1、文献综述应用化学变形温度对铸造/热变形钕铁硼永磁材料磁织构的影响一、稀土永磁材料的发展及现状永磁材料（硬磁材料）作为当今时代主流的磁性材料，为社会的发展进步做出了巨大的贡献。从永磁材料的发展历史来看，十九世纪末使用的碳钢，磁能积（BH）MAX还不足1MGOE兆高奥，而目前国外批量生产的NDFEB永磁材料，磁能积已达50MGOE以上。这一个世纪以来，材料的剩磁（BR）提高甚小，磁能积之所以能提高主要要归功于矫顽力HC的提高。而矫顽力的提高，主要得益于我们对其本质认识的加深、高磁晶各向异性化合物的发现以及制备技术的进步。二十世纪初，人们主要使用的是碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作为永磁材料。二十世纪三十年
2、代末，ALNICO永磁材料开发成功，才使永磁材料的大规模应用成为可能。五十年代，钡铁氧体的出现，既降低了永磁体的制作成本，又将永磁材料的应用范围拓宽到了高频领域。时间到了到六十年代，稀土钴永磁材料的出现为永磁体的应用开辟了一个新时代。1967年，美国DAYTON大学的STRNAT等，用粉末粘结法成功地制成SMCO5永磁体，标志着稀土永磁时代的到来。迄今为止，稀土永磁已经历第一代SMCO5永磁材料，第二代沉淀硬化型SM2CO17永磁材料，一直发展到第三代NDFEB永磁材料。目前BA、SR铁氧体仍然是用量最大的永磁材料，但其许多应用正在逐渐被NDFEB类永磁材料所取代。并且，当前稀土类永磁材料的产
3、值已远远超过了铁氧体永磁材料，稀土永磁材料的生产已经发展成为了一个重大的产业。永磁材料广泛应用于现代生活之中，如家电、通讯、医疗、成分检测、工业生产等领域。永磁材料的基本功能是在不需要消耗电能的前提下，提供相对更加稳定持久的磁通量，同时永磁材料可以使器械和设备结构简单、制造成本和维修保养成本降低。永磁材料是二十一世纪最环保最节能的重要手段之一，因此其应用范围越来越广，应用量也变的越来越大。而被称为“永磁王”的NDFEB稀土永磁材料无疑更是其中的佼佼者。NDFEB永磁材料具有如下一些特点（1）磁性能高。它是当前世界上发现的磁性最强的材料中的一种，其磁性能比广泛应用的铁氧体高近10倍，比第1代、第
4、2代钐钴磁体高将近1倍；（2）价格属中下水平。用丰富廉价的铁取代紧缺而昂贵的钴制造永磁材料，使得对稀有金属钴的依赖大大减少了，大量制造和广泛应用稀土材料从而成为可能；（3）力学性能好。NDFEB永磁材料可进行切削和钴孔，这变形量对铸造/热变形稀土永磁材料的磁性和组织的影响2样一来更便于进行实际应用；（4）居里温度低，温度稳定性差，化学稳定性也表现一般，但是这一点可通过调整化学成分和采取其它措施来进行一定改善。但是尤为重要的一点是它的磁能积很高，理论值可达到528KJ/M366MGOE，目前实验室样品已经可以达到444KJ/M3558MGOE。NDFEB永磁材料与其它永磁材料相比的种种优势决定了
5、其不可动摇的地位以及优异的发展前景。它在不久的将来必将能发挥更大的作用，创造出更大的应用价值。钕铁硼磁体按生产工艺主要分为烧结钕铁硼磁体和粘结钕铁硼磁体两种，其中钕铁硼磁体的成分与烧结工艺的专利权属于日本住友特殊金属公司，钕铁硼快淬工艺及粘结磁体专利则属于美国MQI公司。过去，钕铁硼磁体产业的发展受到专利技术的限制非常严重，然而包括我国市场的非专利覆盖区还是取得了相当大的的发展进步。基于我国有着丰富的稀土原材料资源和相对更加廉价的劳动力，以及我国的稀土工业的优势和市场优势以及我国相关技术人员的快速崛起，材料生产技术、生产设备的日益完善和产品质量的不断提升，我国的稀土永磁钕铁硼产业得到进一步的持
6、续发展。同时，随着国外钕铁硼专利的失效，国外的钕铁硼制造业逐渐陷入低谷并逐步间歇性的向我国转移。此外，我国加入WTO后，我国的市场经济体制逐步完善，对外贸易和投资政策逐渐与国际市场接轨，而这些条件都将更加进一步加速这种趋势的发展。“第16届国际稀土永磁及应用大会和中国磁体工业2000年国际大会”上，国内外专家都认为，中国的钕铁硼产业在21世纪必将更加巩固和发展，21世纪全球稀土永磁钕铁硼产业的中心在中国1。目前由我国自主生产的钕铁硼磁体价格远低于世界平均价格，一方面是我国钕铁硼磁体产品品质低于世界平均水平，另一方面则是各钕铁硼企业恶性竞争压价的结果。企业的竞争取决于产品的性能和成本，而产品的性
7、能和成本取决于生产工艺与生产成本，因此烧结钕铁硼磁体的生产工艺为了顺应市场要求被动的得到了持续的优化提高。为了顺应时代要求、增强国家在世界市场的竞争力，我们有必要进一步加强对钕铁硼磁体的研究，不断提出更加优化的方法工艺以提高钕铁硼的磁性能以及材料品质，降低成本以促进稀土原磁材料产业的进一步发展。二、稀土永磁材料的制备与加工工艺提到一种被广泛应用并且有着巨大社会需求的材料，我们不得不同时将注意力放到到它的制备工艺。只有拥有巨大市场前景并且同时有着低成本高品质的批量生产工艺才能使一种产品成功的占领主流市场。NDFEB永磁材料具有优异的的磁性能以及3单轴各向异性，制造各向异性永磁体的方法有两种，传统
