2 ll dK xy
3.1.1. Công nghệ chế tạo
3.1.1.1. Công nghệ luyện kim kinh điển: đúc (trên nhiệt độ nóng chảy) và biến dạng dẻo. Công nghệ này dùng để chế tạo các hợp kim từ cứng loại AlNiCo, TiCoNiAl, Cunife.
a) Quy trình: Các kim loại thành phần được trộn đều và đưa vào nồi nấu (thường sử dụng lò cao tần).
Hợp kim nấu xong tồn tại ở dạng dung dịch thì đổ vào khuôn (khuôn thường làm bằng cát trộn với chất kết dính và nước hoặc sử dụng khuôn bằng hợp kim có nhiệt độ nóng chảy rất cao.
b) Ưu điểm: Nam châm tạo ra có độ bền cơ học và độ “sạch” cao. c) Nhược điểm: Với loại khuôn đúc làm bằng cát thì chỉ sử dụng được 1 lần.
Sản phẩm ngay sau khi đúc xong có năng lượng từ trường thấp.
d) Cách khắc phục: Để cải thiện tính từ cứng của vật liệu cần thực hiện 2 quy trình sau:
Bước 1: Sản phẩm sau khi dúc được đưa vào lò ủ, nung nóng tới trên 10000C và giữ nguyên trong vòng vài giờ.
Bước 2: Làm nguội từ nhiệt độ đó xuống khoảng 6000C rồi lại tăng lên 7000C.
Bước 3: Giữ nguyên nhiệt độ nung 7000C trong 3 giờ.
Bước 4: Tắt lò để nhiệt độ trong lò hạ dần xuống nhiệt độ phòng. Cải thiện tính từ cứng của nam châm vĩnh cửu:
Có 3 cách:
Cách 1: Xử lý nhiệt trong từ trường: Phương pháp này áp dụng hiệu quả đối với những vật liệu từ cứng có nhiệt độ Curie cao. Là phương pháp mà trong đó bước xử lý nhiệt đối với vật liệu từ cứng được định hướng theo một hướng xác định nhằm làm giảm năng lượng tĩnh từ của vật.
Cách 2: Kết tinh định hướng: Phương pháp này được sử dụng đối với những hợp kim mà đã có sự định hướng ưu tiên. Phương pháp này được thực hiện sau khi hợp kim nóng chảy đổ vào khuôn thì tiến hành làm nguội theo hướng xác định: làm nguội từ dưới đáy lên. Kết quả của phương pháp này là tạo ra nam châm có cảm ứng từ dư (Br) cao, lực kháng từ (Hc) lớn.
Cách 3: Kết tinh định hướng và làm nguội trong từ trường: Phương pháp này kết hợp cả hai cách nêu trên: đúc theo phương pháp kết tinh định hướng; nung ở nhiệt độ cao rồi làm nguội trong từ trường (chiều của từ trường đặt theo hướng song song với trục kết tinh định hướng). Kết quả là tạo ra nam châm vĩnh cửu có tích năng lượng từ cực đại rất lớn.
3.1.1.2. Công nghệ luyện kim bột (phương pháp gốm): ép thiêu kết và kết dính
a) Quy trình: Hỗn hợp kim loại ban đầu được nghiền dưới dạng bột, rồi đưa vào khuôn ép, ép ở áp suất cao (cỡ 5 10 tấn/cm2). Sau đó, đem nung
thiêu kết tại nhiệt độ mà độ lớn thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của các kim loại thành phần.
b) Ưu điểm: Sản phẩm tạo ra có độ bền cơ học cao hơn so với sản phẩm được chế tạo bằng phương pháp đúc.
c) Nhược điểm: Nam châm tạo ra có tích năng lượng từ cực đại (BH)max
thấp hơn so với nam châm được chế tạo bằng phương pháp đúc. Thời gian thực hiện quá trình thiêu kết rất lâu.
e) Khắc phục: Cần tránh ôxy và hơi nước tham gia vào quá trình thiêu kết (khí hydro được sử dụng với áp suất đầu vào lớn hơn áp suất khí quyển một chút, phần cuối ống để hở).
Quá trình thiêu kết phải được thực hiện một cách liên tục.