釹鐵硼的生產(chǎn)知識
釹鐵硼磁鐵(NdFeB)是目前發(fā)現(xiàn)商品化性能高的磁鐵,有磁王之稱,擁有極高的磁性能,其磁能積是鐵氧體的十倍以上。其本身的加工性能亦是很好。質(zhì)地堅(jiān)硬,性能穩(wěn)定,工作溫度可達(dá)200攝氏度,其性價(jià)比很高,故其應(yīng)用十分廣泛。
釹鐵硼的主要組成成分(Nd-Fe-B):釹含量大約占30%,鐵含量約占69%,硼含量約占1%。其工藝流程:配料→熔煉→氫破→氣流磨,制粉→壓型→燒結(jié)回火→加工→倒角電鍍→充磁→成品包裝→發(fā)貨。其中配料是流程的基礎(chǔ),成型和燒結(jié)是關(guān)鍵。
一、配料
將原材料按照比例配好(誤差要在要求范圍之內(nèi))
二、熔煉
使用中頻感應(yīng)爐,在隔絕氧氣的情況下,將配料好的原料熔化,裝爐時(shí)將各類原材料按熔點(diǎn)由高至低的順序依次放入。
熔煉的目的是將配比好的原材料在真空感應(yīng)爐中熔化,以便澆注得到鑄錠組織。鑄錠組織不僅對后序流程,而且對粉末性質(zhì)和最終燒結(jié)磁性能均有重要影響。鑄錠組織是制約磁體性能的關(guān)鍵技術(shù)之一,若是沒有良好的鑄錠組織,就不可能獲得高性能的燒結(jié)永磁體。
三.氫破碎
氫破碎是利用氫氣和釹鐵硼磁體的可逆化學(xué)反應(yīng)得到較小顆粒(0.1mm以下)的釹鐵硼粉末的過程。使釹鐵硼合金能夠沿著晶界開裂,組織能夠盡可能得到保留。
四、氣流磨
氣流磨全稱是氣流粉碎機(jī),其工作原理是與旋風(fēng)分離器,分選輪,過濾器組成一套粉碎統(tǒng)系。壓縮氮?dú)饨?jīng)過濾冷卻干燥后,通過噴嘴高速噴入粉碎腔中,在多股高壓氣流交匯處物料被反復(fù)碰撞,摩擦,剪切后粉碎,粉碎后的物料在氣流作用下隨上升氣流運(yùn)動(dòng)至分離區(qū),然后在分級渦輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力的作用,使粗細(xì)物料分離,符合要求的細(xì)物料通過分級輪進(jìn)入旋風(fēng)分離器和過濾器收集,粗顆粒下降至粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。
總的來說氣流磨的目的是將氫破后的粗粉轉(zhuǎn)變?yōu)榉弦蠹?xì)粉(粉末顆粒直徑在3~5μm)。
五、壓型
磁粉的取向和壓型是在磁場壓機(jī)上一起完成的,磁粉在壓模中磁場取向后緊接著就是壓型。壓型主要目的:(1)是保持在磁場取向的過程中所獲得的取向度;(2)使磁粉達(dá)到一定的密實(shí)度;(3)將磁粉壓制成所需的形狀和尺寸;
六、燒結(jié)
原理:(1)燒結(jié):使真空燒結(jié)爐對壓型生胚進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)達(dá)到所需性能致密度;(2)回火:通過單級或雙級回火,促進(jìn)成分?jǐn)U散,調(diào)整毛胚內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu);
燒結(jié)溫度的控制:燒結(jié)溫度的大小對磁體的性能有著直接的影響,當(dāng)燒結(jié)溫度太低時(shí),無法得到高性能的顯微組織;太高時(shí),磁體中的晶體會(huì)異常長大。一般來說,毛胚的燒結(jié)溫度與其成分和粉末粒度有關(guān),當(dāng)毛胚中釹含量較高時(shí),或磁粉粒度較小時(shí)可以適當(dāng)降低燒結(jié)溫度。
時(shí)效(回火)溫度的控制:當(dāng)磁體在較高溫度下進(jìn)行一級回火時(shí),短時(shí)間內(nèi)在晶界交匯處富釹相變?yōu)橐合啵缓笤谳^低的溫度下進(jìn)行第二及回火,發(fā)生共晶反應(yīng),液相數(shù)量減少,成分發(fā)生變化,可以獲得較好的顯微組織。
七、加工
將毛坯按照加工到電鍍前尺寸,常用的加工方式有磨(無心磨、平面磨、端面磨、)、切(切片機(jī)、線切割、多線)、掏、鉸、鉆、倒角等。
八、表面處理
將磁體表面增加一層防腐層的過程。常用的有鍍鎳、鋅、鎳銅鎳等,隨著使用環(huán)境的不同選擇不同的鍍層。
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