《金属永磁材料生产工艺技术》教案

宜宾职业技术学院YibinVocational&TechnicalCollege

课程名称金属永磁工艺教学主题金属永磁发展历史

第1次

授课班级材料1201授课时间授课地点1317

第1硼7-8节

教学目标：

1、明确本课程的性质和任务；

2、建立良好的学习习惯和学习方法；

3、了解金属永磁的发展历程。

教学重点：

1、本课程的任务和目的。

2、学习习惯和学习方法探讨。

教学设计：

1、教学组织——课堂纪律——课程性质——课程任务——教学内容与学时分配

——教学要求——学习习惯和学习方法——金属永磁的发展历程——布置作业

教学手段：

课堂讲授提问启发引导思考

教学过程

教学内容与板书备注

-、教学组织20mins

1、清点学生人数3-5mins

2、课堂纪律和要求说明

10-15mins

二、教学任务和要求20-25mins

1.课程性质5mins

2.课程任务5mins

a.明确金属永磁的分类、特性和应用；

b.了解金属永磁制备的铸造工艺；

C.掌握金属永磁制备的烧结工艺；

d.掌握金属永磁制备的粘结工艺；10mins

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教学内容与板书备注

e.掌握NdFeB材料制备工艺技术；

3.教学内容与学时分配

第一部分：金属永磁概述4学时

1)金属永磁发展历程2学时

2)金属永磁材料的分类、特性和应用2学时

第二部分：AINiCo永磁合金生产工艺18学时

1)AINiCo铸造工艺8学时

2)定向结晶和热处理工艺8学时

3)AINiCo烧结工艺2学时

第三部分：稀土钻永磁工艺16学时

1)稀土永磁材料4学时

2)RCo5生产工艺8学时

3)R2coi7生产工艺4学时

第四部分：NdFeB永磁制造工艺32学时

第五部分：金属永磁粘结工艺6

总复习4学时

考试2学时

合计80学时10-15mins

三、教学要求：

通过本课程的教学，使学生比较全面系统地了解金属永磁的发展历程，

金属永磁的分类、特性和应用，金属永磁的制造工艺技术，彩钻永磁制造工

艺技术和NdFeB永磁制造工艺技术。培养和提高金属永磁生产现场工艺技

术认识和控制的实践操作能力，为学生毕业后从事金属永磁材料生产工艺管

理、生产现场管理等级工作打下基础，促进行业的健康发展。

主要参考文献

必读书目

[1]电子元器件专业技术培训教材编写组.永磁合金工艺.北京：电子工

业出版社，1984.

[2]刘学芬、马达.稀土永磁材料工艺技术.北京：工信部磁性材料及器

件情报网，2011.3.

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教学内容与板书备注

期刊

L1］磁性材料及器件.四川、绵阳.

［2］磁性材料行业快讯.绵阳

网站

［1］磁性材料与器件.

四、学习方法

20mins

1)强化和改进个人学习方法和习惯。

2)广泛阅读。

3)多观察、多思考、多领悟。

4)结合个人职业发展规划，多积累。

五、金属永磁发展历程

1、磁铁石5mins

磁石吸铁，司南、罗盘；

马氏体的发现和应用

碳钢：1880前,(BH)max约0.2G.0；(0.95T)；

铝钢；1873年，(1.05T)；

铝钢：1885年,(0.9T)；

钻钢：1916年，2600e;

2>AlNiCo永磁体

AlNiFe,1931年；

AlNiCo,1934年；

磁场热处理，1938年；

1931-1940年，铁鸨钻、铁钥钻、铁钢合金;

1945年，铝钢,2000e,替代部分格钢和钻钢；

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教学内容与板书备注

1960年，AlNiCo5柱状晶;

