CN109338161A - 一种立方织构镍合金基带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立方织构镍合金基带及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)初始合金坯锭的制备：采用真空感应熔炼获得钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.006％～0.009％的镍合金铸锭，并采用锻造及热轧获得初始合金坯锭；(2)合金坯锭的冷轧：将上述得到的初始合金坯锭冷轧至35～55μm厚，总变形量为98％，得到镍合金冷轧基带；(3)冷轧合金基带的再结晶热处理：将上述得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理获得强立方织构的镍合金基带，再结晶热处理工艺为：1100℃～1280℃保温2～2.5小时，升温速率为3～5℃/min，退火气氛为纯氢。本发明提供的立方织构镍合金基带具有强立方织构，无铁磁性，强度高。
Description
技术领域
本发明涉及高温涂层超导带材产业化织构金属基带制备技术，尤其涉及立方织构镍合金基带及其制备方法。
背景技术
随着YBCO高温超导材料的开发成功，使得YBCO涂层超导体在能源、交通、医疗、军事等领域具有潜在的应用价值。对于采用RABiTS技术即压延辅助双轴织构技术制备的YBCO涂层超导带材而言，获得具有强立方织构、无铁磁性、高屈服强度的金属基带是制备高性能涂层超导带材的关键。
目前，涂层超导带材用的立方织构Ni-5at.％W合金基带已经发展得很成熟，但是由于其铁磁性及屈服强度等不可克服的本征缺陷，限制了涂层超导材料的进一步广泛的应用。研究表明，当钨的原子百分含量达到9％以上时，镍钨合金基带在液氮温区表现为无铁磁性，但是其制备方法较复杂，因而在工业化生产中具有缺陷。
因此，如何通过合理设计工艺路线，制备强立方织构、无铁磁性、高强度的金属基带是涂层超导研究领域里的热点和难点。
发明内容
本发明目的之一是提供一种立方织构镍合金基带的制备方法，以制备强立方织构、无铁磁性、高强度的镍合金基带。
本发明另一目的是提供一种立方织构镍合金基带，其具有强立方织构，无铁磁性，强度高。
为此，本发明提供一种立方织构镍合金基带的制备方法，包括以下步骤：(1)初始合金坯锭的制备：采用真空感应熔炼获得钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.006％～0.009％的镍合金铸锭，并采用锻造及热轧获得初始合金坯锭；(2)合金坯锭的冷轧：将上述得到的初始合金坯锭冷轧至35～55μm厚，总变形量为98％，得到镍合金冷轧基带；(3)冷轧合金基带的再结晶热处理：将上述得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理获得强立方织构的镍合金基带，再结晶热处理工艺为：1100℃～1280℃保温2～2.5小时，升温速率为3～5℃/min，退火气氛为纯氢。
另一方面，本发明提供一种立方织构镍合金基带，该镍合金基带的厚度在35～55μm的范围内，用于制造该镍合金基带的镍合金铸锭中钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.006％～0.009％，并且，对由所述镍合金铸锭冷轧得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理的工艺为：1100℃～1280℃保温2～2.5小时，升温速率为3～5℃/min，退火气氛为纯氢。
本发明在镍钨合金中加入适量的碳元素，抑制了再结晶退火过程中黄铜及铜型织构的形成，促进了立方织构的形核及长大，在后续保温过程中利用氢气与碳的反应使立方织构长大速率加快，该方法可以获得强立方织构的镍合金基带，并且在液氮温区无铁磁性，屈服强度较高。
由此，本发明提供了一种具有强立方织构、无铁磁性、强度高的立方织构镍合金基带，并且，本发明提供一种新的制备立方织构镍合金基带的方法，为获得高性能涂层超导带材找到了新的途径。
附图说明
下面将简要说明本申请所使用的附图，显而易见地，这些附图仅用于解释本发明的构思。
图1是实施例1中基带表面的(001)面极图。
图2是实施例2中基带表面的(001)面极图。
图3是实施例3中基带表面的(001)面极图。
具体实施方式
下面将描述本发明的立方织构镍基合金基带及其制备方法的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
实施例1
本发明实施例1的制备方法的步骤如下：
