Y、Si添加对Ce-Fe-B快淬合金成分非均质性和磁性能的影响

作者：廖雪峰; 张家胜; 余红雅; 钟喜春; 刘仲武

来源：稀土元素镧铈钇应用研究研讨会暨广东省稀土产业技术联盟成立大会, 中国广东广州, 2019-11-15.

DOI：10.26914/c.cnkihy.2019.015025

• Ce-Fe-B
• 快淬合金
• REFe_2相
• 化学非均质
• 硬磁性能

采用高丰度稀土铈Ce制备永磁体有助于大幅降低原材料成本,减少国家稀土资源浪费。Jin等[1]发现化学成分非均质性在高丰度稀土永磁体中的建立对磁性能起优化作用。但是,随着Ce含量增加,主相内禀磁性能的降低和REFe_2相消耗富稀土相在晶界处形成并聚集导致磁体磁性能降低[2,3]。近期研究发现1:2相的存在能促进Nd/Ce元素的非均质分布,降低矫顽力的损耗[4]。因此,开发高丰度磁体需要平衡富稀土相和1:2相之间的作用,以及建立化学成分非均质性。本文研究了(Ce_(1-x)Y_x)_(17)Fe_(75)Si_3B_6 (x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)合金的微观结构、化学成分和磁性能。Si用于提高Ce_(17)Fe_(78)B_6合金的矫顽力H_c和居里温度T_c,调节1:2相含量[5]。x=0-0.4时,(Ce_(1-x)Y_x)_(17)Fe_(75)Si_3B_6合金H_c轻微降低,剩磁J_r和最大磁能积(BH)_(max)升高。在(Ce_(0.5)Y_(0.5))_(17)Fe_(75)Si_3B_6合金H_c异常增大,J_r和(BH)_(max)显著升高,T_c高达547 K。合金中1:2相体积分数随Y含量增加先增后减,2:14:1相体积分数变化趋势与之反之。x<0.3时,合金中没有明显的RE-rich相,Ce/Y在2:14:1相及1:2相中略小于7/3,各晶粒化学成分均匀;x=0.5时,富Si贫Fe的富Ce相形成,2:14:1相有Ce/Y为1:1和1:2两种类型,Si部分进入2:14:1相、1:2相。通过适量的Y、Si的添加,Ce-Fe-B合金内部建立了显著的化学成分非均质性,形成了隔离主相晶粒的富稀土相,降低了去磁耦合作用,从而获得了具有优良综合磁性能的Ce-Fe-B合金。

• 单位
  华南理工大学; 材料科学与工程学院