燒結(jié)釹鐵硼生產(chǎn)工藝流程專業(yè)培訓

1、目錄稀土永磁材料概述 1永磁材料性能要求 2稀土永磁材料的主要類型3燒結(jié)釹鐵硼的生產(chǎn)流程4質(zhì)量測試56釹鐵硼生產(chǎn)銷售中碰到的一些問題羅列從廣義上講，所有能被磁場磁化、在實際應(yīng)用中主要利用材料所具有的磁特性的一類材料成為磁性材料。它包括硬磁材料、軟磁材料、半硬磁材料、磁致伸縮材料、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軟磁材料。硬磁材料和軟磁材料的主要區(qū)別是硬磁材料的各向異性場高、矯頑力高、磁滯回線面積大、技術(shù)磁化到飽和需要的磁場大。由于軟磁材料的矯頑力低，技術(shù)磁化到飽和并去掉外磁場后，它很容易退磁，而硬磁材料由于矯頑力較高，經(jīng)技術(shù)磁化到飽和并去掉磁場后，它仍然長期保持很強

2、的磁性，因此硬磁材料又稱為永磁材料或恒磁材料。古代，人們利用礦石中的天然磁鐵礦打磨成所需要的形狀，用來指南或吸引鐵質(zhì)器件，指南針是中國古代四大創(chuàng)造之一，對人類文明和社會進步做出過重要奉獻。 近代，磁性材料的研究和應(yīng)用始于工業(yè)革命之后,并在短時間內(nèi)得到迅速開展.現(xiàn)今,對磁性材料的研究和應(yīng)用無論在廣度或者深度上都是以前無可比較的,各類高性能磁性材料，尤其是稀土永磁材料的開發(fā)和應(yīng)用對現(xiàn)代工業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的開展起著巨大的推動作用。稀土永磁材料概述永磁材料的主要性能是由以下幾個參數(shù)決定的最大磁能積：最大磁能積是退磁曲線上磁感應(yīng)強度和磁場強度乘積的最大值。這個值越大，說明單位體積內(nèi)存儲的磁能越大，材料的

3、性能越好。飽和磁化強度：是永磁材料極為重要的參數(shù)。永磁材料的飽和磁化強度越高，它標志著材料的最大磁能積和剩磁可能到達的上限值越高。矯頑力：鐵磁體磁化到飽和后，使它的磁化強度或磁感應(yīng)強度降低到零所需要的反向外磁場稱為矯頑力。它表征材料抵抗退磁作用的本領(lǐng)。剩磁：鐵磁體磁化到飽和并去掉外磁場后，在磁化方向保存的剩余磁化強度或剩余磁感應(yīng)強度稱為剩磁。居里溫度：強鐵磁體由鐵磁性和亞鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判缘呐R界溫度稱為居里溫度或居里點。居里溫度高標志著永磁材料的使用溫度也高。2永磁材料性能要求 至今，稀土永磁材料已有兩大類、三代產(chǎn)品第一大類是稀土-鈷合金系即RE-Co永磁，它又包括兩代產(chǎn)品。1996年K.St

4、rant發(fā)現(xiàn)SmCo5型合金具有極高的磁各向異常數(shù)，產(chǎn)生了第一代稀土永磁體1:5型SmCo合金。從此開始了稀土永磁材料的研究開發(fā)，并于1970年投入生產(chǎn)；第二代稀土永磁材料是2：17型的SmCo合金大約是1978年投入生產(chǎn)。它們均是以金屬鈷為基體的永磁材料合金。 第二大類是釹鐵硼合金即Nd-Fe-B系永磁。1983年日本和美國同時發(fā)現(xiàn)了釹鐵硼合金，稱為第三代永磁材料，當Nd原子和Fe原子分別被不同的RE原子和其他金屬原子取代可開展成多種成分不同、性能不同的Nd-Fe-B系永磁材料。其制備方法主要有燒結(jié)法、復(fù)原擴散法、熔體快淬法、粘結(jié)法、鑄造法等，其中燒結(jié)法和粘結(jié)法在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛。3稀土永磁

