一种立方织构的镍铬钒合金基带的制备方法与流程

本发明涉及一种立方织构的镍铬钒合金基带的制备方法，属于高温涂层超导带材用的织构金属基带领域。

背景技术：

以钇钡铜氧为代表的第二代高温超导材料由于其陶瓷结构难以制备成长的线带材，在韧性金属基底上外延沉积过渡层薄膜及超导层薄膜是制备超导带材的主要技术路线之一，该方法需要韧性的金属基底材料即基带应具有强立方织构，要制备高性能的涂层超导带材还需要基带材料具有高的力学性能，且在液氮温区无铁磁性，通常这三种性能难以同时满足。目前，镍钨合金是研究最广泛的基带之一，但高性能的镍钨合金基带难以通过传统的制备技术形成强立方织构，这也限制了镍钨合金的进一步发展。铜镍合金及镍钒等合金体系可以获得强立方织构，但力学性能或抗氧化性能较差，不适合作为高性能基底材料的开发，因此，开发新的合金体系提高合金基带的综合性能是涂层超导带材研究领域的重要方向。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种立方织构的镍铬钒合金基带的制备方法，通过合金成分的设计，开发第二代涂层超导带材用的高性能金属基带材料。

本发明所提供的一种立方织构的镍铬钒合金基带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）合金坯锭的制备：

将纯度均为99.95%以上的镍块、铬块和钒块作为原材料，按照铬和钒的原子百分含量分别为2%~3%和7%配比，通过水平连铸的方法获得镍铬钒合金铸锭，其厚度为15mm；

（2）镍铬钒合金铸锭的热轧及冷轧；

将上述获得的合金铸锭热轧至9mm厚，具体工艺：700℃~900℃保温30min，然后进行冷轧变形至100μm，其中冷轧至500μm厚时进行一次低温退火，退火工艺为：550℃~600℃保温10min，退火气氛为高纯氩或高纯氢，得到冷轧合金带材；

（3）冷轧合金带材的再结晶退火；

将上述的冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火，具体工艺：600℃保温5min，然后升温至1120℃~1150℃保温30min，600℃以下升温速率为5℃/min，600℃以上时升温速率为15℃/min以上，保护气氛采用高纯氢得到立方织构的镍铬钒合金基带。

本发明的核心技术是：基于无铁磁性镍钒合金较差的抗氧化性（钒的含量在9%以上），在镍中添加适量的铬元素，并控制钒的含量，可以在获得强立方织构的同时提高合金基带的高温抗氧化性，并且该合金基带的力学性能较高。

附图说明

图1是实施例1中所得带材表面的{001}面极图。

图2是实施例2中所得带材表面的{001}面极图。

具体实施方式

实施例1

以纯度均为99.95%以上的镍块、铬块和钒块为原材料，按照铬和钒的原子百分含量分别为2%和7%配比，通过水平连铸的方法获得镍铬钒合金铸锭，其厚度为15mm。将上述获得的合金铸锭热轧至9mm厚，具体工艺：700℃保温30min，然后进行冷轧变形至100μm，其中冷轧至500μm厚时进行一次低温退火，退火工艺为：550℃保温10min，退火气氛为高纯氩或高纯氢。将上述的冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火，具体工艺：600℃保温5min，然后升温至1120℃保温30min，600℃以下升温速率为5℃/min，600℃以上时升温速率为15℃/min以上，保护气氛采用高纯氢，得到立法织构的镍铬钒合金基带，带材表面的{001}极图如图1所示。

实施例2

以纯度均为99.95%以上的镍块、铬块和钒块为原材料，按照铬和钒的原子百分含量分别为3%和7%配比，通过水平连铸的方法获得镍铬钒合金铸锭，其厚度为15mm。将上述获得的合金铸锭热轧至9mm厚，具体工艺：800℃保温30min，然后进行冷轧变形至100μm，其中冷轧至500μm厚时进行一次低温退火，退火工艺为：600℃保温10min，退火气氛为高纯氩或高纯氢。将上述的冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火，具体工艺：600℃保温5min，然后升温至1150℃保温30min，600℃以下升温速率为5℃/min，600℃以上时升温速率为15℃/min以上，保护气氛采用高纯氢，得到立法织构的镍铬钒合金基带，带材表面的{001}极图如图1所示。

实施例3

以纯度均为99.95%以上的镍块、铬块和钒块为原材料，按照铬和钒的原子百分含量分别为2.5%和7%配比，通过水平连铸的方法获得镍铬钒合金铸锭，其厚度为15mm。将上述获得的合金铸锭热轧至9mm厚，具体工艺：850℃保温30min，然后进行冷轧变形至100μm，其中冷轧至500μm厚时进行一次低温退火，退火工艺为：550℃保温10min，退火气氛为高纯氩或高纯氢。将上述的冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火，具体工艺：600℃保温5min，然后升温至1150℃保温30min，600℃以下升温速率为5℃/min，600℃以上时升温速率为15℃/min以上，保护气氛采用高纯氢，得到立法织构的镍铬钒合金基带，带材表面的{001}极图如图2所示。

技术特征：

1.本发明所提供的一种立方织构的镍铬钒合金基带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）合金坯锭的制备；

将纯度均为99.95%以上的镍块、铬块和钒块作为原材料，按照铬和钒的原子百分含量分别为2%~3%和7%配比，通过水平连铸的方法获得镍铬钒合金铸锭，其厚度为15mm；

（2）镍铬钒合金铸锭的热轧及冷轧；

将上述获得的合金铸锭热轧至9mm厚，具体工艺：700℃~900℃保温30min，然后进行冷轧变形至100μm，其中冷轧至500μm厚时进行一次低温退火，退火工艺为：550℃~600℃保温10min，退火气氛为高纯氩或高纯氢，得到冷轧合金带材；

（3）冷轧合金带材的再结晶退火；

将上述的冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火，具体工艺：600℃保温5min，然后升温至1120℃~1150℃保温30min，600℃以下升温速率为5℃/min，600℃以上时升温速率为15℃/min以上，保护气氛采用高纯氢，得到立方织构的镍铬钒合金基带。

技术总结
本发明公开了一种立方织构的镍铬钒合金基带的制备方法，采用水平连铸法获得镍铬钒合金铸坯，其中，铬和钒的原子百分含量分别为2%~3%和7%，然后通过热轧、冷轧及中间低温退火获得冷轧带材，最后采用再结晶退火的方式获得强立方织构的镍铬钒合金基带，该合金基带具有高的屈服强度和良好的高温抗氧化性能。

技术研发人员：牟光臣;李静;岳学民;王翠钦;刘志勇;崔斌
受保护的技术使用者：河南工学院
技术研发日：2019.12.25
技术公布日：2020.04.10