烧结钕铁硼生产工艺流程专业培训

1、目录稀土永磁材料概述 1永磁材料性能要求 2稀土永磁材料的主要类型3烧结钕铁硼的生产流程4质量测试56钕铁硼生产销售中碰到的一些问题罗列从广义上讲，所有能被磁场磁化、在实际应用中主要利用材料所具有的磁特性的一类材料成为磁性材料。它包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁光材料、磁泡材料和磁制冷材料等，其中用量最大的是硬磁材料和软磁材料。硬磁材料和软磁材料的主要区别是硬磁材料的各向异性场高、矫顽力高、磁滞回线面积大、技术磁化到饱和需要的磁场大。由于软磁材料的矫顽力低，技术磁化到饱和并去掉外磁场后，它很容易退磁，而硬磁材料由于矫顽力较高，经技术磁化到饱和并去掉磁场后，它仍然长期保持很强

2、的磁性，因此硬磁材料又称为永磁材料或恒磁材料。古代，人们利用矿石中的天然磁铁矿打磨成所需要的形状，用来指南或吸引铁质器件，指南针是中国古代四大创造之一，对人类文明和社会进步做出过重要奉献。 近代，磁性材料的研究和应用始于工业革命之后,并在短时间内得到迅速开展.现今,对磁性材料的研究和应用无论在广度或者深度上都是以前无可比较的,各类高性能磁性材料，尤其是稀土永磁材料的开发和应用对现代工业和高新技术产业的开展起着巨大的推动作用。稀土永磁材料概述永磁材料的主要性能是由以下几个参数决定的最大磁能积：最大磁能积是退磁曲线上磁感应强度和磁场强度乘积的最大值。这个值越大，说明单位体积内存储的磁能越大，材料的

3、性能越好。饱和磁化强度：是永磁材料极为重要的参数。永磁材料的饱和磁化强度越高，它标志着材料的最大磁能积和剩磁可能到达的上限值越高。矫顽力：铁磁体磁化到饱和后，使它的磁化强度或磁感应强度降低到零所需要的反向外磁场称为矫顽力。它表征材料抵抗退磁作用的本领。剩磁：铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后，在磁化方向保存的剩余磁化强度或剩余磁感应强度称为剩磁。居里温度：强铁磁体由铁磁性和亚铁磁性转变为顺磁性的临界温度称为居里温度或居里点。居里温度高标志着永磁材料的使用温度也高。2永磁材料性能要求 至今，稀土永磁材料已有两大类、三代产品第一大类是稀土-钴合金系即RE-Co永磁，它又包括两代产品。1996年K.St

4、rant发现SmCo5型合金具有极高的磁各向异常数，产生了第一代稀土永磁体1:5型SmCo合金。从此开始了稀土永磁材料的研究开发，并于1970年投入生产；第二代稀土永磁材料是2：17型的SmCo合金大约是1978年投入生产。它们均是以金属钴为基体的永磁材料合金。 第二大类是钕铁硼合金即Nd-Fe-B系永磁。1983年日本和美国同时发现了钕铁硼合金，称为第三代永磁材料，当Nd原子和Fe原子分别被不同的RE原子和其他金属原子取代可开展成多种成分不同、性能不同的Nd-Fe-B系永磁材料。其制备方法主要有烧结法、复原扩散法、熔体快淬法、粘结法、铸造法等，其中烧结法和粘结法在生产中应用最广泛。3稀土永磁

5、材料的主要类型总流程如下4烧结钕铁硼的生产流程配料1、常用的金属有如下几种：金属钕，镨钕，特硼，精硼，铜，铝，镓，铽，钴，铁太原铁、武钢铁、上海铁，镝铁，铌铁。大致配比是稀土金属钕29%-32.5% 金属元素铁 63.95-68.65% 非金属元素硼1.1-1.2% 少量添加镝0.6-1.2% 铌0.3-0.5% 铝0.3-0.5% 铜0.05-0.15%等 。2、所用仪器、工具、辅助材料等:不同规格的电子秤、钢筋切断机、除锈抛光机、橡胶手套、口罩熔炼流程所用仪器：甩带炉、行车、原料车、吊具、铁锤、铁夹、吸尘器、辅助照明工具、炉渣桶、秒表、热电偶、氮气、氩气、手套、防尘口罩、海绵甩带炉流程如下

6、氢破所用仪器：氢碎炉、装料装置、装卸料车、氩气、氢气、氮气、风扇等。氢碎原理： 利用稀土金属间化合物的吸氢特性，将钕铁硼合金置于氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，沿富钕相层处开裂，从而使薄片变为粗粉。氢破炉气流磨所用仪器：气流磨机、电子称、粒度仪、钢瓶、小推车、行车、胶圈、卡箍、橡胶榔头、防护面罩等。气流磨原理： 用高压气流将搅拌后的粗粉吹起，通过相互之间的碰撞使力度变小，成为细粉过程控制要点： A、粉的粒度，2.95.2um为宜,粒度越细相应矫顽力和剩磁会提高,产品的耐腐蚀也提高,但后续工艺不好控制,粒度分布窄性能可做的愈高B、气流磨时适量的放点空气对粉进行钝化非常重