1962年，AlNiCo8（含钛高钻），1966年，荷兰，13.4MG.0；1970,苏联,

12.6MG.0,1971年，中国,13.5MG.0；

烧结工艺:体积小、尺寸精度高、批量大、节约原料,西德，AlNiCo8,7800Gs、

18500e、5.2MG.0；中国，AlNiCo8,7000-8000Gs、1290T4500e、

3.5-4.5MG.0

3、FeCrCo系永磁合金——铸造及热处理工艺

FeCrCo系永磁合金，永磁特性与AlNiCo系相近，但延展性突出，通过磁

场热处理，达到目的各向异性和高磁能；1971年，日本东北大学教授金子

秀夫和本间基文等人着眼于永磁合金中调幅分解的作用，通过添加Co和

Mo来促进FeCr系a相的两相分离反应。他们将合金熔炼后于1300℃保温

30min并淬火，接着进行磁场热处理，最后分级回火，发现磁体的磁能积

（BH）max超过24kJ/m3,从而成功地研制出了含Co23%（质量分数）的具

有永磁性能的FeCrCo合金。

1979年，日本报导,15%Co-22%CrT.5%Ti-Fe等轴晶15600Gs、6470e、

8.3MG.0；15%Co-24%Cr-3%Mo-1%Ti-Fe柱状晶15300Gs、8370e、9.5M

G.0；1980年，变形时效工艺，Cr-Co-Cu-Fe,CoT6%时可达8MG.0

Co-23%时可达10MG.0；

发展方向：-低钻,Co-2.5%时可达4.2MG.0,Co-5%时可达4.4MG.0,

Co-9%时可达6.2MG.0o

4、稀土永磁

1950年代，稀土元素（La、Ce>Pr^Sm）+过渡族金属（Fe、Co>Ni）=金属

间化合物

第一代稀土永磁：

RCo5：Sm05Pr^5Co5ySm05Pr05Ce（.Co>Cu、Fe）5,高居里点（720℃）>高各

向异性（G=（15〜19）x103七/疝、”.=31840—/“）、高饱和磁化强度、

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教学内容与板书备注

高磁能积(理论值(BH)max=244.9V/m3)。

第二代稀土永磁：

R2coi7、SmiCotixSm,(Co、Cu、Fe、£r)17(2：17型)

高居里点(850℃)、高小(1990〜2388M/zn)、高磁能积

((8H)max=190〜233心/血D(理论值(8”)11^=477心/用3)、高稳定性

(asr=-0.03%/°C)>宽工作温度(350"-60℃)o

5、NdFeB永磁(第的三代稀土永磁)

1983年，日本金子秀夫宣称，住友金属已研制出NdFeB,具有高剩磁、

高矫顽力、高能积(理论值(6〃)max=525以/〃/)。

6、新型R-T-M金属间化合物

稀土(R)与过渡金属⑴和第三组元(M)所组成的磁性化合物，具有结构与磁性

的多样性，研究R-T-M化合物的成相规律、以及结构与性能的相互关系等，对于探

索新型稀土磁性材料，具有重要的实际应用价值和学术意义。在NdFeB之后，在新

型稀土磁性材料研究和开发工作方面：已成功地开发出SmFeN2：17型粘结磁体；

北京大学的杨应昌院士课题组成功地研发出具有自主知识产权的新型1：12NdFeN

粘结磁体；中科院物理所磁学实验室在新型3：29型Nd-(Fe,M)小金ifl究方

而避虺院捌坪。近侏由于SmCo1：7型稀土化合物具有成为新型高温磁性材

料的潜在应用，从而成为国际的研究热点之一。但是，由于SmCo7,基化合物是亚

稳相，而且其合成及性能强烈依赖于合成的方式(电弧熔炼、初撼合金化、球磨甩带

等)、热处理条件以及第三组^的替代。钢铁研究总院近儿年成功地合成17个新型1：

7型的稀土合金化合物，并确定了其晶体结构。

SmCo7-xMx(M=Cu,Ga,Si,Hf,Ag)及SmCo6.8-xCuxHfO.2和

SmCo6.8-xFexHfO.2PrCo7-xMx(M=Cu,Hf)及

PrCo6.8-xCuxHfO.2NdCo7-xCux,Ndl-xYxCo6.8ZrO.2和

Ndl-xYxCo6.86HfO.14TbCo7-xMx(M=Ga,Zn,Cr,Cu)

