高矫顽力2：17型SmCo永磁合金的时效处理与磁性能的研究

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线电子能谱分析以及磁性测量的方法，研究了高矫顽力2：17型钐钴稀土永磁合金在等级时效过程中磁性能的变化与时效处理条件及显微组织结构的关系。试验结果表明：合金一经时效，就由单相固溶体分解为2：17相和1：5相，在随后降低温度的等级时效过程中，内禀矫顽力Hci的提高可以认为是由两相成分的变化进而导致畴壁能差的变化引起的，另外时效过程中产生的晶界析出物对矫顽力的提高也起了一定的作用。     

Microstructure of Sm2Co17 magnets and its influence on coercivity

Sm(CobklFe0.197Cu0.049Zr0.026)7.5 magnet with Hci of 2105 kA/m and β18-200℃ of - 0.17 % /℃ was made by sintering processing. The magnet has uniform celluler structure. The cell interior is a rhombohedarl 2 : 17 phase,and the boundary is a hexagonal 1 : 5 phase. The average cell size is 93 nm and the cell boundary thickness is 20 nm.The cells are enriched in Fe, and the cell boundaries are enriched in Cu. More Cu-riched 1 : 5 cell boundary phase would be helpful to obtain a higher coercivity and lower temperature coefficient. White secondary phase mainly consisting of Sm can decrease the coercivity of the magnets, but the closely paralleled grooves can increase coercivity.     

退火过程对高温Sm2Co17磁体性能的影响

对Sin（Coba1Fe0.07Cu0.088Zr0.025）7.6烧结磁体在不同回火工艺下的室温和高温磁学性质进行了系统研究。结果表明,不同的等温时效温度回火时,磁体剩余磁通密度B,和最大磁能积（BH）max的在室温下不会有太大变化。然而,在高温（500℃）情形下却有很大区别,在790~810℃,获得了最高的（BH）max和矫顽力。所以回火工艺对磁体的高温性能产生了很大影响。通过调整回火工艺,所得到的样品在500℃性能可以达到Hct=5．48kOe,（BH）max12．45MGOe。     

SC工艺制备Sm2Co17型永磁材料的金相组织与磁性能

采用SC工艺和通用的熔炼工艺制备了Sm2Co17型永磁材料。对两种工艺所制备的合金金相组织、永磁材料的磁性能进行了研究。另外,也研究了合金时效处理对永磁材料磁性能和取向度的影响。结果表明,SC工艺制备的合金获得了希望的柱状晶结构,但其制备的永磁材料磁性能却明显偏低,取向度只有通用熔炼工艺的74%;时效处理能明显提高SC工艺制备的永磁材料的磁性能,且其磁性能与通用熔炼工艺制备的永磁材料相当。     

Sm2Co17基高温稀土永磁材料的显微结构与磁性

Cu含量较高的Sm2Co17基永磁材料在高温下具有较大的内禀矫顽力,而Fe含量较高时其高温下的磁性较差．TEM显示磁体由胞状结构构成,胞内为2：17R相,胞壁为1：5相,在MFM（磁力显微镜）下可观测到片状相（1：7相）,畴结构为波纹畴和条状畴,但是在片状相出现的区域并未观察到畴壁钉扎点,而在胞壁相的三角结合区域畴壁的钉扎强度最高,高温X射线衍射分析表明,随着性能的降低观测到材料的相结构发生了较大的变化,由室温下的2：17R主相、1：5相和1：7相变为非晶结构,且最终转变成700℃时的SmCo3主相和2：17R相,相结构的转变直接导致磁体性能的降低。     

Structure and magnetic properties ofhigh-performanced Sm2（Co, Fe, Cu, Zr）17 alloys

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｈｉｇｈＣｕｒｉｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｅｓｔｔｅｍｐｅｒａ ｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅＳｍ2 Ｃｏ17ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｍａｋｅｔｈｅｍｂｅｉｄｅａｌｃａｎｄｉｄａｔｅｓｆｏｒｈｉｇｈｔ     

