Sm（CobalFe0.108Cu0.131Zr0.042）7.0）时效过程中的微结构演变与磁性能.pdfVIP

第26卷第7期 中国有色金属学报 2016年7月 Volume26Number7 TheChineseJournalofNonferrousMetals July2016 文章编号：1004—0609(2016)．07．1459．07 Sm(CobalFe0．108Cu0．131Zr0．042)7．o时效过程中的 微结构演变与磁性能 李丽娅，高 智，葛毅成，邓 辉，易健宏，彭元东 (中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083) 摘 要 ：采用透射 电镜 (TEM)、场 发射扫描 电镜 (FESEM)、X 射线衍射 (XRD)等方法系统研 究 Sm(C％lFe0．108Cu0．131Zr0．042)70在830℃时效处理 10-30h过程中的微结构演变及磁性能。结果表明：合金时效处 理后形成由菱方 Sm2Co】7R主相和六方Sm(Co，Cu)5胞壁相构成的胞状结构、叠加在胞状结构之上的六方富zr片 状结构和少量富zr的Sm(CoCuFeZr)x析出相。随830℃时效处理时间由10h延长到30h，Sm2Co】7R主相的尺 寸由80～110nln长大到 150nm，富zr片状相的密度增大，富zr的Sm(CoCuFeZr)x析出相的体积分数增多。富 Cu的SmCo5胞壁相和富zr的Sm(CoCuFeZr)x析出相通过钉扎畴壁为合金提供高的室温和高温矫顽力。磁性能 测试结果表明：剩磁 随830℃时效时间的延长而单调增大，内禀矫顽力 i在830℃处理20h时达最大值2417．9 kAfm，在测试温度为500℃时仍具有高的 i，为693．5kA／m。 关键词：Sm2Co17型稀土永磁材料；时效处理；析出物；胞状结构 中图分类号：TM273 文献标志码：A Sm2Co 型稀土永 磁材料 具有 高 的磁 能积 高的能量；同时该相与胞状组织的晶格常数相差较大， (160-272kJ／m_j)、高的居里温度(820～980℃)和低的温 在相界处原子排列不规则，具有高的位错密度。上述 度系数，已被广泛用作航空航天领域的高温磁性零部 两个原因导致片状相的扩散系数大，成为原子的高扩 件[1]。该合金的优异磁性能来源于其纳米级的胞状 散通道。Fe和 Cu通过该扩散通道在时效处理时分别 和片状结构[4]：胞内是具有高饱和磁化强度的富 Fe 富集在 Sm2Co】7R相和 SmCo5相中，使合金具有优异 菱方Sm2Co17R相，尺寸约为 100～150nin；胞壁为六 的磁性能。Cu和 Zr含量的增加有利于促进片状相的 方结构富Cu的SmCo5相，尺寸约为 5～10nm；富zr 形成和提高 Cu在 SmCo中的含量，从而提高畴壁钉 的片状相叠加于胞状结构之上 ，尺寸为 3～5nnl。 扎强度 【]。本文作者探索了高cu、zr含量的Sm2Col7 Sm2Co】7型永磁体的矫顽力机理为畴壁钉扎 1【，与 型稀土永磁材料在830℃时效处理不同时间后的磁性 Sm2Co】7R、SmCo5两相的磁晶各向异性常数 与交换 能及显微结构的变化，发现高 Cu、Zr含量有利于促 积分常数 的差△( ，或畴壁能的差△y成正比。 进片状结构的形成，使合金具有高的矫顽力和良好的 LECTARD等[]研究了Sm(Col_vCu5合金中Cu含量 高温磁性能。 对合金磁晶各向异性常数K的影响，当 由0增加到 0．56时，合金的 由18J／cm 降低到 1J／cm 。由于Cu 1 实验 在时效处理时富集在胞壁相中，所以Sm2CoR相的畴 壁能不随Cu含量的改变而变化，而SmCo5相的畴壁能 随Cu的增加而减小，使Sm2Co17R相的畴壁能远高于 本研究中用中频感应炉 ，在氩气保护下熔炼 SmCo相的。因此，在磁化过程中畴壁将钉扎在畴壁能 Sm