其中具有应用前景的是：6个Sm郸1：7型化合物。它们具有单轴磁晶各向异

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教学内容与板书备

注

性、高磁晶各向异性场(HA=15.9X106〜27.lX106A/m)、高比饱和磁化强度

(6s>100Am2/kg)和高居里温度(Tc>800℃)

,这些都使这类化合物具有成为新型高温磁体的潜在的应用性，为未来的新型金属磁性材料

奠定坚实的基础。

(BK)ti

NGOe

课

后

小

结

作业

布置

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课程名称金属永磁工艺教学主题金属永磁材料的分类、特性和应用

第宾;:节授课地点

授课班级材料1201授课时间

教学目标：

1、明确永磁材料分类；

2、掌握永磁材料的特性；

3、了解永磁材料的应用。

职业技能教学点：

1、材料特性；

2、材料应用。

教学设计：

教学组织——提出问题——引导讨论——要点讲解——课内小结——布置作业

教学手段：

课堂讲授提问启发引导思考

教学过程

教学内容与板书备注

清点人数

教学组织

复习上次课程内容：

金属永磁发展历程

一、永磁材料及元件产品的基本特性和主要磁性参数

1、主要磁特性参数

⑴Br高；

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教学内容与板书备注

⑵、HCB局；

⑶、HCJ高

⑷、（BH）max大;

