原材料
烧结钕铁硼磁钢
熔炼与速凝甩带 → 氢破碎 → 气流磨制粉 → 磁场取向成型 → 冷等静压 → 烧结与时效 → 机加工 → 表面处理 → 终检
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加工工艺
共 9 道主要加工工序,列出每道工序用到的设备与仪器、主要供应商,以及技术管控点。
- 1
熔炼与速凝甩带
钕镨、镝铽、铁、硼及添加元素经真空感应熔炼,浇到水冷铜辊上甩成薄片。
技术管控点:
- ▪合金成分 — 总稀土符合牌号(通常 29–32 wt%),B 约 0.9–1.0 wt%检验: ICP-OES;每炉
- ▪片厚与组织 — 0.2–0.4 mm;细小柱状晶,无 α-Fe 枝晶检验: 千分尺与金相;每炉
- ▪合金含氧量 — ≤ 300 ppm检验: 氧氮分析仪;每炉
- 2
氢破碎
薄片吸氢后沿晶界开裂成粗粉,随后脱氢。
⚙ 氢破炉自动化- 国际
- 待补充
- 中国大陆
- 待补充
技术管控点:
- ▪吸氢 — 吸氢至饱和(压力不再下降)检验: 压力 / 温度记录;每批
- ▪脱氢与残余氢 — 约 500–600 °C 脱氢;残余氢 ≤ 规定值检验: 氢分析仪;每批
- ▪惰性气体保护 — 转运过程容器内 O₂ ≤ 100 ppm检验: 氧分析仪;连续
- 3
气流磨制粉
粗粉在氮气中磨成细小的单晶颗粒。
⚙ 气流磨(氮气保护)自动化- 国际
- 细川阿尔派
- 中国大陆
- 待补充
技术管控点:
- ▪粒度 — D50 约 3–5 µm,分布窄(D90 / D10 约 ≤ 4)检验: 激光粒度仪;每批
- ▪含氧量 — 粉末 O ≤ 1000 ppm(低氧工艺 ≤ 600 ppm);磨内气体 O₂ ≤ 50 ppm检验: 氧氮分析仪每批;气体氧含量连续
- ▪润滑剂 / 抗氧化剂添加 — 按配方重量比检验: 称量记录;每批
- 4
磁场取向成型
在保护手套箱内,粉末在强磁场中取向并压制成毛坯。
⚙ 磁场取向成型压机自动化半自动- 国际
- 待补充
- 中国大陆
- 待补充
技术管控点:
- ▪取向磁场 — ≥ 1.5 T(通常 1.5–2.0 T)——决定 Br检验: 高斯计;每班
- ▪生坯密度 — 约 3.8–4.5 g/cm³,坯内均匀检验: 称重与尺寸;按压制周期抽检
- ▪手套箱气氛 — O₂ ≤ 50 ppm检验: 氧分析仪;连续
- 5
冷等静压
封装好的生坯进行等静压,提高并均匀密度。
⚙ 冷等静压机半自动- 国际
- 待补充
- 中国大陆
- 待补充
技术管控点:
- ▪压力与保压时间 — 约 150–250 MPa,保压约 1 min检验: 压力记录;每次循环
- ▪包装完整性 — 无破漏(接触油液会导致氧化与污染)检验: 目视;每块
- 6
烧结与时效
毛坯在约 1050–1100 °C 真空烧结,再经一级或二级时效提高矫顽力。
⚙ 磁滞回线测量仪(BH 测试仪)测试仪器半自动- 国际
- Magnet-Physik、Brockhaus
- 中国大陆
- 待补充
技术管控点:
- ▪烧结温度、时间与真空度 — 约 1050–1100 °C、3–5 h;真空 ≤ 10⁻² Pa;炉温均匀性 ±5 °C检验: 每批炉温记录;定期炉温均匀性测试
- ▪烧结密度 — ≥ 7.5 g/cm³检验: 阿基米德法;每批
- ▪时效 — 二级时效(约 900 °C + 500 °C),控制气淬冷速检验: 炉温记录;每批
