GB/T 40790-2021 烧结铈及富铈永磁材料

　　ICS 77 . 120 . 99 CCS H 65

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40790—2021

　　烧结铈及富铈永磁材料

　　Sinteredcerium-basedandcerium-richpermanentmagnetmaterials

　　2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40790—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC 229)提出并归口 。

　　本文件起草单位：钢铁研究总院、宁波复能新材料股份有限公司、山东上达稀土材料有限公司、北京中科三环高技术股份有限公司、安徽大地熊新材料股份有限公司、宁波韵升股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、安泰科技股份有限公司、赣州富尔特电子股份有限公司、包头稀土研究院、北京工业大学。

　　本文件主要起草人：朱明刚、李卫、刘涛、邹宁、周书台、韩瑞、李安华、申立汉、冯海波、金国顺、沈国迪、罗阳、周磊、喻玺、刘国征、衣晓飞、岳明、石晓宁、王誉、王欣、张乐乐。

　　GB/T 40790—202 1

　　烧结铈及富铈永磁材料

　　1 范围

　　本文件规定了烧结铈及富铈永磁材料的分类与牌号、技术要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输、贮存及随行文件。

　　本文件适用于粉末冶金工艺生产的、主要用于电子、电力、机械、医疗器械等领域的烧结铈及富铈永磁体。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2828 . 1—2012 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

　　GB/T 3217 永磁(硬磁)材料 磁性试验方法

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示与判定

　　GB/T 13560 烧结钕铁硼永磁材料

　　GB/T 24270 永磁材料磁性能温度系数测量方法

　　GB/T 29628 永磁(硬磁)脉冲测量方法指南

　　GB 39176—2020 稀土产品的包装、标志、运输和贮存

　　3 术语和定义

　　GB/T 13560 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　烧结铈永磁体 sinteredcerium-basedpermanentmagnet

　　以 Ce2 Fe14B相及 2 ∶ 14 ∶ 1 型的(Ce, Re)-Fe-B相为主、2 ∶ 14 ∶ 1 型的(Pr, Nd)-Fe-B相等为辅、铈

　　元素含量大于磁体中非铈的任意稀土元素含量的稀土永磁体。

　　3.2

　　烧结富铈永磁体 sinteredcerium-richpermanentmagnet

　　(RE, Ce) 2Fe14B(RE不包含 Ce)相和 Ce2Fe14 B 相并存、且 Ce2Fe14 B 相随着铈含量的增加而增多、但铈并非为组分中含量最大的稀土元素，其含量占磁体的稀土总量(Ce/RE) 不小于 10% 的稀土永磁体。

　　3.3

　　烧结铈及富铈永磁体 sinteredcerium-basedandcerium-richpermanentmagnet

　　烧结铈永磁体和烧结富铈永磁体的总称。

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　　3.4

　　主要磁性能 principalmagneticproperties

　　主要包括永磁材料的剩磁、磁极化强度矫顽力(内禀矫顽力)、磁感应强度矫顽力、最大磁能积。

　　注 1 ：剩磁，符号为 Br , 单位为特斯拉(T),参考单位为高斯(Gs) ;

　　注 2：磁极化强度矫顽力(内禀矫顽力)，符号为 HcJ , 单位为安培每米(A/m),参考单位为奥斯特(Oe) ;

　　注 3：磁感应强度矫顽力，符号为 H cB,单位为安培每米(A/m),参考单位为奥斯特(Oe) ;

　　注 4：最大磁能积，符号为(BH)max , 单位为千焦每立方米(kJ/m3 ),参考单位为兆高奥(MGOe) 。

　　[来源：GB/T 13560—2017,3 . 1,有修改]

　　3.5

　　辅助磁性能 additionalmagneticproperties

　　主要包括永磁材料的相对回复磁导率、剩磁温度系数、磁极化强度矫顽力(内禀矫顽力)温度系数、居里温度。

　　注 1：回复磁导率，符号为 μrec ;

　　注 2：剩磁温度系数，符号为 α(Br ),单位为百分比每开尔文(%/K),参考单位为百分比每摄氏度(%/℃) ;

　　注 3：磁极化强度矫顽力(内禀矫顽力)温度系数，符号为 α(HcJ ),单位为百分比每开尔文(%/K),参考单位为百分比每摄氏度(%/℃) ;

　　注 4：居里温度，符号为 Tc , 单位为开尔文(K),参考单位为摄氏度(℃) 。

　　[来源：GB/T 13560—2017,3 . 2,有修改]