⑸、退磁曲线的凸起系数丫趋于1（一般为0.93左右）；

⑹、回复磁导率Urec趋于零；

⑺、稳定性好。

包括温度稳定性（温度系数小）、磁场稳定性（抗干扰）、时间稳定性

（老化或时效要小）等。

2、最佳工作点选择

永磁体选用在最佳工作点，即最大磁能积（BH）max的D点附近。

进行磁路设计应用，充分有效利用磁能。

3、经济性好。

即原材料来源广、工艺较简单、价廉物美（即性能/价格比高）。

4、作为优异永磁材料的先天条件是：

⑴饱和磁化强度Ms要高（Br的理论值，Br最大约为Ms）；

⑵磁晶各向异性耍大（以适于磁场取向）；

⑶居里点要高。

⑴、⑵两项决定了材料可能具有高的Br、HCB、HCJ、（BH）max，⑶项

决定了材料具有的稳定性和工作温度范围。

二、永磁材料的分类

永磁材料按成分可分为二大类

1.铁氧体永磁

2.金属永磁

就产量而言，铁氧体永磁比重最大，全球产量已达100万吨以上，比

重占到70-80%；其中60-70%由中国大陆生产。

但由于磁性能的优势，特别是应用上小型化、轻量化的优势，永磁合

金特别是稀土永磁得到了高度的重视和更加广泛的应用。

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教学内容与板书备注

三、金属永磁材料的分类

金属永磁材料种类很多，分类方法也多种多样。例如：依照材料成分

分类时，可以分为碳钢、铝锲钻系永磁合金、稀土钻永磁等；依照工艺分

类时，可分为铸造型永磁合金、烧结金属永磁（粉末冶金法）、热变形永磁、

粘结型永磁等；依照机械性能分类时，可分为铸造型永磁和可加工永磁；

依照矫顽力机理分类，可分为应力型永磁、单畴型永磁、成核型永磁、钉

扎型永磁等。

永磁材料和其它磁性材料性能指标最主要的区别是矫顽力高，它是获

得永磁特性的主要原因，通常是依据高矫顽力的机理和金属学原理来分类

较为合适，可分为以下儿类：

1、淬火硬化型磁钢

这一类包括碳钢、鹤钢、格钢、钻钢、铝钢等。其矫顽力主要是通过

高温淬火，钢中的奥氏体（Y-Fe非磁性相）转变为马氏体（a-Fe磁性相）

并弥散残留在马氏体中产生应力造成的。

其矫顽力和磁能积都不高：Br=0.65~1.2T（6~L2kGs）,HCB=3.98~

3

22.3kA/m（50-280Oe）,（BH）max=1.59~7.96kJ/m（0.2〜IMGOe）

且稳定性差，现已基本不用。

2、析出硬化型磁钢

又称沉淀硬化型磁钢，包括Al-Ni-Fe和Al-Ni-Co系永磁合金。其矫

顽力是在合金冷却过程中获得的。通过失稳分解沉淀（析出）近似单畴大

小的伸长形磁性相（a1相）弥散分布于弱磁性相（a2相）中。利用磁性

相的形状各向异性，其反磁化依靠磁矩的非均匀转动。由于磁性相很多都

超过单畴尺寸，也不排除通过反磁化畴成核、长大的壁移过程类获得高矫

顽力。

3、时效硬化型金属永磁

这类合金的高矫顽力是通过高温淬火后时效（回火）处理，或塑性变

形后再时效处理而获得的。合金在时效处理的过程中发生失稳分解，析出

近似单畴的磁性相，弥散分布于弱磁或非磁性相中。反磁化主要通过成核

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教学内容与板书备注

长大过程。若合金只由高温淬火或慢冷而不进行时效处理，都不能获得永磁

特性。这类合金包括除单相（单合金）型RCo5合金以外的所有稀土钻永磁

合金和可加工永磁合金，如：铁钥钻合金、铁钻专凡合金、铜银钻合金、铁格

钻合金等。

4、有序硬化型永磁合金

这类有：银镒铝合金、伯铁合金、柏钻合金、镒铝碳合金等。这些也

属可加工金属永磁，它们在高温下处于无序状态，经淬火以后回火时，由无

序相中析出弥散状态的磁性有序相，从而获得高矫顽力。

5、单畴微粉型永磁合金

这类包括球形的或针状的微铁粉和微钻粉，以及镒秘合金、镒铝合金

微粉等。在一定条件下磁场取向成型。微粉尺寸一般为0.01~1um,反磁

化主要利用单畴磁矩的转动来实现该He。目前，其磁能积比理论值低得多

（1/10-3/10）,仅39.8kJ/n?（5MGOe）o

四、永磁材料综合特性对比

结合见附件一讲解。

五、永磁材料应用

教学方法：结合材料性能特点，说明其应用。

课内小结：

1）永磁材料的分类；

2）永磁材料的特性；

3）永磁材料的应用。

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教学内容与板书注

电子点火系统、电度表、伏安表、

AlNiCo园疗仪常、工业电机、磁力簧片

开）.公山机..平动「口.6动

金

®货机

电声电讯器件、电机、测量仪表、陀螺、电子钟表、

微波料件、磁力机械、传感器及其它动态磁路中。

属

S:电声音响占32%,磁化器占21%,电机和传感

器占3%,磁联轴及磁选机占9%.音圈

永

永Z:计算机占62%,电子工业占7%,办公室自动化

磁

磁a。/-70,C70,：1.Q。/一

航空仪表，船始仪式.汽车仪衣.磁罗径.石油测井仪，液

材位指示器fi.号发生器,防盗器，计数器,绣花机，助听•器

料

铁电声电讯器件、

氧电机、

体微波器件、

永磁力机械等

磁

课

后

小

结

请分别写出第一代至第四代稀土钻永磁的符号。

作业1.

2、金属永磁元件产品的主要磁性参数是什么？

布置

3、按照矫顽力机理及金属学理论，金属永磁可分为哪些类型?

