Sintern und Wärmebehandlung
Die durch Magnetfeldorientierung gepressten Rohlinge werden unter Hochvakuum oder reiner Inertatmosphäre gesintert, um eine hohe Dichte von nahezu 95 % der theoretischen Dichte zu erreichen. Die Magnetlöcher haben eine geschlossene Struktur, die die Gleichmäßigkeit der magnetischen Flussdichte und die chemische Stabilität des Metalls gewährleistet; wegen des Magneten Die Eigenschaften von Permanentmagneten hängen eng mit ihrer metallografischen Mikrostruktur zusammen. Der Wärmebehandlungsprozess nach dem Sintern ist entscheidend für die Einstellung des Magnetismus. Allerdings ist die Verarbeitungstemperatur relativ niedrig. Es kann nicht erwartet werden, dass einige wichtige mikrostrukturelle Eigenschaften vollständig durch Wärmebehandlung angepasst werden, sondern müssen angepasst werden. Der Sinterprozess wird sorgfältig kontrolliert.
Um die durch das Wachstum der Hauptphasenkörner verursachte Abnahme der Koerzitivfeldstärke zu vermeiden, müssen Nd-Fe-B-Magnete bei einer Temperatur von weniger als 1100 Grad gesintert werden. Die übliche Sintertemperatur beträgt 1050–1080 Grad und kann eine Porosität nahe Null erreichen. Die tatsächliche Dichte und Korngröße liegen im Bereich von 5 bis 15 μm; Um eine hohe Koerzitivfeldstärke zu erreichen, ist normalerweise eine zweistufige Wärmebehandlung bei etwa 900 Grad und 500 Grad erforderlich, und nach dem Sintern und der Wärmebehandlung ist ein Abschrecken erforderlich, um die entsprechende Mikrostruktur zu fixieren. Struktur. Die optimale Kombination aus Wärmebehandlungstemperatur und -zeit hängt eng mit den hinzugefügten Elementen und ihrer Zusammensetzung im Nd-Fe-B-Magneten zusammen. Eine große Anzahl von Experimenten zeigt jedoch, dass die Wärmebehandlungstemperatur der ersten Stufe (900 Grad) eine breite Anwendbarkeit hat wegen des reichen Gehalts bei dieser Temperatur. Die Nd-Phase liegt in flüssigem Zustand vor. Als Korngrenzenphase kann es die Oberfläche der Hauptphasenkörner reparieren. Solange die Zeit nicht zu lang ist, führt dies nicht dazu, dass die Hauptphasenkörner zu stark wachsen oder die Nd-reiche Phase angereichert wird. Dieser Effekt hat nichts mit der Zusammensetzung zu tun. Groß; Die Wärmebehandlung der zweiten Stufe ist entscheidend für die Anpassung der Phasenzusammensetzung und Mikrostruktur des Magneten. In diesem Temperaturbereich treten eutektische Reaktionen auf und die Gesamtmenge, Zusammensetzung und Verteilung der flüssigen Phase ändern sich, sodass sie empfindlich auf die intrinsische Koerzitivkraft des Magneten, die Rechtwinkligkeit der Entmagnetisierungskurve usw. reagiert Irreversibler Verlust des Magneten durch hohe Temperaturen.
Bearbeitung
Aufgrund der Eigenschaften und technischen Einschränkungen des Prozesses zur Bildung der Magnetfeldorientierung ist es für gesinterte Magnete schwierig, die Form- und Maßgenauigkeit für praktische Anwendungen gleichzeitig direkt zu erreichen, sodass eine mechanische Bearbeitung der gesinterten Rohlinge unvermeidlich ist. Die Hauptgründe sind:
1. Viele fertige Magnete sind klein und komplex geformt und können nur aus leeren Magneten einer bestimmten Form verarbeitet werden;
2. Aufgrund der geringen Schüttdichte und der schlechten Fließfähigkeit des Pulvers ist selbst bei nahezu fertig geformten Magnetrohlingen die Füllgleichmäßigkeit der Matrize schlecht und es ist schwierig, Schwankungen in der Form oder Größe des gesinterten Magneten zu vermeiden leer;
3. Aufgrund des offensichtlichen Unterschieds in der Sinterschrumpfung des Nd-Fe-B-Rohlingmagneten parallel und senkrecht zur Orientierungsrichtung sowie des Unterschieds in der Sinterschrumpfung an der Grenze und in der Mitte des Rohlingsmagneten ist es letztendlich schwierig um die Maßhaltigkeitsanforderungen des fertigen Magneten zu erfüllen.
