一種無磁性立方織構(gòu)NiV金復(fù)合基帶的制備方法技術(shù)

一種無磁性立方織構(gòu)NiV金復(fù)合基帶的制備方法，屬于高溫涂層超導(dǎo)基帶制備技術(shù)領(lǐng)域。首先制備Ni-W坯錠B和Ni-V坯錠A，按照厚度比為1∶(1～3)∶1的A-B-A結(jié)構(gòu)整齊地疊放在一起，側(cè)面焊合固定，在一端機(jī)械加工成錐形以便軋制時(shí)咬入；置于熱處理爐中加熱然后采用連續(xù)熱軋技術(shù)立即以道次變形量為20％～40％進(jìn)行2～3道次的熱軋，然后再進(jìn)行熱處理和溫軋，得到復(fù)合基帶，最后在熱處理即可。由此獲得性能優(yōu)異的復(fù)合基帶。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及ー種高溫涂層超導(dǎo)體用立方織構(gòu)鎳基合金復(fù)合基帶的制備方法，屬于高溫涂層超導(dǎo)基帶制備

技術(shù)介紹
隨著超導(dǎo)技術(shù)在我們生活中廣泛應(yīng)用(例如超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)電機(jī)、超導(dǎo)濾波器和超導(dǎo)磁懸浮列車等)，科學(xué)界越來越關(guān)注如何去制備ー種在高場(chǎng)下具有高的臨界電流密度的超導(dǎo)體以應(yīng)用到需求更苛刻的環(huán)境條件下(例如電磁軌道炮和托卡馬克裝置)。自從上世紀(jì)80年代第二代高溫超導(dǎo)體(釔鋇銅氧(YBa2Cu3CVx))被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)以來，其高場(chǎng)下較高的電流密度得到了業(yè)界廣泛的關(guān)注。在應(yīng)用RABiTS路線制備ニ代涂層超導(dǎo)體中，制備高立方織構(gòu)含量、無磁性、高強(qiáng)度的基帶是獲得高性能涂層導(dǎo)體的關(guān)鍵。 目前，NiW合金基帶是科學(xué)界研究最廣泛的基帶材料之一。但單層的NiW合金基帶難以兼顧高立方織構(gòu)含量、無磁性、高強(qiáng)度這幾點(diǎn)需求；而NiV合金基帶由于其隨著V的原子百分含量増加層錯(cuò)能變化不大易于得到無磁性和高立方織構(gòu)的基帯。鑒于此，將這兩種熔煉得到的坯錠通過熱疊軋復(fù)合方法是ー種制備無磁性立方織構(gòu)Ni基合金復(fù)合基帶行之有效的思路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提出了ー種無磁性立方織構(gòu)NiV合金復(fù)合基帶的制備技術(shù)，其特征在于，具體步驟如下(I)將純度均為99. 9%以上的Ni塊和W塊，分按照Ni的摩爾百分含量為88% 91%和W的摩爾百分含量為9% 12%配比；將這兩種原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得N1-W鑄錠；然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到N1-W坯錠，記為B ；將純度均為99. 9%以上的Ni塊和V塊，分按照Ni的摩爾百分含量為88% 91 %和V的摩爾百分含量為9% 12%進(jìn)行配比；將這兩種原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得N1-V鑄錠，然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到N1-V坯錠，記為A ；(2)將步驟(I)中的坯錠A和B表面機(jī)械去氧化皮并拋光，控制表面粗糙度< 0. 005mm以便疊軋時(shí)能將板順利結(jié)合在一起，用こ醇或丙酮超聲波清洗；按照相同尺寸，并且厚度比為1: (I 3) I的A-B-A結(jié)構(gòu)整齊地疊放在一起，并用氬弧焊將三塊坯錠的側(cè)面焊合固定，將得到的復(fù)合坯錠的一端機(jī)械加工成錐形以便軋制時(shí)咬入；(3)將復(fù)合坯錠置于熱處理爐中加熱，同時(shí)通入保護(hù)氣氛；升溫速率為5°C /min,升溫至1000° C 1200°C并保溫Ih 2h ;同時(shí)，將軋輥預(yù)熱到200° C 400° C ；(4)將加熱后的復(fù)合坯錠取出，并采用連續(xù)熱軋技術(shù)立即以道次變形量為20% 40%進(jìn)行2 3道次的熱軋，控制初軋溫度為1000° C 1200°C，終軋溫度為700°C 800° C，將復(fù)合坯錠緊密疊軋結(jié)合在一起；將熱軋后的坯錠機(jī)械去氧化皮，切去板材的邊裂和毛刺(以防后續(xù)溫軋時(shí)層間和表面開裂)，得到A-B-A結(jié)構(gòu)的初始復(fù)合坯錠；(5)將⑷中得到的初始復(fù)合坯錠放入有保護(hù)氣氛的熱處理爐中加熱，升溫速率為5° C/min，升溫至400° C 500°C并保溫0. 