Ce磁体的力学性能及Ce对再生磁体微结构的影响

发布时间：2019-11-04 17:47

【摘要】：新型(Ce,Nd)-Fe-B磁体已经实现产业化生产和广泛应用。廉价的Ce元素替代磁体中的Nd元素,能够显著降低磁体成本,也实现了稀土资源的平衡利用。目前,关于新型铈铁硼磁体的力学性能研究,尚鲜有报道,尤其是高铈含量磁体力学性能的研究较少,其力学性能特点和断裂机制对于实际应用意义重大。此外,钕铁硼磁体的回收与循环利用也是稀土永磁可持续发展的研究热点之一。本文系统研究了铈铁硼磁体的力学性能特点、断裂机制及其微观组织结构的之间关系;通过含铈液相合金的设计和添加,成功实现了废旧磁体的低成本、高效再生制备。本文的主要研究内容如下:系统研究了铈含量对(Ce,Nd)-Fe-B磁体力学性能的影响规律。适量的铈含量能够提高磁体的抗弯强度和断裂韧性;当铈替代量为15%时达到最大值,且磁体的晶粒组织均匀细小、晶界结构更优。铈含量进一步提高,磁体的力学性能和磁性能均降低。在铈磁体断口中观察到"絮状"氧化物,其在裂纹扩展过程中会吸收一部分能量,缓解裂纹尖端的应力集中,产生强韧化作用。随着铈替代量的增加,磁体断口中出现更多的穿晶断裂。磁体再生过程中会引起稀土元素的氧化和损失,因此重新烧结时无法致密化;添加富铈液相合金,有助于再生磁体的致密化,并优化磁体的显微组织结构。通过低成本富铈液相合金的添加,成功实现再生磁体的综合性能优化。富铈液相合金添加量为5%时,1080℃烧结的再生磁体剩磁、内禀矫顽力和磁能积分别达到原磁体的98.8%、104.4%和104.2%。过高的液相合金添加,引起富稀土相的团聚和部分晶粒异常长大,降低磁体的性能。
【学位授予单位】：钢铁研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM273

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本文编号：2555762