烧结钕铁硼永磁材料是用粉末冶金方法制造的,其工艺流程如下:原材料处理→配料→熔炼→制粉→磁场取向与压型→烧结致密→回火时效→机加工与表面处理→检测。从工艺流程可以看出其整个的工艺过程是一个系统工程,特别是高性能的钕铁硼永磁材料,其生产过程的每一个工艺环节都对产品的性能具有“决定权”与“否定权”。为了生产出高性能的钕铁硼永磁材料,企业的组织与管理者应重视生产过程的每一个环节,引导员工注重过程中的每一个细节,这就是要求员工做好最为基础的“防氧化、防混淆、防杂质、防受潮”的“四防”工作。为生产出高品质要求的钕铁硼永磁材料打下扎实的基础。
为确保烧结钕铁硼永磁材料的品质,我们日常的基础工作都应围绕“四防”工作而开展的,即从防氧化、防混淆、防杂质和防受潮抓起。
一、防氧化
钕铁硼是一种稀土永磁材料,配方中含有较大比例的稀土元素。稀土元素的特性就是化学性质很活泼,容易与空气中的氧气发生反应,生成稀土氧化物,如钕与氧气反应生成氧化钕。稀土氧化后,产品的磁性能就会大大下降,因此,在我们钕铁硼材料的生产过程中,如何做好“防氧化”工作,是一个很重要质量环节。
首先,我们在采购原材料时,要确保稀土金属的纯度,降低氧含量。材料储存时,要用塑料袋密封好,放入桶内,避免与空气接触,质量要求较高的材料在配料完毕时,充氮气保护并包扎好袋口。配料时小块的金属钕等稀土材料,尽量不要切割备用过多,时间稍长即会氧化,如金属钕断口发红,金属镨会发白等。
其次,我们在熔炼过程中要确保炉子的气氛,新模子、新炉子或补炉较多的炉子,必须烤干后方可正式投入生产;熔炼炉的阀、连接部位等密封性要确保正常,做到不漏气、漏水、漏油;真空泵(机械泵、罗茨泵、扩散泵)必须充分发挥好作用,抽气无力应及时检修及保养,真空卫生按工艺规定定期打扫,只有做到上述几点,才能使炉内真空度得以保证,做出好的产品。
在制粉工序的粗破、中碎、气流磨、搅拌均必须按工艺充氮气保护。随时检查和补充装料的不锈钢桶(塑料袋)的氮气压力,使用前检查不锈钢桶阀门或塑料袋是否有漏气,使用时发现应及时更换或外套新袋处理。加工时发现粉料发热,应采取充氮等降温措施,以防止氧化。
在成型过程应密切关注称粉箱、氮气保护箱的氧含量,确保低于工艺规定的值,以防磁粉氧化。在剥油、进炉过程,要求时间要紧凑。特别是高性能产品尤为重要,必须根据工艺要求在氮气保护箱内操作。预防产品菱角、边角氧化。
另外,我们要经常注意使用的氩气纯度,发现不正常的应及时处理。经常观察冷却水温度,确定冷却时间,出炉产品温度低于80℃避免高温出炉,造成产品氧化。
因此,“防氧化”工作是我们抓钕铁硼永磁材料质量工作不可缺少的一部分,我们要从实际工作中一点一滴、踏踏实实做起,常抓不懈
二、防混淆
烧结钕铁硼根据不同的性能要求,如剩余磁感应强度、矫顽力、最大磁能积等,用不同的牌号来区分表示。目前我公司用的主要有N、M、H、SH、UH、EH、AH七大系列。从N到AH矫顽力逐渐提高。每个系列中又用不同的数字来区分磁能积的高低,如N系列有N30、N35、N38、N42、N45、N50、N52等,数字越大,磁能积越高。
根据气候、材料、配方等区别,我们又在牌号后用“-1”、“-2”等区分表示,如N35-1、N35-2等。
特殊性能要求产品,在牌号最后加字符说明等。
从上可以看出英文字母、数字不同,则牌号、配方、工艺、意义也不同。我们根据客户的各种订单,用不同的牌号和工艺来生产,以满足客户的需要。
因此,我们在配料和熔炼操作时千万要注意“防混淆”工作,不要把牌号搞错,要根据配方单来计算配料重量,称好后及时放上正确的标识牌,熔炼操作工要根据牌号准确记录原始数据记录及熔炼跟踪单。锭子出炉入库时务必把每炉锭子的标识牌和跟踪单准确及时地送交仓库,以便核查。同时车间要对上述情况应随时检查监督。最后在称锭子时仔细校对,称后填写合格证,在核对无误后再放入桶内。发料时再校对桶外标识是否与桶内合格证相符,做到不符不发。
熔炼时切忌把不同的牌号的原材料、坩埚内的合金液、出炉后的锭子混合。原材料库和配料组要及时对各类产地、性能、规格、含量或编号的材料在配料时务必注意加强校对核查,以防差错。
在制粉过程中,锭子粗破、中碎时必须跟上“熔炼跟踪单”,发现锭子有异常情况及时反馈熔炼车间追溯。所有在加工的设备都必须跟有牌号标识,所有“待加工”和“已加工”的产品均必须有牌号等标识。加工设备和放料的桶均必须清洁干净,以防混入其它牌号粉料。