5h 2h ;然后以道次變形量為5% 10%進(jìn)行溫軋，每軋一次就回爐，保證每道次溫軋溫度為400° C 500° C并控制總形變量大于95% ;最終獲得0.1mm 0. 3mm厚的溫軋基帶；(6)將疊軋、溫軋后的溫軋基帶放入有保護(hù)氣氛的熱處理爐中進(jìn)行兩步退火，首先升溫至600°C 800°C保溫0. 5h使立方晶粒先形核，然后升溫至1000°C 1300°C保溫I 3h使立方晶?？焖匍L大并使疊軋的結(jié)合層的元素快速擴(kuò)散起到強(qiáng)化界面結(jié)合力的作用，最終得到一種涂層導(dǎo)體用Ni基合金復(fù)合基帯。以上步驟(I)、(3)、(5)、(6)中所用到的保護(hù)氣氛均為濃度達(dá)到99. 9%以上的高純IS氣。 本專利技術(shù)的關(guān)鍵在于制定ー種特殊的涂層導(dǎo)體用鎳鎢、鎳釩合金復(fù)合基帶的制備エ藝；利用外層釩原子百分含量在9%以上的鎳釩合金獲得無磁性和高立方織構(gòu)，利用芯層鎢原子百分含量在9%以上的鎳鎢合金獲得無磁性和高強(qiáng)度；由此獲得性能優(yōu)異的復(fù)合基帶。采用連續(xù)熱疊軋并溫軋的方法，本專利技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)合基帶的大規(guī)模エ業(yè)化生產(chǎn)。附圖說明圖1、復(fù)合基帶制備流程示意圖；圖2、實(shí)施例1中制備的Ni基復(fù)合基帶再結(jié)晶退火后的(001)和(111)晶面極圖；圖3、實(shí)施例2中制備的Ni基復(fù)合基帶再結(jié)晶退火后的(001)和(111)晶面極具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)ー步說明，但本專利技術(shù)并不限于以下實(shí)施例，復(fù)合基帶制備流程示意圖見圖1。實(shí)施例1 :將純度均為99. 99%的Ni塊、W塊按照原子百分含量比為91 9的比例配比，將純度均為99. 99%的Ni塊、V塊按照原子百分含量比為91 9的比例配比，將這兩種不同配比的原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得N1-W和N1-V兩種鑄錠；然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到N1-W和N1-V兩種坯錠(分別記為B和A);將上述坯錠表面機(jī)械去氧化皮并拋光，用こ醇或丙酮超聲波清洗；按照相同尺寸，厚度比為1:1 :1的A-B-A結(jié)構(gòu)疊放在一起，并用氬弧焊將三塊坯錠的側(cè)面焊合固定，將復(fù)合坯錠的一端機(jī)械加工成錐形以便軋制時(shí)咬入；將疊合好的坯錠置于熱處理爐中加熱，同時(shí)通入高純氬；升溫速率為5°C /min，升溫至1000° C并保溫Ih;同時(shí)，將軋輥預(yù)熱到200°C ;將加熱后的復(fù)合坯錠取出，并采用連續(xù)熱軋技木立即以道次變形量為35%進(jìn)行2道次的熱軋，控制初軋溫度為1050° C，終軋溫度為750°C，將復(fù)合坯錠緊密疊軋結(jié)合在一起；將熱軋后的坯錠機(jī)械去氧化皮，切去板材的邊裂和毛刺，得到A-B-A結(jié)構(gòu)的初始復(fù)合坯錠；將其放入有保護(hù)氣氛的熱處理爐中加熱，升溫速率為5° C/min，升溫至400° C并保溫Ih ;然后以道次變形量為7%進(jìn)行溫車し每軋一次即回爐，保證每道次溫軋溫度為400°C，總形變量為97%;最終獲得0.1mm厚的溫軋基帶；將疊軋、溫軋后的復(fù)合基帶放入通有高純氬的熱處理爐中進(jìn)行多步退火；首先升溫至700° C保溫0.5h;然后升溫至1100°C保溫2h;隨爐降溫。該復(fù)合基帶的(001)和(Ill)晶面的極圖如圖2所示，由圖2可知，該合金基帶具有強(qiáng)立方織構(gòu)。實(shí)施例2 將純度均為99. 99%的Ni塊、W塊按照原子百分含量比為88 12的比例配比，將純度均為99. 99%的Ni塊、V塊按照原子百分含量比為88 12的比例配比，將這兩種不同配比的原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得N1-W和N1-V兩種鑄錠；然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到N1-W和N1-V兩種坯錠(分別記為B和A);將上述坯錠表面機(jī)械去氧化皮并拋光，用こ醇或丙酮超聲波清洗；按照相同尺寸，厚度比為1: 1.5 I的A-B-A結(jié)構(gòu)疊放在一起，并用氬弧焊將三塊坯錠的側(cè)面焊合固定，將復(fù)合坯錠的一端機(jī)械加工成錐形以便軋制時(shí)咬入；將疊合好的坯錠置于熱處理爐中加熱，同時(shí)通入高純氬；升溫速率為5° C/min，升溫至1150°C并保溫1.5h;同時(shí)，將軋輥預(yù)熱到350° C ;將加熱后的復(fù)合坯錠取出，并采用連續(xù)熱軋技術(shù)立即以道次變形量為30%進(jìn)行3道次的熱軋，控制初軋溫度為1150° C，終軋溫度為850°C，將復(fù)合坯錠緊密疊軋結(jié)合 