单相铸锭制得高剩磁Sm2Co17基永磁合金磁性能和微观结构

研究了用均质化处理后铸锭制成的名义成分为Sm(CobalFe0.245Cu0.07Zr0.02)7.8(原子分数%)的Sm_2Co_(17)基烧结永磁合金不同等温退火热处理温度Tia(785,800,815,830℃)的磁性能和微观结构。结果显示,随着Tia从785℃增加到830℃,磁体的剩磁Br(～1.157T)基本保持不变,内禀矫顽力Hcj呈现出先增大后减小的变化规律。TEM观察结果显示等温退火热处理温度分别为785℃和815℃时的终态磁体的微观结构有如下区别:胞状微结构的平均尺寸不同,785℃的终态磁体的胞状微结构的平均尺寸约115nm,而815℃的终态磁体的胞状微结构的平均尺寸约82nm;另外,1∶5H胞壁相所占的体积分数不同,785℃的终态磁体中1∶5H胞壁相所占的体积分数明显小于815℃的终态磁体中的。这是内禀矫顽力Hcj在815℃时达到极大值的两个主要原因。     

Sm2Co17—xTix化合物的结构和磁性

利用X射线衍射和磁性测量研究了Sm2Co17-xTix化合物的结构和磁性，实验表明这些化合物都具有Th2Zn17型结构，Ti替代Co不改变化合物的晶体结构，但引起晶格膨胀，所有化合物在Curie温度以下都表现为单轴磁晶各向异性，随着Ti含量的增加，化合物的Curie温度和饱和磁化强度都单调降低，而磁晶各向异性场在Ti含量为1.0时出现一极大值。     

Effects of oxygen and carbon on the magnetic properties and microstructure of Sm2Co17 permanent magnets

The research on the sintered Sm2Co17 permanent magnets prepared by metal injection molding is still at the exploratory stage. Carbon and oxygen are two key factors that influence the magnetic properties. In this article, the effects of oxygen and carbon on the properties and microstructure of the magnets have been studied. The results indicate that oxygen consumes the effective Sm content of the magnets and forms Sm2O3-the non-magnetism phase, which result in the deterioration of the magnetic properties. Besides, the magnetic properties decrease in evidence with increasing carbon content. The main factor that affects the magnetic properties is the deterioration of the microstructure of the magnets. The Sm（Co, Cu）5 phase decreases, whereas the cell size increases with the increase of the carbon content. When the carbon content is above 0.43 wt.%, the Sm（Co, Cu）5 phase is not enough to form a uniform cellular microstructure. Thus the magnetic properties disappear. ZrC is detected in the magnets by XRD when the carbon content is above 0.21 wt.%. ZrC also reduces the properties of the magnets.     

添加Nb元素对Sm2Fe17合金微结构的影响

通过氢化-歧化-脱氢-重组法制备Sm2(Fe，M)17(M=Nb)合金，探讨了添加合金元素Nb对Sm2Fe17合金的微结构的影响。通过扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪等分析手段对Sm2(Fe，M)17(M=Nb)进行测试和分析表明：添加微量的Nb元素可以有效的改善Sm-Fe合金铸态组织的显微结构。     

Sm2Co17型高温稀土永磁的微结构与磁性能

采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、磁力显微镜（MFM）和原位X射线衍射（XRD）等探讨Sm2Co17型稀土永磁材料的胞状结构、畴结构和相结构及其对磁性能的影响,制备使用温度为500℃的高温稀土永磁材料。结果表明,Sm（CoFe0.11Cu0.10Zr0.03）7.5具有很好的高温稳定性,500℃时的磁性能为：Br=0.708 T,Hci=646.7 kA/m,BHmax=85.4 kJ/m^3;其磁畴宽度远小于晶粒尺寸,但大于胞状结构的尺寸,使用温度较高的磁体具有较小的磁畴和胞状结构;当使用温度小于300℃时,Sm2Co17型磁体内存在的相结构为2：17R、2：17H和1：5相,矫顽力主要受1：5相的钉扎而产生;当300℃〈t〈tc^1：5时,部分1：5相转变成中间相并最终转变成2：7相,磁体的矫顽力将由1：5相钉扎和2：7相形核所控制;当t≥tc^1：5时,磁体的矫顽力将全部由非磁性1：5相和2：7相形核所控制。     

