钕铁硼磁性材料金相试样的制备方法

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1、钕铁硼磁性材料金相试样的制备方法-　　摘　要:文章介绍了钕铁硼铸块或速凝薄带的金相样品的制备方法。　　关键词:钕铁硼;金相试样制备　　烧结钕铁硼(NdFeB)磁体具有高的剩磁、矫顽力和最大磁能积，自问世以来，在国防、家用电器、电子信息和汽车工业等领域获得了广泛的应用。目前烧结钕铁硼主要采用粉末冶金法进行生产。其主要过程是:原材料→预处理→配料→熔炼→破碎等。获得优良的铸锭组织是制备高性能烧结(NdFeB)永磁材料的关键。特征是:柱状晶生长良好，其尺寸细小;富钕相沿晶界均匀分布，但不得有大块的富钕相;以及不存在α-Fe。　　因此，在成品检

2、验和工艺试验的检验等过程中，金相检验是必须进行的基本检验项目，以此来了解枝晶间距，确定铸锭组织的优劣。根据冷却方式的不同，最终的样品可能是块料，也可能是厚度在1mm左右甚至更薄的薄带。　　对于块料或薄带，最好都先进行镶嵌，避免磨光、抛光过程中由于材料自身的脆性或偶尔失手飞出发生碰撞，出现样品碎裂，耽误检验工作。　　塑料热镶嵌效率高，但会有压力，对样品并没有本质的影响;如果检验时间允许，建议采用环氧树脂冷镶的方式，完全避免压力对样品的影响，样品内部可以不出现微裂纹。　　笔者一般使用XQ-2B型金相镶嵌机及电玉粉进行样品的镶嵌。镶嵌时注意试

3、样高度方向的尺寸必须大于内部样品的高度尺寸。在考虑镶嵌材料的体积收缩后控制填料放入的多少，避免上、下模块之间的压力直接施加到样品上(图1)，H必须大于h，不然，样品会在压力作用下出现碎裂现象。　　钕铁硼铸块或快冷薄带组织的金相样品制备相对是比较容易的。磨光、抛光过程不存在难点，笔者用的是MoPao1000型自动金相磨抛机进行金相试样的磨抛，金相耗材可以选择200、400、600及800号水砂纸顺序磨光，只是需要在磨光过程的初始阶段(200及400号水砂纸上)稍微注意压力不要过大，避免组织中脆性相崩碎。　　从经验上看，钕铁硼磁性材料的样品

4、制备比一般的钢铁材料容易，效果好，磨面划痕容易消除。　　3　样品的腐蚀效果　　抛光后，样品的腐蚀可以直接采用最常见的4%的硝酸酒精溶液，采用擦拭的方式，腐蚀时间在几秒钟(2～4s)内即可。抛光后不经腐蚀直接观察也可以，只是衬度稍差，但不影响检验和分析。　　笔者检验、分析使用的是4XB双目倒置型金相显微镜，配以120万像素PixeraProfessional数码相机为图像采集设备，利用Photoshop图片处理软件实现图片上直接标注标尺刻线，可以非常直观地了解样品内部不同组成相的实际尺度。　　图2是铸块样品的显微组织照片，其中，明亮的区域

5、是基体相(Nd2Fe14B是合金中唯一的磁性相，钕铁硼磁体优异的磁性功能主要归功于它)，灰色区域是富钕相和富硼相。　　图3是速凝薄带的横截面结晶组织[9]。速凝薄带的两个表面分别是自由面和贴辊面(图片的右侧)，可以清楚地看到柱状晶从贴辊面向自由面的生长及相互夹角;自由面的晶体生长方向比较混乱。　　图4是速凝薄带自由面的片状晶粒组织，没有见到明显的α-Fe相。4结语　　金相检验是钕铁硼磁性材料成品必须进行的基本检验项目，材料径镶嵌，抛光和腐蚀等工序制备出合格的样品供金相检验使用，此方法容易方便、效果好。