Paagutatud magnetid kasutavad toorainena tavaliselt puhtaid metalle või vahesulameid. Nad kasutavad toormaterjalides pöörisvoolude tekitamiseks vahelduvate magnetväljade elektromagnetilise induktsioonkuumutuspõhimõtet. Toormaterjalid sulatatakse keskmise ja madala sagedusega induktsiooniga vaakumis või inertgaasi keskkonnas, nii et toorainet kuumutatakse ja sulatatakse. Sulatust segatakse selle homogeniseerimiseks. Haruldaste muldmetallide sulamistemperatuur on vahemikus 800 kuni 1500 kraadi, Fe ja Co on vastavalt 1536 kraadi ja 1495 kraadi ning puhas B on kuni 2077 kraadi. Mõnede lisandina kasutatavate kõrge sulamistemperatuuriga metallide, nagu Ti, Cr, Mo või Nb, sulamistemperatuur on 1600–3400 kraadi. Võttes arvesse haruldaste muldmetallide lendumise pärssimist, reguleeritakse sulamistemperatuuri tavaliselt vahemikus 1000–1600 kraadi. Kõrge sulamistemperatuuriga elemendid sulatatakse haruldaste muldmetallide sulami legeerimisel või kasutatakse toorainena otse kõrge sulamistemperatuuriga elementide sulameid (tavaliselt rauasulamid), näiteks B-Fe (sulamistemperatuur ~). 1500 kraadi ), Nb-Fe (sulamistemperatuur ~1600 kraadi ) sulam jne. Et tagada sulatamiseks ja valamiseks vähese hapnikusisaldusega keskkond, on vaja sulatus- ja valuahju korpused evakueerida ning komponendid ja toorained täielikult tühjendada. ahju. Vaakumi tase ulatub tavaliselt 10-2~10-3.
Ahju korpus köetakse Ka rõhu suurenemise kiirust (sisemine gaasieraldus ja välisõhu leke) tuleb madalal tasemel reguleerida. Näiteks 1t võimsusega sulatusahju puhul peaks rõhu suurenemise kiirus olema väiksem kui 5×10-4~1×10-3 L/s. Vaakumsulatamine võib sulavedeliku täielikult tühjendada, eemaldada madala keemistemperatuuriga lisandid ja kahjulikud gaasielemendid ning parandada sulami puhtust. Kuna aga haruldaste muldmetallide aururõhk on väga madal (alla 1 Pa), on lendumise kadu väga suur, mistõttu kasutatakse seda tavaliselt sulatusprotsessis. Ahju korpus täidetakse inertgaasiga, et tõsta ümbritseva õhu rõhku, et pärssida haruldaste muldmetallide lendumist. Mugavam on kasutada kõrge puhtusastmega argoongaasi, mis on tavaliselt täidetud 50kPa tasemeni. Pärast sulami sulamist homogeniseerimist, õhutamist ja räbu eemaldamist võib alata valamine. Sulami valamine on väga kriitiline protsess, kuna faaside koostis, kristallisatsiooni olek ja ruumiline jaotus on paagutatud magneti jõudluse jaoks üliolulised. Sulami valuplokk on kogenud raskeid "kahurikuule", 20 mm paksuseid "raamatuid" ja 5 mm "pannkooke" "Praegu on see arenenud kiiresti kivistuvateks helvesteks, mille paksus on vaid 0,3 mm. Tööstuse siseringid on teinud mitmesuguseid jõupingutusi, et vältida komponentide eraldamist ja lisandite faaside teket ning neodüümirikaste faaside jaotust mõistlikult jaotada.
1. Sulatamine
Haruldaste muldmetallide toorained on tavaliselt puhaste metallide kujul ja haruldaste muldmetallide sulamid valitakse sageli kulude tõttu, näiteks praseodüüm ja neodüümmetall, lantaan ja tseerium, segatud haruldased muldmetallid ja düsproosiumi ferrosulamid jne; kõrge sulamistemperatuuriga elementide komponendid (nagu: B, Mo, Nb jne) Seda lisatakse enamasti ferrosulami kujul. Nd-Fe-B magnetitel on multimetallfaaside omadused. Nd-rikas faas on suure koertsitiivsuse vajalik tingimus, samuti peab koos eksisteerima B-rikas faas. Seetõttu peavad haruldased muldmetallid ja B algses valemis tavaliselt olema kõrgemad kui R2Fe14B positiivsed komponendid, kuid mõnikord tera piirifaasi koostise reguleerimiseks (eriti kui lisatakse Cu, Al ja Ga), on B. sisaldus on veidi madalam kui positiivne komponent. Haruldaste muldmetallide ja tiiglimaterjalide vahelise reaktsiooni ning sulatamise ja paagutamise ajal lendumise tõttu tuleb koostise koostamisel arvestada haruldaste muldmetallide teatud kadudega. Sulami lisandite sisalduse vähendamiseks tuleb toorainete puhtust rangelt kontrollida ning pinnale jääv oksiidikiht ja kinnitused tuleb täielikult eemaldada. Kesk- ja madalsagedusliku induktsioonsulamise soojusallikaks on vahelduva magnetvälja toimel tooraines tekkiv indutseeritud pöörisvool. Pöörisvoolu nahaefekt põhjustab voolu koondumise tooraine pinnale. Kui tooraineploki suurus on liiga suur, ei saa pöörisvool läbida ploki keskpunkti ja soojusjuhtivuse teel saab sulatada ainult südamiku, mis on tegelikus tootmises väga ebareaalne. Seetõttu tuleb tooraine suurust reguleerida vastavalt sageduse valikule ja reguleerida 3–6 korda naha sügavusele. Allolev joonis näitab seost võimsuse sageduse – naha sügavuse – ja tooraine suuruse vahel. On näha, et mida kõrgem on sagedus, seda olulisem on nahaefekt ja seda väiksem on vajalik tooraine suurus.