在一起；將熱軋后的坯錠機(jī)械去氧化皮，切去板材的邊裂和毛刺，得到A-B-A結(jié)構(gòu)的初始復(fù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無磁性立方織構(gòu)NiV金復(fù)合基帶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將純度均為99.9％以上的Ni塊和W塊，分按照Ni的摩爾百分含量為88％～91％和W的摩爾百分含量為9％～12％配比；將這兩種原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得Ni?W鑄錠；然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到Ni?W坯錠，記為B；將純度均為99.9％以上的Ni塊和V塊，分按照Ni的摩爾百分含量為88％～91％和V的摩爾百分含量為9％～12％進(jìn)行配比；將這兩種原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得Ni?V鑄錠，然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到Ni?V坯錠，記為A；(2)將步驟(1)中的坯錠A和B表面機(jī)械去氧化皮并拋光，控制表面粗糙度＜0.005mm以便疊軋時(shí)能將板順利結(jié)合在一起，用乙醇或丙酮超聲波清洗；按照相同尺寸，并且厚度比為1∶(1～3)∶1的A?B?A結(jié)構(gòu)整齊地疊放在一起，并用氬弧焊將三塊坯錠的側(cè)面焊合固定，將得到的復(fù)合坯錠的一端機(jī)械加工成錐形以便軋制時(shí)咬入；(3)將復(fù)合坯錠置于熱處理爐中加熱，同時(shí)通入保護(hù)氣氛；升溫速率為5°C/min，升溫至1000°C～1200°C并保溫1h～2h；同時(shí)，將軋輥預(yù)熱到200°C～400°C；(4)將加熱后的復(fù)合坯錠取出，并采用連續(xù)熱軋技術(shù)立即以道次變形量為20％～40％進(jìn)行2～3道次的熱軋，控制初軋溫度為1000℃～1200℃，終軋溫度為700°C～800℃，將復(fù)合坯錠緊密疊軋結(jié)合在一起；將熱軋后的坯錠機(jī)械去氧化皮，切去板材的邊裂和毛刺，得到 A?B?A結(jié)構(gòu)的初始復(fù)合坯錠；(5)將(4)中得到的初始復(fù)合坯錠放入有保護(hù)氣氛的熱處理爐中加熱，升溫速率為5°C/min，升溫至400℃～500℃并保溫0.5h～2h；然后以道次變形量為5％～10％進(jìn)行溫軋，每軋一次就回爐，保證每道次溫軋溫度為400℃～500℃并控制總形變量大于95％；最終獲得0.1mm～0.3mm厚的溫軋基帶；(6)將疊軋、溫軋后的溫軋基帶放入有保護(hù)氣氛的熱處理爐中進(jìn)行兩步退火，首先升溫至600°C～800℃保溫0.5h使立方晶粒先形核，然后升溫至1000℃～1300℃保溫1～3h使立方晶?？焖匍L大并使疊軋的結(jié)合層的元素快速擴(kuò)散起到強(qiáng)化界面結(jié)合力的作用。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無磁性立方織構(gòu)NiV金復(fù)合基帶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將純度均為99.9%以上的Ni塊和W塊，分按照Ni的摩爾百分含量為88% 91%和W的摩爾百分含量為9% 12%配比；將這兩種原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得N1-W鑄錠；然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到N1-W坯錠，記為B ； 將純度均為99. 9%以上的Ni塊和V塊，分按照Ni的摩爾百分含量為88% 91%和V的摩爾百分含量為9% 12%進(jìn)行配比；將這兩種原材料置于通有保護(hù)氣氛的中頻真空感應(yīng)爐中熔煉獲得N1-V鑄錠，然后經(jīng)過熱鍛、冷軋得到N1-V坯錠，記為A ； (2)將步驟(I)中的坯錠A和B表面機(jī)械去氧化皮并拋光，控制表面粗糙度<0.005mm以便疊軋時(shí)能將板順利結(jié)合在一起，用乙醇或丙酮超聲波清洗；按照相同尺寸，并且厚度比為1: (I 3) I的A-B-A結(jié)構(gòu)整齊地疊放在一起，并用氬弧焊將三塊坯錠的側(cè)面焊合固定，將得到的復(fù)合坯錠的一端機(jī)械加工成錐形以便軋制時(shí)咬入； (3)將復(fù)合坯錠置于熱處理爐中加熱，同時(shí)通入保護(hù)氣氛；升溫速率為5°C/min，升溫至1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：索紅莉，孟易辰，王毅，王鼎元，馬麟，田輝，王金華，李孟曉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：