高温2∶17型SmCo永磁体的合金成分和烧结与时效工艺研究

作     者：文雪萍 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：易健宏

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：高温2:17型SmCO永磁体 烧结与时效工艺 显微组织结构 合金成分 磁性能 

摘      要：随着新一代飞行器发动机的发展,该系统对工作温度大于400℃的高温磁体提出了更新的要求。居里温度高、温度系数低、耐腐蚀性及热稳定性好的2:17型SmCo永磁体成为了首选材料。为了研究高温2:17型SmCo永磁体的成分和烧结与时效工艺对磁性能及显微组织的影响,作者按照高温2:17型SmCo永磁体的成分设计原则,对Sm(CoFeCuZr)磁体进行了烧结与时效工艺研究,并对合金成分与磁性能的关系进行了研究。同时运用扫描电镜(SEM)分析、能谱分析、X射线衍射分析、电子探针光谱分析和磁力显微镜(MFM)分析等现代分析手段,开展了大量的实验工作及理论分析。 对Sm(CoFeCuZr)磁体的烧结与时效工艺研究结果表明:在1190℃预烧结40min、1200℃氩气保护烧结1h、1185℃固溶处理2h、850℃时效10h再经慢冷至400℃保温10h的磁体有较好的磁性能,内禀矫顽力(H)达1931kA/m。剩磁(B)与密度(ρ)随预烧结温度的增加而增加;H与最大磁能积((BH))随预烧结温度的增加而线性增加,尤其是在高温阶段。烧结温度在1190～1200℃之间时,B与ρ随烧结温度变化很小,但温度大于1200℃时,B与ρ急剧下降;H对烧结温度非常敏感,低于或高于1200℃,H都急剧下降;(BH)的变化是B与H影响的综合结果。固溶温度在1185℃时,该磁体的磁性能较好;850℃时效3h与10h,磁性能变化不大。 研究了成分对磁体的显微组织及磁性能的影响。结果表明:z值较小(Sm含量较高)的磁体有较多的1:5相,室温的B、H与(BH)都较低些,但方形度(K)较好,因此适当减小z值有利于提高高温磁性能。Cu含量的增加使1:5相的畴壁能(γ1:5)减少,2:17相与1:5相的畴壁能差(△γ)增加,从而使矫顽力增加,但Cu含量太高,如果不同时增加Sm含量,将导致B与(BH)急剧下降。z值较低,同