- ▪随炉样品磁性能 — 符合牌号,如 N38SH:Br 1.22–1.26 T、Hcj ≥ 1592 kA/m(20 kOe)检验: 磁滞回线测量仪;每批
- 7
机加工
毛坯经切片、磨削或线切割加工成瓦形,再倒角清洗。
⚙ 切片机、磨床与线切割自动化半自动- 国际
- 待补充
- 中国大陆
- 待补充
⚙ 三坐标、圆度与跳动测量仪测试仪器半自动手动- 国际
- 三丰 Mitutoyo东莞、海克斯康 Hexagon广州、马波斯 Marposs深圳另有 1 家 →
- 中国大陆
- 待补充
技术管控点:
- ▪尺寸与弧面轮廓 — 按图纸,通常 ±0.05 mm;弧面半径用样板检测检验: 三坐标 / 投影仪首件;SPC 抽检
- ▪崩边与裂纹 — 崩边在外观标准内(如 ≤ 0.5 mm);无裂纹检验: 目视;AQL 抽检
- ▪取向方向 — 充磁方向有标识且正确检验: 已充磁样品磁通计检查;每批
- 8
表面处理
镀镍铜镍、镀锌或涂环氧,防止磁体腐蚀。
⚙ 电镀 / 涂装线自动化- 国际
- 待补充
- 中国大陆
- 待补充
技术管控点:
- ▪镀层厚度 — 镍铜镍 10–20 µm;锌 5–12 µm;环氧 10–25 µm检验: X 荧光测厚;每批
- ▪附着力 — 热震后无起泡、脱落;环氧做划格试验检验: 热震 / 划格试验;每批
- ▪耐腐蚀性 — 中性盐雾按规格(镍层如 ≥ 48 h);PCT 121 °C / 2 atm / 96 h 失重 ≤ 5 mg/cm²检验: 盐雾与 PCT;认可时及定期
- 9
终检
按批次检测磁性能、尺寸与外观。
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- Magnet-Physik、Brockhaus
- 中国大陆
- 待补充
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- 待补充
技术管控点:
- ▪磁性能 — Br、Hcj、(BH)max 符合牌号(GB/T 13560)检验: 磁滞回线测量仪(IEC 60404-5);每批
- ▪批次一致性 — 磁通离散在 ±2% 以内检验: 亥姆霍兹线圈 / 磁通计;抽检
- ▪外观 — 无镀层缺陷、崩边、裂纹检验: 目视;AQL 抽检
来料检验与供应商认可测试
- 磁性能(Br、Hcj、(BH)max)IEC 60404-5 / GB/T 3217
- 高温不可逆退磁(如 150 °C × 2 h)按牌号与工况约定
- 镀层中性盐雾ISO 9227 / GB/T 10125
- 高压加速老化 PCT / HAST如 121 °C、2 atm,检查失重与粉化
- 镀层附着力与厚度热震法、X 射线测厚
- 尺寸与倒角来料检验
采购常见问题
- N35SH、N42UH 是什么意思?
- 数字是最大磁能积(MGOe,35 约等于 279 kJ/m³)。字母表示矫顽力等级,也就是工作温度:无字母约 80 °C,M 100 °C,H 120 °C,SH 150 °C,UH 180 °C,EH 200 °C。电机通常需要 SH 或更高。
- 镀镍、镀锌还是环氧涂层?
- 镍—铜—镍是通用选择,外观和盐雾寿命都好;镀锌便宜但耐久性较差;环氧电泳防腐和绝缘最好,适合粘接转子。要在规格中写明盐雾小时数和附着力测试。
- 磁钢来料检什么?
- 尺寸与倒角、镀层厚度与附着力、表磁或单件磁通量,并定期用磁滞回线仪测 Br 和 HcJ(包括最高工作温度下的 HcJ)。问清毛坯由哪家工厂烧结。