以Nd2Fe14B化合物为基的烧结钕铁硼永磁合金具有高剩磁、高磁能积和高内禀矫顽力的特点,是第三代稀土永磁材料。烧结钕铁硼永磁合金以铁为基,不含贵重元素钐(Sm)和钴(Co),而稀土元素钕在自然界的丰富度是钐的10倍以上,因此其材料成本较低。烧结钕铁硼永磁合金是一种能量密度很高的储能材料,利用它可以实现能量与信息的高效转化,因而特别适用于制备高性能、小型化和轻量化的永磁材料零部件,近年来已在电机、通讯、信息、风力发电、新能源车等许多领域得到了广泛应用。本文从晶界改性和表面改性两方面入手,通过优化时效工艺改善烧结钕铁硼永磁合金的磁性能,并通过在其表面制备磷酸盐化学转化膜来提高其耐蚀性。对烟台首钢磁性材料股份有限公司生产的N40HCE型烧结钕铁硼永磁合金进行时效工艺优化,以确定其最佳时效工艺参数。在此基础上,研究时效工艺对磁体的力学性能和耐蚀性影响。为提高耐蚀性,利用化学转化法在烧结钕铁硼永磁合金表面制备磷酸盐化学转化膜,通过工艺试验确定适宜的工艺参数;通过扫描电镜、能谱仪、红外光谱分析仪、X射线衍射仪、高分辨透射电镜及电化学工作站等现代表征方法对转化膜的形貌、成分、官能团、相结构及电化学性能进行系统的检测和分析。为确定适宜的预处理酸洗液,在进行烧结钕铁硼永磁合金化学转化处理前,研究了磁体在盐酸溶液、硝酸溶液和磷酸溶液中的腐蚀行为。综合实验的结果表明,:N40HCE型烧结钕铁硼永磁合金的优化时效工艺参数是:850℃ × 2h + 530℃ × 2h。经优化时效工艺处理后,烧结钕铁硼永磁合金中的晶界富钕相由原来的在Nd2Fe14B主晶相晶粒的交隅处呈块状分布转变成沿Nd2Fe14B主晶相晶粒边界呈连续均匀的薄层状分布,起到了去交换耦合的作用,因此使磁体的内禀矫顽力从13.11kOe提高的17.05kOe。但是,经优化时效工艺处理后,烧结钕铁硼永磁合金的抗拉强度和抗压强度降低,脆性增加。这是由于晶界富钕相的形态和分布变化导致Nd2Fe14B主晶相晶粒间滑动阻力减少,弱化了晶界结合强度。优化时效工艺处理还会降低磁体的耐蚀性,这与时效处理后的三维网络状晶界富钕相形成快速腐蚀通道,加速磁体的腐蚀有关。采用声发射检测技术结合维氏硬度压痕法对烧结钕铁硼永磁合金进行了脆性定量检测,测量所得的声发射能量累积计数值En与维氏硬度载荷P之间和维氏硬度压痕的表观裂纹总长度L与维氏硬度载荷P之间均呈线性关系,且分析结果一致,因此采用En-P直线的斜率K值作为表征烧结钕铁硼永磁合金脆性的定量指标是合理、可行的。研究烧结钕铁硼永磁合金在盐酸溶液、硝酸溶液和磷酸溶液中的腐蚀行为发现,在近似的氢离子浓度下烧结钕铁硼永磁合金在盐酸溶液中的腐蚀速率最大,而在磷酸溶液中的腐蚀速率最小。磁体在盐酸溶液和硝酸溶液中腐蚀均能有效去除其表面氧化层,但盐酸溶液对晶界富钕相的腐蚀作用明显。磁体在硝酸溶液中腐蚀行为主要是对Nd2Fe14B主晶相的腐蚀,而对晶界富钕相的腐蚀作用不明显。磁体在磷酸溶液中腐蚀时会在其表面形成一层块状磷酸盐产物,不能有效去除磁体表面的氧化层。磁体在硝酸溶液中腐蚀对其磁性能的综合影响最小。所以,硝酸溶液更适宜作为制备烧结钕铁硼永磁合金防护镀层前预先酸洗处理的酸洗液。烧结钕铁硼永磁合金表面磷酸盐化学转化处理的转化液适宜PH范围为1.00～1.50。当转化液的PH值升高到2.00时,几乎无转化膜生成。当PH值升高到2.50时,转化液中的成膜离子会在磁体表面形成柱状析出物。当转化液的PH值为0.52时,虽然有转化膜生成,但转化膜的晶粒粗大、耐蚀性较差,而且会导致磁体的磁性能严重降低。转化膜的膜重随着转化液PH值的升高而逐渐减小。转化膜主要由镨、钕的磷酸盐和少量铁的磷酸盐组成。随着转化液的PH值升高,磷酸钕和磷酸镨的含量不断减少,而磷酸铁的含量不断增加。在PH值分别为1.00、1.36和1.50的转化液中制备转化膜的耐蚀性最好。经磷化处理后,烧结钕铁硼永磁合金的磁性能呈现降低趋势。当转化液的PH值为0.52时,磁性能下降幅度最大;而在其它PH值条件下,磁体的磁性能降低幅度较小。当转化液的PH值为1.00时,在50℃、60℃、70℃、80℃和90℃进行磷化处理均能够在烧结钕铁硼永磁合金表面生成磷酸盐化学转化膜。转化膜的膜重随转化温度升高而略有增加。在不同温度下制备的磷酸盐化学转化膜都能有效提高烧结钕铁硼永磁合金的耐蚀性。其中,在70℃制备转化膜的耐蚀性相对较好,而且对磁性能的影响较小。转化液的PH为值1.00时,70℃是制备烧结钕铁硼永磁合金表面磷酸盐化学转化膜的最佳转化温度。