钕铁硼磁铁是如何制成的，制造工艺流程有哪些？

钕磁铁仍然是当今最强大和最常用的稀土永磁材料，钕磁铁按制造工艺可分为烧结钕磁铁、粘结钕磁铁和热压钕磁铁。每种形式都有其不同的磁性，因此它们的重叠应用范围较少，处于互补关系。烧结钕磁铁采用传统的粉末冶金工艺生产，在市场份额中占据绝对优势。

钕磁铁是如何制成的？

烧结钕磁体是将原材料在感应熔炼炉中在真空或惰性气氛下熔炼，然后在带材连铸机中加工并冷却形成Nd-Fe-B合金带材而制成的。合金带材被粉碎成直径为数微米的细粉，细粉随后在定向磁场中压实并烧结成致密体。然后将车身加工成特定的形状，进行表面处理和磁化。

称重

称量合格的原材料直接关系到磁体成分的准确性，原料的纯度和化学成分的稳定性是产品质量的基础。出于成本考虑，烧结钕磁铁通常选用镨-钕-镨-钕混合稀土、镧-铈-镧-铈混合稀土、镝铁-镝-铁等稀土合金作为材料。以铁合金方式添加高熔点元素硼、钼或铌。原材料表面的锈层、夹杂物、氧化物、污垢需要用微喷机去除。此外，原材料应具有合适的尺寸，以实现后续熔炼过程的效率。钕蒸气压低，化学性质活泼，稀土金属在熔化过程中存在一定程度的挥发损失和氧化损失，因此，烧结钕磁铁的称量过程应考虑添加额外的稀土金属，以保证磁铁成分的准确性。

熔炼和带材铸造

熔炼和连铸对成分、晶态和相分布至关重要，从而影响后续工艺和磁性能，原料在真空或惰性气氛下通过中低频感应熔炼加热至熔融状态。合金熔体均匀化、排气、结渣后，即可进行铸造。良好的铸锭显微组织应具有生长良好、尺寸细小的柱状晶，富Nd相应沿晶界分布。此外，铸锭微观结构应不含 α-Fe 相。 Re-Fe相图表明稀土三元合金在缓冷过程中不可避免地产生α-Fe相。 α-Fe相的室温软磁性能会严重损害磁体的磁性能，必须通过快速冷却来抑制。昭和电工株式会社为了满足抑制α-Fe相产生的急冷效果，开发了带材连铸技术，并很快成为行业内的常规技术。富Nd相的均匀分布和对α-Fe相的抑制作用可有效降低稀土总量，有利于制造高性能磁体和降低成本。

氢爆

稀土金属、合金或金属间化合物的加氢行为和氢化物的理化性质一直是稀土应用研究的重要问题。 Nd-Fe-B合金锭也表现出很强的氢化倾向，氢原子进入金属间化合物主相与富Nd晶界相之间的间隙位置，形成间隙化合物。然后原子间距离增加，晶格体积扩大。由此产生的内应力会产生晶界开裂（晶间断裂）、晶体断裂（穿晶断裂）或韧性断裂。这些爆裂伴随着噼啪声，因此被称为氢爆裂。烧结钕磁体的氢爆裂过程也称为HD过程。氢爆过程中产生的晶界裂纹和晶体断裂使Nd-Fe-B粗粉非常脆，对后续的气流粉碎工艺非常有利。除了提高气流粉碎工艺的效率外，氢爆工艺还有利于调整细粉的平均粒径。

气流磨

气流粉碎已被证明是粉末加工中最实用、最有效的解决方案。喷射研磨利用惰性气体的高速射流将粗粉加速至超音速并使粉末相互撞击，粉体加工的基本目的是寻求合适的平均粒度和粒度分布。以上特征的差异在宏观尺度上表现出不同的特征，直接影响粉末的填充、取向、压实、脱模以及烧结过程中产生的微观结构，进而敏感地影响烧结钕磁体的磁性能、机械性能、热电性能和化学稳定性。理想的显微组织是细小均匀的主相晶粒被光滑薄的附加相包围。此外，主相晶粒的易磁化方向应尽可能沿取向方向排列。空洞、大晶粒或软磁相会导致内禀矫顽力显着降低。当晶粒易磁化方向偏离取向方向时，退磁曲线的剩磁和方形度将同时降低。因此，合金应被粉碎成直径为3至5微米的单晶颗粒。