D0I:10.13374/j.issnl001-053x.1987.s3.142 高矫颃力Nd-Fe-B永磁体的研究 北京钢铁学院材料亲 (1983-1984) 永磁合金在电讯、电声器件、仪器仪表和机电产品中起着重要的作用。我国日前应 用的永磁合金以A1Nio为主，这种合金中含约24%的：o,其最大磁能积为4~5MGO。 我国每年用于生产永磁合金消耗的Co约为200300吨。六十年代以后发展起来的Sm-C0 永磁体性能优异，最大磁能积可达15~30MGOe,我国近年来Sm-Co类永磁体年产量为 20~30吨，每年消耗Co10~15吨。由于Sm-Co永磁休的主要成分是稀缺的Co和昂贵的Sm, 导致其造价颇高，使其发展和应用受到了一定的限制。 北京钢铁学院于l983年开始进行高矫顽力Nd-Fe-B永磁体的研究，模索出了获得 最佳磁性的成分及工艺制度。所研制的Nd-Fe-B永磁体的性能达到：内桌矫顽力mHc> 15kOe,剩余磁化度=13kG,最大磁能积=40MGOe。小批量试制产品的性能达到：内 禀矫顽力mHc>8k0e、剩于磁化强度=10.5~12.5kG,最大磁能积=25~37MG0e, 这一性能指标达到了国际上的先进水平。 目前这种新型永磁体已成功地使用在新型电子仪表上，填补了国内的一一项空白。应 用于激光雷达中电机测速装置，使测量精度提高了一·个数量级。国外在传感器，微电机 和薄型扬声器等的试用中也都取得较好的效果。 新型Nd-F©-B永磁体性能优异，成本较低。发展这种材料，对于合理利用我国的稀 土资源，节约战略物资一钴，促进永磁器件、仪器仪表、电子计算机辅助设备，磁力机 械，微电机等的小型化、轻量化。提高灵敏度和效率，进而节约能源具有重要意义。如 能用这种材料取代-一半A1Ni、o及Sm一Co磁体，则每年可为国家节约100多吨估价值1000 多万元，其经济效益和社会效益是显著的。 此项成果于1984年11月通过了机械工业部组织的技术鉴定。 锰铝碳永磁合金研究 山东省治金研究所 北京钢铁学院材料亲 武汉治金研究所 (1982-1984) 本课题是山东省科委1981年向山东省冶金研究所下达的研究任务。1982年开始由我 院等单位共同承担锰铝碳永磁合金的治炼，热处理和挤压工艺。通过多种工艺方案的研 究，使此永磁合金体达到了要求指标，1984年6月完成了扬声器的应用试验。f于1984 年7月通过了山东科委组织的技术鉴定，鉴定委员会认为： 111
高矫顽力 一 一 永磁体的研究 北 京钢 铁 学院材料 系 一 永磁合 金在电讯 、 电声 器件 、 仪 器 仪 表和 机电产品 中起 着重 要 的作 用 。 我 国 目前应 用 的 永磁合 金 以 泊 为主 ， 这种合 金 中含约 的 。 ， 其最 大 磁 能积 为 。 我 国每年用于生 产永磁合 金 消耗 的 。 约 为 吨 。 六 十年代 以后发 展起来的 一 。 永磁 体性能优异 ， 最 大磁 能积可达 ， 我 国近 年来 一 。 类永磁 体 年产 髦为 吨 ， 每 年消耗 吨 。 由于 一 。 永磁 体的 主 要成 分 是稀缺 的 。 和 昂 贵的 ， 导致 其造价颇 高 ， 使其 发展 和 应用受 到 了一 定 的限制 。 北京 钢 铁 学 院 于 年开 始进 行 高矫 顽 力 一 一 永磁 体的研究 ， 模索 出 了获得 最佳磁性 的成 分及 工 艺 制 度 。 