Influence of heat treatment on fracture and magnetic properties of radially oriented Sm2Co17 permanent magnets

The quenching, fracture and aging treatment of radially oriented Sm2Co17 ring magnets were investigated. The results indicate that the ring magnets have obvious anisotropy of thermal expansion, which easily leads to the splits of the magnets during quenching. The fracture is brittle cleavage fracture. The difference （Aa） of the expansion coefficient reaches the maximum value at 800-850 ℃. So, various quenching processes at different steps are adopted in order to reduce the splits. When the magnets are aged, 1：5 phase precipitates from the 2：17 matrix phase and forms a cellular microstructure with 2：17 phase. BHmax and JHc reach the maximum value 226 kJ/m^3 and 2 170 kA/m after being aged at 850 ℃ for 4 h and 8 h, respectively. The aging treatment at 850 ℃ has little influence on remanence（Br）, which can always keep a high value （≥1.0 T）. Through appropriate heat treatment, the ring magnets have uniform cellular microstructure and excellent magnetic properties： Br ≥ 1.0T, JHc ≥2 100 kA/m, BHmax ≥ 220 kJ/m^3.     

Sm2Fe17Nx永磁体的商品化现状和发展趋势

本文指出了影响Sm2Fe17Nx永磁体商品化的几个主要因素。以及目前材料工作者为解决以上问题所作的大量工作，并指出了Sm2Fe17Nx永磁体今后的发展趋势。     

轻稀土取代钐对2:17型永磁材料磁性能的影响

本文报告了轻稀土（Pr、Nd）取代钐对2：17型永磁材料磁性能以及热稳定性的影响。结果表明：在材料中用轻稀土元素取代钐，可以提高材料的乘磁和磁能积，但是其取代量应该小于0.3，否则材料的矫顽力急剧和，不能得到实用化的磁体。     

各向异性Sm2Fe17Nx磁粉的结构与磁性能

研究了Sm2Fe12Nx磁粉的制备、结构与磁性能，发现Sm—Fe合金的铸态组织主要由Sm2Fe17、α—Fe和SmFe2三种物相组成，而经过1000℃均匀化退火48h处理后富Sm的SmFe2相基本消失，α—Fe相的品粒变小，数量减少。随着氯化时间延长到10h，Sm2Fe17相始终未改变其Th2Zn17型结构，而氯原子浓度增加，所有的X射线衍射峰均向小角度方向移动；但在氮化时间超过10h后，物相要发生变化，导致磁性能降低。在500℃下流动的氮气氛中对Sm2Fe17合金氮化2、4、6、10h未加磁场取向的磁粉中，以氮化6h的磁性能值最高：σr＝35．44Am^2/kg(emu／g)，Hc＝58kA／m(729．03Oe)。磁性能值偏低的原因与测量磁场较低，粒径分布不均匀及粒径较大有关。     

时效处理对Sm2Co17型稀土永磁的磁性能和扩散长度的影响机制

研究一级时效、两级时效和多级时效处理对Sm（CoFe0.20Cu0.12Zr0.03）7.5磁性能的影响,并引入扩散长度探讨材料时效处理动力学机制。结果表明,一级时效处理的温度越高,材料的扩散系数DT1越大,达到某一特定扩散长度所需的时间越少,即磁体达到矫顽力峰值所需的时间越短。在连续降温处理过程中,达到某一特定扩散长度所需的时间与降温幅度和扩散系数有关,Cu原子的扩散长度是连续降温时效处理过程的主要影响因素。Sm2Co17型永磁材料的典型显微结构是由2-17R主相和1-5胞壁相所组成的胞状结构以及片状结构构成。当一级时效温度T1和二级时效温度T2固定时,达到特定扩散长度所须的时间与这2个温度下磁体的扩散系数成反比。Cu原子沿片状相的扩散速率比沿晶内体扩散速率大,当磁体内片状相含量较多时,Cu原子的扩散系数可大大增加,可有效缩短扩散所需时间。