充均匀性差,难以避免烧结磁体坯料形状或尺寸的波动;
3. 由于Nd-Fe-B空白磁体平行与垂直取向方向的烧结收缩率存在明显差异,空白磁体边缘与中心的烧结收缩率存在差异,难以满足成品磁体的尺寸精度要求。
日本、欧美企业出于对原材料和人工成本的考虑,多选择近终成形工艺,辅以后续的机械加工;中国企业生产的稀土永磁产品种类繁多,主要采用毛坯磁铁与后处理相结合的综合生产工艺,充分利用陶瓷。而晶体加工的技术优势使稀土永磁体的加工水平达到了极致。随着原材料成本和人工成本压力的增大,近终成形和自动成形技术在我国得到了迅速的发展。
粉末冶金法制备的稀土永磁体是一种典型的陶瓷制品。它又硬又脆。对于硬脆材料,用于加工的唯一工具是切削、钻孔和钻孔。研磨和装桶。根据加工表面的基本特性又可细分为:
刀片切割通常采用金刚石或立方氮化硼粉末电镀刀片。根据切口深度和几何公差要求,选择不同的刀片厚度和刀片边缘位置。内刀的边缘由刀片和外圈支撑。切割过程可以保证良好的平整度,因此刀片的厚度可以达到0.1mm,但切割的深度和切割磁铁的尺寸受到刀片内径和内外径的差异的限制。外圆刀的切削刃浮在外缘上,刀片的支承能力不如内圆刀。因此,需要稍厚的刀片来保证相同的公差水平,一般在0.2~0.5mm的范围内,由此产生的材料损失也较大。对于批量大、尺寸规格单一的产品,用线锯切片的效率非常高。
电火花加工和激光切割属于直接热加工,可用于复杂形状的切割。但切削效率相对较低,加工成本较高。此外,研究发现,烧结钕铁硼磁体的加工表面存在厚度约15μm的富nd层,降低了材料的化学稳定性。
磁力钻孔需要金刚石钻或激光。为了提高材料的利用率,开发了空心钻孔技术。从产品中心挖出的内径较大的实心圆筒,也可用于制作其他小尺寸产品,采用超声波钻孔。孔法可以减轻脆性损伤,有利于加工高脆性的高性能或热稳定磁体。
砂轮分为两种类型:金属基或树脂基。轮廓磨削是根据磨削表面的轮廓来制作砂轮底座,然后镀上金刚石或BN粉,再进行修饰,使其达到最终产品的要求。
机加工会在磁体表面产生缺陷,严重影响磁体的性能和耐腐蚀性,对于小而薄的产品更为严重。因此,需要通过去除或修复表面缺陷层来进行修复。




