燒結(jié)釹鐵硼磁鐵是用粉末冶金法生產(chǎn)的,共有十六個(gè)工藝環(huán)節(jié),在不同階段還包括若干監(jiān)測分析。嚴(yán)格來說,這十六個(gè)環(huán)節(jié)是缺一不可的。燒結(jié)釹鐵硼的生產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)工程,環(huán)環(huán)相扣,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要為下一個(gè)環(huán)節(jié)打好基礎(chǔ),,一旦一個(gè)工藝環(huán)節(jié)達(dá)不到要求,做出來的永磁體就可能達(dá)不到目標(biāo)性能要求而成為廢品,或成品率不高。
原材料
熔煉是燒結(jié)釹鐵硼強(qiáng)磁體進(jìn)入生產(chǎn)過程的第一道工藝,熔煉爐生產(chǎn)出合金甩帶片,該過程需爐溫達(dá)到1300度左右,持續(xù)四個(gè)小時(shí)來完成。經(jīng)過該工藝原材料經(jīng)過熱熔、冷卻加工成合金片,進(jìn)而進(jìn)行下一道工藝。
制粉的目的是將大塊的合金錠破碎成一定尺寸的粉末體,最新的制粉工藝是將釹鐵硼甩帶片(SC片)通過氫破和氣流磨制粉。為了獲取良好取向的磁體,要求粉末顆粒尺寸?。?-4μm)且尺寸分布集中,粉末顆粒呈球狀或近似球狀。
取向與壓型
粉末磁場取向是生產(chǎn)高性能燒結(jié)釹鐵硼的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一。將破碎后的磁粉裝入模具后,施加外磁場進(jìn)行取向,取向后對粉末進(jìn)行壓型。目前普遍采用的壓型方法有三種:膜壓法、模壓加冷等靜壓及橡膠模等靜壓,在相同釹含量情況下,橡膠模等靜壓可獲得更大的磁能積。
燒結(jié)與回火
燒結(jié)釹鐵硼粉末壓坯的相對密度較大,顆粒間的接觸是機(jī)械接觸,結(jié)合強(qiáng)度低,為了進(jìn)一步提高密度,改善改善粉末顆粒間的接觸性質(zhì),提高強(qiáng)度,使磁體具有高永磁性能的顯微組織特征,需要將壓坯加熱到粉末基本相熔點(diǎn)的溫度,進(jìn)行熱處理一段時(shí)間,這個(gè)過程稱為燒結(jié)。
燒結(jié)完的磁體在高溫淬冷后,晶界相分布不均勻、晶界不清晰,因此需要在一定溫度進(jìn)行回火處理優(yōu)化組織結(jié)構(gòu),獲取最佳的磁性能。回火是指將燒結(jié)好的磁粉坯冷卻到一定溫度后再次加熱升溫,回火溫度需通過試驗(yàn)或經(jīng)過熱差分析測定。
機(jī)械加工和表面處理
實(shí)際應(yīng)用的燒結(jié)釹鐵硼磁體形狀是多種多樣的,如圓片、圓柱、圓環(huán)、方塊、瓦片、扇形及各種不規(guī)則形狀等。由于永磁元件的形狀和尺寸不同,在生產(chǎn)過程中,除了大尺寸規(guī)則永磁元件外,其他磁體很難做到一次成型。因此,一般在粉末冶金過程中,先生產(chǎn)出大塊的坯料,經(jīng)過燒結(jié)回火處理后,再通過機(jī)械加工(包括切割、打孔等)和磨加工、表面鍍層處理,生產(chǎn)出符合客戶需求的形狀及大小的磁材。機(jī)械加工的種類有3種,包括
將圓柱、方柱狀磁體切成圓片狀、方片狀元件,稱為切割加工
將圓形、方形磁體加工成扇形、瓦型、或有凹槽或其他復(fù)雜形狀的磁體,稱為外形加工
將圓棒、方棒狀磁體加工成圓筒或方筒狀元件,稱為打孔加工
質(zhì)量檢測