Vol.15 No.1 合金元素对Sm,(Fe,M)1,N,磁性的影响 ·111· 表2不同钐含量合金中Sm,Fe1,相对量 Table 2 The volume fraction of the Sm2Fe?phase in the alloys with different Sm content Sm,Fe?相相对含量，% 合金 成分 钟态 浮火态 90A Sm2i5Fe? 33.8 65.0 90B SmiaFe7 78.8 93.8 90C SmFe 67.0 5.8 由此看出，钐含量对制造单相样品至关重要。另外，铸锭的均匀化退火可使生成 Sm2Fe1,的包晶反应进行得更充分。Sm2Fe1,的体积百分比也会提高。比较表1和表2可 见，获得单相样品是获得高矫顽力的Sm2FeNx化合物的先决条件， 2.2合金元素M(M=Cr、Mn、V、Co、Zr、Si、Ga)部分取代Fe对Sm(Fe1-xM)1zN磁 性能的影响 Cr含量对Sm2(Fe1-Cr)1N,磁性能的影响如表3所示。可见，当在13532kA'm 磁场下测量时，可以近似地看作饱和值。当x=0,Sm,Fe1N.化合物粉未的170=130.68 ×7.8k.A/m,o,=77.3×7.8kA/m,iHc=【274kA/m。若按Sm:Fe1zNx的密度 d=7.8g/cm3计算，各向同性致密的Sm2FeN:磁体的饱和内禀磁感应强度 4Ms=1.3T,剩余磁感应强度4。Mr=0.77T,ic=1274kA/m。如果做成各向异性磁 体，并假定取向度达到0.95时，估称其理论磁能积可达到310.4kJ/m°。当x=0.05时， Smz(Fe0.g5Cra.0s)17N,磁粉的磁性能为o130=128×7.8kA/miHc=1592kA/m(x=0时 的1274kA/m增至x=0.05时的1591.4kA/m),假定其密度仍近似认为是7.8g/cm3。 则各向同性Sm,(Feo.9sCr0.os)17N,致密磁体的磁性能为4Ms=1.27T,4πMr=0.71T, iHc=1592kA/m.说明随Cr含量的增加，磁体的矫顽力可达1274A/m,4。Ms稍有 降低。当Cr含量为0.05-0.10时，Sm(Fe1-xCr1N,粉末的2m具有极大值，说明它的 单相性较好，可获得较大的磁能积。X射线也证明，当x=0.05-0.10时，样品中的a-Fe 含量较低。说明添加少量Cr,有利于Sm,Fe1Nx化合物的稳定化，这和Cr与N有较强 的亲合能力有关。原来设想添加铬有利于提高N在Sm,FeN,化合物中的溶解度，但X 射线分析表明氮化后Sm2Fe1N,化合物相对于氮化前体积增加6.1%，而x=0.05时， Sm2(Fe.35Cr0.os1,N,氮化后其体积也仅增加6.3%.说明添加铬与不添加铬其吸氨量变化 不大。 由表3还可以看出，测量场对Sm2(Fe1-M,)17N,化合物粉未压结体性能有重要的影 响。例如Sm2FejNy化合物的粉末经3T脉冲场充磁后，在1114.4kA/m下测量，其矫 顽力仅有788kA/m,而在17T脉冲场中达到了1274kA/m提高了近60%，同时Br也 提高。说明测量场应大于13532kA/m(17.0T)才可能测量出其真正的矫顽力。 锆含量对Sm,(Fe1-Zr)1N,化合物粉末的矫顽力的影响如图1所示，它与C:对 Sm(Fe1-xM17N,的磁性能有相同的影响，当Zr含量较低时，如x=0.083~0.017时， 化合物的矫顽力有所提高，所不同的是Zr含量大于0.017时，Sm(F©：-M1zN,化合物 粉末的矫顽力有显著降低，其原因有待于进一步分析。合金元素对 任， ， ， 磁性的影响 表 不同衫含里合金 中 ， 相对里 打。 盯 一， 合 金 成分 相 相对含量 ， ， 么乃 气 丝吕 退火态 由此 看 出 ， 衫 含 量 对 制 造单 相 样 品 至关 重 要 。 另外 ， 铸 锭 的 均 匀 化 退 火 可 使 生 成 处 ， 的包 晶反 应进 行 得更 充分 。 、 的 体 积百分 比 也 会提高 。 比较 表 和 表 之可 见 ， 获得单相 样 品是获 得 高矫顽 力的 二 化合物 的 先决条件 。 合金元 素 、 、 、 、 、 、 部分 取 代 对 卜 一 磁 性 能的影 响 含量 对 一 ， 少 滋 性 能 的 影 响 如 表 所 示 。 可 见 ， 当在 磁 场 下 测量 时 ， 可 以 近 似地看 作饱 和值 。 当 二 ， 二 化 合物粉末 的 二 。 火 ， 。 ， 二 。 若 按 挤 二 的 密 度 二 计 算 ， 各 向 同 性 致 密 的 ， 二 磁 体 的 饱 和 内 察 磁 感 应 强 度 棍 二 ， 剩 余 磁 感应 强 度 坑 二 ， 。 如 果 做 成 各 向异性 磁 体 ， 并假 定 取 向度达 到 时 ， 估 称 其 理 论 磁 能 积可 达到 ，。 当 、 二 时 ， 。 月， 。 刀 ， 。 磁粉的 磁性能 为 ， 。 二 时 的 增 至 时 的 ， ， 假 定 其密 度 仍 近 似 认 为 是 爪，。 则 各 向 同 性 。二 、 ， 致 密 磁 体 的 磁 性 能 为 二万 二 ， 二 尬 二 丁 ， 说 明随 含量 的 增加 ， 磁体 的 矫 顽 力 可 达 ， ， 气 稍 有 降低 。 当 含量 为 一 时 ， “ ，一 ， ， 粉末的 具 有 极大 值 ， 说 明 它 的 单相性较好 ， 可 获 得较大 的 磁能 积 。 射 线 也证明 ， 当 二 一 时 ， 样品 中的 一 含量较低 。 说 明添加 少量 ， 有利 于 、 二 化 合 物 的稳定化 ， 这 和 与 有较 强 的亲合 能 力有关 。 原 来设想添加铬 有 利于提 高 在 北合物 中的溶 解度 ， 但 射线 分 析表 明氮 化 后 ， 北合 物 相 对 于 氮 化 前 体 积 增加 ， 而 厂 时 ， ， 氮化后 其体 积 也 仅增加 ， 说 明添加 铬 与不 添加 铬 其吸氮量变 化 不大 。 由表 还 可 以看 出 ， 测 量 场 对 “ 、 一 二 ， 化 合物粉 末 压结体性 能有重 要的 影 响 。 例如 卿 化 合物的粉 末经 脉 冲场充磁后 ， 在 下 测量 ， 其 矫 顽 力仅 有 ， 而在 脉 冲 场 中达 到 了 提 高 了近 ， 同时 也 提高 。 说 明测量场应大 于 才可 能测量 出其真正的矫顽 力 。 错 含 量 对 ，二 ， ， 化 合 物 粉 末 的 矫 顽 力 的 影 响如 图 所 示 ， 它 与 对 ，一 ， 的 磁 性 能 有 相 同的 影 响 ， 当 含量 较 低 时 ， 如 二 一 时 ， 化合物的矫顽 力有所提 高 ， 所不 同 的 是 含量 大 于 时 ， 一 ， ， 化合 物 粉末的 矫顽力有显著降低 ， 其原因有待于进一步分析