變形溫度對鑄造熱變形釹鐵硼永磁材料磁織構(gòu)的影響【文獻綜述】

1、文獻綜述文獻綜述應(yīng)用化學(xué)應(yīng)用化學(xué)變形溫度對鑄造熱變形釹鐵硼永磁材料磁織構(gòu)的影響一、一、稀土永磁材料的發(fā)展及現(xiàn)狀稀土永磁材料的發(fā)展及現(xiàn)狀永磁材料（硬磁材料）作為當(dāng)今時代主流的磁性材料，為社會的發(fā)展進步做出了巨大的貢獻。從永磁材料的發(fā)展歷史來看，十九世紀末使用的碳鋼，磁能積（BH）max還不足1MGOe(兆高奧)，而目前國外批量生產(chǎn)的NdFeB永磁材料，磁能積已達50MGOe以上。這一個世紀以來，材料的剩磁（Br）提高甚小，磁能積之所以能提

2、高主要要歸功于矯頑力Hc的提高。而矯頑力的提高，主要得益于我們對其本質(zhì)認識的加深、高磁晶各向異性化合物的發(fā)現(xiàn)以及制備技術(shù)的進步。二十世紀初，人們主要使用的是碳鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼作為永磁材料。二十世紀三十年代末，AlNiCo永磁材料開發(fā)成功，才使永磁材料的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。五十年代，鋇鐵氧體的出現(xiàn)，既降低了永磁體的制作成本，又將永磁材料的應(yīng)用范圍拓寬到了高頻領(lǐng)域。時間到了到六十年代，稀土鈷永磁材料的出現(xiàn)為永磁體的應(yīng)用開辟了一個新時代。

3、1967年，美國Dayton大學(xué)的Strnat等，用粉末粘結(jié)法成功地制成SmCo5永磁體，標(biāo)志著稀土永磁時代的到來。迄今為止，稀土永磁已經(jīng)歷第一代SmCo5永磁材料，第二代沉淀硬化型Sm2Co17永磁材料，一直發(fā)展到第三代NdFeB永磁材料。目前Ba、Sr鐵氧體仍然是用量最大的永磁材料，但其許多應(yīng)用正在逐漸被NdFeB類永磁材料所取代。并且，當(dāng)前稀土類永磁材料的產(chǎn)值已遠遠超過了鐵氧體永磁材料，稀土永磁材料的生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)展成為了一個重大的產(chǎn)

4、業(yè)。永磁材料廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活之中，如家電、通訊、醫(yī)療、成分檢測、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。永磁材料的基本功能是在不需要消耗電能的前提下，提供相對更加穩(wěn)定持久的磁通量，同時永磁材料可以使器械和設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、制造成本和維修保養(yǎng)成本降低。永磁材料是二十一世紀最環(huán)保最節(jié)能的重要手段之一，因此其應(yīng)用范圍越來越廣，應(yīng)用量也變的越來越大。而被稱為“永磁王”的NdFeB稀土永磁材料無疑更是其中的佼佼者。NdFeB永磁材料具有如下一些特點：（1）磁性能高。它是當(dāng)

5、前世界上發(fā)現(xiàn)的磁性最強的材料中的一種，其磁性能比廣泛應(yīng)用的鐵氧體高近10倍，比第1代、第2代釤鈷磁體高將近1倍；（2）價格屬中下水平。用豐富廉價的鐵取代緊缺而昂貴的鈷制造永磁材料，使得對稀有金屬鈷的依賴大大減少了，大量制造和廣泛應(yīng)用稀土材料從而成為可能；（3）力學(xué)性能好。NdFeB永磁材料可進行切削和鈷孔，這樣一來更便于進行變形量對鑄造熱變形稀土永磁材料的磁性和組織的影響2種，傳統(tǒng)的粉末冶金法以及熱變形法。熱變形法包括鑄造熱變形法和粉末

6、致密化熱變形法。其中鑄造熱變形法是獲得高性能磁體的重要途徑也是常用的方法。鑄造熱變形法一般流程是：冶煉與鑄錠→高溫退火→熱變形→熱處理→機械加工與表面處理→性能檢測。計云萍閆俊萍等人[3]在實驗中，采用鑄造熱壓變形法實驗。合金的成分(質(zhì)量分數(shù)%)為：Nd為30.6Fe為63.29B為1.02Dy為1.52Cu為1.22Al為0.35C為0.022O為0.013。采用金屬釹、工業(yè)純鐵、硼鐵、純銅、純鋁、純鏑作為原材料在真空中頻感應(yīng)爐內(nèi)熔煉

7、熔煉過程中使用電磁攪拌使成分更加均勻然后將熔液澆到水冷銅模中得到25mm厚的板狀鑄錠重18kg再進行1050℃24h的真空固溶處理以消除鑄錠組織中的αFe均勻化組織。然后采用鉬絲切割機取樣得到2050mm的圓柱形試樣熱壓時樣品加保護套。鑄造熱變形法制備的釹鐵硼永磁材料具有以下的獨特優(yōu)點：①工藝溫度低(580~900℃)：②工藝時間短(3~10min)：⑨無擴散；④晶粒小(粒徑50~150rim)：⑤抗腐蝕特性強。所以該方法被廣泛應(yīng)用，有

8、非常大的實用價值。三、總結(jié)三、總結(jié)釹鐵硼化合物的力學(xué)性能很差，在以釹鐵硼化合物為基體的永磁材料中，Nd2Fe14B是主相，其體積分數(shù)約為85%～97%，Nd2Fe14B金屬間化合物具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)，滑移系很少，因此力學(xué)性能很差。當(dāng)多晶體由高溫冷卻到室溫時，晶粒間會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。這就為熱變形帶來很大困難。先前研究表明，熱變形工藝對變形織構(gòu)的形成具有重要的影響作用。其中，熱變溫度是關(guān)鍵工藝因素之一。課題選取不同的變形溫度對磁體進行熱變

9、形，通過系統(tǒng)的研究變形溫度對NdFeB合金磁體中織構(gòu)形成及其取向度的影響，并考察磁體最終的磁性能。主要研究變溫度對鑄造熱變形稀土永磁材料的磁性和組織的影響規(guī)律。實驗中通過控制單一變量法，獲得不同熱變形溫度下Nd2Fe14B永磁體的變形速率標(biāo)、顯微組織圖以及X射線衍射圖像，從而可以觀察到對應(yīng)于不同熱壓溫度下的磁體磁性能以及磁體晶?？棙?gòu)的改變，獲得一系列有規(guī)律的數(shù)據(jù)資料，為研究改進鑄造熱變形法制造NdFeB合金磁體工藝科學(xué)作出貢獻。主要參考