所研 制 的 一 一 永磁 体 的性 能达 到 内察矫 顽力 ， 剩 余 磁化度 ， 最 大磁 能积 二 。 小 批 量试制产 品的性 能 达 到 内 票矫 顽 力 、 剩 千磁 化强 度 ， 最 大 磁能积 ， 这 一性 能指标达 到 了国际 上 的先进 水 平 。 目前这 种 新型永磁 体 已 成功 地 使 用在新 型 电子 仪 表 上 ， 填补 了国 内的一项空 白 。 应 用 于激 光雷达 中电机测 速装 置 ， 使测 量精度 提高 了一个 数量 级 。 国外 在传感 器 ， 微 电机 和薄型扬 声器 等的试 用 中也都取 得较好 的效 果 。 新型 一 一 永 磁体性能优 异 ， 成 本较低 。 发 展这 种材料 ， 对 于合 理 利用我 国 的稀 土资源 ， 节约战 略 物资一钻 ， 促进 永磁器件 、 仪器 仪 表 、 电子计 算机辅助 设 备 ， 磁 力 机 械 ， 微 电机等的小 型化 、 轻 量化 。 提 高灵 敏度和 效率 ， 进 而 节约能源 具有重 要意义 。 如 能用 这种材料 取代 一半 、 。 及 一 。 磁体 ， 则每年可 为 国家节约 多吨钻价值 。 多万元 ， 其经 济效 益 和 社会效益 是 显著的 。 此项 成果 于 年 月通 过 了机械工业 部组 织 的技术鉴 定 。 锰铝碳永磁合金研究 在，东省 冶 金 研 究 所 北 京钢 铁 学院材 料 系 武 汉 冶 金 研 究 所 一 本课题 是 山东省科委 年 向山东省 冶 金研究所 下达 的研究 任 务 。 年开 始 由我 院等 单位 共同承担锰铝碳 永磁合 金 的 冶炼 ， 热 处 理和 挤压 工艺 。 通 过 多种 工 艺方 案的研 究 ， 使此永 磁合 金 体达 到 了要求指 标 ， 年 月完 成 了扬 声 器的 应用 试验 。 少’ 于 年 月通 过了山东科委组 织 的技术鉴定 ， 鉴定委 员会 认为 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1987．s3．142
经中国计量科学研究院测试表明，所研制的锰铝碳永磁合金的各项技术指标已全面 达到了山东省科委下达的技术指标要求。所研制的锰铝碳永磁合金的磁性能指标，已接 近冶金部和国家科委下达的锰铝碳永磁合金任务中的磁性能指标(Br=5000~6000G3, BHc=2000~2500Oe,(B.H)ma.=4.0~5.0MG0e))。此工艺及达到的磁性能指标已 接近居世界领先地位的日本松下电器公司的生产水平，达到目前国内先进水平。 将研制的锰铝碳磁体成功地应用于高音扬声器中，与铝镍钴磁体相比，扬声器音响 范围扩大，磁休高度降低，体积减小，是国内首次将锰铝碳磁体应用于扬声器中，对我 国锰铝碳合金的应用研究起到了推动作用。 挤压MnAl1C永磁合金的各向异性 与矫颅力机理 北京钢铁学院材料亲 (1980一1984) MnA1C永磁合金是一种不含Co,原料价格低廉，资源丰富的永磁体。70年代中期 日本松下电器公司经过热挤压生产出磁能积为4~9MGOe的各向异性MnAl:永磁体，引 起人们的关注，但对它的各向异性和矫顽力机理还不完全清楚，研究并弄清楚合金的各 向异性和矫顽力机理，为制造高性能的各向异性MAlC永磁体提供理论依据就显得十分 必要。 机械工业部仪表局1981年向北京钢院下达了“挤压MnA1~永磁合金各向异性化与矫 顽力机理的研究”任务。要求研究：磁各向异性的机制，影响各向异性的各种工艺因 素，矫顽力的机制，品体结构与缺陷和析出相与矫顽力的关系。