7.8.2 硬磁合金的热处理

常用的硬磁合金主要有高碳钢、铁镍铝和铝镍钴合金、铁钴钒和铁铬钴合金、铂钴合金、稀土钴合金以及稀土铁合金等。

1.高碳钢

高碳钢包括高碳碳钢和高碳合金钢。

（1）高碳碳钢 高碳碳钢的w（C）为0.8%，采用三重热处理来提高矫顽力：①在Ac_cm+20～30℃淬火；②在500℃左右高温回火；③在Ac₁+30～50℃进行最终淬火。高碳淬火磁钢由于性能不稳定、质脆，现应用较少。

（2）高碳合金钢 高碳合金钢包括高碳的钨钢、铬钢和钴钢，其热处理采用正火、高温回火和最终淬火的三重热处理。为了提高磁性能的稳定性，淬火后还进行时效处理。钨钢、铬钢、钴钢的化学成分、热处理工艺及性能，如表7-116所示。

表7-116 钨钢、铬钢、钴钢的化学成分、热处理工艺及性能

（续）

2.铁镍铝合金和铝镍钴合金

（1）铁镍铝合金和铝镍钴合金的牌号、化学成分和性能 铁镍铝合金和铝镍钴合金的牌号、化学成分及磁性能，如表7-117所示。

表7-117 铁镍铝合金和铝镍钴合金的牌号、化学成分及磁性能

（续）

（2）铁镍铝合金和铝镍钴合金的热处理 铁镍铝合金和铝镍钴合金的热处理工艺，如表7-118所示。

表7-118 铁镍铝和铝镍钴铸造硬磁合金的热处理工艺

①w（Co）＜12%～15%时无需回火。

3.铁钴钒合金和铁铬钴合金

（1）铁钴钒合金 铁钴钒合金在淬火状态下塑性很好，可进行冷变形加工，其磁性能由冷变形和回火来控制。铁钴钒合金的热处理工艺如表7-119所示。

表7-119 铁钴钒磁滞合金的热处理工艺

（2）铁铬钴合金 铁铬钴合金的热处理有固溶处理、磁场处理和时效处理。常用铁铬钴合金的热处理工艺与磁性能如表7-120所示。

表7-120 常用铁铬钴合金的热处理工艺与磁性能

4.变形永磁合金

变形永磁合金的热处理工艺规范如表7-121所示。

表7-121 变形永磁合金的热处理工艺规范

5.铂钴合金

几种铂钴合金的热处理工艺和磁性能，如表7-122所示。

表7-122 几种铂钴合金的热处理和磁性能

6.稀土钴合金

钐钴合金是最基本的稀土钴合金。Sm与Co生成一系列金属间化合物，其中以SmCo₅和Sm₂Co₁₇为主，构成两种类型的钐钴合金。

（1）SmCo₅型合金SmCo₅的化学计量成分：w（Sm）为33.8%，w（Co）为66.2%。

SmCo₅型合金一般采用液相烧结法制备，在真空炉中加热到1100～1200℃烧结约1h。为了改善矫顽力，在烧结之后必须进行特殊的退火处理：直接从烧结温度，以不大于3℃/min的速度冷却至850～950℃，保温一定时间（也可不保温），然后以较快（不低于50℃/min）的速度冷却至室温。

提示：退火温度不能低于800℃，在800～500℃之间冷却速度一定要快（一般采取油冷），以免在750℃左右SmCo₅相分解，或生成较粗大的第二相析出物，而使合金的矫顽力降低。

（2）Sm₂Co₁₇型合金Sm₂Co₁₇型合金的制备过程与SmCo₅型合金相近，粉末经磁场取向及压制后进行烧结和热处理，如表7-123所示。

表7-123 Sm₂Co₁₇型合金的烧结和热处理工艺

7.稀土铁合金

稀土铁合金——钕铁硼合金（NdFeB）钕铁硼合金作为第三代稀土永磁合金，具有比稀土钴合金更大的剩磁、更高的矫顽力和更大的磁能积，是一种到目前为止最新、最强的永磁合金。

NdFeB合金一般采用与稀土钴合金类似的粉末冶金技术制备，烧结温度为1060～1100℃，烧结后快冷，然后再进行适当的热处理。NdFeB在烧结后的磁性能并不高，但经回火处理后磁性能则有显著的提高，其回火工艺如表7-124所示。

表7-124 NdFeB合金的回火工艺

二级回火也可以这样进行：在烧结之后不快冷至室温，而直接降温至第一级回火和第二级回火温度，然后连续分级进行处理。