钐铁合金熔炼过程中钐挥发机制研究

发布时间：2020-11-05 16:40

　　 过渡族金属和稀土金属经一定工艺制成的具有永磁特性的合金叫做稀土永磁材料,在机械、电子、仪表和医疗等领域有着广泛的应用。第四代永磁材料Sm2Fe17Nx具有与Nd2Fe14B相当的内禀磁性能,而且具有居里温度高,热稳定性好等诸多优异特性。Sm2Fe17相的均匀稳定对钐铁氮永磁材料最终磁性能的好坏具有重大影响。Sm在熔炼过程中极易挥发,难以控制终点成分。正常情况下,钐铁合金由主相Sm2Fe17相和少量α-Fe相、富钐相组成。过多的富钐相和软磁相α-Fe都会对合金最终性能产生影响。目前并没有针对钐铁合金熔炼条件的系统研究,尚未健全钐铁合金熔炼机制。通过开展钐铁合金熔炼实验,分析了熔炼条件对钐铁合金终点成分和相组成的影响。使用TG-DTA设备,立式管式炉,真空感应炉进行实验。通过改变升温速率,保温功率,保温时间,保温功率,熔炼压力等因素,确定最佳熔炼条件。添加合金元素,均匀了合金相组成。并结合ICP-OES、SEM与XRD等检测手段,对熔炼前后钐铁合金的钐含量、相组成、微观组织等进行了分析;得到了变温条件下钐铁合金的演化行为,确定了钐补偿量,建立了最佳熔炼机制。钐铁合金最佳熔炼机制为:熔炼原料选取体积约为1cm3的钐含量24%的钐铁合金块三块,质量共计40g。加入2%纯度大于99.99%的纯钐补偿烧损。配料时将纯钐置于石英管底部,钐铁合金快置于上方。使用真空感应炉进行熔炼,熔炼前将感应炉抽真空至6.67×10-3MPa。熔炼时充入氩气保护,腔室压力为-0.025MPa。升温1min待试样沸腾后,保温60s。之后关闭感应炉电源,试样随炉冷却。冷却后将试样取出对试样表面杂质层进行打磨。将打磨后的合金试样装入试管中重复之前熔炼过程。试样反复熔炼三次。图42幅;表12个;参59篇。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TF64
【部分图文】：

第 1 章 文献综述属元素扩散并相互溶解的过程，熔炼得到的铸锭成分是的化学组成及分布情况都会对影响后续工艺流程，而这的性能上。因此需要对熔炼后的合金成分进行有效控制匀性的相关情况，为后续钐铁氮永磁体的制备提供重要有能够被证实 MgCu2型立方结构的 SmFe2相、PuNi3型结构的 Sm2Fe17相三种化合物可以稳定存在于 Sm 和 F合物都具有铁磁性，由钐铁合金中三种不同的包晶反应

第 1 章 文献综述7金属间化合物存在 Th2Zn17型和 Th2Ni17型两种 La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu 等轻稀土元素型结构存在于 R 是 Dy，Ho，Er，Tm，Yb，L化合物中；当 R 是 Y、Gd 或 Tb 时两种结构共在高温下时属于六方晶系，其晶体结构为 Th2N合物在低温区为 Th2Zn17型晶体结构，它与 Th2[12]如图 2 所示。

图 3 高真空中频感应熔炼炉Fig.3 High-vacuum induction melting furnace式管式气氛炉管式气氛炉，如图 4 所示。可达到的极限真空度700℃，可调温度范围：室温-1700℃；控温精度四周环形排列的硅钼棒。主要由控制柜和加热炉高温耐火材料，具有真空度高、升温快、节能省
【参考文献】

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本文编号：2871903