科學(xué)使用分析結(jié)果釹鐵硼生產(chǎn)課件

1、科學(xué)使用分析結(jié)果釹鐵硼生產(chǎn)課件科學(xué)使用分析結(jié)果釹鐵硼生產(chǎn)課件燒結(jié)釹鐵硼的生產(chǎn)工藝流程*燒結(jié)釹鐵硼的生產(chǎn)工藝流程* 熔煉過程的分析與質(zhì)量控制1.原材料成份分析與控制 A.鐠釹金屬(PrNd)：C0.03; C0.05; Fe;Ce B.金屬釹（Nd）（根據(jù)GB/T9967-88） C.金屬鐠（Pr） D.金屬鏑（Dy） E.鏑鐵（DyFe） F.金屬鋱（Tb） G.混合稀土金屬（PrNdDy合金） H.金屬鑭（La） I.金屬釓（Gd） * 熔煉過程的分析與質(zhì)量控制1.原 1.原材料成份分析與控制 J.金屬鈰(Ce) K.釔鐵(YFe) L.鈥鐵（HoFe） M.釓鐵（GdFe） N.氧化鏑（D

2、y2O3） 稀土雜質(zhì)、非稀土雜質(zhì)、碳、氧、氯根等 O.純鐵（Fe）（根據(jù)GB698386）C、S、Si 、Mn P.金屬鋁（Al）（根據(jù)GB/T1196-93） Q.金屬鋯（r) 海綿鋯R.鋯鐵(ZrFe) S.鈮鐵（NbFe）（根據(jù)GB7737-97）* 1.原材料成份分析與控制 1.原材料成份分析T. 硼鐵（BFe）:鋁熱法0.05%；普硼0.%U.金屬鈷（Co）金屬銅（Cu） 金屬鎵（Ga）金屬鈦（Ti）原料檢測(cè)的目的：掌握有害成分， 了解原料生產(chǎn)過程可能帶來的元素 配料提供可靠數(shù)據(jù)* 1.原材料成份分析T. 碳硫分析，碳熔煉過程 稀土金屬，硼鐵，純鐵：是碳的主要來源 他影響熔煉過程的稀

3、土燒損 碳高，造渣多，燒損也多 而且，原料中的碳，在熔煉過程只能部分造渣 相當(dāng)一部分碳存在與合金中 硼鐵：遼陽國(guó)際硼合金，鐵嶺博邁特合金 鋁熱法的碳小于0.05% 價(jià)格高 普硼碳小于0.1% 價(jià)格低 純鐵棒材：武鋼 價(jià)格略高 太鋼 略便宜 碳含量9-13ppm *碳硫分析，碳熔煉過程*碳硫分析，碳燒結(jié)過程 如果有機(jī)溶劑等，在高溫?zé)Y(jié)時(shí)沒有脫出去 燒結(jié)釹鐵硼磁體碳會(huì)增加 如果燒結(jié)磁體氧化嚴(yán)重，同時(shí)也會(huì)碳化 *碳硫分析，碳*氧氮分析，氧熔煉過程 原料中氧高低，原料表面如果有氧化層 他影響熔煉過程的稀土燒損 氧化層多，造渣多，燒損也多氫粉碎過程 氧氮分析數(shù)據(jù)要看氫碎粉存放時(shí)間 該數(shù)據(jù)會(huì)隨著氫碎粉存放

4、，緩慢增加氣流磨過程 由于已經(jīng)是比表面積很大、活性很高的合金粉 制樣需要在保護(hù)艙內(nèi)完成，否則數(shù)據(jù)不可靠*氧氮分析，氧熔煉過程*氧氮分析，氧壓型過程 生坯中含有有機(jī)溶劑，分析數(shù)據(jù)意義不大 一般不分析：碳、氧、氮燒結(jié)過程 碳氧氮分析數(shù)據(jù)，是評(píng)價(jià)燒結(jié)磁體的重要指標(biāo) 1. 碳可以評(píng)價(jià)：原料和生產(chǎn)過程 2. 氧可以評(píng)價(jià)：鑄片、氫碎粉、氣流磨粉 壓制過程、燒結(jié)過程等 3. 氮可以評(píng)價(jià)：氫碎粉、氣流磨生產(chǎn)過程 燒結(jié)過程 *氧氮分析，氧壓型過程*氫的分析稀土金屬，大部分有吸氫功能 儲(chǔ)氫合金，是稀土功能材料的一個(gè)分支鐠釹、鏑鐵、釹鐵硼燒結(jié)磁體的氫含量 50-70ppm 高于其他合金5-15ppm氫碎粉脫氫： 1

