磁鐵是怎么生產(chǎn)的（一）作者：大華磁電來源：大華磁電 磁鐵是怎么生產(chǎn)的？ 我們的燒結(jié)釹鐵硼磁鐵從稀土原材料到客戶手中的磁鐵成品，是怎么完成的？    生|產(chǎn)|工|藝|流|程  燒結(jié)釹鐵硼永磁體是用粉末冶金法生產(chǎn)的，共有原材料生產(chǎn)——毛坯加工——表面處理三個大的工藝環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)又細(xì)分多個小的環(huán)節(jié)。   01 配料 燒結(jié)釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物Nd2Fe14B為基礎(chǔ)的永磁材料，主要成分為釹(Nd)、鐵(Fe)、硼(B)。為了獲得不同性能，材料中的釹可用部分鏑(Dy)、鐠(Pr)等其他稀土金屬替代，鐵可被鈷(Co)、鋁(Al）等其它金屬替代。Nd2Fe14B化合物具有四方晶體結(jié)構(gòu)，具有高的飽和磁化強(qiáng)度和單軸各向異性場，是釹鐵硼永磁材料永磁特性的主要來源。  國標(biāo)GB∕T 13560-2017 燒結(jié)釹鐵硼永磁材料國標(biāo) 燒結(jié)釹鐵硼的原材料配比非常重要，它涉及到產(chǎn)品的質(zhì)量及磁性能指標(biāo)能否達(dá)到客戶要求，不同配比影響永磁材料的牌號。 02 熔煉  公司原材料生產(chǎn)設(shè)備——鑄片爐   熔煉是燒結(jié)釹鐵硼強(qiáng)磁體進(jìn)入生產(chǎn)過程的**道工藝，熔煉的目的是將配比好的原材料(Fe、Nd、B-Fe、Dy、Al、Nb、Co、Cu等)在真空感應(yīng)爐中熔化，以便澆注得到鑄錠組織（合金甩帶片）。該過程需爐溫達(dá)到1300度左右，持續(xù)四個小時來完成。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。鑄錠組織不僅對制粉、取向、燒結(jié)工藝，而且對粉末性質(zhì)和最終燒結(jié)磁性能均有重要影響。沒有優(yōu)良的鑄錠組織，就不可能造出高性能的燒結(jié)永磁體，鑄錠組織是制約磁體性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。 簡單理解：原材料通過工程師不同的配比組合，放入鑄片爐，設(shè)置參數(shù)進(jìn)行熔解，冷卻后成為下圖。  甩帶片 03 甩帶氫破   公司原材料生產(chǎn)設(shè)備——?dú)渌闋t  氫破的過程就是甩帶片變成粗粉的過程 氫破碎HD（Hydrogen Decrepitation）工藝是利用稀土合金和氫氣的相互作用達(dá)到破碎鑄錠合金的目的，其工藝過程是將具有新鮮表面的熔煉甩帶片裝入密閉容器，抽真空后充入高純氫氣，使氫氣壓為兩個大氣壓左右，數(shù)分鐘后就會聽到合金錠的爆裂聲并伴隨著溫度的升高。這個過程就成為“氫爆” (HD)，此過程是Nd-Fe-B合金發(fā)生氫化的結(jié)果。 04 氣流磨  公司原材料生產(chǎn)設(shè)備——?dú)饬髂ブ品蹤C(jī) 氣流磨的過程就是粗粉變成細(xì)粉的過程   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。 氣流磨是利用高壓氣流將攪拌后的粗粉吹起，氣流膨脹后帶動碰撞后的物料上升進(jìn)入分級區(qū)，在分級區(qū)中由渦輪式分組輪分選出達(dá)到粒度的粉料，粉料的粒度大小，由分級輪轉(zhuǎn)速快慢來調(diào)整，分離出的粉料隨氣流帶出，進(jìn)入旋風(fēng)分離器實(shí)現(xiàn)分離，其余粗粉返回研磨區(qū)繼續(xù)研磨，直至達(dá)到粒度后被分出成為合適尺寸的細(xì)粉為止。 05 壓型   壓型工序 磁粉的取向和壓型是在同一臺設(shè)備上完成的，磁粉在壓模中磁場取向后緊接著就是壓型。其過程為粉料在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照所需料坯的重量進(jìn)行稱重后倒入模腔，置于模具兩側(cè)的電極通電產(chǎn)生磁場，使模腔內(nèi)粉料顆粒沿磁化方向旋轉(zhuǎn)，南北極保持同一方向，此時上下壓頭對向加壓，使其達(dá)到一定密度后取出真空封裝，再放入等靜壓內(nèi)，通過對密閉容器內(nèi)液壓油加壓，利用液壓油為介質(zhì)，將壓力均勻傳遞到料坯上，使其全面受力并再度致密收縮達(dá)到所需要的密度，為下一步燒結(jié)創(chuàng)造條件，同時提高其抗氧化能力。 壓型主要有三個目的：(1)使磁粉達(dá)到一定的實(shí)度，以便在燒結(jié)中達(dá)到高磁性能的致密的顯微組織；(2)將磁粉壓制成所需的形狀和尺寸；(3)保持在磁場取向過程中所獲得的取向度。目前普遍采用的壓型方法主要有三種：模壓法、模壓加等靜壓和橡皮模壓。也可分為干壓和濕壓。濕壓就是使粉末與保護(hù)介質(zhì)(一般為有機(jī)液體)混合，然后進(jìn)行壓型，其最突出的優(yōu)點(diǎn)就是可以顯著降低磁粉的氧化，但是由于此法成本高，工藝復(fù)雜，且在燒結(jié)時對真空系統(tǒng)有損害，所以極少被采用。 簡單理解：氣流磨后的細(xì)粉直接通過模具壓型（常規(guī)為圓柱或方塊），等靜壓將密度增大，不容易碎，油封后等待燒結(jié)。 06 燒結(jié)  公司原材料生產(chǎn)設(shè)備——燒結(jié)爐 等靜壓后的產(chǎn)品將包裝拆掉，便于燒結(jié)的準(zhǔn)備工作，稱為剝油。 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)以下的溫度，進(jìn)行熱處理一段時間，這個過程稱為燒結(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**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。 文章部分摘自：公眾號找磁材/網(wǎng)絡(luò) 侵權(quán)聯(lián)系刪除 |