采用真空感应熔炼获得钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.006％的镍合金铸锭，并采用锻造及热轧获得初始合金坯锭；
将上述得到的初始合金坯锭去掉氧化皮后冷轧至35μm厚，总变形量为98％，得到镍合金冷轧基带；
将上述得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理获得强立方织构的镍合金基带，再结晶热处理工艺为：1100℃保温2小时，升温速率为5℃/min，退火气氛为纯氢。
所得到的合金基带整体无铁磁性，并具有高的屈服强度，表面的(001)面极图如图1所示，表明该合金基带表面具有强立方织构。
实施例2
本发明实施例2的制备方法的步骤如下：
采用真空感应熔炼获得钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.009％的镍合金铸锭，并采用锻造及热轧获得初始合金坯锭；
将上述得到的初始合金坯锭去掉氧化皮后冷轧至35μm厚，总变形量为98％，得到镍合金冷轧基带；
将上述得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理获得强立方织构的镍合金基带，再结晶热处理工艺为：1200℃保温2小时，升温速率为5℃/min，退火气氛为纯氢。
所得到的合金基带整体无铁磁性，并具有高的屈服强度，表面的(001)面极图如图2所示，表明该合金基带表面具有强立方织构。
实施例3
本发明实施例3的制备方法的步骤如下：
采用真空感应熔炼获得钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.008％的镍合金铸锭，并采用锻造及热轧获得初始合金坯锭；
将上述得到的初始合金坯锭去掉氧化皮后冷轧至40μm厚，总变形量为98％，得到镍合金冷轧基带；
将上述得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理获得强立方织构的镍合金基带，再结晶热处理工艺为：1100℃保温2.5小时，升温速率为3℃/min，退火气氛为纯氢。
所得到的合金基带整体无铁磁性，并具有高的屈服强度，表面的(001)面极图如图3所示，表明该合金基带表面具有强立方织构。
本发明的镍合金基带的厚度在35～55μm的范围内，用于制造该镍合金基带的镍合金铸锭中钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.006％～0.009％，并且，对由所述镍合金铸锭冷轧得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理的工艺为：1100℃～1280℃保温2～2.5小时，升温速率为3～5℃/min，退火气氛为纯氢。
本发明采用了特定的制备立方织构镍合金基带的工艺，解决了现有技术中在高钨合金中形成强立方织构的技术障碍，从而能够制备强立方织构、无铁磁性、高强度的立方织构镍合金基带，并且工艺简单，容易控制，适合工业化生产。
由此，本领域技术人员能够理解：本发明提供一种新的制备立方织构镍合金基带及其制备方法，解决了现有技术所存在的技术障碍，为获得立方织构镍合金基带找到了新的途径。
以上对本发明的立方织构镍合金基带及其制备方法的实施方式进行了说明。对于本发明的立方织构镍合金基带及其制备方法的具体特征如具体的工艺参数可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。
Claims (2)
1.一种立方织构镍合金基带的制备方法，包括以下步骤：
(1)初始合金坯锭的制备
采用真空感应熔炼获得钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.006％～0.009％的镍合金铸锭，并采用锻造及热轧获得初始合金坯锭；
(2)合金坯锭的冷轧
将上述得到的初始合金坯锭冷轧至35～55μm厚，总变形量为98％，得到镍合金冷轧基带；
(3)冷轧合金基带的再结晶热处理
将上述得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理获得强立方织构的镍合金基带，再结晶热处理工艺为：1100℃～1280℃保温2～2.5小时，升温速率为3～5℃/min，退火气氛为纯氢。
2.一种立方织构镍合金基带，该镍合金基带的厚度在35～55μm的范围内，用于制造该镍合金基带的镍合金铸锭中钨和碳的原子百分比分别为9.5％和0.006％～0.009％，并且，对由所述镍合金铸锭冷轧得到的冷轧合金基带进行再结晶热处理的工艺为：1100℃～1280℃保温2～2.5小时，升温速率为3～5℃/min，退火气氛为纯氢。
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