钕铁硼永磁体是当今磁性能最强、性价比最优的永磁材料,自1983年问世以来,其产业得到迅猛发展,广泛应用于国民经济的各个领域。随着钕铁硼永磁材料等新型稀土材料市场的高速增长,刺激了稀土行业的快速发展,导致稀土生产规模和能力远大于稀土的消费能力,各稀土元素应用极不平衡,致使企业运行风险加大,影响稀土产业的健康发展。因此,要加快这些稀土元素的应用开发,寻找新的应用领域,保持稀土元素的消费平衡。通过研究采用廉价、相对生产过剩的钆、钇部分代替传统工艺中的钕镨、镝铽等稀土元素制备新型钕铁硼永磁材料是可行的。本文的具体研究内容如下:实验采用钆铁合金、钇铁合金或钆钇铁合金取代纯稀土金属生产钕铁硼永磁材料,大大降低了钕铁硼永磁材料的生产成本,也减少了生产纯稀土金属所造成的环境污染;同时使钆、钇等元素有一个新的应用领域,使得钆、钇等元素大量闲置的问题得到了有效解决,提高了稀土资源的利用率。采用氢爆工艺和两级回火工艺是本实验的关键。氢爆工艺可使合金沿富钕相层处开裂,保证了主相晶粒及富钕晶界相晶粒的完整。采用两级回火,尤其是更低的500℃(一般为600℃)第二级回火温度及时间延长(300min)的工艺,可获得最佳的综合磁性能指标。对于新型钕铁硼永磁体,随着钆、钇替代镨钕量的增加,钕铁硼永磁体的剩磁和最大磁能积呈逐渐下降的趋势,而内禀矫顽力略呈先升后降的趋势,当钆、钇替代量在2wt%时,内禀矫顽力最大,但钆、钇替代量超过2wt%以后,内禀矫顽力下降较多。同时钆钇复合添加所制备的钕铁硼永磁体的综合磁性能优于添加钆的永磁体,而添加钆制备的钕铁硼永磁体的综合磁性能又优于添加钇制备的钕铁硼永磁体的磁性能。添加一定含量的钆、钇可以有效提高钕铁硼永磁体的耐腐蚀性,且复合添加铽、镝、铜、铝等其他元素时,所制备的钕铁硼永磁体的磁性能和耐腐蚀性等均有一定的提高。率先在国内外进行了工业规模的采用钆钇部分替代镨钕镝铽制备新型稀土永磁材料的技术,产品的磁性能可达原定的中高档钕铁硼牌号的技术指标,且其热稳定性、抗腐蚀性、工作温度更高;可节省10～30%镨钕镝铽的用量,降低成本5～10%,并使稀土资源综合利用。