CN106399756A - 一种高性能立方织构镍基合金基带的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能立方织构镍基合金基带的制备方法，属于高温涂层导体产业化织构金属基带的制备技术领域。本发明的技术方案要点包括以下步骤：初始镍钨磷合金坯锭的制备；初始镍钨磷合金坯锭的冷轧；镍钨磷合金冷轧基带的初次再结晶退火；镍钨磷合金基带的高温再结晶退火。本发明制备工艺简单，且制得的镍基合金基带在液氮温区无铁磁性，机械强度较高，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于高温涂层导体产业化织构金属基带的制备技术领域，具体涉及一种高性能立方织构镍基合金基带的制备方法。
背景技术
研究表明，制备出高性能的高温超导体用金属基带是第二代涂层超导YBCO材料获得应用的基础。在第二代高温涂层超导体的研究中，Ni-5at.%W合金基带被广泛作为高温涂层超导带材的基底材料外延生长过渡层和超导层，目前已经有多家公司可以工业化生产，但是其机械强度仍然较低且在液氮温区具有铁磁性（居里温度为335K）。研究表明，当钨的原子百分含量大于9.3at.%时镍钨合金基带在液氮温区无铁磁性，并且机械强度较高，但是当钨的原子百分含量>5%时难以通过传统的基带制备路线得到强立方织构。公开号为CN101635185A的专利公开了一种低或无铁磁性立方织构镍钨合金基带的制备方法，该方法采用粉末冶金制备初始合金坯锭，而粉末冶金制备的坯锭孔隙率较大，对后续的过渡层及超导层的制备产生不利的影响，并且粉末的制备效率较低、成本较高，难以实现工业化生产。
发明内容
本发明的目的是在实现工业化生产的基础上制备高机械强度和强立方织构的镍基合金基带，提供了一种高性能立方织构镍基合金基带的制备方法。
本发明为实现上述目的采用如下技术方案，一种高性能立方织构镍基合金基带的制备方法，其特征在于具体步骤为：
步骤1、初始镍钨磷合金坯锭的制备
将纯度均为99.999%的镍块、钨块和磷块按照钨和磷的原子百分含量分别为9.5%和0.05%-0.1%进行配比，将配比后的混合材料置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼获得镍钨磷合金铸锭，再将镍钨磷合金铸锭去掉表面的氧化皮后在1800℃保温1h后进行锻造及热轧获得冷轧前的初始镍钨磷合金坯锭；
步骤2、初始镍钨磷合金坯锭的冷轧
将初始镍钨磷合金坯锭表面的氧化皮去掉后进行冷轧获得镍钨磷合金冷轧基带，总变形量为98.2%，道次变形量均为2%-10%；
步骤3、镍钨磷合金冷轧基带的初次再结晶退火
将镍钨磷合金冷轧基带进行初次再结晶退火获得镍钨磷合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为650-800℃，升温速率为900℃/min，保温时间为15min，保护气氛为纯氢；
步骤4、镍钨磷合金基带的高温再结晶退火
将镍钨磷合金基带进行高温再结晶退火获得最终产品高性能立方织构镍基合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为1200-1250℃，升温速率为900℃/min，保温时间为50min，保护气氛为纯氢。
本发明在纯度较高的镍钨合金中加入一定含量的磷，在初次再结晶退火过程中使磷偏析在带材表面，使（100）晶面的表面能最低，在高温再结晶退火时发生晶粒长大，以表面能降低作为晶粒长大的驱动力进而在表层形成强立方织构的无铁磁性镍基合金基带。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的镍基合金基带表面的（200）面极图；
图2是本发明实施例2制得的镍基合金基带表面的（200）面极图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，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。
实施例1
将纯度均为99.999%的镍块、钨块和磷块按照钨和磷的原子百分含量分别为9.5%和0.05%进行配比，将配比后的混合材料置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼获得镍钨磷合金铸锭，再将镍钨磷合金铸锭去掉表面的氧化皮后在1800℃保温1h后进行锻造及热轧获得冷轧前的初始镍钨磷合金坯锭；将初始镍钨磷合金坯锭表面的氧化皮去掉后进行冷轧获得镍钨磷合金冷轧基带，总变形量为98.2%，道次变形量均为2%-10%；将镍钨磷合金冷轧基带进行初次再结晶退火获得镍钨磷合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为650℃，升温速率为900℃/min，保温时间为15min，保护气氛为纯氢；将镍钨磷合金基带进行高温再结晶退火获得最终产品镍基合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为1200℃，升温速率为900℃/min，保温时间为50min，保护气氛为纯氢。该镍基合金基带表面的（200）面极图如图1所示，由图可知该镍基合金基带表面获得了强的立方织构。
实施例2
将纯度均为99.999%的镍块、钨块和磷块按照钨和磷的原子百分含量分别为9.5%和0.1%进行配比，将配比后的混合材料置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼获得镍钨磷合金铸锭，再将镍钨磷合金铸锭去掉表面的氧化皮后在1800℃保温1h后进行锻造及热轧获得冷轧前的初始镍钨磷合金坯锭；将初始镍钨磷合金坯锭表面的氧化皮去掉后进行冷轧获得镍钨磷合金冷轧基带，总变形量为98.2%，道次变形量均为2%-10%；将镍钨磷合金冷轧基带进行初次再结晶退火获得镍钨磷合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为800℃，升温速率为900℃/min，保温时间为15min，保护气氛为纯氢；将镍钨磷合金基带进行高温再结晶退火获得最终产品镍基合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为1250℃，升温速率为900℃/min，保温时间为50min，保护气氛为纯氢。该镍基合金基带表面的（200）面极图如图2所示，由图可知该镍基合金基带表面获得了强的立方织构。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (1)
1.一种高性能立方织构镍基合金基带的制备方法，其特征在于具体步骤为：
步骤1、初始镍钨磷合金坯锭的制备
将纯度均为99.999%的镍块、钨块和磷块按照钨和磷的原子百分含量分别为9.5%和0.05%-0.1%进行配比，将配比后的混合材料置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼获得镍钨磷合金铸锭，再将镍钨磷合金铸锭去掉表面的氧化皮后在1800℃保温1h后进行锻造及热轧获得冷轧前的初始镍钨磷合金坯锭；
步骤2、初始镍钨磷合金坯锭的冷轧
将初始镍钨磷合金坯锭表面的氧化皮去掉后进行冷轧获得镍钨磷合金冷轧基带，总变形量为98.2%，道次变形量均为2%-10%；
步骤3、镍钨磷合金冷轧基带的初次再结晶退火
将镍钨磷合金冷轧基带进行初次再结晶退火获得镍钨磷合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为650-800℃，升温速率为900℃/min，保温时间为15min，保护气氛为纯氢；
步骤4、镍钨磷合金基带的高温再结晶退火
将镍钨磷合金基带进行高温再结晶退火获得最终产品高性能立方织构镍基合金基带，其具体工艺条件为：加热温度为1200-1250℃，升温速率为900℃/min，保温时间为50min，保护气氛为纯氢。
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