在成型过程中,领用的粉料在成型称粉前必须仔细核对粉料的标识单与施工单的牌号要求是否一致。称粉箱内的每批次粉料必须清理干净,预防不同批次的粉料混料。成型后的产品必须标识清楚方可流转。在剥油、进炉的过程中要根据进炉单、产品标识单来核对,无误后方可运行。烧结产品出炉后必须根据进炉单来标识,清楚明晰,以防产品混淆。
如果概念模糊、粗心大意,造成牌号混淆,产品烧结出来后性能不能满足客户要求,那将给公司造成很大的损失。希望我们全体员工一定要把“防混淆”工作放到很重要的位置上来。
三、防杂质
烧结钕铁硼永磁材料,它是通过稀土、铁、硼等多种原材料最佳比例的有机结合,从而形成Nd2Fe14B主相及其它基本相,经过熔炼、制粉、成型、烧结一系列工艺,最终获得一定磁性能、密度及规格的磁体。只有合格的磁体才能确保后加工切片、电镀后产品的内外在质量。
从性能上看,我们要杜绝有害元素的进入,以防影响磁体基本组成;为此,我们要防止杂质元素的夹入,以免导致产品烧结时熔点及收缩不同,磁体起泡、缩孔,或在电镀酸洗后产生斑点、剥落等,影响产品质量。因此,杂质是我们烧结钕铁硼的大敌。市场竞争很大程度上体现在产品质量上的竞争,我们要在市场竞争如此激烈的情况下站稳脚,必须严把产品质量关。
在原材料处理过程中,原材料必须处理干净,配料前清理干净覆盖在钕、铁等原材料表面的氧化物,做到有氧化物不用,只有清除后方可使用。配料前把所用空桶、罐等倒干净。
在熔炼过程中,务必注意坩埚、浇口杯的使用情况。使用时若发现有刚玉、耐火泥脱落现象,务必经过处理后方可使用,必要时则及时更换。打扫真空卫生时,要及时把熔炼模盖好,以防灰尘进入粘住模壁,影响锭子表面质量。锭子出炉后不准乱放,应放在挑杂质用的不锈钢盆内,仔细检验后放入干净的空桶内,做好标识,及时盖上盖子,以防灰尘等杂质进入。严禁锭子在尘土飞扬的空间暴露,必须采取妥善措施。
在制粉的粗破、中碎时应经常敲开断口观察,如有杂质及时处理并反馈前道工序。使用各种加工设备前均必须清理干净,尤其是对长时间不用的设备在使用前必须先用氮气清理设备内腔,以防原剩余粉料氧化产生的杂质混入。合金锭及各使用设备的进、出料口应及时盖上。严禁车间灰尘飞扬,如有必须采取妥善的防尘措施。在细粉搅拌工序中,注意不锈钢瓶的清洁,预防桶内有遗粉、杂质,造成最后的产品有杂质或氧化斑点。
在成型过程中,注意每次必须将称粉箱内的遗留粉料清理干净,以防这些氧化了的遗粉混入,造成产品杂质或氧化斑点。
粗看杂质都是非常细小的东西,但一旦混入产品内部,却作了害群之马,影响了产品质量,给公司造成很大的损失。因此,我们千万别小看杂质,因小失大,造成的后果非常严重,我们必须对“防杂质”引起高度重视。
四、防受潮
钕铁硼稀土永磁材料配方中含有较大比例的稀土元素。稀土元素的特性就是化学性质很活泼,容易与空气中的氧气发生反应,生成稀土氧化物,产品的磁性能就会大大下降。当受潮的原材料或设备、使用的工装夹具等含有较高的水分时,在加工的高温过程中,水分子易分解成氧与氢元素而与钕等稀土元素发生化学反应。因此,在我们钕铁硼材料的生产过程中,如何做好“防受潮”工作,是一个关键的质量保证环节。
在钕铁硼永磁材料加工过程中,熔炼工序的“防受潮”工作有:原材料处理后或配料后没有及时熔炼的,必须有必要的防潮措施,放入专用的塑料袋或铁桶内防潮。对出炉的锭子必须及时装入桶内并上盖;空炉设备必须及时抽真空保护。上述的措施均是预防原材料、产品和设备等吸附空气中的水分而受潮。
制粉工序的“防受潮”工作有:控制好室内温湿度,必要时开启去湿机、空调等。对于加工的粉料严禁用潮湿的桶装料。搅拌所用的航空汽油的含水量控制,因汽油在空气中也易吸收水份。
烧结工序的“防受潮”工作有:出炉后及时关上炉门抽真空保护,以防设备吸附空气中的水分而受潮。烧结盆必须通过烘干等措施保持其干燥,保证使用前烧结盆干燥,以防烧结过程产品受潮。
日常的生产过程,对“防受潮”工作看起来是一件小事,是一件比较简单的工作,但恰恰其对产品的质量保证起着至关重要的作用。因此我们将日常的“防受潮”工作也要作为重点来抓。
总之,作为烧结钕铁硼永磁材料的加工,因其生产过程的每一个工艺环节都对产品的性能具有一票的“决定权”与“否定权”,决定着产品的合格与否。因此在生产过程的每一个环节都应引起重视,日常的生产管理工作都应从最为基础的细节抓起,也就是说要从“防氧化、防混淆、防杂质、防受潮”的“四防”工作抓起,由此来保证我司的产品质量,提高产品的品质。