高丰度稀土永磁体热扩渗工艺优化及重稀土扩散行为

以((La,Ce)_(0.2)(Pr,Nd)_(0.8))Fe_(bal)B商业高丰度磁体为原料,对其热扩散工艺进行研究。针对Ce、La含量较高、磁体热扩渗效果较差的问题,提出采用烧结态磁体直接进行热扩渗处理。研究表明:磁体的最佳热扩渗工艺参数为880℃×8 h+500℃×2 h,矫顽力从8.11 kOe直接提高到18.38 kOe,与时效后热扩渗磁体矫顽力相比增幅10.4%。晶粒尺寸相比时效后热扩渗磁体减少0.96μm,约14%。通过菲克第二定律计算,晶界中Dy元素对主相晶粒的扩散系数D_(1)=4.8×10^(-6)μm^(2)·s^(-1),D_(2)=1.1μm^(2)·s^(-1)。可见,Dy元素在高丰度稀土磁体中热扩渗相对较慢,形成(Nd/Ce/La/Dy)_(2)Fe_(14)B壳层需更长时间,但长时间热扩渗导致晶粒尺寸增加,含氧量增加,因此热扩渗效果较差。采用烧结态直接热扩渗工艺,合并时效和热扩渗工序,缩短工序流程,减少了磁体在高温处理的时间,避免了晶粒粗化,降低晶粒尺寸,可获得更好的微观组织结构,进而提升磁体矫顽力,对提高高丰度稀土永磁体矫顽力具有重要意义。