燒結NdFeB永磁體電火花成型加工及表面改性的研究.pdf

1、燒結NdFeB永磁體是常用的永磁材料之一，它具有很好的磁性能和力學物理性能，且成本低廉，人們廣泛地對其進行了開發(fā)應用的研究。NdFeB材料硬度高、脆性大，且居里溫度低、熱穩(wěn)定性差。影響其使用的原因主要是難加工性和易腐蝕性兩個方面。本文對NdFeB材料的研究也主要是圍繞上述問題展開的。現有的對NdFeB材料的成型加工和表面防護研究很多，但大多都是分開進行的。本文是探索利用電火花加工以實現NdFeB材料成型加工和表面改性的雙重作用，是一種新

2、的表面防護方法。本文的主要研究內容和結論如下：
　　1、研究在不同放電條件下，燒結NdFeB永磁體的電火花加工材料去除率和表面質量的影響規(guī)律。在一定電參數下，材料去除率和表面粗糙度均隨峰值電流的增加而增加，且材料去除率的影響較顯著。脈沖寬度的影響趨勢與峰值電流大致相同，但脈寬過大會造成材料去除率低而表面粗糙度高，應避免在此種加工參數下進行加工。脈沖間隔的影響與前兩者相反，大脈沖間隔條件下可獲得較好的加工表面，但材料加工速度慢。

3、r>　　2、通過對實驗結果數據進行回歸分析，建立了燒結NdFeB永磁體的電火花加工工藝模型。對比加工結果與預測結果后發(fā)現，它們的數值相似且在誤差范圍內，實現了對工藝效果的合理預測。而NdFeB材料的顯微組織中則出現了一層白亮層。一定加工時間下，強化層厚度隨峰值電流和脈沖寬度的增加而增加，但峰值電流較大時表層易產生裂紋，脈寬過大也會使強化層脫落。脈沖間隔對強化層的影響與前兩者相反，其較小時強化層厚度較大。隨著脈間的增加，強化層厚度有所減少

4、，但質量相對較好。
　　3、分析了加工后NdFeB磁體的表面形貌、斷面組織、合金成分及物相結構，并進行了硬度測試和耐腐蝕性測試。材料的去除方式主要為熔化氣化、爆炸噴射、整塊顆粒去除及微破碎大面積去除；表面產生的非晶合金層提高了NdFeB材料整體硬度，改善了其力學性能；電化學腐蝕中，加工后材料的自腐蝕電位升高、自腐蝕電流密度降低，表明加工后材料更難于被腐蝕且腐蝕速度減慢，耐蝕性得到了改善。
　　4、據已得到的工藝模型，本文設計

5、了燒結NdFeB永磁體加工的可視化仿真系統(tǒng)，可有效預測不同加工參數下的加工結果。為實現材料的高效、高質量加工，應綜合考慮去除速度、表面質量等多個指標。因此，電火花加工中的最優(yōu)解問題轉變?yōu)槎嗄繕撕瘮档淖顑?yōu)化問題。為解決這一問題，本文利用了神經網絡結合遺傳算法的方式來實現，對加工工藝參數進行了綜合優(yōu)化。
　　本文在對燒結NdFeB永磁體的電火花成型加工進行系統(tǒng)研究后發(fā)現，加工后材料的表層確有一層非晶合金層產生，可以有效改善材料的綜合性