[發(fā)明專利]涂層導(dǎo)體用NiW合金基帶的輥到輥熱處理裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910023102.4
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101580896A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成山;冀勇斌;鄭會玲;王雪;紀(jì)平
• 申請（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C21D9/52
• 分類號: C21D9/52;C22F1/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種涂層導(dǎo)體用NiW合金基帶的輥到輥熱處理裝置及方法。

背景技術(shù)

第二代高溫超導(dǎo)帶材即涂層導(dǎo)體，以其77K下優(yōu)越的高場性能引起了材料科學(xué)界廣泛的興趣。涂層導(dǎo)體是由NiW合金基帶/緩沖層/超導(dǎo)層/保護(hù)層組成的多層結(jié)構(gòu)，而NiW合金基帶是涂層導(dǎo)體的載體，在超導(dǎo)帶材中起主要作用的是外延生長過渡層和超導(dǎo)層，因此，制備具有銳利立方織構(gòu)的金屬NiW合金基帶是獲得高性能超導(dǎo)帶材的關(guān)鍵技術(shù)之一。

目前，主要采用軋制輔助雙軸織構(gòu)技術(shù)(RABITS)，即通過軋制和再結(jié)晶退火后獲得強(qiáng)的立方織構(gòu)。NiW合金基帶的再結(jié)晶熱處理需要?dú)夥毡Ｗo(hù)以避免氧化，對于短樣品通常采用惰性氣體保護(hù)靜態(tài)熱處理的方法。涂層導(dǎo)體的工程應(yīng)用需要單根導(dǎo)體達(dá)到百米量級，因此，需要制備百米級的NiW合金基帶，然而，受爐腔體積的限制，對百米級的NiW合金基帶無法進(jìn)行靜態(tài)熱處理，必須采用動態(tài)連續(xù)再結(jié)晶熱處理方法。由于動態(tài)連續(xù)再結(jié)晶熱處理是在開放系統(tǒng)中進(jìn)行的，使NiW合金基帶的氣氛保護(hù)變得困難，因此，在氣氛保護(hù)下進(jìn)行連續(xù)再結(jié)晶熱處理是制備百米級NiW合金基帶的關(guān)鍵技術(shù)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、設(shè)計(jì)合理、成本低且使用操作簡便、使用效果好的涂層導(dǎo)體用NiW合金基帶的輥到輥熱處理裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種涂層導(dǎo)體用NiW合金基帶的輥到輥熱處理裝置，其特征在于：包括中部裝有水平爐管的熱處理爐、密封安裝在爐管入口上的三通管、相配合使用且將待處理NiW合金基帶繃緊后從爐管內(nèi)部連續(xù)拉過的放帶輪和收帶輪、安裝在放帶輪輪軸上的張力調(diào)節(jié)器、驅(qū)動收帶輪轉(zhuǎn)動的電機(jī)和安裝在爐管出口上的堵頭；所述放帶輪和收帶輪分別位于爐管的入口和出口外側(cè)且二者位置相對；所述三通管的三個接口分別為安裝在爐管入口上的安裝口、與安裝口正對且其上裝有密封塞的進(jìn)帶口和用于通入保護(hù)氣體的進(jìn)氣口，進(jìn)氣口與安裝口不在同一直線上；所述密封塞上開有供待處理NiW合金基帶穿過的通孔；所述堵頭的外壁與爐管的出口內(nèi)壁之間存在間隙。

所述所述密封塞為氟橡膠密封塞。

所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

所述三通管為直角式三通接頭，所述直角式三通接頭的兩個相對的接口分別為安裝口和進(jìn)帶口。

本發(fā)明還提供了一種簡單易行、可重復(fù)性好且具有良好工程實(shí)用價值的利用涂層導(dǎo)體用NiW合金基帶的輥到輥熱處理裝置進(jìn)行熱處理的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、對待處理NiW合金基帶表面油污進(jìn)行清洗；

步驟二、將清洗后的待處理NiW合金基帶連續(xù)纏繞在放帶輪上后，再將待處理NiW合金基帶的外端頭從進(jìn)帶口穿入且經(jīng)三通管和爐管內(nèi)部后，從爐管出口拉出并纏繞在收帶輪上；

步驟三、從進(jìn)氣口通入Ar/H₂混合保護(hù)氣體，且Ar/H₂混合保護(hù)氣體的流速為2～4L/min；所述Ar/H₂混合保護(hù)氣體中H₂的體積百分比為4～8％且Ar的體積百分比相應(yīng)為96～92％；

步驟四、將熱處理爐的爐溫升至再結(jié)晶熱處理溫度，所述再結(jié)晶熱處理溫度為1200～1300℃；

步驟五、對待處理NiW合金基帶進(jìn)行動態(tài)連續(xù)再結(jié)晶熱處理，其再結(jié)晶熱處理過程如下：

501、按公式V＝L/t計(jì)算待處理NiW合金基帶在爐管內(nèi)部的運(yùn)行速度V，式中，t為熱處理爐的再結(jié)晶熱處理時間t且t＝50～150h，L為待處理NiW合金基帶經(jīng)動態(tài)連續(xù)再結(jié)晶熱處理后的有效使用長度；需注意的是：待處理NiW合金基帶的運(yùn)行速度V需控制在50～100cm/h之間；

502、啟動電機(jī)且對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，使得由電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的收帶輪的轉(zhuǎn)速與待處理NiW合金基帶的運(yùn)行速度V相同；

503、電機(jī)啟動后，帶動收帶輪轉(zhuǎn)動且將待處理NiW合金基帶繃緊后相應(yīng)帶動放帶輪轉(zhuǎn)動；之后，在收帶輪和放帶輪的配合作用下，帶動待處理NiW合金基帶以運(yùn)行速度V從爐管內(nèi)部連續(xù)拉過，以對待處理NiW合金基帶進(jìn)行動態(tài)連續(xù)再結(jié)晶熱處理，且經(jīng)時間t后動態(tài)連續(xù)再結(jié)晶熱處理結(jié)束；

504、關(guān)閉電機(jī)且將熱處理爐的爐溫降至室溫后，關(guān)閉所述Ar/H₂混合保護(hù)氣體。

上述步驟四中所述的將熱處理爐的爐溫升至再結(jié)晶熱處理溫度時，以10～20℃/min的升溫速率進(jìn)行升溫；相應(yīng)地，504中所述的將熱處理爐的爐溫降至室溫時，以10～20℃/min的降溫速率進(jìn)行降溫。