燒結(jié)NdFeB永磁體電火花成型加工及表面改性的研究.pdf

1、燒結(jié)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(xué)物理性能，且成本低廉，人們廣泛地對(duì)其進(jìn)行了開發(fā)應(yīng)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(gè)方面。本文對(duì)NdFeB材料的研究也主要是圍繞上述問題展開的。現(xiàn)有的對(duì)NdFeB材料的成型加工和表面防護(hù)研究很多，但大多都是分開進(jìn)行的。本文是探索利用電火花加工以實(shí)現(xiàn)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(hù)方法。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1、研究在不同放電條件下，燒結(jié)NdFeB永磁體的電火花加工材料去除率和表面質(zhì)量的影響規(guī)律。在一定電參數(shù)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(huì)造成材料去除率低而表面粗糙度高，應(yīng)避免在此種加工參數(shù)下進(jìn)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，建立了燒結(jié)NdFeB永磁體的電火花加工工藝模型。對(duì)比加工結(jié)果與預(yù)測結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，它們的數(shù)值相似且在誤差范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工藝效果的合理預(yù)測。而NdFeB材料的顯微組織中則出現(xiàn)了一層白亮層。一定加工時(shí)間下，強(qiáng)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(shí)表層易產(chǎn)生裂紋，脈寬過大也會(huì)使強(qiáng)化層脫落。脈沖間隔對(duì)強(qiáng)化層的影響與前兩者相反，其較小時(shí)強(qiáng)化層厚度較大。隨著脈間的增加，強(qiáng)化層厚度有所減少

4、，但質(zhì)量相對(duì)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(jié)構(gòu)，并進(jìn)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(chǎn)生的非晶合金層提高了NdFeB材料整體硬度，改善了其力學(xué)性能；電化學(xué)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(jù)已得到的工藝模型，本文設(shè)計(jì)

5、了燒結(jié)NdFeB永磁體加工的可視化仿真系統(tǒng)，可有效預(yù)測不同加工參數(shù)下的加工結(jié)果。為實(shí)現(xiàn)材料的高效、高質(zhì)量加工，應(yīng)綜合考慮去除速度、表面質(zhì)量等多個(gè)指標(biāo)。因此，電火花加工中的最優(yōu)解問題轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄繕?biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問題。為解決這一問題，本文利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合遺傳算法的方式來實(shí)現(xiàn)，對(duì)加工工藝參數(shù)進(jìn)行了綜合優(yōu)化。
　　本文在對(duì)燒結(jié)NdFeB永磁體的電火花成型加工進(jìn)行系統(tǒng)研究后發(fā)現(xiàn)，加工后材料的表層確有一層非晶合金層產(chǎn)生，可以有效改善材料的綜合性