一种高强度立方织构NiW合金复合基带及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度立方织构NiW合金复合基带及其制备方法。本发明的技术方案要点为：一种高强度立方织构NiW合金复合基带，由外层和芯层复合而成，所述的复合基带外层是初始材料为采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为6%~7%的NiW合金，所述的复合基带芯层是初始材料为采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为9%的NiW合金。本发明还公开了该高强度立方织构NiW合金复合基带的制备方法。本发明制得的NiW合金复合基带界面结合良好，具有强立方织构和高的机械强度。
【专利说明】一种高强度立方织构NiW合金复合基带及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高温涂层超导体强韧化织构金属基带【技术领域】，具体涉及ー种高强度立方织构NiW合金复合基带及其制备方法。
【背景技术】
[0002]YBCO涂层超导材料由于其具有高的不可逆场、高载流能力、低的交流损耗成为目前最有可能大規模エ业化应用的一种超导材料。其中RABiTS技术路线即压延辅助双轴织构基带制备技术是YBCO涂层超导材料制备的主要技术路线之一，而作为涂层导体用的织构金属基带是RABiTS技术路线的关键，目前，Ni5W合金基带已经产业化生产，但是由于其在液氮温区具有铁磁性，且屈服强度不高，不能满足高性能涂层超导的制备及广泛应用，为了解决以上问题，中国专利CN1844431A (
【公开日】2006.10.11)公开了ー种通过放电等离子体烧结制备复合坯锭再结合冷轧及热处理方法制备得到的层状NiW合金复合基带，但是其复合坯锭是通过放电等离子体烧结得到的，需要在真空条件下烧结，操作エ艺复杂，并且烧结设备价格很昂贵，不适合批量化生产复合基带；同吋，中国专利CN1844430A (
【公开日】2006.10.11)公开了ー种通过冷等静压成型并烧结制备NiW复合坯锭的方法，虽然冷等静压的操作エ艺简单，但是这种制备坯锭的方法适合外层和芯层初始原料均为粉末的材料，而外层由粉末制备得到的复合基带表面孔隙等缺陷较多，不利于后续外延生长高性能的过渡层及超导层。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题是提供了 ー种低磁性、高强度立方织构NiW合金复合基带。
[0004]本发明解决的另一个`技术问题是提供了ー种低磁性、高強度、强立方织构的NiW合金复合基带的制备方法，该制备方法简化了制备エ艺，降低了成本，提高了生产效率，能够满足更多领域的应用要求。
[0005]本发明的技术方案为:一种高强度立方织构NiW合金复合基带，由外层和芯层复合而成，其特征在干:所述的复合基带外层是初始材料为采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为69T7%的NiW合金，所述的复合基带芯层是初始材料为采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为9%的NiW合金。
[0006]本发明所述的高強度立方织构NiW合金复合基带的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(I)、复合坯锭的结构设计
将采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为69T7%的NiW合金棒机械加工成通孔，作为复合坯锭的外层，将采用真空感应熔炼制备的W原子百分含量为9%的NiW合金实心棒作为复合坯锭的芯层，将芯层NiW合金实心棒插入到外层NiW合金管中，芯层合金棒的直径等于外层合金管的内径；(2)、复合坯锭的热轧
将步骤(1)中机械组合的复合坯锭进行热轧处理，热轧温度为1300°C保温10h，热轧的道次变形量为159^25%，总变形量为70%~80%，得到大变形量冷轧前的初始复合坯锭；
(3)、复合坯锭的冷轧及再结晶热处理
将热轧得到的复合坯锭进行冷轧，道次变形量为1%~3%，总变形量为97%，在整个冷轧过程中，总变形量在70%之前冷轧每道次之后必须保证轧制方向不变，不能颠倒基带的上下表面或反向轧制，最后采用1100~1250で保温150min的再结晶热处理得到低磁性、高强度、强立方织构的NiW合金复合基带。
[0007]由于将芯层真空感应熔炼制备的Ni9%W合金棒插入到外层真空感应熔炼制备的NiW合金管中后，仅仅靠机械结合在一起，直接冷轧会造成开裂，本发明在冷轧之前加入高温热轧エ艺可以増加外层和芯层之间的机械结合強度，并使外层和芯层之间产生原子扩散，在界面处产生冶金结合，同时，热轧作为ー种动态再结晶改善了外层和芯层铸锭中的铸造组织形成等轴晶，更容易得到强立方织构，并且控制冷轧前期的轧制方式，这样可以有效地避免后续大变形量冷轧导致的层间开裂。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明实施例1制得的复合基带的(111)面极图，图2是本发明实施例2制得的复合基带的(111)面极图，图3是本发明实施例3制得的复合基带的(111)面极图。
【具体实施方式】
[0009]以下通过实施例形式的【具体实施方式】，对本发明的上述内容做进ー步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主 题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
