Sm(CobalFe0.108Cu0.131Zr0.042)7.0时效过程中的微结构演变与磁性能

李丽娅，高 智，葛毅成，邓 辉，易健宏，彭元东



Sm(CobalFe0.108Cu0.131Zr0.042)7.0时效过程中的微结构演变与磁性能

李丽娅，高 智，葛毅成，邓 辉，易健宏，彭元东

(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

采用透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)等方法系统研究Sm(CobalFe0.108Cu0.131Zr0.042)7.0在830 ℃时效处理10~30 h过程中的微结构演变及磁性能。结果表明：合金时效处理后形成由菱方Sm2Co17R主相和六方Sm(Co,Cu)5胞壁相构成的胞状结构、叠加在胞状结构之上的六方富Zr片状结构和少量富Zr的Sm(CoCuFeZr)析出相。随830 ℃时效处理时间由10 h延长到30 h，Sm2Co17R主相的尺寸由80~110 nm长大到150 nm，富Zr片状相的密度增大，富Zr的Sm(CoCuFeZr)析出相的体积分数增多。富Cu的SmCo5胞壁相和富Zr的Sm(CoCuFeZr)析出相通过钉扎畴壁为合金提供高的室温和高温矫顽力。磁性能测试结果表明：剩磁r随830 ℃时效时间的延长而单调增大，内禀矫顽力ci在830 ℃处理20 h时达最大值2417.9 kA/m，在测试温度为500 ℃时仍具有高的ci，为693.5 kA/m。

Sm2Co17型稀土永磁材料；时效处理；析出物；胞状结构

Sm2Co17型稀土永磁材料具有高的磁能积(160~272 kJ/m3)、高的居里温度(820~980 ℃)和低的温度系数，已被广泛用作航空航天领域的高温磁性零部件[1−3]。该合金的优异磁性能来源于其纳米级的胞状 和片状结构[4−6]：胞内是具有高饱和磁化强度的富Fe菱方Sm2Co17R相，尺寸约为100~150 nm；胞壁为六方结构富Cu的SmCo5相，尺寸约为5~10 nm；富Zr的片状相叠加于胞状结构之上，尺寸为3~5 nm。Sm2Co17型永磁体的矫顽力机理为畴壁钉扎[7]，与Sm2Co17R、SmCo5两相的磁晶各向异性常数与交换积分常数的差()，或畴壁能的差∆成正比。LECTARD等[8]研究了Sm(Co1−yCu)5合金中Cu含量对合金磁晶各向异性常数的影响，当由0增加到0.56时，合金的由18 J/cm3降低到1 J/cm3。……