專利名稱：永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法，屬熱處理工藝領域。
背景技術：
Fe-Cr-Co合金、Alnico合金以及Sm_Co合金由于其優(yōu)異的磁性能以及高的使用
溫度而廣泛地應用在航空、航天、國防和軍工等領域。在空天環(huán)境下服役的永磁器件， 必將受到溫度的冷熱交替變化，如何保證在溫度循環(huán)條件下磁性器件的使用穩(wěn)定性，須 經過多次冷熱循環(huán)穩(wěn)定化處理后方能投入服役，否則可能因性能不穩(wěn)定而導致器件的失 效。Fe-Cr-Co系永磁合金的宏觀磁性能，與單疇a 1相中的磁矩取向度有關。當 磁體被飽和磁化時，磁矩處于高度的取向狀態(tài)，故顯示出較高的宏觀磁性能，其磁性處 于最高狀態(tài)(即能量最高狀態(tài))，具有自發(fā)地向穩(wěn)定狀態(tài)(能量較低狀態(tài))轉變的趨勢。 因此，充磁之后磁矩必然會自發(fā)地向能量較低的狀態(tài)轉移。這意味著磁矩相對原來的磁 化方向發(fā)生某種程度的偏離，于是導致宏觀磁性的下降。溫度變化可以加速這一轉變過 程，從而導致磁性變化。這樣，以損失部分磁性為代價換取了材料磁性的相對穩(wěn)定。Alnico系永磁合金的溫度不可逆變化規(guī)律各向同性Alnico合金，只在高溫部 分(相對于常溫而言)才出現(xiàn)不可逆現(xiàn)象；各向異性Alnico合金，在高低溫部分都出現(xiàn)不 可逆現(xiàn)象，而且低溫部分退磁率比高溫部分大。柱狀晶各向異性Alnico合金的不可逆退 磁率比等軸各向異性Alnico合金的小。Alnico合金的不可逆退磁率與磁體尺寸比有關， 一般退磁率與尺寸比呈反變化關系。Alnico合金的可逆溫度系數(shù)，一般為0.02左右。其 特點是，各向異性Alnico合金的溫度系數(shù)與磁體的尺寸比有關；在0 80°C間，尺寸比 大則溫度系數(shù)也大(指絕對值而言)，在低溫區(qū)域規(guī)律不明顯。各向同性Alnico合金的 溫度系數(shù)不依賴于尺寸比。等軸晶各向異性AlniC05合金的溫度系數(shù)在高于常溫部分為負 值，在常溫及其以下為正值；柱狀晶AlniC05合金的溫度系數(shù)變化不大，在-20 +50°C 間皆為負值。柱狀晶AlnicoS合金的溫度系數(shù)也比較小。在溫度區(qū)間_196°C 500°C之 間，其穩(wěn)定性變化規(guī)律仍不清楚。Sm-Co永磁因其磁性能高、居里溫度高、剩磁溫度系數(shù)低、耐蝕性及熱穩(wěn)定性 好而在永磁材料中具有不可替代的作用，它的出現(xiàn)極大地改善了永磁材料適應工作環(huán)境 的能力，在高溫領域及要求低溫度系數(shù)領域有著廣泛的應用。改善Sm-Co磁體溫度穩(wěn)定 性的方法主要是用一些重稀土金屬元素(如Ho、Er, Dy、Gd等)部分取代輕稀土元素 Sm。這是因為輕稀土金屬化合物的磁化強度隨溫度的升高而降低，它的磁通具有負的溫 度系數(shù)。而如何優(yōu)化穩(wěn)定化處理工藝，是提高器件使用壽命的關鍵。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種永磁零件的磁性能穩(wěn)定化處理方法，以提高永磁器件 的使用穩(wěn)定性和可靠性。
本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是本發(fā)明所述的永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法是按照以下步驟實現(xiàn)的步驟一將待處理的永磁零件在500°C高溫條件下進行加熱，并在該溫度下保 持2小時；步驟二 將完成步驟一的待處理的永磁零件取出并迅速放入溫度為-196°c的液 氮中冷卻，并在該溫度下保持2小時；步驟三多次連續(xù)重復步驟一、步驟二，重復次數(shù)(循環(huán)次數(shù))為至少30次。本發(fā)明的有益效果是利用本發(fā)明所述的技術方案處理永磁零件，可使永磁零件的穩(wěn)定性和可靠性得 到了顯著提高。永磁零件的剩磁氐、矯頑力H。、最大磁能積(BH)max、膝點Hk均有較大 幅度的改善，請參見實難效果部分。本發(fā)明方法與現(xiàn)有的處理方法相比，發(fā)明取得了預 料不到的技術效果，其技術效果產生了 “量”的變化。


