湯少凌，湯立群

（廣東省肇慶市技師學院，廣東 肇慶 526060）

0 引言

眾所周知，燒結NdFeB 永磁合金俗稱為“磁王”，它通常是由Nd2Fe14B 主相、富Nd 相、富B 相及其它微量元素相組成。為了獲得高綜合性能的NdFeB 永磁合金，首先是科學的配方設計及科學的生產(chǎn)工藝（包括熔煉、制粉、壓型、燒結、熱處理、磁性能測試），確保磁體Nd2Fe14B相盡量多，而磁體的氧含量盡量少。我們通過自主研發(fā)，在校辦企業(yè)大生產(chǎn)線上研制出“三高”（指高剩磁、高內稟矯頑力、高磁能積）磁性能NdFeB 永磁合金N33SH。

1 大生產(chǎn)線試驗方法

所用的合金成分以Nd15Fe77B8為基礎，加入適量的重稀土金屬Dy 和其他元素Al、Nb 等，選用Nd（99%），F(xiàn)e（98.5%～99%），B Fe 合金（Fe80B20），Dy（99%），Al（99%）為原材料，即配方設計為（NdDy）33.4B1.12Al0.2Nb1.0，其余為Fe，也就是所謂六元合金。

磁體的制備采用傳統(tǒng)的粉末冶金方法，經(jīng)熔煉、破碎、氣流磨、壓型、燒結、熱處理而成。采用金相顯微鏡觀察磁體的金相組織，磁性能測試在CL-6 永磁測量儀上進行。

必須強調指出，只有掌握好合金成分、粉末的粒度大小和熔煉、燒結、熱處理工藝的相互關系，并且適當降低磁體的含氧量，才能穩(wěn)定地生產(chǎn)出“三高”磁性能NdFeB永磁合金N33SH 產(chǎn)品。

2 大生產(chǎn)線試驗結果與討論

經(jīng)過6 個多月的大生產(chǎn)線試驗，新產(chǎn)品合格率達95%以上。N33SH 產(chǎn)品技術要求見表1，所研制的“三高”NdFeB 永磁合金的磁性能見表2、表3，磁體退磁曲線見圖1，金相組織見圖2。

表1 N33SH 產(chǎn)品技術要求（Q/DZS003-004）

表2 “三高”磁性能NdFeB 永磁合金的抽檢數(shù)據(jù)

如表2 所示，抽檢的6 件毛坯，100%達N33SH。

送檢試樣經(jīng)中國計量科學院研究院檢驗，結論為：達到了“三高”磁性能NdFeB 永磁合金N33SH 等級，其Br=1.612 T，Hcb=895 kA/m，Hcj=1 826 kA/m，（BH）max=258.1 kJ/m3。

表3 “三高”NdFeB 永磁合金的全檢數(shù)據(jù)

3 “三高”磁性能NdFeB 永磁合金應用

圖1 磁體退磁曲線圖

圖2 磁體金相組織

近年來，燒結NdFeB 永磁合金材料的市場份額飛速增長，應用領域也在不斷擴展（如電機行業(yè)、電動汽車、軍工企業(yè)等），同時對磁體的綜合性能也提出更高的要求。隨著環(huán)保意識的增強，風力發(fā)電機倍受人們的關注，有專家預測未來15 年將消耗3.6 萬t“三高”磁性能NdFeB永磁合金，用于風力發(fā)電機領域。擴展到全世界，這種合金材料的消耗量將相當驚人。

4 結論

1）通過自主創(chuàng)新，在校辦企業(yè)的大生產(chǎn)線上研發(fā)“三高”磁性能NdFeB 永磁合金N33SH 產(chǎn)品，滿足市場訂單需求，突破了科研成果難以轉化為生產(chǎn)力的瓶頸，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。

2）為了獲得“三高”磁性能NdFeB 永磁合金，在合金成分Nd15Fe77B8 基礎上加入適量的Dy、Nb 和Al，組成六元合金。

3）為了獲得“三高”磁性能NdFeB 永磁合金，對粉末和坯料的防氧化十分重要，應該適當降低磁體的含氧量。

4）只有充分掌握好合金成分、粉末的粒度大小和熔煉、燒結、熱處理工藝的相互關系，才能穩(wěn)定地生產(chǎn)出“三高”磁性能NdFeB 永磁合金。

［1］湯少凌，黃明.高磁性能NdFeB 永磁合金的研制［J］.電工合金，1994（1）：28-29.

［2］湯少凌.磁性材料及其應用［C］//第七屆全國磁性材料及應用研討會論文集，1995.

［3］羅陽.NdFeB 磁體生產(chǎn)的新技術、新設備［J］.磁性材料及器件，2006（5）：1-5.

［4］周壽增.燒結釹鐵硼稀土永磁材料與技術［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2011.