高压雾化制备钐铁（氮）粉体氮淬控制实验研究

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1、中图分类号：TG146.4+5论文编号：2017302177UDC：密级：公开00硕士学位论文高压雾化制备钐铁（氮）粉体氮淬控制实验研究作者姓名：李阳学科名称：冶金工程研究方向：炼钢新技术及品种钢冶炼学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期:2017年12月4日申请学位类别：工学硕士导师姓名：王书桓教授单位：华北理工大学冶金与能源学院论文评阅人：匿名单位：院匿名单位：院论文答辩日期：2018年3月3日答辩委员会主席：朱立光教授关键词：钐铁氮；合金液滴；氮淬控制；冷却速率唐山华北理工大学2018年3月

2、ResearchonNitrogenQuenchingProcessofSm-Fe-NPowderPreparedbyHigh-pressureAtomizingSystemDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyLiYang(MetallurgicalEn

3、gineering)Supervisor:ProfessorWangShuhuanMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2018年3月5日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理

4、工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：☑自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年3月5日签字日期：2018年3月5日-I-摘要钐铁氮系永磁材料比钐钴合金和钕铁硼合金材料具有更优异的性能，凭借居里温度高、热稳定性好、抗氧化性强以及耐腐蚀性持久的优点，在国内

5、外引起了研究学者的广泛关注。目前，钐铁氮系永磁材料的生产工艺仍处于起步阶段，低能耗、高效率的制备工艺还有待研发。以钐铁合金材料为研究对象，通过理论分析，研究钐铁合金氮淬过程中氮淬压力对冷却速率的影响；通过熔体快淬实验、钐铁合金氮化实验及XRD和SEM-EDX等表征手段，探究了冷却速率对钐铁合金相结构演变规律和微观形貌的影响，为高压雾化制备钐铁氮粉体氮淬工艺提供理论基础。理论分析表明：不同粒径的钐铁合金液滴，随着雾化压力的增大，冷却速率呈上升趋势，且当雾化室压力为2MPa，液滴粒径≤50μm时，液滴冷却速

6、率便可达到7.7×105K/s。熔体快淬实验结果显示：快淬速度为10m/s~40m/s时，制备的钐铁合金薄带厚度为15μm~55μm；当快淬速率为28m/s时，钐铁合金薄带的冷却速率为7.5×105K/s，与理论计算分析结果较为接近。XRD和SEM-EDX的结果显示：快淬钐铁合金薄带的冷却速率低于7.5×105K/s时，得到的薄带中包含Sm2Fe17相和SmFe7相，且得到的组织形貌中晶体结构较大，影响氮化后钐铁氮材料的磁性能；当快淬钐铁合金薄带的冷却速率高于7.5×105K/s时，得到的薄带中只包含S

7、m2Fe17相，且得到的组织形貌中规则排列晶体尺寸较小。氮化实验研究表明：氮化温度为450℃~510℃时，渗氮时间需大于3h，当渗氮温度490℃、渗氮时间为5h时，最大渗氮量可达2.279wt.%；渗氮反应中产生的主要物相为Sm2Fe17Nx和Sm2Fe17。高压气雾化制备钐铁氮粉体技术氮淬过程比较复杂，但其独特的优点将会对制备钐铁氮系永磁材料工艺的探究起到不可估量的作用，因而还需深入的研究。图39幅；表6个；参70篇。关键词：钐铁氮；合金液滴；氮淬控制；冷却速率分类号：TF764+.1-II-Abst

8、ractSamarium-nitrogen-basedpermanentmagnetmaterialshavemoreexcellentproperty,suchashighercurietemperature,betterthermalstability,strongeroxidationresistanceandlongercorrosionresistancethansamarium-cobaltandneodymium-iron-b