5、. 300-600ppm， 2. 500-900ppm, 日本島津，稀土院柔性氫碎爐 3. 700-1200ppm, 旋轉(zhuǎn)高效氫粉碎爐 *氫的分析稀土金屬，大部分有吸氫功能*氫的分析氫碎粉脫氫： 1. 300-600ppm：取向度高， 2. 500-900ppm： 高性能釹鐵硼， 3. 700-1200ppm：防氧化性好，大塊磁體燒結(jié) 脫氫容易引起磁體裂紋 4.部分脫氫，犧牲部分磁性能，換來磁粉抗氧化性高 在燒結(jié)過程會(huì)有大量氫脫出，不適合生產(chǎn) 大塊磁體-2000ppm*氫的分析*燒損-有關(guān)因數(shù)如下1. 熔煉爐狀態(tài) a. 密封性，真空度、壓升率； b. 漏水和油； c. 真空泵組狀態(tài)，抽率2.

6、原料狀態(tài) a. 雜質(zhì)含量 b. 表皮氧化情況3. 保護(hù)惰性氣體質(zhì)量：含氧量，水分4. 原料放置狀態(tài)：純鐵和小料為固液態(tài)時(shí)， 加入稀土合金，稀土燒損最少；*燒損-有關(guān)因數(shù)如下1. 熔煉爐狀態(tài)*燒損-有關(guān)因數(shù)如下5. 熔煉溫度 a. 熔煉最高溫度；1400-1550 b. 精煉時(shí)間；使合金液達(dá)到“完全熔清、成分均勻、 不和坩堝發(fā)生反應(yīng)-Al c. 澆鑄溫度；1380-15106. 鑄片厚度-如何控制 a. 合金溶液的澆鑄速度（單位時(shí)間澆出的量） b. 銅輥轉(zhuǎn)速 c. 瀑布寬度（澆鑄溫度）*燒損-有關(guān)因數(shù)如下5. 熔煉溫度*理想的鑄片金相*理想的鑄片金相*我們的目標(biāo)生產(chǎn)出5um柱狀晶占以上，沒有鐵，

7、少有富鐵相、急冷非晶、等軸晶、團(tuán)狀富稀土相，柱狀晶從自由面穿透到急冷面的鑄片*我們的目標(biāo)生產(chǎn)出5um柱狀晶占以上，沒有鐵，少有釹鐵硼鑄片-500倍金相顯微鏡照片*釹鐵硼鑄片-500倍金相顯微鏡照片*超厚片金相顯微鏡照片，1000倍*超厚片金相顯微鏡照片，1000倍*洗爐料超厚有夾雜：200倍金相顯微鏡*洗爐料超厚有夾雜：200倍金相顯微鏡*鑄片金相顯微鏡1000倍，柱狀晶和微晶*鑄片金相顯微鏡1000倍，柱狀晶和微晶*氫粉碎過程分析與質(zhì)量控制（簡(jiǎn)稱HD工藝）原料分析A.合金外觀、表面、厚度等檢測(cè)B.檢測(cè)-C、O、NC.金相分析吸氫： Nd2Fe14B（主相）+ Nd（富釹相）+ H2 - Nd