7、要，就好象人从黑暗中马上走到光明的地方眼睛会不适，有时会损害眼睛一样，粉如果不放点空气，反而在后续生产中更容易氧化，同时极有可能燃烧气流磨成型工段所用仪器： 自动磁场成型压机、圆柱成型压机、方块成型压机、真空包装机、自动称粉机、流转车、电子秤、卡尺、小铜铲、毛刷、磁粉洁具、磁柱、压柄、保护垫、真空包装袋、内包装薄膜、流转筐、流转盒等。成型原理： 根据要求选择相应的模具，将细粉压制成所需的形状气流磨等静压所用仪器： 等静压机、流转车、防滑靴、塑胶手套、围裙、套袖。等静压原理： 等静压工作原理为帕斯卡定律：“在密闭容器内的介质液体或气体压强，可以向各个方向均等地传递。具体地说，待压制产品装进设备后

8、，产品受到各向均等的超高压介质作用，使产品密度增加，压块的收缩量取决于材料的可压缩性及压制时压力的大小等静压烧结所用仪器：烧结炉、手套箱、烧结盆、液压车、流转车等。烧结原理： 成型或等静压后生坯不具备高永磁性能的显微组织,为了进一步提高密度改进粉末颗粒之间的接触性质,提高强度,使磁体具备高永磁性能的显微组织特征,需要将压坯加热到粉末基体相熔点以下的温度进行一段热处理等静压后道加工主要包括一下几个局部： 坯料处理 电镀 出场检验及包装后道加工坯料加工钕铁硼坯料由于受生产因素的影响，尺寸精度都不能直接到达客户要求，须进行后续加工后才能满足客户要求。对一些异形或切片机不能直接切片的用线切割线切割机对

9、圆片和中小方块用切片机，对精度更高或有CPK要求的还需双面磨床进行加工切片机、双面磨床对于不能直接压制的小圆柱需要先用方块切成小方条然后再方滚圆小无心磨一些产品需要小孔的需打孔，孔在6以上的可以套孔打孔机、套孔机成型压制的圆柱80以下用无心磨进行磨加工无心磨机大于80mm的圆柱，那么必须用套孔设备完成方块需要磨的用大立磨或平磨，或双面磨设备一些异形产品也可以用直接制模套瓦来完成切片机无心磨线切割电镀由于钕铁硼产品防腐蚀性能比较差，因此必须进行外表处理。外表处理的形式a. 镀锌：蓝白锌、白锌、彩锌、黑锌。按环保要求又可分三价铬锌环保锌和六价铬锌。b. 镀镍：亮镍、黑镍之分，目前镀镍都是镍铜镍三层

10、电镀方式c. 电泳环氧镀：黑环氧、灰环氧之分d. 磷化e. 镀金、镀铜、镀银、镀锡等倒角抛光加工成型之后必须进行倒角抛光处理等待进入电镀车间电镀电镀流程质量测试跌落试验：用胶水把产品和铁皮粘在一起，从11.5m空中自由落下并进行屡次重复，看镀层有没有脱落，跌落试验根本上是验收镀锌产品。划格试验：用刀对镀层进行划格，看镀层的结合情况镀锌、镀镍都可以。激冷激热试验：把电镀镍后的产品放在烘箱进行加热200左右，然后放在水里激冷，这样几个循环，以检验镀镍产品的结合力。PCT试验：压力煮试验条件：2个大气压，95%相对湿度，121温度时，检验镀层的结合力。失重试验：Nd-Fe-B由于易氧化，不同的工艺和

11、不同的添加元素，及不同的工艺控制，失重是不一样的，失重试验的单位是每平方厘米失去多少毫克的重量，美国和欧洲的标准不太一样。美国要求：PCT：2atm大气压 95%RH湿度 121，96小时，要求失重为10mg/cm2以下欧洲要求：Hast试验：3atm大气压95%RH湿度 130，240小时，要求失重为10mg/cm2以下显然欧洲的标准严格得多，而目前国内传统工艺生产的Nd-Fe-B产品PCT试验大局部为80300 mg/cm2，如果添加钴同时控制工艺常规工艺也可到达10mg/cm2以下。如果用其他工艺那么相对好控制。 盐雾试验：条件是5%的氧化钠，35温度，连续喷雾48小时或72小时，镀层是否有腐蚀物。 恒温恒试：90%湿度，80温度；衡量环氧产品的防腐蚀性能。老化试验：把产品加热到某一温度，保持1-2小时，取出冷却，把加热前的磁通和加热后的磁通进行比照，衡量产品的温度稳定性。钕铁硼生产销售中碰到的一些问题罗列(一)生产中碰到的一些问题氧化开裂密度低(剩磁低,磁能积低,可通过烧结来改善)矫顽力低(可通过时效来改善)缺角磨不出尺寸超差镀层不良温度稳定性差(二)销售