永磁材料综合性能对比

性能铸造AlNiCoRC05R2col7NdFeBFeCrCo

典型成分8-12%Al,15-22%Ni,562-63%Co,38-37Sm(质Sm(Coo.69Fe0.2Cuo.iZrNd13.5(Fe,M)yB6.].7.oNd4-i3(Fe,M)yB6.-2o33Cr-16Co-2Si-

-24%Co,3-6%Cu(质量分数)o.oi)7.2(质量分数)

量分数)

Br/T1.3(0.53~1.35)0.9-1.01.0-1.31.15(0.9-1.5)0.6-1.11.29

Hcj/kA/m60(50-160)1100-1540500-2388960-2880800-210070.4

(BH)max/kJ/m3(9-56)117-1799(244.9)230-477280-400(525)56-16064.2

退磁曲线弯曲直线直线（高温下弯曲）直线

d/g/cm37.38.1-8.48.1~8.57.5(7.4~7.6)8.1

TBr/%/K-0.02-0.03-0.03-0.12

Tc/850750840-870310-410310500-600

TMAX520-550250350150140

抗腐蚀性强强易氧化

加工性少量磨削、电火花加少量电火花加工

工

价格中等很高高很高

应用仪器仪表类温度稳高性能、高温、高温度稳定性、不特别计较高性能、体积要求高温度不高场合

定性要求极高场合价格场合

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课程名称金属永磁工艺教学主题AlNiCo铸造工艺

第5次

授课班级材料1201授课时间授课地点

第10朋匚节

教学目标：

1.掌握AlNiCo永磁材料的特性和应用要求；

2.掌握铸造工艺流程；

3.了解造型工艺。

职业技能教学点：

1、AlNiCo材料特性；

2、铸造工艺。

教学直点：

1.AlNiCo材料特性；

2、铸造工艺流程。

教学难点：

铸造工艺流程

教学设计：

教学组织——回顾上次内容——提问——总结——讲授一小结一作业布置

数学手段：

启发式提问，课堂讲授，归纳总结。

教学过程

教学内容与板书备注

教学组织

1.清点人数

2.课堂纪律要求

复习上次课的内容：

1、永磁材料的分类；

2、永磁材料的特性；

3、永磁材料的应用。

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教学内容与板书备注

新课教学：

一、AlNiCo永磁材料的特性

铝银钻永磁材料是最早广泛使用的一种永磁材料，其制备工艺和技术比

较成熟。国内外铝银钻永磁材料的制备工艺和性能水平基本相当，由于其特

殊性能和在仪器仪表中习惯使用，目前日本、美国、欧洲、俄罗斯、中国都

有工厂生产。日立金属公司是全球生产铝银钻永磁材料的代表。在国内、机

械、仪表和航空航天部门的研究单位和工厂为了自身的需要都自己配套生

产:，但规模较小。国内重要生产厂家代表是杭州永磁集团有限公司，其产量

目前在国内数第一，年生产能力达3000吨。下表是国内生产的铝银钻永磁

材料常用牌号和主要磁性能。

表2-1铝锲钻永磁材料牌号及其主要磁性能

(Mm

牌号/a殳必

%(kA/m)(kJ/M)(%/-C)