　　4 分类与牌号

　　4 . 1 分类

　　烧结铈及富铈永磁体(以下简称烧结铈磁体)按内禀矫顽力由小至大分为 L、D、N、M 、H 、SH 、UH和 EH 八类。

　　4 . 2 牌号

　　每类烧结铈磁体按最大磁能积大小划分为若干个牌号，见表 1、表 2、表 3、表 4、表 5、表 6、表 7 、表 8。每个牌号的产品均可加工成圆片、圆柱、圆环、瓦块等各种形状和规格的永磁体部件。

　　4 . 3 牌号表示方法

　　4 . 3 . 1 产品牌号

　　由烧结铈磁体制造工艺特征、产品名称、磁特性四个部分组成。 第一部分 S,用对应英文 Sintered的首字母，表示粉末冶金烧结工艺制作的磁体;第二部分 CeM 为烧结铈磁体名称，包括铈元素的化学符号 Ce 和 magnet 的首字母 M;i表示铈的含量，为可选项;第三部分为斜线前的数字，是烧结铈磁体最大磁能积(BH)max 的标称值(单位为 kJ/m3 );第四部分为斜线后的数字，是烧结铈磁体内禀矫顽力 HcJ 的最小值(单位为 kA/m)的十分之一，数值采用四舍五入法取整。 产品牌号表示方法如下：

　　S -

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l

　　l

　　iCeM ××× / ××

　　l l l——————表示 HcJ 的最小值的十分之一

　　l—————————————表示烧结铈磁体，i表示铈的含量

　　l—————————————————表示粉末冶金烧结工艺制作的磁体

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　　产品牌号示例：

　　S-5 CeM360/80 表示铈含量占磁体总质量为 5%的烧结铈磁体、最大磁能积(BH)max 的标称值为 360 kJ/m3 、内禀矫顽力 HcJ 的最小值为 800 kA/ m 的烧结铈磁体。

　　4 . 3 . 2 简化牌号

　　由产品名称、磁特性三个部分组成。 第一部分为铈元素的化学符号 Ce;第二部分为烧结铈磁体最大磁能积(BH)max 的标称值(单位为 MGOe);第三部分为烧结铈磁体按内禀矫顽力的类别(L、D、N、M、 H、SH、UH、EH) 。

　　简化牌号示例：

　　Ce45D表示烧结铈磁体，最大磁能积(BH)max 的标称值为 45 MGOe, 内禀矫顽力 HcJ 的最小值为 10 kOe。

　　5 技术要求

　　5 . 1 各类(L、D、N、M、H、SH、UH 和 EH) 产品在 20 ℃下的主要磁性能应分别符合表 1、表 2、表 3、表

　　4、表 5、表 6、表 7、表 8 的规定。 如需方有特殊要求，供需双方可协商确定。 以上磁性能均为样品在充磁饱和后测得，性能区间表述( ～)，下限取大于或等于，上限取小于，如：31~34(31 ≤(BH)max<34) 。

　　表 1 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 L)

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　　表 2 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 D)

　　表 3 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 N)

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　　表 3 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 N)(续)

　　表 4 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 M)

　　表 5 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 H)

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　　表 5 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 H)(续)

　　表 6 烧结铈磁体的主要磁性能(类别SH)

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　　表 7 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 UH)

　　表 8 烧结铈磁体的主要磁性能(类别 EH)

　　5 . 2 产品的辅助磁性能和主要机械物理性能参见附录 A,除供需双方特殊商定外，仅供用户设计使用参考，不作为验收依据。

　　5 . 3 每个牌号的产品均可分为毛坯状态、机械加工状态和表面防护处理状态，产品的尺寸偏差、形位偏差应符合附录 B 的要求，供货状态由供需双方协商确定。

　　5 . 4 产品表面不准许有影响使用的裂纹、砂眼、夹杂和边、角脱落等缺陷，具体要求由供需双方协商确定。

　　5 . 5 产品的化学成分与制造工艺参见附录 C。

　　6 试验方法

　　6 . 1 产品主要磁性能的检测按 GB/T 3217 和 GB/T 29628 的规定进行。

　　6 . 2 产品剩磁温度系数和内禀矫顽力温度系数的检测按 GB/T 24270 的规定进行。

　　6 . 3 产品尺寸、形位偏差应采用满足精度要求且符合国家计量标准的量具检测，或由供需双方确认的专用量具检测。

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　　6 . 4 产品外观质量的检测应在自然散射光下，以 目视检测。 如需方有特殊要求，由供需双方协商确定。

　　6 . 5 数值修约按 GB/T 8170 的规定进行。

　　7 检验规则

　　7 . 1 检查与验收

　　7 . 1 . 1 产品由供方质量检验部门进行检验，保证符合本文件规定，并填写质量证明书。

　　7 . 1 . 2 需方应对收到的产品按本文件的规定进行检验。 如检验结果与本文件规定不符时，应以书面形式向供方提出。 属于表面质量及外观尺寸的异议，应在收到产品之日起 1 个月内向供方提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起 3 个月内提出。 如需仲裁，由供需双方协商确定。