5、材料的主要類型總流程如下4燒結(jié)釹鐵硼的生產(chǎn)流程配料1、常用的金屬有如下幾種：金屬釹，鐠釹，特硼，精硼，銅，鋁，鎵，鋱，鈷，鐵太原鐵、武鋼鐵、上海鐵，鏑鐵，鈮鐵。大致配比是稀土金屬釹29%-32.5% 金屬元素鐵 63.95-68.65% 非金屬元素硼1.1-1.2% 少量添加鏑0.6-1.2% 鈮0.3-0.5% 鋁0.3-0.5% 銅0.05-0.15%等 。2、所用儀器、工具、輔助材料等:不同規(guī)格的電子秤、鋼筋切斷機、除銹拋光機、橡膠手套、口罩熔煉流程所用儀器：甩帶爐、行車、原料車、吊具、鐵錘、鐵夾、吸塵器、輔助照明工具、爐渣桶、秒表、熱電偶、氮氣、氬氣、手套、防塵口罩、海綿甩帶爐流程如下

6、氫破所用儀器：氫碎爐、裝料裝置、裝卸料車、氬氣、氫氣、氮氣、風扇等。氫碎原理： 利用稀土金屬間化合物的吸氫特性，將釹鐵硼合金置于氫氣環(huán)境下，氫氣沿富釹相薄層進入合金，使之膨脹爆裂而破碎，沿富釹相層處開裂，從而使薄片變?yōu)榇址?。氫破爐氣流磨所用儀器：氣流磨機、電子稱、粒度儀、鋼瓶、小推車、行車、膠圈、卡箍、橡膠榔頭、防護面罩等。氣流磨原理： 用高壓氣流將攪拌后的粗粉吹起，通過相互之間的碰撞使力度變小，成為細粉過程控制要點： A、粉的粒度，2.95.2um為宜,粒度越細相應(yīng)矯頑力和剩磁會提高,產(chǎn)品的耐腐蝕也提高,但后續(xù)工藝不好控制,粒度分布窄性能可做的愈高B、氣流磨時適量的放點空氣對粉進行鈍化非常重

7、要，就好象人從黑暗中馬上走到光明的地方眼睛會不適，有時會損害眼睛一樣，粉如果不放點空氣，反而在后續(xù)生產(chǎn)中更容易氧化，同時極有可能燃燒氣流磨成型工段所用儀器： 自動磁場成型壓機、圓柱成型壓機、方塊成型壓機、真空包裝機、自動稱粉機、流轉(zhuǎn)車、電子秤、卡尺、小銅鏟、毛刷、磁粉潔具、磁柱、壓柄、保護墊、真空包裝袋、內(nèi)包裝薄膜、流轉(zhuǎn)筐、流轉(zhuǎn)盒等。成型原理： 根據(jù)要求選擇相應(yīng)的模具，將細粉壓制成所需的形狀氣流磨等靜壓所用儀器： 等靜壓機、流轉(zhuǎn)車、防滑靴、塑膠手套、圍裙、套袖。等靜壓原理： 等靜壓工作原理為帕斯卡定律：“在密閉容器內(nèi)的介質(zhì)液體或氣體壓強，可以向各個方向均等地傳遞。具體地說，待壓制產(chǎn)品裝進設(shè)備后

8、，產(chǎn)品受到各向均等的超高壓介質(zhì)作用，使產(chǎn)品密度增加，壓塊的收縮量取決于材料的可壓縮性及壓制時壓力的大小等靜壓燒結(jié)所用儀器：燒結(jié)爐、手套箱、燒結(jié)盆、液壓車、流轉(zhuǎn)車等。燒結(jié)原理： 成型或等靜壓后生坯不具備高永磁性能的顯微組織,為了進一步提高密度改進粉末顆粒之間的接觸性質(zhì),提高強度,使磁體具備高永磁性能的顯微組織特征,需要將壓坯加熱到粉末基體相熔點以下的溫度進行一段熱處理等靜壓后道加工主要包括一下幾個局部： 坯料處理 電鍍 出場檢驗及包裝后道加工坯料加工釹鐵硼坯料由于受生產(chǎn)因素的影響，尺寸精度都不能直接到達客戶要求，須進行后續(xù)加工后才能滿足客戶要求。對一些異形或切片機不能直接切片的用線切割線切割機對