LN100.6036106.CT7.0

-0.022

LNG130.6848136.0~6.7

LNG321.2044323.5%.8

-0.016

LNG32H1.1056323.2~4.5

LNGT320.8010032

-0.0202.4〜3.6

LNGT400.7241040

LNG521.3056522.4〜3.6

-0.016

LNG601.3560602.4〜3.6

LNGT560.9510456-0.02〜-

2.4〜3.6

LNGT700.90145700.025

LNGT721.05111722.0"3.2

LNGT851.08120852.CT3.0

-0.Q2〜-

LNGS90.53596.0飞.7

0.025

LNGS251.054625

3.2〜4.3

LNGTS280.79528

注：L代表铝，N代表银，G代表钻，T代表钛，S代表烧结

铝银钻永磁材料的显著特点是：

①温度系数小，剩磁可逆温度系数aBr仅为-0.02%/℃左右，矫顽力可

逆温度系数为+0.015%/℃左右；

②极好的抗腐蚀性能力；

③居里温度高达860°C,适用温度可达550

应用场合：仪器仪表、电机类等要求温度稳定性高的永磁器件中，特别

适合于鱼雷、导弹、飞机等武器装备和卫星等航天器。

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教学内容与板书备注

应用特点：剩余磁通密度较高，最高可达1.35T,内禀矫顽力很低，通常

小于160kA/m,退磁曲线非线性，回复线与退磁曲线不重合，使用前，稳

磁处理。

使用过程中禁止与铁磁性物接触，以免造成局部的不可逆退磁或磁通密度

分布的畸变。

为加强抗退磁能力，永磁磁极面往往设计成长柱体或长棒形。

机械强度低，硬度高，易脆，可加工性较差，不宜作结构件来设计，加工

时仅少量磨削加工或电火花加工，不能采用锻造和其它机械加工。

二、铸造工艺流程

析出硬化型永磁材料，包括：AlNiFe系永磁合金和AlNiCo系永磁合

金。从制造工艺上又可分为铸造型和烧结型磁钢，铸造工艺：就是将熔融

金属熔液，浇入具有一定形状的空腔，待其凝固后获得金属铸件的生产方

法。其工艺流程框图如图2-1所示：

患

加

工

图2-1铸造型磁钢的工艺流程

教学方法：

1、简述铸造工艺特点、应用；

2、与烧结工艺对比。

三、造型工艺

1、造型

造型就是根据零件的形状和尺寸，采用不同的材料和方法，制成符合

要求的铸型的工艺过程。

2、造型方法：

造型方法较多，目前常采用的有普通砂型造型、铝矶土砂型造型、吠

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教学内容与板书备注

喃树脂砂型造型、油砂造型、熔模精密造型等。

3、型砂的特性

①、可塑性：型砂的可塑性越好，型腔的印痕越清晰，获得铸件的尺寸

越精准，并有利于起模和修型。

②、强度：在造型、运输、合箱和浇铸等工序操作过程中砂型会受到震

动、碰撞外、浇铸时还受到高温金属液体的压力和冲击力。强度不够，铸件

会产生掉砂、胀砂、变形和外形不完整等缺陷。采用粒度细小、有较大分布

并增加粘结剂含量、提高砂型紧实度等均可提高强度。

③、透气性：透气能力可保证金属液体浇入时，水蒸气、气体迅速地向

外逸出，否则，会导致铸件形状不完整或出现气孔等缺陷。

④、耐火性：为了保证型砂在高温下不软化、不烧结、不熔化，型砂须

具有较高的耐火度。否则，会导致铸件表面粘砂、外形尺寸不准、表面光洁

度差、难加工等。

⑤、退让性：也称压溃性。金属铸件在凝固和冷却过程中产生收缩，铸

型应相应地变形、退让，不阻碍铸件收缩否则，会导致铸件产生内应力，严

重时会产生裂纹。

⑥、耐用性：也称复用性。

4、造型工序流程图2-3

5、造型材料

造型型砂：砂+粘结剂+固化剂

砂：普通型砂、铝矶土型砂、吠喃树脂型砂、油砂等。

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教学内容与板书备注

普通型砂：石英质（S1O2+泥土+Na10/KiO/CaO/MgO/FeiOi/FeS）、

非石英质（矿物原砂）：高铝钮土、刚玉砂。