| Võimsussagedus/Hz | 50 | 150 | 1000 | 2500 | 4000 | 8000 |
| Naha sügavus/mm | 73 | 42 | 16 | 10 | 8 | 6 |
| Optimaalne tooraine suurus/mm | 220-440 | 125-250 | 50-100 | 30-60 | 25-50 | 15-35 |
Sulamissageduse valik on allutatud veel ühele olulisele induktsioonsulatamise funktsioonile – elektromagnetilisele segamisele, mis kasutab sulametalli ja vahelduva magnetvälja vahelise jõu vastasmõju, et soodustada sulamata tahkete ainete sulamist ja sulametalli homogeniseerumist. Elektromagnetiline jõud Suurus on pöördvõrdeline voolu sageduse ruutjuurega. Liiga kõrge sagedus nõrgendab vahelduvvooluallika elektromagnetilist segamisefekti. Tegelikus tootmises kasutatav sagedusriba on umbes 1000–2500 Hz ja tooraine suurust tuleb kontrollida alla 100 mm.
Toormaterjalide virnastamisel tiiglisse tuleb arvestada indutseeritud magnetvälja ja temperatuuri ruumilist jaotust sulamisprotsessi ajal. Tavaliselt on induktsioonmähis keritud ümber tiigli väliskülje. Magnetväli on tugevaim tiigli siseküljel ja nõrgeneb järk-järgult keskpunkti suunas, kuid tiigli küljed, põhi ja ülemine osa. on keskel, ülemise kihi ja põhja keskosa temperatuur on madalam ning keskmise osa temperatuur kõrgeim. Seetõttu on laadimisel soovitatav asetada madala sulamistemperatuuriga materjalide väikesed tükid tihedalt tiigli põhja; kõrge sulamistemperatuuriga materjalid ja suured materjalitükid tuleks asetada keskmisesse ja alumisse ossa; Suured madala sulamistemperatuuriga materjalide tükid tuleks asetada ülemisse ossa ja olema lahtised, et vältida sildamist. Tänapäeval on laialdaselt kasutatud pidevsulatus-valu tehnoloogiat. Tooraineid lisatakse tiiglisse pidevalt kõrgel temperatuuril läbi laadimiskambri. Haruldaste muldmetallide lendumise kontrollimiseks lisatakse selle sulatamiseks tavaliselt esmalt puhast rauda, seejärel järjestikku kõrge sulamistemperatuuriga metalle või sulameid ja lõpuks haruldasi muldmetallisid.
2. Valamine
Haruldased muldmetallide kahe- või kolmekomponentsed sulamid tekitavad aeglases (tasakaalulises) jahutustingimustes paratamatult -Co või -Fe faasid. Nende pehmed magnetilised omadused toatemperatuuril kahjustavad tõsiselt magnetite püsimagneti omadusi ja neid tuleb kiiresti jahutada, et takistada nende moodustumist.
Nõutava kiire jahutusefekti saavutamiseks on traditsiooniline valuplokivalu tehnoloogia püüdnud vähendada sulami valuploki paksust. Valuplokivalu eelised on madalad seadmete maksumus, lihtne töö ja võime täita magneti tootmise üldisi nõudeid. Puuduseks on see, et tera suurus on ebaühtlane ja sageli sadestuvad -Co või -Fe faasid. Sulami valuplokkide pikaajaline kuumtöötlemine sulami sulamistemperatuurist madalamal temperatuuril võib aidata kõrvaldada -Co või -Fe faasi, kuid see põhjustab Nd-rikaste faaside kuhjumist, mis ei soodusta terade optimaalset jaotumist. piirfaasid paagutatud magnetites.
Sulami valuploki paksuse edasiseks vähendamiseks töötati välja pannkoogi laiali laotamisele sarnane "ketaskraabits" struktuur, mis muudab sulami paksuseks umbes 1 cm. Sulamipinna suurenemine tõi aga suure võimsusega sulatusahjude kogumisse palju vaeva. . Teine tõhus tehnoloogia arendustee kulgeb vastupidises suunas, alustades ülikõrgest jahutuskiirusest kiiresti karastuvate Nd-Fe-B sulamite valmistamisel ja püüdes vähendada jahutuskiirust, et valmistada kiiresti jahtuvaid kristalseid sulameid, mida nimetatakse ribadeks. tekkis valamise ehk kiirkõvastuvate helveste (ribavalu ehk SC) tehnoloogia. See valab sulasulami läbi suunamisrenni kiiresti pöörlevale vesijahutusega metallrattale, et saada paksus 0,2–0,6 mm, ideaalne faasi koostis ja tekstuur. Legeeritud helbed. Ribavalatud sulamistruktuuris vähendab Nd-rikka faasi ühtlane jaotus ja -Fe allasurumine haruldaste muldmetallide kogusisaldust, mis on kasulik suure jõudlusega magnetite saamiseks ja magneti maksumuse vähendamiseks; Puuduseks on see, et Nd-rikka faasi mahuosa vähenemise tõttu, võrreldes valuplokivalu teel toodetud magnetitega, suureneb magnetite rabedus ja järeltöötlus muutub raskemaks.