[0010]实施例1
将采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为6%的NiW合金棒机械加工成通孔，得到NiW合金管，外径为20mm，内径为10mm，长度为24mm，作为复合坯锭的外层，将采用真空感应熔炼制备的W原子百分含量为9%的NiW合金实心棒作为复合坯锭的芯层，其直径为10mm，长度为24_，将芯层NiW实心合金棒插入到外层NiW合金管中；将机械组合的复合坯锭进行高温热轧处理，热轧温度为1300°C保温10h，热轧的道次变形量为159^25%，总变形量为70°/T80%,得到大变形量冷轧前的初始复合还锭；将热轧得到的复合还锭进行冷轧,道次变形量为1%~3%，总变形量为97%，在整个冷轧过程中，总变形量在70%之前冷轧每道次之后必须保证轧制方向不变，不能颠倒基带的上下表面或反向轧制，最后采用1100°C保温150min的再结晶热处理得到低磁性、高强度、强立方织构的NiW合金复合基带。
[0011]该NiW合金复合基带表面的(111)面极图如图1所示；该附胃合金复合基带在室温下的屈服强度为270MPa，是相应单层合金基带的1.8倍。
[0012]实施例2
将采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为6.5%的NiW合金棒机械加工成通孔，得到NiW合金管,外径为20mm,内径为IOmm,长度为24mm,作为复合还锭的外层,将采用真空感应熔炼制备的W原子百分含量为9%的NiW合金实心棒作为复合坯锭的芯层，其直径为IOmm,长度为24mm，将芯层NiW合金实心棒插入到外层NiW合金管中；将机械组合的复合坯锭进行热轧处理，热轧温度为1300°C保温10h，热轧的道次变形量为159^25%，总变形量为70°/T80%,得到大变形量冷轧前的初始复合还锭；将热轧得到的复合还锭进行冷轧,道次变形量为1%~3%，总变形量为97%，在整个冷轧过程中，总变形量在70%之前冷轧每道次之后必须保证轧制方向不变，不能颠倒基带的上下表面或反向轧制，最后采用1200°C保温150min的再结晶热处理得到低磁性、高强度、强立方织构的NiW合金复合基带。
[0013]该NiW合金复合基带表面的(111)面极图如图2所示；该NiW合金复合基带在室温下的屈服强度为290MPa，是相应单层合金基带的1.6倍。
[0014]实施例3
将采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为7%的NiW合金棒机械加工成通孔，得到NiW合金管,外径为20mm,内径为IOmm,长度为24mm,作为复合还锭的外层,将采用真空感应熔炼制备的W原子百分含量为9%的NiW合金实心棒作为复合坯锭的芯层，其直径为IOmm,长度为24_，将芯层NiW合金实心棒插入到外层NiW合金管中；将机械组合的复合坯锭进行热轧处理，热轧温度为1300°C保温10h，热轧的道次变形量为159^25%，总变形量为70°/T80%,得到大变形量冷轧前的初始复合还锭；将热轧得到的复合还锭进行冷轧,道次变形量为1%~3%’总变形量为97%，在整个冷轧过程中，总变形量在70%之前冷轧每道次之后必须保证轧制方向不变，不能颠倒基带的上下表面或反向轧制，最后采用1250°C保温150min的再结晶热处理得到低磁性、高强度、强立方织构的NiW合金复合基带。
[0015]该NiW合金复合基带表面的(111)面极图如图3所示；该NiW合金复合基带在室温下的屈服强度为310MPa，是相`应单层合金基带的1.7倍。
【权利要求】
1.一种高强度立方织构NiW合金复合基帯，由外层和芯层复合而成，其特征在于:所述的复合基带外层是初始材料为采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为69T7%的NiW合金，所述的复合基带芯层是初始材料为采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为9%的Niff合金。
2.—种权利要求1所述的高强度立方织构NiW合金复合基带的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)、复合坯锭的结构设计 将采用真空感应熔炼获得的W原子百分含量为69T7%的NiW合金棒机械加工成通孔，作为复合坯锭的外层，将采用真空感应熔炼制备的W原子百分含量为9%的NiW合金实心棒作为复合坯锭的芯层，将芯层NiW合金实心棒插入到外层NiW合金管中，芯层合金棒的直径等于外层合金管的内径； (2)、复合坯锭的热轧 将步骤(1)中机械组合的复合坯锭进行热轧处理，热轧温度为1300°C保温10h，热轧的道次变形量为159^25%，总变形量为70%~80%，得到大变形量冷轧前的初始复合坯锭； (3)、复合坯锭的冷轧及再结晶热处理 将热轧得到的复合坯锭进行冷轧，道次变形量为1%~3%，总变形量为97%，在整个冷轧过程中，总变形量在70%之前冷轧每道次之后必须保证轧制方向不变，不能颠倒基带的上下表面或反向轧制，最后采用1100~1250で保温150min的再结晶热处理得到低磁性、高强度、强立方织构的NiW合金复合基带。`
【文档编号】C22F1/10GK103498121SQ201310423870
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】刘志勇, 宋桂林, 安义鹏, 杨枫, 苏健, 常方高 申请人:河南师范大学