2：17型SmCo永磁合金的時(shí)效處理工藝研究.pdf

1、2:17型SmCo永磁因其磁性能高、居里溫度高、剩磁溫度系數(shù)低、耐蝕性及熱穩(wěn)定性好而在永磁材料中具有不可替代的作用,在高溫及要求低溫度系數(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.時(shí)效工藝是提高2:17型SmCo永磁體磁性能的關(guān)鍵技術(shù).為深入研究2:17型SmCo永磁體的時(shí)效工藝與磁性能及微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系,作者通過對(duì)同一成分合金和不同成分合金的時(shí)效工藝的設(shè)計(jì),運(yùn)用掃描電鏡分析、X-射線衍射分析、透射電子顯微分析、能譜分析等現(xiàn)代分析手段,開展了大量的實(shí)驗(yàn)工作,對(duì)

2、影響磁體磁性能的時(shí)效工藝因素進(jìn)行了充分的理論分析.研究了時(shí)效處理工藝對(duì)磁體的顯微組織及磁性能的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:時(shí)效處理對(duì)同一成分合金的密度和剩磁基本沒有影響,對(duì)矯頑力和磁能積有較大影響;合金經(jīng)時(shí)效后由單相固溶體分解為1:5相和2:17相,矯頑力得到提高;時(shí)效溫度越高,胞狀組織形成得越快,而且胞狀組織的尺寸越大,合金矯頑力越高;高溫時(shí)效生成的片狀相為低溫時(shí)效時(shí)元素的遷移提供了路徑,因此通過等級(jí)時(shí)效合金的磁性能得到提高;合金在等級(jí)時(shí)效過

3、程中,冷卻速度影響合金的磁性能,所研究成分的合金,等級(jí)時(shí)效的最佳冷卻速度為0.5℃/min.利用透射電子顯微鏡對(duì)制得的高矯頑力磁體的顯微組織進(jìn)行了分析,分析表明:經(jīng)時(shí)效后的高矯頑力的2:17型SmCo合金的微觀組織為胞狀組織,胞內(nèi)為菱方結(jié)構(gòu)的2:17相基體,胞壁為六方結(jié)構(gòu)的1:5相,片狀相具有2:17型六方結(jié)構(gòu),基體相與胞壁相兩相是共格的關(guān)系,片狀相位于基體的內(nèi)部;胞狀組織呈菱形,很薄的1:5H胞壁相均勻地包裹在2:17R基體相的周圍,

4、每一個(gè)2:17R相的顆粒被1:5H相的薄層包圍著,各個(gè)胞彼此是孤立的,合金的這種均勻完整的胞狀顯微組織是合金獲得高矯頑力的必要條件;胞狀組織的尺寸大小和各元素在各相中的分布是決定矯頑力大小的關(guān)鍵因素.最后研究了Cu、Zr兩種成分對(duì)時(shí)效工藝的影響,結(jié)果表明:Cu含量高的合金達(dá)到矯頑力最大值所需的時(shí)效時(shí)間短;在一級(jí)等溫時(shí)效中,Zr含量高的合金的矯頑力對(duì)時(shí)效時(shí)間不是很敏感,而在兩級(jí)時(shí)效中Zr含量高的合金對(duì)時(shí)效時(shí)間很敏感.Zr含量高的合金在第一