钕铁硼永磁材料的制造过程.docx

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1、烧结致铁硼日勺生产工艺流程摘要：本文对稀土永磁材料0发展过程、性能规定、重要类型等方面做了简介，着重简介了烧结铉铁硼磁体的生产工艺流程，最终对目前烧结钛铁硼在生产、科研、生活等各领域中的应用进行了总结，并对其发展方向进行了思索，指出应深入研究烧结钛铁硼磁体生产工艺，提高我国钛铁硼磁体的产品质量，才能增长企业自身的竞争力。关键话:稀土永磁材料，烧结被铁硼，工艺流程目录1绪论11.1 稀土永磁材料概述11.2 永磁材料性能规定11.3 稀土永磁材料B重要类型22烧结致铁硼的生产流程32.1 熔炼工段3配料3熔炼52.2 制粉工段6氢碎6气流磨82.3 成型工段9成型9等静压112. 4烧结工段12

2、1. 4.1剥油122. 4.2烧结133稀土永磁材料的应用143.1 微特电机153.2 汽车工业153.3 电动汽车153.4 电动自行车153.5 现代医疗设备163.6 扬声器、耳机等电声元件163.7 磁悬浮列车164展望17道谢18参照文献191绪论20世纪60年代末稀土永磁材料问世以来,稀土元素在磁性材料中B应用日益增长,现已经有铺、错、钛、彩和镐等元素用于永磁材料，并且品种和性能都在不停发展和提高。伴随现代工业和技术的发展，对稀土永磁材料的规定量也越来越大。距记录，目前全世界稀土永磁材料B年产量已超过30000吨1.1 稀土永磁材料概述从广义上讲，所有能被磁场磁化、在实际应用中

3、重要运用材料所具有B磁特性0一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0是硬磁材料和软磁材料。硬磁材料和软磁材料的重要区别是硬磁材料BU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B磁场大。由于软磁材料B矫顽力低，技术磁化到饱和并去掉外磁场后，它很轻易退磁，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，人们运用矿石中的天然磁铁矿打磨成所需要B形状，用来指南或吸引铁质器件，指南针是中国古代四大发明之一，对人类文明和社会进步做出

4、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发展.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此前无可比拟的,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发展起着巨大的推进作用。1.2 永磁材料性能规定永磁材料的重要性能是由如下几种参数决定的1.2.1 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，阐明单位体积内存储的磁能越大，材料的性能越好。1.2.2 饱和磁化强度：是永磁材料极为重要的参数。永磁材料的J饱和磁化强度越高，它标志着材料的最大磁能积和剩磁也许抵达的上限值越高。123矫顽力

5、：铁磁体磁化到饱和后，使它的磁化强度或磁感应强度减少到冬所需要0反向外磁场称为矫顽力。它表征材料抵御退磁作用0本领。1.2.4 剩磁：铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后，在磁化方向保留B剩余磁化强度或剩余磁感应强度称为剩磁。125居里温度：强铁磁体由铁磁性和亚铁磁性转变为顺磁性B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0使用温度也高。1.3 稀土永磁材料日勺重要类型至今，稀土永磁材料已经有两大类、三代产品第一大类是稀土-钻合金系（即RE-Co永磁），它又包括两代产品。1996年KJStrant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

6、开始了稀土永磁材料日勺研究开发，并于1970年投入生产；第二代稀土永磁材料是2：17型0SmCo合金大概是1978年投入生产。它们均是以金属钻为基体的永磁材料合金。第二大类是被铁硼合金（即Nd-Fe-B系永磁）。1983年日本和美国同步发现了铉铁硼合金，称为第三代永磁材料，当Nd原子和Fe原子分别被不同样的RE原子和其他金属原子取代可发展成多种成分不同样、性能不同样的Nd-Fe-B系永磁材料。其制备措施重要有烧结法、还原扩散法、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。下表列出了不同样稀土永磁材料的磁性能。材料种类最蹦年只/Kj,m3剩余磁通/T磁感矫顽力kA.m,内

