Способ изготовления постоянных магнитов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению магнитов на основе сплава. Сущность изобретения состоит в том, что в способе изготовления постоянных магнитов на основе сплава Nd-Fe-B, включающем прессование, спекание, тепловую обработку в вакууме или инертной среде, формирующей магнитную структуру сплава, шлифование, нанесение антикоррозионного оксидного покрытия, которое совмещают с тепловой обработкой, при которой формируется магнитная структура, и проводят в неорганическом расплаве, содержащем ионы-пассиваторы Cr₂O²₇^-,NO^-₃,NO^-₂, при 540-600^oC с последующим быстрым охлаждением в воде. Это позволяет упростить технологический процесс, повысить коррозионную стойкость магнитов и соответственно повысить магнитные свойства. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению магнитов на основе сплава Nd-Fe-B, и может быть применено в электротехнической, электронной промышленности и приборостроении.

Известен способ изготовления постоянных магнитов на основе сплава Nd-Fe-B, включающий прессование, спекание, тепловую обработку в вакууме или инертной среде, формирующую магнитную структуру сплава, шлифование и нанесение антикоррозионного оксидного покрытия.

Для повышения коррозионной стойкости магнитов рекомендуются электротехнические и химические покрытия - кадмирование, хромирование, никелирование, пассивирование ортофосфорной кислотой.

Недостатком данных способов является повышенная трудоемкость, недостаточная механическая прочность фосфатных покрытий, а также проникновение электролита в поры, что в последующем приводит к скрытой коррозии магнитов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ изготовления магнитов на основе сплава Nd-Fe-B, заключающийся в том, что магнитные композиции формулы R₂T₁₄B (R - основной редкоземельный элемент) прессуют, спекают, подвергают тепловой обработке в вакууме или инертной среде, формирующей магнитную структуру, и шлифуют. Поверхности магнитов покрывают алкоголятом металла и при последующем термическом разложении его получают антикоррозионное оксидное покрытие.

Недостатком известного способа является то, что вводятся две дополнительные операции: нанесение алкоголята и его термическое разложение. Кроме того, такие покрытия, как правило, имеют непрочное сцепление с основой, не проникают в поры, не пассивируют их - активность сплава под покрытием сохраняется.

Изобретение направлено на упрощение технологии изготовления магнитов, повышение коррозионной стойкости с одновременным повышением магнитных свойств.

Сущность данного изобретения заключается в том, что в способе изготовления постоянных магнитов на основе сплава Nd-Fe-B, включающем прессование, спекание, тепловую обработку в вакууме или инертной среде, формирующую магнитную структуру сплава, шлифование и нанесение антикоррозионного оскидного покрытия, тепловую обработку совмещают с операцией нанесения антикоррозионного оксидного покрытия и проводят в неорганическом расплаве, содержащем ионы - пассиваторы Cr₂O²₇^-, NO^-₃, NO^-₂ при температуре 540 - 600^oC с последующим быстрым охлаждением магнитов в воде.

В безводном расплаве солей или гидроксидов в присутствии пассиваторов поверхность магнитов переходит в пассивное состояние, в результате чего коррозионный процесс подавляется. В открытых порах и на поверхности магнита формируется плотное и достаточно прочное оксидное покрытие толщиной 5 - 10 мкм, которое защищает поверхность от коррозионного разрушения. Одновременно формируется необходимая кристаллическая структура, которая фиксируется при быстром охлаждении. Вследствие низкого температурного коэффициента расширения сплава Nd-Fe-B растрескиваний при быстром охлаждении не наблюдается. Наличие на поверхности плотной оксидной пленки предотвращает взаимодействие активных компонентов сплава с водой.

Пример. Магниты из сплава Nd-Fe-B после спекания и проведения финишных механических операций загружали в емкость с расплавом двухромовокислого калия (K₂Cr₂O₇) с температурой 560^oC. После выдержки в расплаве 45 минут магниты вынимали из расплава и погружали в холодную воду. После этого магниты промывали в теплой воде, контролировали по магнитным свойствам.

Сравнительные коррозионные испытания выполняли по следующей методике. Магниты выдерживали в термовлагокамере при 90±5^oC и относительной влажности 98 - 100% в течение 7 часов. Затем магниты охлаждали вместе с камерой, с конденсацией влаги до комнатной температуры и выдерживали при этих условиях до истечения суток. В дальнейшем цикл повторяли. Коррозионная стойкость оценивалась по времени до появления на поверхности магнитов первых точечных очагов коррозии, видимых невооруженным глазом. Магнитные свойства - остаточная индукция, коэрцитивная сила и коэрцитивная сила по намагниченности проверялись по существующим на производстве методикам. Результаты испытаний сведены в таблицу.

Реализация способа позволяет совместить операции тепловой обработки магнитов с операцией нанесения оксидного коррозионно-стойкого покрытия, повысить коррозионную стойкость магнитов и их магнитные свойства.

Формула изобретения

Способ изготовления постоянных магнитов на основе сплава Nd-Fe-B, включающий прессование, спекание, тепловую обработку в вакууме или инертной среде, формирующую магнитную структуру сплава, шлифование, нанесение антикоррозионного оксидного покрытия, отличающийся тем, что тепловую обработку совмещают с операцией нанесения антикоррозионного оксидного покрытия и проводят в неорганическом расплаве, содержащем ионы-пассиваторы Cr₂O²₇^-, NO^-₃, NO^-₂, при 540-600^oC с последующим быстрым охлаждением магнитов в воде.

РИСУНКИ

Рисунок 1