通过研究基本上完成了 各项研究内容。认为：成分合适的MnAIC合金经过中温挤压可获得与挤压轴平行的π相~ 轴的近似絮状织构，π相C轴在空间按指数函数分布，这个结论和国外某些工作是一致 的。并研究了挤压温度附加回火温度及时间对织构程度的影响。中温挤压获得织构的同 时，还使π相李品大大细化，品粒尺寸下降两个数量级，因而使矫顽力提高数倍。研究 了变形量，挤压温度，附加回火对晶粒度的影响。 研究工作是结合材料的工艺研究进行的，与工艺实践结果是一致的，同时也为工艺 的进一步研究提供了理论依据，对推动MnAlC合金的发展有指导意义。 本课题于1984年11月通过了机械工业部组织的技术鉴定。 112
经 中国计 最科学研究院测试表明 ， 所研制的锰铝碳 永磁 合金 的各项技术指标已全 面 达 到 了山东省科委 下达 的技术指标要 求 。 所研 制的锰 铝碳 永磁合金的 磁性 能指标 ， 已 接 近 冶 金部和 国家科委 下达 的锰铝碳永磁合 金任 务 中的磁性 能指标 二 。 。 ’ ， · 二 二 。 此工艺及达 到的磁性 能 指标 已 接近 居世界领 先地位 的 日木 松下 电器 公 司的生 产水 平 ， 达 到 目前 国内先进 水 平 。 将研 制的锰铝碳 磁体成功地 应用 于 高音扬 声器 中 ， 与铝 镍钻磁 体 相 比 ， 扬 声器 音响 范围扩大 ， 磁 体高度降低 ， 体积减 小 ， 是 国 内首次将锰铝碳 磁体应 用 于扬声 器 中 ， 对 我 国锰 铝碳 合金的 应用研究起到 了推动作用 。 挤压 永磁合金的各向异性 与矫顽 力机理 北 京钢 铁 学院材 料 系 一 永 磁合 金 是一 种不 含 。 ， 原 料价 格低 廉 ， 资源 丰富 的 永磁 体 。 年代 中期 日本 松下 电器 公 司经 过热 挤压 生产出磁 能积 为 一 的 各 向异性 宁永磁体 ， 引 起人 们 的关注 ， 但 对它 的 各 向异性和矫 顽力 机理还 不完全 清楚 ， 研究 井弄清楚合 金的 各 向异性和矫 顽力 机理 ， 为制造高性能的 各向异性 永磁 体提供 理论依据就显得十分 必 要 。 机械 工业部仪 表局 年 向北京钢 院下达 了 “ 挤压 一 永磁 合 金各 向异性化 与矫 顽力 机理的研究 ” 任 务 。 要 求研究 磁 各向异 性的 机制 ， 影响 各 向异性的 各 种 工艺因 素， 矫 顽力 的机制 ， 晶体结构与缺 陷和 析出相与矫 顽 力 的关 系 。 通 过研究基本上完成 了 各项研究 内容 。 认 为 成分合适 的 合 金经 过 中温 挤压 可获 得与挤压轴 平行 的‘ 相 轴 的近 似絮状 织构 ， 二 相 轴 在空 间按指数 函数分 布 ， 这 个结论 和 国外 某些 工 作 是 一致 的 。 并研究 了挤压 温 度附加 回火 温 度及 时间对织 构程 度 的影响 。 中温 挤压 获得织构 的 同 时 ， 还 使二 相 挛晶大 大细 化 ， 晶粒尺 寸 下降 两个数 量级 ， 因而 使矫 顽 力 提 高 数 倍 。 研究 了变形 量 ， 挤压 温 度 ， 附加 回火 对 晶粒 度 的影响 。 研究工 作 是结合材料 的工艺研究进 行 的 ， 与工艺实践结果 是一致 的 ， 同时也为工艺 的进一步研究提 供 了理论依 据 ， 对推动 合 金的 发展 有指 导意 义 。 本课题于 年 月通过了机械工 业部组织 的技术 鉴 定