钕铁硼的生产知识
钕铁硼磁铁(NdFeB)是目前发现商品化性能高的磁铁,有磁王之称,拥有极高的磁性能,其磁能积是铁氧体的十倍以上。其本身的加工性能亦是很好。质地坚硬,性能稳定,工作温度可达200摄氏度,其性价比很高,故其应用十分广泛。
钕铁硼的主要组成成分(Nd-Fe-B):钕含量大约占30%,铁含量约占69%,硼含量约占1%。其工艺流程:配料→熔炼→氢破→气流磨,制粉→压型→烧结回火→加工→倒角电镀→充磁→成品包装→发货。其中配料是流程的基础,成型和烧结是关键。
一、配料
将原材料按照比例配好(误差要在要求范围之内)
二、熔炼
使用中频感应炉,在隔绝氧气的情况下,将配料好的原料熔化,装炉时将各类原材料按熔点由高至低的顺序依次放入。
熔炼的目的是将配比好的原材料在真空感应炉中熔化,以便浇注得到铸锭组织。铸锭组织不仅对后序流程,而且对粉末性质和最终烧结磁性能均有重要影响。铸锭组织是制约磁体性能的关键技术之一,若是没有良好的铸锭组织,就不可能获得高性能的烧结永磁体。
三.氢破碎
氢破碎是利用氢气和钕铁硼磁体的可逆化学反应得到较小颗粒(0.1mm以下)的钕铁硼粉末的过程。使钕铁硼合金能够沿着晶界开裂,组织能够尽可能得到保留。
四、气流磨
气流磨全称是气流粉碎机,其工作原理是与旋风分离器,分选轮,过滤器组成一套粉碎统系。压缩氮气经过滤冷却干燥后,通过喷嘴高速喷入粉碎腔中,在多股高压气流交汇处物料被反复碰撞,摩擦,剪切后粉碎,粉碎后的物料在气流作用下随上升气流运动至分离区,然后在分级涡轮高速旋转产生的强大离心力的作用,使粗细物料分离,符合要求的细物料通过分级轮进入旋风分离器和过滤器收集,粗颗粒下降至粉碎区继续粉碎。
总的来说气流磨的目的是将氢破后的粗粉转变为符合要求细粉(粉末颗粒直径在3~5μm)。
五、压型
磁粉的取向和压型是在磁场压机上一起完成的,磁粉在压模中磁场取向后紧接着就是压型。压型主要目的:(1)是保持在磁场取向的过程中所获得的取向度;(2)使磁粉达到一定的密实度;(3)将磁粉压制成所需的形状和尺寸;
六、烧结
原理:(1)烧结:使真空烧结炉对压型生胚进行高温烧结达到所需性能致密度;(2)回火:通过单级或双级回火,促进成分扩散,调整毛胚内部微观结构;
烧结温度的控制:烧结温度的大小对磁体的性能有着直接的影响,当烧结温度太低时,无法得到高性能的显微组织;太高时,磁体中的晶体会异常长大。一般来说,毛胚的烧结温度与其成分和粉末粒度有关,当毛胚中钕含量较高时,或磁粉粒度较小时可以适当降低烧结温度。
时效(回火)温度的控制:当磁体在较高温度下进行一级回火时,短时间内在晶界交汇处富钕相变为液相,然后在较低的温度下进行第二及回火,发生共晶反应,液相数量减少,成分发生变化,可以获得较好的显微组织。
七、加工
将毛坯按照加工到电镀前尺寸,常用的加工方式有磨(无心磨、平面磨、端面磨、)、切(切片机、线切割、多线)、掏、铰、钻、倒角等。
八、表面处理
将磁体表面增加一层防腐层的过程。常用的有镀镍、锌、镍铜镍等,随着使用环境的不同选择不同的镀层。