熔炼法制备镍钨合金复合基带

目前,在高温涂层超导体用的织构金属基带制备技术中,轧制辅助双轴织构技术(RABiTS)是制备高温涂层超导体用织构金属基带的一种主要方法。

目前,百米级的立方织构Ni-5at.%W合金基带已被广泛应用于第二代高温涂层超导体的研究之中。随着超导材料进一步广泛应用的要求,Ni-5at.%W合金基带的机械强度和磁性能已不能满足高性能YBCO涂层导体的要求,而高钨含量的镍钨合金层错能较低,难以通过传统的RABiTS技术获得强立方织构。

熔炼法制备镍钨合金复合基带图片

为了提高Ni-5at.%W合金基带机械强度,降低其铁磁性,复合基带的制备可以有效提高基带的机械强度同时降低基带整体的铁磁性,是一种新型的设计思路。只是,目前复合基带的制备工艺较为复杂,设备昂贵,不适合工业化生产。那又如何在控制成本的前提下,高效制备高性能层状镍钨合金复合基带呢?

为了实现上述目的,有学者采用采用熔炼法制备织构镍钨合金复合基带,其包括以下步骤:

(1)复合坯锭的制备

将采用熔炼获得的钨原子百分含量为5%-7%的镍钨合金铸锭加工成直径为10mm的圆棒,然后将其表面的氧化皮打磨后作为复合坯锭的芯层材料,将采用熔炼获得的钨原子百分含量为10%的镍钨合金铸锭加工成内径为10mm、外径为15mm的管材,将其表面的氧化皮打磨后作为复合坯锭的外层材料,然后将芯层圆棒插入外层管材中,经过一道次拉拔成型,其中道次变形量为30%-45%,最后将拉拔的坯料采用扩散退火获得复合坯锭,扩散退火工艺为800℃保温30-40min;

(2)复合坯锭的冷轧及再结晶热处理

将步骤(1)得到的复合坯锭进行大变形量冷轧至厚度为60-120μm,然后将冷轧带材两边各切掉3-3.5mm宽,最后将冷轧复合基带在氢气中进行再结晶热处理得到高强度、低磁性立方织构的镍钨合金复合基带,其中再结晶热处理工艺为1080-1120℃保温30min。

织构镍钨合金复合基带的内外层初始坯锭均采用熔炼法制备,采用拉拔成型来获得镍钨复合坯锭,效率高,成本低廉,拉拔后采用扩散退火使内外层元素进行互扩散在界面处形成冶金结合,使复合坯锭界面结合强度更高,完全适应了低成本、高质量的工业生产要求。

 

 

微信公众号

タングステン知識

タングステン知識

 

絶縁ガラス用Cs 0.32 WO 3粒子

絶縁ガラス用Cs 0.32 WO 3粒子