粘土：（机4/2。3."5，。2.》“2。）普通粘土、膨润土。

6、型砂制备：

原材料检验和准备；

型砂混制和处理；混制：轮碾式混砂机；处理；调匀+松砂

型砂的检验。

7、砂型制造和烘干

砂型制造：手工+机器造型；

烘干；提高透气性和强度，温度和速度。

课内小结：

1.AlNiCo永磁材料的特性和应用要求；

2.铸造工艺流程；

3.造型工艺。

课

后

小

结

作业

布置

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课程名称金属永磁工艺教学主题铸造永磁的原料

授课班级材料1201授课时间第10崛1^8节授课地点

教学目标：

1.掌握铸造永磁原料名称、成分和供应形式；

2.了解铸造永磁原料杂质对材料性能的影响及含量控制。

职业技能教学点：

1.原料名称、成分和供应形式

2.杂质影响及含量控制

教学设计：

教学组织——回顾上次内容——提问——总结——讲授一小结一作业布置

数学手段：

启发式提问，课堂讲授，归纳总结。

教学过程

教学内容与板书备注

教学组织

清点人数

课堂纪律要求

复习上次课的内容：

1、铸造工艺流程；

2、铸造工艺工序。

新课教学：

—■、AlNiCo系永磁和原料

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教学内容与板书备注

AlNiCo系永磁,AlNiCo2、AlNiCo5和AlNiCo8等合金系。这些合金中。

A1含量和Ni含量基本保持不变，而Co含量逐渐增加，分别为13%、24%和

34%左右。其中AlNiCo5具有较高的Br值，该值可达1.3T.45T,应用最为

广泛，其次为具有高磁能积的AlNiCo8合金。提高Co含量及添加5%-9%左

右的Ti可以增加合金的各向异性，提高矫顽力。

从上面可以看出，AlNiCo系永磁的原料包括Al、Ni、Co等金属元素和

添加剂。

二、杂质含量对材料性能的影响

1、常见杂质：

C、Si、Mn、P、S等是常见的一些杂质，一定的含量有助于提高材

料性能，但过高、过低时会妨碍材料特性。

2、C的影响

C来源于原材料或酸性炉衬，控制要求是：一般情况下，含量不超过0.03%o

原因是：

1）C+Fe-Fe3c2,会消耗了原料中的Fe,减少a相（富Fe强磁性相）

的相对含量，使Br下降。

2）C在高温（尤其在1000-1100℃）下，能促进丫相的产生，而丫相对

磁性能有害。具有面心立方结构的丫相富Fe（或Fe、Co）,如果出现

丫相，则将会使a相含Fe和C。的量降低，以致改变a相，分解形成a

i+a2相,导致磁性能恶化。

改进方法：

1）加入一定量的强碳化物形成元素（如Ti、Zr、Nb、等），可以

使材料的高温分解变得迟缓，一定程度地清除C的有害影响。

2）使一定量的C与S配合添加，比单独添加S更能促进高钛

AlNiCo材料柱状晶的形成。

2、Si的影响

Si主要来源于回收料中的砂土和酸性母期的炉衬。其含量一般限制

在0.15%以下，过高会导致磁性能下降。

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熔炼过程中，3SiOi+4Al->2AliO3+3Si,反应的结果，一方面使4烧

损变成42。3,4/2。3可能成为材料的夹杂物而产生不利影响；另一方面，被

还原出的Si将进入材料中去。因此，在熔化后期加4,不仅是为了减少被

氧化，也为了避免4与酸性炉衬长时间接触而起化学反应。

Sz•可使合金凝固温度下降，促进LNG5定向结晶柱状晶的形成;在LNG5

中加入不大于l%Si时，可抑制丫相的的析出从而降低热处理的临界冷却速

度，这对于大型磁钢的热处理有重要意义。

4、Mn

一般认为，Mn含量达0.35-0.4%对合金磁性能没有显著影响。

5、P

0.05%以下的P含量对合金的磁性能没有显著影响。

6、S

不大于0.3%的S含量对合金磁性能不但没有影响，还可以改善磁钢的磨

削性能；在LNG定向结晶合金中加入S可促进柱状晶的形成。

三、铸造永磁原料及技术标准

1、工业纯铁

一般DT1和DT2牌号，其化学成分见表：2T

表2-1工业纯铁化学成分(YB200-75)