8、2Fe14BHx + NdHy+Q， 一般情況下x = 0.4, y = 23。 脫氫：Nd2Fe14BHx + NdHy-Nd2Fe14B + NdH2。*氫粉碎過程分析與質(zhì)量控制（簡(jiǎn)稱HD工藝）原料分析*氫粉碎過程分析與安全（簡(jiǎn)稱HD工藝）A.氫氣純度的檢驗(yàn)-O、N、水分B.氫氣在空氣中的體積濃度在4.075.6之間時(shí) -遇火源就會(huì)爆炸C.國(guó) 標(biāo) 號(hào)：GB 4962-1985 標(biāo)準(zhǔn)名稱：氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程 *氫粉碎過程分析與安全（簡(jiǎn)稱HD工藝）A.氫氣純度的檢驗(yàn)-柔性氫碎釹鐵硼系統(tǒng)（吸氫和脫氫分開）*柔性氫碎釹鐵硼系統(tǒng)（吸氫和脫氫分開）*氫粉碎過程分析與質(zhì)量控制（簡(jiǎn)稱HD工藝）產(chǎn)品分析吸

9、氫是否充分？脫氫是否達(dá)到目標(biāo)？C分析：典型值 150-300PPMO分析：典型值 1000-1500PPMN分析：典型值 100-200PPMH分析：典型值 600-1200PPM 氫碎粉儲(chǔ)存一段時(shí)間，氧和氮都會(huì)增加 -也就是說，氫碎粉的長(zhǎng)期儲(chǔ)存需要保護(hù)*氫粉碎過程分析與質(zhì)量控制（簡(jiǎn)稱HD工藝）產(chǎn)品分析*氫爆粉*氫爆粉*氫粉碎后的鑄片形貌-由于滾動(dòng)脫氫，已經(jīng)有許多小顆粒附著在開裂的鑄片上*氫粉碎后的鑄片形貌-由于滾動(dòng)脫氫，已經(jīng)有許多小顆粒附著在氫爆后銅輥面形貌*氫爆后銅輥面形貌*氣流磨生產(chǎn)過程分析與質(zhì)量控制氣流磨生產(chǎn)過程分析A. 氮?dú)獾姆治觯貉鹾退諦. 氫碎粉中氧、氮、氫含量分析 C.抗氧化

10、劑分析：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、汽化后固體殘留 -尤其現(xiàn)在銷售的抗氧化劑和潤(rùn)滑劑配方 沒有公開，需掌握。對(duì)燒結(jié)真空度和 燒結(jié)毛坯質(zhì)量有影響 D.磨出粉的氧、氮分析 -較難實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性低*氣流磨生產(chǎn)過程分析與質(zhì)量控制氣流磨生產(chǎn)過程分析*氣流磨后合金粉的形貌：1000倍*氣流磨后合金粉的形貌：1000倍*氣流磨后合金粉的形貌：5000倍*氣流磨后合金粉的形貌：5000倍*氣流磨生產(chǎn)過程分析與質(zhì)量控制產(chǎn)品檢驗(yàn)：以下幾項(xiàng)綜合評(píng)價(jià)粉的質(zhì)量A.磨出速率-評(píng)價(jià)氣流磨工作狀態(tài)； 合金成分：不同合金成份磨出速度有差別 合金金相：a鐵和大柱狀晶多，不易磨出 抗氧化劑對(duì)磨料影響：加快磨粉速度 氫粉碎情況：吸氫脫氫不充分B.

11、粒度分布-影響收縮比、磁性能、氧化性等C.超細(xì)粉比例-影響毛坯成份等-稀土較高*氣流磨生產(chǎn)過程分析與質(zhì)量控制產(chǎn)品檢驗(yàn)：以下幾項(xiàng)綜合評(píng)價(jià)粉的質(zhì)氣流磨生產(chǎn)過程分析與質(zhì)量控制D.磨出比例-評(píng)價(jià)氣流磨和合金原料E.篩分報(bào)告-氣流磨過程的整體評(píng)價(jià) 控制好，不需要該工序，權(quán)衡利弊 沒有篩分，冒產(chǎn)生毛坯開花風(fēng)險(xiǎn)F.吐料的控制，連續(xù)生產(chǎn)，斷續(xù)生產(chǎn) 對(duì)氣流磨粉質(zhì)量的影響G. 積存于氣流磨內(nèi)的結(jié)塊粉-長(zhǎng)期積累住的超細(xì)粉， 檢驗(yàn)N可達(dá)到2%-20000ppm-板結(jié)H. 回吐料中發(fā)現(xiàn)小鐵球J. 氣流磨給料控制*氣流磨生產(chǎn)過程分析與質(zhì)量控制D.磨出比例-評(píng)價(jià)氣流比對(duì)粒度分布最有效的條件是：兩個(gè)樣品的 X50和SMD相等