　　7 . 2 组批

　　每批产品应由同一牌号、同一生产工艺生产的同一规格和尺寸的烧结铈磁体组成。

　　7 . 3 检验项目

　　每批产品均应进行主要磁性能、尺寸偏差、形位偏差、外观质量的检验。

　　7 . 4 取样

　　检验用取样数量按 GB/T 2828 . 1—2012 规定，产品的主要磁性能合格检验按特殊检验水平 S2 的

　　1 . 5 级取样，其他性能合格检验按检验水平 Ⅱ 的 1 . 5 级取样。

　　7 . 5 检验结果判定

　　如有外观质量、主要磁性能任何一项结果不合格，则从该批产品中取双倍试样对不合格项目进行重复检验，如仍不合格，则判该批产品为不合格。

　　8 包装、标志、运输、贮存及随行文件

　　8 . 1 包装、标志、运输和贮存

　　8 . 1 . 1 产品一般以磁中性状态交货。 如需方要求充磁并在合同中注明，可充磁交货。 对取向方向不易辨别的产品，应标明充磁方向。

　　8 . 1 . 2 产品的包装、标志、运输和贮存应按 GB 39176—2020 规定进行。

　　8 . 2 随行文件

　　每批产品应附有随行文件，包括但不限于：

　　a) 产品合格证(包括供方信息、产品信息、本文件编号、出厂日期或包装信息);

　　b) 质量证明书(包括供方名称、地址、电话、传真、产品名称、牌号、状态及规格、批号、净重和件数、本文件编号、出厂日期或包装 日期);

　　c) 各项分析检验结果或试验报告;

　　d) 产品使用说明：正确搬运、使用方法。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　烧结铈磁体的辅助磁性能和主要机械物理特性

　　烧结铈磁体的辅助磁性能和主要机械物理特性见表 A. 1,供设计和选材时参考。

　　表 A.1 烧结铈磁体的辅助磁性能和主要机械物理特性

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　　附 录 B

　　(规范性)

　　烧结铈磁体尺寸偏差与形位偏差

　　B.1 烧结铈磁体毛坯状态和机械加工状态尺寸偏差应符合表 B. 1 的规定。

　　表 B.1 烧结铈磁体产品毛坯尺寸和加工尺寸偏差

　　单位为毫米

　　B.2 烧结铈磁体毛坯状态和机械加工状态形位偏差应符合表 B. 2 的规定。表 B.2 烧结铈磁体产品形位偏差

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　　附 录 C

　　(资料性)

　　烧结铈磁体的化学成分与制造工艺

　　C.1 烧结铈永磁体的化学成分

　　烧结铈永磁体是以 Ce2Fe14 B 及 2 ∶ 14 ∶ 1 型金属间化合物 Ce-Fe-B 为基的永磁体，主要成分为铈(Ce)、铁 (Fe)、硼 (B)。为了获得不同性能，可用 RE2 Fe14 B (RE不包含 Ce)部分替代 Ce2 Fe14 B 和 2 ∶ 14

　　∶ 1 型的 Ce-Fe-B相;也可用钴(Co)、铝 (Al)等过渡族金属元素部分替代铁。 Ce2Fe14B化合物和 2 ∶ 14 ∶ 1 型的 Ce-Fe-B化合物具有四方晶体结构，具有相对较高饱和磁化强度和单轴各向异性场，是铈永磁体永磁特性的主要来源。 烧结铈永磁体的成分范围应符合表 C. 1 。

　　表 C.1 烧结铈永磁体的化学成分

　　C.2 烧结富铈永磁体的化学成分

　　烧结富铈永磁体中 Ce 不仅会部分替代 RE2 Fe14 B (RE 不包含 Ce) 中的 RE,还会在磁体中生成Ce2Fe14B相和 2 ∶ 14 ∶ 1 型的 Ce-Fe-B相。 烧结富铈永磁体的成分范围应符合表 C. 2 。

　　表 C.2 烧结富铈永磁体的化学成分

　　C.3 烧结铈磁体的制造工艺

　　烧结铈磁体采用的是粉末冶金工艺，熔炼后的合金制成粉末并在磁场中压制成压坯，压坯在惰性气体或真空中烧结达到致密化。 为了提高磁体的矫顽力，通常需要进行回火热处理。 烧结铈磁体的工艺

　　流程如图 C. 1 所示。

　　图 C.1 烧结铈磁体工艺流程