焼結・熱処理
磁場配向によってプレスされたブランクは、高真空または純粋な不活性雰囲気下で焼結され、理論密度の 95% に近い高密度に達します。 磁石の穴は閉じた構造になっており、磁束密度の均一性と金属の化学的安定性が確保されています。 磁石のため 永久磁石の特性は金属組織の微細構造と密接に関係しています。 磁性の調整には焼結後の熱処理工程が重要です。 しかし、やはり加工温度は比較的低い。 一部の重要な微細構造特性は、熱処理によって完全に調整することは期待できませんが、焼結プロセスは慎重に制御されます。
主相粒子の成長による保磁力の低下を避けるために、Nd-Fe-B 磁石は 1100 度未満の温度で焼結する必要があります。 通常の焼結温度は1050～1080度で、ほぼゼロの気孔率が得られます。 実際の密度と粒子サイズは5~15μmの範囲にあります。 高い保磁力を得るには、通常、900度付近と500度付近の2段階の熱処理が必要であり、対応する微細構造を固定するために焼結および熱処理後に焼き入れが必要です。 構造。 熱処理温度と時間の最適な組み合わせは、Nd-Fe-B 磁石の添加元素とその組成に密接に関係しますが、多くの実験により、第 1 レベルの熱処理温度 (900 度) が幅広い適用可能性を示しています。この温度では含有量が豊富になるためです。 Nd 相は液体状態です。 粒界相として主相粒子の表面を修復することができる。 あまり長い時間でなければ、主相粒子が過度に成長したり、Ndリッチ相が濃化したりすることはない。 この効果は構成とは何の関係もありません。 大きい; 第 2 段階の熱処理は、磁石の相組成と微細構造の調整に重要です。 この温度範囲では、共晶反応が発生し、液相の総量、組成、分布が変化するため、磁石の固有保磁力、減磁曲線の直角度、および磁化の影響を受けやすくなります。磁石の高温不可逆損失。
機械加工
焼結磁石は磁場配向形成プロセスの特性と技術的限界により、実用に耐える形状や寸法精度を一度に直接実現することが難しく、焼結ブランクの機械加工が避けられません。 主な理由は次のとおりです。
1.完成した磁石の多くはサイズが小さく、形状が複雑であり、特定の形状のブランク磁石からしか加工できません。
2. 最終的にほぼ完成したブランク磁石であっても、嵩密度が低く、粉末の流動性が悪いため、雌型への充填均一性が悪く、焼結磁石の形状や寸法のばらつきを避けることが困難です。空白;
3. Nd-Fe-B ブランク磁石の配向方向に平行と垂直での焼結収縮の明らかな違い、およびブランク磁石の境界と中心での焼結収縮の違いにより、最終的には焼結が困難になります。完成した磁石の寸法精度要件を満たすために。
原材料と人件費を考慮すると、日本の欧米企業は主にニアネットフォーミング技術を選択し、その後の機械加工で補完しています。 中国企業は、主に粗磁石と後加工を組み合わせた総合的な生産プロセスを使用し、セラミックスを最大限に活用して、幅広い希土類永久磁石製品を生産しています。また、結晶加工の技術的優位性により、希土類永久磁石の機械加工レベルがもたらされています。極限まで。 原材料コストの上昇と人件費圧力に伴い、我が国ではニアネット成形および自動成形技術が急速に発展しています。
粉末冶金法で作製された希土類永久磁石は、硬くて脆いサーメットの代表的な製品です。 硬脆性材料の場合、一般的な加工に使用される旋削、フライス、プレーニング、研削ドリルには、切断、穴あけ、穴あけのみが含まれます。 磨かれて転がる。 加工面の基本特性に応じてさらに細分化できます。
ブレード切断には通常、ダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素粉末を電気メッキしたブレードが使用されます。 切開深さと幾何公差の要件に応じて、さまざまなブレードの厚さとブレードエッジの位置が選択されます。 内側の円形カッターの刃はブレードと外側の円形フープによって支えられています。 切断工程では良好な平面度が確保できるため、刃厚は{{0}}.1mmまで可能ですが、切り込みの深さと切断される磁石のサイズはその差によって制限されます。刃の内径と内径と外径の間。 外刃は刃先が外周に浮き、内刃に比べ刃の支持能力が劣ります。 したがって、同じ公差レベルを確保するには、一般に 0.2 ～ 0.5 mm の範囲のわずかに厚いブレードが必要となり、その結果生じる材料の損失も大きくなります。 バッチ数が多く単一サイズの製品の場合、ワイヤーソーを使用してスライスするのが非常に効率的です。
放電切断やレーザー切断は直接熱加工を行うため、複雑な形状の切断も可能です。 しかし、切断効率は比較的低く、加工コストは高くなります。 また、NdFeB焼結磁石の加工面は、加熱処理により10%程度の厚さになることが研究によって判明しています。 15μm の Nd リッチ層により、材料の化学的安定性が低下します。
磁石の穴あけには、ダイヤモンド ドリルまたはレーザーが使用されます。 材料の利用率を向上させるために、中空穴あけ技術が開発されました。 大内径製品の中心からくり抜いた中実円筒は、他の小型製品にも使用できます。 超音波による穴あけ加工 穴パターンにより脆性損傷を軽減できるため、脆性の高い高性能磁石や熱安定性の高い磁石の加工に有利です。
砥石には金属系と樹脂系の2種類があります。 プロファイル研削では、研削面のプロファイルに基づいて砥石ベースを作成し、ダイヤモンドまたはBN粉末をコーティングし、最終製品の要件に合わせて修正します。
機械加工により磁石の表面に欠陥が生じ、磁石の性能や耐食性に重大な影響を与えます。 小型・薄型の製品ではより深刻な問題となるため、表面欠陥層の除去または修復による修復が必要となります。