牌号杂质含量不大于

CSiMnPSNcCu

ir

DT10.040.030.100.0150.030.200.100.15

DT20.0250.020.0350.0150.0250.200.100.15

2-2工业纯铁化学成分(GB/T9971-2004)

牌号杂质含量不大于(为)

CSiMnPSNiCrc

u

YT1F0.040.030.100.0150.0250.200.100.15

YT2F0.0250.020.0350.0150.0200.200.100.15

工业纯铁以热轧棒材供应，直径12-25mm,长度70-100mm；要求材料表

面清洁无氧化皮、裂纹、夹层等，使用前.，应除去油污并保持干燥。

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2、Ni

形状：70X70mm或重量小于150克阴极银板、小银锭、银豆。表面

洁净、无杂质油污。化学成分见表2-3。

表2-3锲的化学成分

牌号Ni+CoCo杂质含量不大于（％）

%>%<CSiMnPsCu

Ni-0199.990.0050.0050.0010.0010.0010.0010.001

Ni-199.90.100.010.0020.0010.0010.02

Ni-299.50.150.020.0030.0030.04

3、钻

其供应形式和表面要求同银。化学成分见表2-4。

表2-4钻化学成分

牌号Co%杂质含量不大于（％）

>CSiMnSCuFe

Co-199.980.0050.0010.0010.0010.0010.003

Co-299.250.030.0020.070.0040.040.02

4、铝

供应形式为用铝锭制成40X40X40mm或直径40X40mm小锭或圆

柱。其化学成分见表2-5。

表2-5铝化学成分（工业纯铝）

牌号Al%杂质含量不大于（％）

>FeSiFe+SiCu总量

一号99.70.160.160.260.010.3

二号99.60.250.200.360.010.4

三号99.50.300.300.450.050.5

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5、铜

其供应形式和表面要求同银。化学成分见表2-6。

表2-6铜化学成分

牌号Cu%杂质含量不大于（％）

>BiSbAsFeNiPb

Cu-199.950.0020.0020.0020.0050.0020.005

Cu-299.90.0020.0020.0020.0050.0020.005

Cu-399.70.0020.0050.0100.050.20.01

6、钛

供应形式：海绵钛，每块重量不大于50克，要求表面不得有氧化物和

夹杂物。化学成分见表2-7。

表2-7钛的化学成分

牌号Ti%杂质含量不大于（％）

>FeSiCNCl

HTi-199.970.100.030.030.030.06

HTi-299.80.300.150.060.040.08

课

后

小

结

作

业

置

布

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课程名称金属永磁工艺教学主题配料计算

第%次节授课地点

授课班级材料1201授课时间

教学目标：

1、了解铝锲钻永磁材料牌号、配方；

2、掌握配方计算方法。

职业技能教学点：

1、材料牌号

2、配方计算

教学设计：

教学组织——回顾上次内容——提问——总结——讲授一小结一作业布置

数学手段：

启发式提问，课堂讲授，归纳总结。

教学过程

教学内容与板书备注

教学组织

清点人数

课堂纪律要求

复习上次课的内容：

1、铸造工艺流程；

2、铸造工艺工序。

新课教学：

一、配方：

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教学内容与板书备注

1、配方的作用

2、配方的表达形式

二、配料计算

1、计算依据：(结合永磁铁氧体材料配方计算讲解)

1)配方；

2)原料的纯度；

3)炉料总重量；

4)回炉料的加入量；

5)回炉料的成分；

6)元素在熔炼中的烧损。

2、烧损处理：

熔炼中，铝的烧损最大，约为7-10%,计算时，应考虑铝的烧损量；

钻、锲烧损约为0.5-1%,一般不计算烧损，必要时、酌情考虑。

3、计算方法：

例：A：全部采用新材料。

磁钢LNG40：M