Sinterización y tratamiento térmico.
Los espacios en bruto prensados por orientación de campo magnético se sinterizan en alto vacío o en atmósfera inerte pura para alcanzar una alta densidad cercana al 95% de la densidad teórica. Los orificios magnéticos tienen una estructura cerrada, lo que garantiza la uniformidad de la densidad del flujo magnético y la estabilidad química del metal; debido al imán Las características de los imanes permanentes están estrechamente relacionadas con su microestructura metalográfica. El proceso de tratamiento térmico después de la sinterización es crucial para el ajuste del magnetismo. Sin embargo, después de todo, la temperatura de procesamiento es relativamente baja. No se puede esperar que algunas características microestructurales importantes se ajusten completamente mediante tratamiento térmico, pero deben ajustarse en El proceso de sinterización se controla cuidadosamente.
Para evitar la disminución de la coercitividad causada por el crecimiento de los granos de la fase principal, los imanes de Nd-Fe-B deben sinterizarse a una temperatura inferior a 1100 grados. La temperatura de sinterización habitual es de 1050 ~ 1080 grados y puede obtener una porosidad cercana a cero. La densidad real y el tamaño de grano están en el rango de 5~15μm; Para obtener una alta coercitividad, generalmente se requiere un tratamiento térmico de dos etapas cerca de 900 grados y 500 grados, y se requiere enfriamiento después de la sinterización y el tratamiento térmico para fijar la microestructura correspondiente. estructura. La combinación óptima de temperatura y tiempo del tratamiento térmico está estrechamente relacionada con los elementos agregados y su composición en el imán Nd-Fe-B, pero una gran cantidad de experimentos muestran que la temperatura del tratamiento térmico de primer nivel (900 grados) tiene una amplia aplicabilidad. debido al rico contenido a esta temperatura. La fase Nd está en estado líquido. Como fase límite de grano, puede reparar la superficie de los granos de la fase principal. Siempre que el tiempo no sea demasiado largo, no provocará que los granos de la fase principal crezcan demasiado ni que la fase rica en Nd se enriquezca. Este efecto no tiene nada que ver con la composición. Grande; El tratamiento térmico de la segunda etapa es crucial para el ajuste de la composición de fases y la microestructura del imán. En este rango de temperatura, ocurrirán reacciones eutécticas y la cantidad total, composición y distribución de la fase líquida están cambiando, por lo que será sensible a Afecta la fuerza coercitiva intrínseca del imán, la cuadratura de la curva de desmagnetización y la Pérdida irreversible del imán por alta temperatura.
Mecanizado
Debido a las características y limitaciones técnicas del proceso de formación de orientación del campo magnético, es difícil para los imanes sinterizados lograr directamente la forma y la precisión dimensional para aplicaciones prácticas al mismo tiempo, por lo que el procesamiento mecánico de los espacios en blanco sinterizados es inevitable. Las principales razones son:
1. Muchos imanes terminados son de tamaño pequeño y de forma compleja, y solo pueden procesarse a partir de imanes en blanco de cierta forma;
2. Incluso para imanes en blanco casi finalmente formados, debido a la baja densidad aparente y la escasa fluidez del polvo, la uniformidad de llenado del molde hembra es deficiente y es difícil evitar fluctuaciones en la forma o tamaño del imán sinterizado. blanco;
3. Debido a la diferencia obvia en la contracción de sinterización del imán en blanco de Nd-Fe-B en paralelo y perpendicular a la dirección de orientación, así como a la diferencia en la contracción de sinterización en el límite y el centro del imán en blanco, en última instancia es difícil para cumplir con los requisitos de precisión dimensional del imán terminado.
Teniendo en cuenta los costos de materia prima y mano de obra, las empresas japonesas europeas y americanas eligen en su mayoría tecnología de conformado casi neto, complementada con procesamiento mecánico posterior; Las empresas chinas producen una amplia gama de productos de imanes permanentes de tierras raras, utilizando principalmente un proceso de producción integral que combina imanes en bruto con posprocesamiento y se basa completamente en la cerámica. Y las ventajas tecnológicas del procesamiento de cristales elevan el nivel de procesamiento mecánico de los imanes permanentes de tierras raras. en el extremo. Con el aumento del costo de la materia prima y la presión de los costos laborales, la tecnología de conformado casi neto y automático se está desarrollando rápidamente en nuestro país.
Los imanes permanentes de tierras raras preparados mediante pulvimetalurgia son un producto cermet típico que es duro y quebradizo. Para materiales duros y quebradizos, las brocas de torneado, fresado, cepillado y rectificado utilizadas para el mecanizado general solo incluyen corte, taladrado y taladrado. Molido y caído. Se puede subdividir según las características básicas de la superficie de procesamiento:
El corte con cuchilla generalmente utiliza cuchillas galvanizadas con polvo de nitruro de boro cúbico o de diamante. Se seleccionan diferentes espesores de hoja y posiciones de los bordes de la hoja según la profundidad de la incisión y los requisitos de tolerancia geométrica. El borde del cortador circular interior está sostenido por la hoja y el aro circular exterior. Se puede garantizar una buena planitud durante el proceso de corte, por lo que el grosor de la hoja puede ser tan alto como {{0}}.1 mm, pero la profundidad del corte y el tamaño del imán que se corta está limitado por la diferencia. entre el diámetro interior de la pala y los diámetros interior y exterior. El filo del cortador externo flota sobre el borde exterior y la capacidad de soporte de la hoja es inferior a la del cortador interno. Por lo tanto, para garantizar el mismo nivel de tolerancia, se requiere una hoja ligeramente más gruesa, generalmente en el rango de 0.2~0,5 mm, y la pérdida de material resultante también es mayor. Para productos con lotes grandes y tamaños únicos, es muy eficaz utilizar sierras de alambre para cortar.
El corte por descarga eléctrica y el corte por láser son procesos térmicos directos que se pueden utilizar para cortar formas complejas. Sin embargo, la eficiencia de corte es relativamente baja y el costo de procesamiento es alto. Además, algunos estudios han encontrado que la superficie procesada de los imanes de NdFeB sinterizados tiene un espesor de aproximadamente el 10% debido al proceso de calentamiento. La capa rica en Nd de 15 μm reduce la estabilidad química del material.
La perforación con imán se realiza mediante brocas de diamante o láseres. Para mejorar la utilización del material, se ha desarrollado la tecnología de perforación hueca. El cilindro sólido extraído del centro de productos de mayor diámetro interior también se puede utilizar para fabricar otros productos de tamaño pequeño. Perforación con acción ultrasónica El patrón de orificios puede aliviar el daño por fragilidad, lo que resulta beneficioso para el procesamiento de imanes de alto rendimiento o alta estabilidad térmica con alta fragilidad.
Hay dos tipos de muelas abrasivas: de metal o de resina. El rectificado de perfiles crea una base de muela basada en el perfil de la superficie de rectificado, que luego se recubre con diamante o polvo BN y se modifica para cumplir con los requisitos del producto final.
El procesamiento mecánico producirá defectos en la superficie del imán, lo que afecta gravemente el rendimiento y la resistencia a la corrosión del imán. Esto es más grave para productos pequeños y delgados, por lo que es necesario repararlo eliminando o reparando la capa de defecto de la superficie.