7、禀矫顽力kA.m1居里温度/0CSmCO5系1000.76550680740SmCo5系（iHc）1600.907001120740Sm2C07系2401.10510530920Sm2C07系（局HC）2800.95640800920烧结Nd-Fe-B系240-400800-2400310-510粘结Nd-Fe-B系56-160800-2100310Sm-Fe-N系56-160600-2023310-600从上表可以看出钛铁硼永磁材料的综合磁性能最佳，并且烧结法优于粘结法。所如下面重要简介烧结钦铁硼永磁材料的生产流程。2烧结致铁硼日勺生产流程总流程如下:2.12.2 熔炼工段熔炼工段重要负责将

8、按比例称量好B原材料进行熔炼，分为配料和熔炼两个部分2.2.1 配料1、常用日勺金属有如下几种：金属铉，错铉，特硼，精硼，铜，铝，钱，锹，钻，铁（太原铁、武钢铁、上海铁），铺铁，银铁。2、所用仪器、工具、辅助材料等:不同样规格日勺电子秤、钢筋切断机、除锈抛光机、橡胶手套、口罩3、工作流程：根据当日的生产规定，记录多种原材料0用量，经查对后去原材料库领料；回来后据单配料，大体上分为两种，与熔炼工段的熔炉相对应，大炉用来铸片，小炉铸锭。配料时以及配料完毕后要完毕有关日勺记录。接下来有专门人员会来复称，大炉的料样样都要检，检后配放锁车推至熔炼处，为第二天的备料。小炉的料一般要抽查,基本每一车8桶左右

9、，每车抽一桶检查，复称小料及其他，查看与否合格。基本上每天B小炉备料为55桶。大炉的备料一般在10桶如下。4、注意事项：(1)因称量金属时在空气中有金属粉末，因此在操作过程中需要戴口罩。并且为防止金属碰伤手需要佩戴专用手套(2)由于原材料库中日勺铁棒较长并且轻易生锈，因此在配料时需要切断并抛光，以便于称量并减少杂质。(3)在操作钢筋切断机时需要尤其注意安全，小心伤到手指。(4)对B纯熟掌握电子称B使用措施，将公差严格控制在规定范围内。复称时更需严格把关，保证后续B有效正常生产。作业过程的对0与否直接影响到产品0优劣高下。熔炼熔炼重要负责将配好的料进行铸片或铸锭，分别由大炉和小炉完毕。1、铸片熔

10、炼(1)所用仪器、工具、辅助材料等：FM1-1500R真空熔炼铸片炉、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、氨气、手套、防尘口罩、海绵(2)流程图如下：准备f上料一开炉盖一清理-珀烟检查一佩戴防护用品f吊装流fJ装料时，一般用烟口周围温度较高，操作时应穿大头鞋、防护手套、垫好隔热垫,以免烫伤吊装过程中必须在吊装区内作业；吊装前应仔细检查钢丝绳、吊钩、吊架，保证正常；吊装时，应保证安全隔离区内无人，设备平台吊装车行进路线上无人、以防人员伤害浇注时，上操作员应留在浇注控制位，观测浇注口液体流动状况，并时刻留心下此时应暂停浇注，待异常消除后继续浇注。更换中

11、间包作业需佩戴口罩，减小粉尘对人体0危害。卸料及装料时操作人员应佩戴手套、口罩、不得裸手作业。防止人体对铸片的污染；防止铸片划伤人体。2、铸锭熔炼（1）所用所用仪器、工具、辅助材料等：真空感应熔炼炉、原料车、出料车、铁夹、炉渣桶、辅助照明灯、套装工具、出料桶、氮气、氨气、耐火材料、绝热手套、防尘口罩（2）流程：准备一装料一抽真空一熔炼一浇铸一冷却一出料（3）操作规程：预抽阀开，真空计开一抽到0.08如下一开罗茨泵一真空计为O时一关闭预抽阀和罗茨泵，关真空计一开充气阀充氨f至压力表压力为0.05MPa时（0.04-0.06MPa）一关闭充气阀停止充氮一开主电源和控制电源功率调大一铁棒全溶入合金液