12、（相近）*比對(duì)粒度分布最有效的條件是：兩個(gè)樣品的 X10 X50 X90 SMD VMD X90/X10 1# 1.78 4.96 8.75 3.46 5.18 4.922# 1.8 4.90 8.48 3.46 5.07 4.71* X10 X50 X90 SMDSMD Sauter mean diameter 索太爾平均直徑VMD D(4,3)-D(3,2)=VMD-SMD- 粒度分布 “體積平均徑D(4.3)”：是指與該顆粒群的顆粒形狀相同,總體積(重量)相同,顆粒相同,但粒度均勻的一個(gè)假想顆粒群的粒度?！八魈珷柶骄鶑紻（3.2）”：是指與該顆粒群的顆粒形狀相同,總體積(重量)相同,總表

13、面積相同，且粒度均勻的一個(gè)假想顆粒群的粒度。面平均粒徑。D(4，3)、D(3，2)，那么它們分別是體積平均徑、表面積平均徑。它們差值越大，粒度分布越寬。 與 X90/X10 都能反映粒度的分布情況*SMD Sauter mean diameter 索太釹鐵硼磁場(chǎng)成型過程的分析與質(zhì)量控制*釹鐵硼磁場(chǎng)成型過程的分析與質(zhì)量控制*釹鐵硼磁體燒結(jié)過程的分析檢測(cè)毛坯產(chǎn)品分析檢測(cè)A.高溫?zé)Y(jié)后磁性能檢測(cè)B.高溫?zé)Y(jié)后密度檢測(cè)C.高溫?zé)Y(jié)后外觀尺寸檢驗(yàn)D.高溫?zé)Y(jié)后：碳、氧、氮分析 磁性能檢驗(yàn)，樣品要求 1. 尺寸 2. 溫度*釹鐵硼磁體燒結(jié)過程的分析檢測(cè)毛坯產(chǎn)品分析檢測(cè)*釹鐵硼磁體燒結(jié)過程的分析檢測(cè)-磁性能

14、*釹鐵硼磁體燒結(jié)過程的分析檢測(cè)-磁性能*線切割掏取、無心磨磨圓、不同取樣位置*線切割掏取、無心磨磨圓、不同取樣位置*樣品：10X10，面積、垂度、平行度*樣品：10X10，面積、垂度、平行度*樣品10X10，面積、垂度、平行度、溫度1. 樣品直徑測(cè)量?jī)蓚€(gè)位置，千分尺 有的樣品不圓，線切割；一般無心磨后樣品合格 如果樣品不圓，參考直徑是 D= (Dmax+Dmin)/2+Dmax)/22. 樣品端面平整，否則會(huì)傷機(jī)頭，樣品易被壓碎， 影響測(cè)量結(jié)果，損壞測(cè)量線圈等 墊與樣品高度相同的銅柱，可有效保護(hù)樣品3. 樣品沒有裂紋等缺陷4. 樣品溫度平衡充分，樣品內(nèi)外溫度一致 尤其環(huán)境溫度與測(cè)量室溫相差較大

15、時(shí)，水浴是平衡 *樣品10X10，面積、垂度、平行度、溫度1. 樣品直徑測(cè)量42SH退磁曲線：Br=1.308T , Hcj=21.22KOe (BH)max=42.31MGOe , Hk/Hj=0.991*42SH退磁曲線：Br=1.308T , Hcj=21.2N54退磁曲線：Br=1.487T , Hcj=9.191KOe (BH)max=54.26MGOe , Hk/Hj=0.89*N54退磁曲線：Br=1.487T , Hcj=9.191釹鐵硼磁體燒結(jié)過程的分析檢測(cè)-磁通計(jì) 主要關(guān)聯(lián)量：剩磁、體積*釹鐵硼磁體燒結(jié)過程的分析檢測(cè)-磁通計(jì) *46H磁體金相晶粒平均7um*46H磁體金相晶粒平均7um*46H，1000倍放大，表面腐蝕后金相顯微鏡*46H，1000倍放大，表面腐蝕后金相顯微鏡