Sinterizzazione e trattamento termico
I pezzi grezzi pressati mediante orientamento del campo magnetico vengono sinterizzati sotto alto vuoto o pura atmosfera inerte per raggiungere un'elevata densità vicina al 95% della densità teorica. I fori magnetici hanno una struttura chiusa, garantendo l'uniformità della densità del flusso magnetico e la stabilità chimica del metallo; a causa del magnete Le caratteristiche dei magneti permanenti sono strettamente legate alla loro microstruttura metallografica. Il processo di trattamento termico dopo la sinterizzazione è fondamentale per la regolazione del magnetismo. Tuttavia, dopo tutto, la temperatura di lavorazione è relativamente bassa. Alcune importanti caratteristiche microstrutturali non possono essere completamente modificate dal trattamento termico, ma devono essere modificate nel Il processo di sinterizzazione è attentamente controllato.
Per evitare la diminuzione della coercività causata dalla crescita dei grani della fase principale, i magneti Nd-Fe-B devono essere sinterizzati ad una temperatura inferiore a 1100 gradi. La temperatura di sinterizzazione abituale è di 1050~1080 gradi e può ottenere una porosità prossima allo zero. La densità reale e la dimensione dei grani sono comprese tra 5 e 15 μm; per ottenere un'elevata coercività, è solitamente richiesto un trattamento termico a due stadi vicino a 900 gradi e 500 gradi, ed è necessaria la tempra dopo la sinterizzazione e il trattamento termico per fissare la microstruttura corrispondente. struttura. La combinazione ottimale della temperatura e del tempo del trattamento termico è strettamente correlata agli elementi aggiunti e alla loro composizione nel magnete Nd-Fe-B, ma un gran numero di esperimenti mostrano che la temperatura del trattamento termico di primo livello (900 gradi) ha un'ampia applicabilità a causa del ricco contenuto a questa temperatura. La fase Nd è allo stato liquido. Come fase al contorno del grano, può riparare la superficie dei grani della fase principale. Finché il tempo non è troppo lungo, i grani della fase principale non cresceranno troppo né la fase ricca di Nd si arricchirà. Questo effetto non ha nulla a che fare con la composizione. Grande; il trattamento termico di seconda fase è fondamentale per la regolazione della composizione di fase e della microstruttura del magnete. In questo intervallo di temperature si verificheranno reazioni eutettiche e la quantità totale, la composizione e la distribuzione della fase liquida cambieranno, quindi sarà sensibile a Influisce sulla forza coercitiva intrinseca del magnete, sull'ortogonalità della curva di smagnetizzazione e sulla perdita irreversibile del magnete dovuta alle alte temperature.
Lavorazione
A causa delle caratteristiche e dei limiti tecnici del processo di formatura dell'orientamento del campo magnetico, è difficile per i magneti sinterizzati ottenere direttamente la forma e la precisione dimensionale per applicazioni pratiche contemporaneamente, quindi la lavorazione meccanica dei pezzi grezzi sinterizzati è inevitabile. I motivi principali sono:
1. Molti magneti finiti sono di piccole dimensioni e di forma complessa e possono essere elaborati solo da magneti vuoti di una determinata forma;
2. Anche per i magneti vuoti quasi finalmente formati, a causa della bassa densità apparente e della scarsa fluidità della polvere, l'uniformità di riempimento dello stampo femmina è scarsa ed è difficile evitare fluttuazioni nella forma o nelle dimensioni del magnete sinterizzato vuoto;
3. A causa dell'ovvia differenza nel ritiro da sinterizzazione del magnete grezzo Nd-Fe-B in parallelo e perpendicolare alla direzione di orientamento, nonché della differenza nel ritiro da sinterizzazione al confine e al centro del magnete grezzo, in definitiva è difficile per soddisfare i requisiti di precisione dimensionale del magnete finito.
Considerando i costi delle materie prime e della manodopera, le aziende giapponesi, europee e americane scelgono per lo più la tecnologia di formatura quasi netta, integrata dalla successiva lavorazione meccanica; Le aziende cinesi producono una vasta gamma di prodotti a magneti permanenti di terre rare, principalmente utilizzando un processo di produzione completo che combina magneti grezzi con post-elaborazione e si basa completamente sulla ceramica. E i vantaggi tecnologici della lavorazione del cristallo portano il livello di lavorazione meccanica dei magneti permanenti di terre rare all'estremo. Con l'aumento del costo delle materie prime e della pressione sul costo della manodopera, la tecnologia di formatura quasi netta e quella di formatura automatica si stanno sviluppando rapidamente nel nostro paese.
I magneti permanenti delle terre rare preparati mediante metallurgia delle polveri sono un tipico prodotto cermet duro e fragile. Per i materiali duri e fragili, le punte di tornitura, fresatura, piallatura e rettifica utilizzate per la lavorazione generale includono solo taglio, foratura e foratura. Macinato e burattato. Può essere suddiviso in base alle caratteristiche fondamentali della superficie di lavorazione:
Il taglio con lama utilizza solitamente lame galvanizzate con polvere di diamante o nitruro di boro cubico. Diversi spessori della lama e posizioni del bordo della lama vengono selezionati in base alla profondità di incisione e ai requisiti di tolleranza geometrica. Il bordo della taglierina circolare interna è supportato dalla lama e dal telaio circolare esterno. Durante il processo di taglio è possibile garantire una buona planarità, quindi lo spessore della lama può arrivare fino a {{0}},1 mm, ma la profondità del taglio e la dimensione del magnete da tagliare sono limitate dalla differenza tra il diametro interno della lama e i diametri interno ed esterno. Il tagliente della taglierina esterna galleggia sul bordo esterno e la capacità di supporto della lama è inferiore a quella della taglierina interna. Pertanto, per garantire lo stesso livello di tolleranza, è necessaria una lama leggermente più spessa, generalmente nell'intervallo di 0,2~0,5 mm, e anche la conseguente perdita di materiale è maggiore. Per prodotti con lotti grandi e formati unici, è molto efficace l'utilizzo di seghe a filo per affettare.
Il taglio con scarica elettrica e il taglio laser sono lavorazioni termiche dirette, che possono essere utilizzate per il taglio con forme complesse. Tuttavia, l’efficienza di taglio è relativamente bassa e il costo di lavorazione è elevato. Inoltre alcuni studi hanno riscontrato che la superficie lavorata dei magneti NdFeB sinterizzati ha uno spessore di circa il 10% a causa del processo di riscaldamento. Lo strato ricco di Nd da 15μm riduce la stabilità chimica del materiale.
La perforazione magnetica si basa su trapani diamantati o laser. Per migliorare l'utilizzo del materiale, è stata sviluppata la tecnologia della perforazione cava. Il cilindro solido scavato al centro dei prodotti con diametro interno maggiore può essere utilizzato anche per realizzare altri prodotti di piccole dimensioni. Foratura con azione ultrasonica La struttura dei fori può attenuare i danni fragili, il che è vantaggioso per la lavorazione di magneti ad alte prestazioni o ad alta stabilità termica con elevata fragilità.
Esistono due tipi di mole: a base metallica o a base di resina. La rettifica del profilo crea una base della mola basata sul profilo della superficie di rettifica, che viene quindi rivestita con polvere di diamante o BN e modificata per soddisfare i requisiti del prodotto finale.
La lavorazione meccanica produrrà difetti sulla superficie del magnete, che influiranno gravemente sulle prestazioni e sulla resistenza alla corrosione del magnete. Questo è più grave per i prodotti piccoli e sottili, quindi deve essere riparato rimuovendo o riparando lo strato difettoso superficiale.