12、时，精炼，静置2分钟一开始浇铸一冷却25分钟（出炉温度规定在80如下）一放气（开放气阀，手动）一关电源一出炉。（4）注意事项装料和出料时戴好口罩，防止吸入金属粉尘；设备电气操作与检查时应注意力集中，防止触电；在熔炼过程中，应亲密注意各路冷却水的流量和温度。由于停电或其他原因导致冷却水不能正常供应时，需将自来水送入冷却系统；如正在熔炼过程出现停水现象，应迅速停止输送功率，并将自来水接入冷却系统，重点冷却感应线圈。待循环冷却水恢复正常时，再关闭自来水，切换成循环冷却水，继续升温熔炼。如钢液有飞溅现象，应立即停止送功率，检查并排除故障；在浇注过程中，如碰到浇穿冷锭模，并出现大量漏水，应迅速关闭冷锭模

13、冷却水开关，注意叙气压力表的变动，打开炉门取出材料；若在熔炼时发生线圈漏水则应停止送功率，减少感应线圈冷却水的流量，在氨气保护下，待甜竭内料冷却后，方可打开炉盖进行处理吗在出料后，若发现浇口杯有明显裂纹、断裂现象，应及时更换，以防下次浇注时合金液外流。2.3 制粉工段制粉工段负责将熔炼后的产品制成细粉，重要过程有氢碎(中碎)、粗粉搅拌、气流磨、细粉搅拌。低牌号产品生产流程：配料一铸锭一破碎一中碎一粗粉搅拌f气流磨f细粉搅拌。高牌号产品生产流程：配料一铸片一氢碎一粗粉搅拌一气流磨一细粉搅拌。流程图如下:2.3.12.3.2 氢碎1、氢碎原理：运用稀土金属间化合物的吸氢特性，将铉铁硼合金置于氢气环

14、境下,氢气沿富铉相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，沿富铉相层处开裂，从而使薄片变为粗粉。2、所用仪器、工具、辅助材料等：国产YS200型氢碎炉、日产PHGgr50/50/2(X)S氢碎炉、装料装置、装卸料车、氧气、氢气、氮气、风扇3、操作规程(1)准备：观测氮气压力、水源压力符合氢碎工艺卡规定。在氢碎炉控制仪上设定工艺参数，并复核。根据设备检点表对设备进行检点。(2)装炉：打开炉门，用吸尘器清理炉膛，取下料筒固定销，用装料车将氢碎料筒放入炉膛内，将装料车高度放低拉出。用棉布擦拭炉门、胶圈，关闭炉门。将已填写的产品标识卡放置在炉门上。(3)氢碎：检漏：按下“自动运行”，氮气导入炉体，设备开始进

15、行正压检漏，检漏后炉体排气至大气压，进行抽真空负压检漏。当符合工艺卡规定后，设备报警提醒,此时按下H?阀开，氢碎进入自动运行阶段，导入氢气。导氢：当炉内压力抵达工艺卡中吸氢最大值时关闭，料吸氢后炉内压力下降，系统自动导入氢气至最大值，反复这一过程，通过系统确认，料筒旋转启动，压力保持在最大值不变，标明料不再吸氢，确认8分钟，导氢完毕。置换:系统自动打开排气阀，排气至大气压时关闭，三个鼠气导入阀先后打开。压力抵达置换压力时，其中一种僦气导入阀关闭，其他两个为常开，排气阀自动打开排气，如此反复到设定期间。排气阀打开，排气至大气压，置换完毕。脱氢：抽气系统自动启动，先抽气至40mba如下时，系统自动通电升温，边升温边抽真空，一般升温40分钟。温度抵达工艺卡设定温度时，保温1-3小时。真空度抵达工艺卡规定期，脱氢完毕。若达不到规定会继续抽气，直至抵达规定，脱氢完毕，抽气系统自动关闭。冷却