圖1冷熱循環(huán)過程示意圖(橫坐標t表示時間，其單位是小時h ；縱坐標T表示 溫度，其單位是攝氏度。C )；
圖2a是在溫度循環(huán)作用下第一種Fe-Cr-Co合金材料磁性能的不可逆變化率， 圖2b是在溫度循環(huán)作用下第二種Fe-Cr-Co合金材料磁性能的不可逆變化率，在 圖2a和2b中，表示剩磁、H。表示矯頑力、(BH) _表示最大磁能積、Hk表示膝點； 圖3是在溫度循環(huán)作用下兩種Alnico合金磁性能的不可逆變化率； 圖4a是Sm-Co(2:17型)合金經冷熱循環(huán)后的磁性能變化規(guī)律圖(剩磁變化率， Br/Br0)，圖4b是Sm-Co(2:17型)合金經冷熱循環(huán)后的磁性能變化規(guī)律圖(矯頑力變化 率，H/HJ，
圖4c是Sm-Co(2:17型)合金經冷熱循環(huán)后的磁性能變化規(guī)律圖(最大磁能積變 化率，(BH^yCBH)—)，
圖4d是Sm-Co(2:17型)合金經冷熱循環(huán)后的磁性能變化規(guī)律圖(膝點變化率， Hk/Hk0)。表 權利要求
1.一種永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法，其特征在于；所述方法是按照以下步驟實 現(xiàn)的步驟一將待處理的永磁零件在500°c高溫條件下進行加熱，并在該溫度下保持2小時；步驟二 將完成步驟一的待處理的永磁零件取出并迅速放入溫度為-196°C的液氮中 冷卻，并在該溫度下保持2小時；步驟三多次連續(xù)重復步驟一、步驟二，重復次數(shù)為至少30次。
2.根據(jù)要求1所述的永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法，其特征在于；在步驟一中將 待處理的永磁零件在放入充有氬氣保護氣的管式爐中進行加熱。
3.根據(jù)要求1或2所述的永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法，其特征在于；所述待處理 的永磁零件的材料為Fe-Cr-Co合金、Alnico合金或Sm-Co合金。
全文摘要
一種永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法，它涉及永磁零件磁性能穩(wěn)定化處理方法，屬熱處理工藝領域。本發(fā)明所述永磁材料為Fe-Cr-Co合金、Alnico合金以及Sm-Co合金，在高溫、低溫以及冷熱循環(huán)條件下進行穩(wěn)定化處理。技術要點步驟一將待處理的永磁零件在500℃高溫條件下進行加熱，并在該溫度下保持2小時；步驟二將完成步驟一的待處理的永磁零件取出并迅速放入溫度為-196℃的液氮中冷卻，并在該溫度下保持2小時；步驟三多次連續(xù)重復步驟一、步驟二，重復次數(shù)為至少30次。高溫最高達到500℃，低溫為-196℃，冷熱循環(huán)是高溫500℃與低溫-196℃兩個溫度點之間進行溫度循環(huán)，以達到器件對永磁零件磁性能的穩(wěn)定性指標要求。
文檔編號C21D9/00GK102021298SQ20101050973
公開日2011年4月20日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權日2010年10月18日
發(fā)明者姜建堂, 孫學銀, 徐成彥, 楊麗, 王文壽, 甄良, 邵文柱 申請人:哈爾濱工業(yè)大學