NdFeB合金相的继承性及其高压成型技术研究

研究了NdFeB合金不同状态下Nd2Fe14B基体相的继承情况,结果表明:Nd2Fe14B相在铸锭中占据主要位置,且形态由于较少受到临近相的影响而更为粗大,整体呈多边形,各边也比较长,其晶粒尺寸达到了50μm左右;烧结态合金中的基体相由于其附近相的影响而不能够自由长大,晶粒尺寸一般为20μm左右;回火对Nd2Fe14B基体相的长大和形状不会有太大影响,高温回火一般在熔点较低的相如富Nd相(655℃)之上,对Nd2Fe14B基体相的表观形状有所影响,而低温回火对基体相的表观形状影响较小。研究了NdFeB合金不同状态下富Nd相的继承情况,结果表明:铸态NdFeB合金Nd2Fe14B基体相晶粒粗大,因此富Nd相沿其边沿分布而显得较小,以细长条状为主,长度可能与Nd2Fe14B基体相晶粒一致,但宽度很小;烧结态合金的富Nd相形状与Nd2Fe14B基体相晶粒之间的空隙形状基本一致;高温回火下富Nd相的形态也会有所改变,使整体微观结构显得更为饱满和完善;低温回火后合金中的富Nd相几乎完全包覆Nd2Fe14B相,界面变得平直并且光滑。研究了NdFeB合金不同状态下富B相的继承情况,结果表明:富B相在整个合金不同状态中变化不大,这种结构在铸锭态合金中即已经形成,尺寸很小,仅为数微米,一般以弥散的质点存在于晶界或者部分Nd2Fe14B四方相晶粒中;富B相的熔点达到了1090℃,因此其在两种回火态合金中均不会发生较大的变化。研究了NdFeB合金不同状态下缺陷相的继承情况,结果表明:缺陷相所占比例仅次于富Nd相,裂纹缺陷主要存在于铸锭态合金中,不会被继承;孔洞缺陷在铸锭态合金中较多,呈长条状,但是在烧结态合金中的形式完全改变,其长宽比例比较接近;烧结态、高温回火态、低温回火态合金中孔洞缺陷比例分别为5.29%、4.03%、3.14%。对比研究了N38、N38H、N38SH、N38UH型NdFeB合金相继承情况,结果表明:烧结态合金中Nd2Fe14B基体相重新组合,晶粒尺寸比铸锭态合金小,形状也更规则;后3种NdFeB合金夹杂缺陷较多,但是在回火工序中,这种缺陷会逐渐减少,其富Nd相较多,形状变化和继承规律相对较复杂。研究了NdFeB磁体制备工艺中的高压成型技术,结果表明:经过0.2GPa、1.8GPa、3.6GPa压制之后,样品的生坯密度分别为4.83g/cm3、6.16g/cm3、6.23g/cm3;磁体密度分别为7.42g/cm3、7.45g/cm3、7.48g/cm3;富Nd相含量分别为13.92%、11.42%、8.75%;与0.2GPa压制的样品相比,1.8GPa、3.6GPa压制的样品的内秉矫顽力分别提高了31.99%和28.93%、磁能积(BH)max分别提高了2.24%和11.94%,维氏硬度先增加了11.17%(1.8GPa),后又减少了7.90%(3.6GPa);压力提高孔洞缺陷数量也相应减少。