高溫2：17型SmCo永磁體的合金成分和燒結(jié)與時效工藝研究.pdf

1、隨著新一代飛行器發(fā)動機的發(fā)展，該系統(tǒng)對工作溫度大于400℃的高溫磁體提出了更新的要求。居里溫度高、溫度系數(shù)低、耐腐蝕性及熱穩(wěn)定性好的2:17型SmCo永磁體成為了首選材料。為了研究高溫2:17型SmCo永磁體的成分和燒結(jié)與時效工藝對磁性能及顯微組織的影響，作者按照高溫2:17型SmCo永磁體的成分設(shè)計原則，對Sm(Co<,bal>Fe<,0.1>Cu<,0.16>Zr<,0.04>)6.7磁體進行了燒結(jié)與時效工藝研究，并對合金成分與磁性

2、能的關(guān)系進行了研究。同時運用掃描電鏡(SEM)分析、能譜分析、X射線衍射分析、電子探針光譜分析和磁力顯微鏡(MFM)分析等現(xiàn)代分析手段，開展了大量的實驗工作及理論分析。 對Sm(Co<,bal>Fe<,0.1>Cu<0.16>Zr<,0.04>)6.7磁體的燒結(jié)與時效工藝研究結(jié)果表明：在1190℃預(yù)燒結(jié)40min、1200℃氬氣保護燒結(jié)1h、1185℃固溶處理2h、850℃時效10h再經(jīng)慢冷至400℃保溫10h的磁體有較好的磁性

3、能，內(nèi)稟矯頑力(H<,ci>)達1931kA／m。剩磁(B<,r>)與密度(ρ)隨預(yù)燒結(jié)溫度的增加而增加；H<,ci>與最大磁能積((BH)<,max>)隨預(yù)燒結(jié)溫度的增加而線性增加，尤其是在高溫階段。燒結(jié)溫度在1190～1200℃之間時，B<,r>與ρ隨燒結(jié)溫度變化很小，但溫度大于1200℃時，B<,r>與ρ急劇下降；H<,ci>對燒結(jié)溫度非常敏感，低于或高于1200℃，H<,ci>都急劇下降；(Bh)<,max>的變化是B<,r>與

4、H<,ci>影響的綜合結(jié)果。固溶溫度在1185℃時，該磁體的磁性能較好；850℃時效3h與10h，磁性能變化不大。 研究了成分對磁體的顯微組織及磁性能的影響。結(jié)果表明：z值較小(Sm含量較高)的磁體有較多的1:5相，室溫的B<,r>、H<,ci>，與(BH)<,max>都較低些，但方形度(K)較好，因此適當(dāng)減小z值有利于提高高溫磁性能。Cu含量的增加使1:5相的疇壁能(γ<,1:5>)減少，2:17相與1:5相的疇壁能差(△<,

5、γ>)增加，從而使矯頑力增加，但Cu含量太高，如果不同時增加Sm含量，將導(dǎo)致B<,r>與(BH)<,max>急劇下降。z值較低，同時Cu含量又較高的Sm(CO<,bal>Fe<,0.1>Cu<,0.16>Zr<,0.04>)<,6.7>磁體具有最佳室溫磁性能與方形度；SEM觀察表明該磁體的晶粒均勻細(xì)小且基本沒有孔洞，晶界析出物均勻平滑地沿晶粒邊界析出且不成大塊聚集；MFM觀察表明，該磁體的顯微組織呈明顯的胞狀結(jié)構(gòu)，磁疇結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為波紋疇結(jié)