8、的粉末冶金法以及热变形法。热变形法包括铸造/热变形法和粉末/致密化/热变形法。其中铸造/热变形法是获得高性能磁体的重要途径也是常用的方法。铸造/热变形法一般流程是冶炼与铸锭高温退火热变形热处理机械加工与表面处理性能检测。计云萍,闫俊萍等人3在实验中，采用铸造热压变形法实验。合金的成分质量分数,为ND为306,FE为6329,B为102,DY为152,CU为122,AL为035,C为0022,O为0013。采用金属钕、工业纯铁、硼铁、纯铜、纯铝、纯镝作为原材料,在真空中频感应炉内熔炼,熔炼过程中,使用电磁搅拌,使成分更加均匀,然后将熔液浇到水冷铜模中得到25MM厚的板状铸锭,重18KG,再进行1
9、05024H的真空固溶处理,以消除铸锭组织中的FE,均匀化组织。然后采用钼丝切割机取样,得到2050MM的圆柱形试样,热压时样品加保护套。铸造/热变形法制备的钕铁硼永磁材料具有以下的独特优点工艺温度低580900工艺时间短310MIN无扩散；晶粒小粒径50150RIM抗腐蚀特性强。所以该方法被广泛应用，有非常大的实用价值。三、总结钕铁硼化合物的力学性能很差，在以钕铁硼化合物为基体的永磁材料中，ND2FE14B是主相，其体积分数约为8597，ND2FE14B金属间化合物具有复杂的晶体结构，滑移系很少，因此力学性能很差。当多晶体由高温冷却到室温时，晶粒间会产生很大的内应力。这就为热变形带来很大困难
10、。先前研究表明，热变形工艺对变形织构的形成具有重要的影响作用。其中，热变温度是关键工艺因素之一。课题选取不同的变形温度对磁体进行热变形，通过系统的研究变形温度对NDFEB合金磁体中织构形成及其取向度的影响，并考察磁体最终的磁性能。主要研究变温度对铸造/热变形稀土永磁材料的磁性和组织的影响规律。实验中通过控制单一变量法，获得不同热变形温度下ND2FE14B永磁体的变形速率标、显微组织图以及X射线衍射图像，从而可以观察到对应于不同热压温度下的磁体磁性能以及磁体晶粒织构的改变，获得一系列有规律的数据资料，为研究改进铸造/热变形法制造NDFEB合金磁体工艺科学作出贡献。主要参考文献1MTAKEZAWA
11、，KAIBA,HYASUDA,YMORIMOTO,THIDAKA,JYAMASAKI,HKATO,MYAGIEFFECTOFNDRICHPHASEONCAXISORIENTATIONOFNDFEBMELTSPUNMAGNET变形量对铸造/热变形稀土永磁材料的磁性和组织的影响4ANDITSDOMAINSTRUCTURE，JOURNALOFMAGNETISMANDMAGNETICMATERIALS2007，310257225742PANJING，LIUXINCAIMICROSTRUCTURECHARACTERISTICSOFHOTPRESSINGPRFEBCUJJOURNALOFAPPLIEDPH
12、YSICS,2003,93（10867786793计云萍，闫俊萍，王晓军，等铸造热压变形NDFEB永磁合金显微组织和织构的研究J包头钢铁学院学报，2004，23129334DHINZ,JLYUBINA,GFUCHS,ETALHOTDEFORMEDND,PRFE,COBMAGNETSFORLOWTEMPERATUREAPPLICATIONSJJOURNALOFMAGNETISMANDMAGNETICMATERIALS,2004272276E321E3225刘新才，潘晶，徐志峰，等铸造RE17FE765B5CU15REPR,ND热压及其热处理的研究J磁性材料及器件，1997，28（3）6116周寿
13、增，董清飞，史振华等铸造热压变形PR17FE765B5CU15永磁合金的组织结构与性能J北京科技大学学报，1998（20）5605637YANGLUOTHEINEXORABLERISEOFCHINASNDFEBMAGNETINDUSTRYNMAGNEWS,2008,128计云萍热变形NDFEB稀土永磁材料组织和织构的研究D内蒙古科技大学硕士学位论文，20049SCOURTAS,MGRGOIRE,XFEDERSPIEL,ETALELECTRONBACKSCATTEREDDIFFRACTIONEBSDUSEANDAPPLICATIONSINNEWESTTECHNOLOGIESDEVELOPMENTJMICROELECTRONICSRELIABILITY,2006,461530153510张鑫，闫俊萍，孙昊，等铸造热变形NDFEB永磁合金显微组织及性能的研究J包头钢铁学院学报，2004，25025311王玉峰，李文学，任慧平等热成型工艺对铸造NDFEB永磁材料显微组织的影响J包头钢铁学院学报，2005（24）24825012计云萍，任慧平，谢淼舟等热压温度及热处理对铸造热变形NDFEB永磁合金组织的影响J稀土，2008（29）202413谭春林，白书欣，张虹，等回火处理对烧结钕铁硼永磁材料组织和磁性能的影响J中国有色金属学报，2002，12（5）6466