9、圓片和中小方塊用切片機，對精度更高或有CPK要求的還需雙面磨床進行加工切片機、雙面磨床對于不能直接壓制的小圓柱需要先用方塊切成小方條然后再方滾圓小無心磨一些產(chǎn)品需要小孔的需打孔，孔在6以上的可以套孔打孔機、套孔機成型壓制的圓柱80以下用無心磨進行磨加工無心磨機大于80mm的圓柱，那么必須用套孔設(shè)備完成方塊需要磨的用大立磨或平磨，或雙面磨設(shè)備一些異形產(chǎn)品也可以用直接制模套瓦來完成切片機無心磨線切割電鍍由于釹鐵硼產(chǎn)品防腐蝕性能比較差，因此必須進行外表處理。外表處理的形式a. 鍍鋅：藍白鋅、白鋅、彩鋅、黑鋅。按環(huán)保要求又可分三價鉻鋅環(huán)保鋅和六價鉻鋅。b. 鍍鎳：亮鎳、黑鎳之分，目前鍍鎳都是鎳銅鎳三層

10、電鍍方式c. 電泳環(huán)氧鍍：黑環(huán)氧、灰環(huán)氧之分d. 磷化e. 鍍金、鍍銅、鍍銀、鍍錫等倒角拋光加工成型之后必須進行倒角拋光處理等待進入電鍍車間電鍍電鍍流程質(zhì)量測試跌落試驗：用膠水把產(chǎn)品和鐵皮粘在一起，從11.5m空中自由落下并進行屢次重復(fù)，看鍍層有沒有脫落，跌落試驗根本上是驗收鍍鋅產(chǎn)品。劃格試驗：用刀對鍍層進行劃格，看鍍層的結(jié)合情況鍍鋅、鍍鎳都可以。激冷激熱試驗：把電鍍鎳后的產(chǎn)品放在烘箱進行加熱200左右，然后放在水里激冷，這樣幾個循環(huán)，以檢驗鍍鎳產(chǎn)品的結(jié)合力。PCT試驗：壓力煮試驗條件：2個大氣壓，95%相對濕度，121溫度時，檢驗鍍層的結(jié)合力。失重試驗：Nd-Fe-B由于易氧化，不同的工藝和

11、不同的添加元素，及不同的工藝控制，失重是不一樣的，失重試驗的單位是每平方厘米失去多少毫克的重量，美國和歐洲的標準不太一樣。美國要求：PCT：2atm大氣壓 95%RH濕度 121，96小時，要求失重為10mg/cm2以下歐洲要求：Hast試驗：3atm大氣壓95%RH濕度 130，240小時，要求失重為10mg/cm2以下顯然歐洲的標準嚴格得多，而目前國內(nèi)傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的Nd-Fe-B產(chǎn)品PCT試驗大局部為80300 mg/cm2，如果添加鈷同時控制工藝常規(guī)工藝也可到達10mg/cm2以下。如果用其他工藝那么相對好控制。 鹽霧試驗：條件是5%的氧化鈉，35溫度，連續(xù)噴霧48小時或72小時，鍍層是否有腐蝕物。 恒溫恒試：90%濕度，80溫度；衡量環(huán)氧產(chǎn)品的防腐蝕性能。老化試驗：把產(chǎn)品加熱到某一溫度，保持1-2小時，取出冷卻，把加熱前的磁通和加熱后的磁通進行比照，衡量產(chǎn)品的溫度穩(wěn)定性。釹鐵硼生產(chǎn)銷售中碰到的一些問題羅列(一)生產(chǎn)中碰到的一些問題氧化開裂密度低(剩磁低,磁能積低,可通過燒結(jié)來改善)矯頑力低(可通過時效來改善)缺角磨不出尺寸超差鍍層不良溫度穩(wěn)定性差(二)銷售