Unter Berücksichtigung der Rohstoff- und Arbeitskosten entscheiden sich japanische, europäische und amerikanische Unternehmen meist für die endkonturnahe Umformtechnologie, ergänzt durch anschließende mechanische Bearbeitung; Chinesische Unternehmen produzieren eine breite Palette von Permanentmagnetprodukten aus seltenen Erden, hauptsächlich unter Verwendung eines umfassenden Produktionsprozesses, der Rohmagnete mit Nachbearbeitung kombiniert und vollständig auf Keramik zurückgreift. Die technologischen Vorteile der Kristallverarbeitung bringen das mechanische Verarbeitungsniveau von Permanentmagneten aus seltenen Erden mit sich bis zum Äußersten. Angesichts des Anstiegs der Rohstoffkosten und des Arbeitskostendrucks entwickeln sich in unserem Land die Technologien zur endkonturnahen Umformung und automatischen Umformung rasant weiter.
Durch Pulvermetallurgie hergestellte Seltenerd-Permanentmagnete sind ein typisches Cermet-Produkt, das hart und spröde ist. Bei harten und spröden Materialien umfassen die für die allgemeine Bearbeitung verwendeten Dreh-, Fräs-, Hobel- und Schleifbohrer nur Schneiden, Bohren und Bohren. Gemahlen und getrommelt. Es lässt sich nach den grundlegenden Eigenschaften der Bearbeitungsfläche unterteilen:
Beim Klingenschneiden werden üblicherweise Diamant- oder kubische Bornitrid-Pulver-galvanisierte Klingen verwendet. Je nach Einschnitttiefe und geometrischen Toleranzanforderungen werden unterschiedliche Klingenstärken und Klingenkantenpositionen ausgewählt. Die Kante des inneren Kreisschneiders wird von der Klinge und dem äußeren Kreisring getragen. Während des Schneidvorgangs kann eine gute Ebenheit gewährleistet werden, sodass die Klingendicke bis zu {{0}},1 mm betragen kann, die Schnitttiefe und die Größe des zu schneidenden Magneten sind jedoch durch den Unterschied begrenzt zwischen dem Innendurchmesser der Klinge und dem Innen- und Außendurchmesser. Die Schneidkante des Außenschneiders schwimmt auf der Außenkante und die Klingenstützfähigkeit ist schlechter als die des Innenschneiders. Um das gleiche Toleranzniveau zu gewährleisten, ist daher eine etwas dickere Klinge erforderlich, im Allgemeinen im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm, und der daraus resultierende Materialverlust ist ebenfalls größer. Bei Produkten mit großen Chargen und Einzelgrößen ist es sehr effizient, Seilsägen zum Schneiden zu verwenden.
Funkenerosionsschneiden und Laserschneiden sind direkte thermische Verfahren, die zum Schneiden komplexer Formen eingesetzt werden können. Allerdings ist die Schneideffizienz relativ gering und die Verarbeitungskosten hoch. Darüber hinaus haben einige Studien ergeben, dass die bearbeitete Oberfläche von gesinterten NdFeB-Magneten aufgrund des Erhitzungsprozesses eine Dicke von etwa 10 % aufweist. Die 15 μm dicke Nd-reiche Schicht verringert die chemische Stabilität des Materials.
Beim Magnetbohren kommen Diamantbohrer oder Laser zum Einsatz. Um die Materialausnutzung zu verbessern, wurde die Technologie des Hohlbohrens entwickelt. Der aus der Mitte von Produkten mit größerem Innendurchmesser ausgegrabene massive Zylinder kann auch zur Herstellung anderer kleiner Produkte verwendet werden. Bohren mit Ultraschalleinwirkung Durch das Lochbild können Sprödschäden gemildert werden, was der Verarbeitung von Hochleistungs- oder thermisch stabilen Magneten mit hoher Sprödigkeit zugute kommt.
Es gibt zwei Arten von Schleifscheiben: auf Metallbasis oder auf Harzbasis. Beim Profilschleifen wird auf Basis des Schleifflächenprofils eine Schleifscheibenbasis hergestellt, die dann mit Diamant- oder BN-Pulver beschichtet und an die Anforderungen des Endprodukts angepasst wird.
Durch die mechanische Bearbeitung entstehen Defekte auf der Oberfläche des Magneten, die die Leistung und Korrosionsbeständigkeit des Magneten erheblich beeinträchtigen. Dies ist bei kleinen und dünnen Produkten schwerwiegender und muss daher durch Entfernen oder Reparieren der Oberflächenfehlerschicht behoben werden.
