[發明專利]一種新型的強立方織構金屬基帶及其制備方法

有效

• 申請號: 201811540928.3
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109576749B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉志勇;劉朋飛;虞登吉;劉海瑞;黎文峰
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C25D7/06
• 分類號: C25D7/06;C25D5/50;C22C33/04;C22C38/58;C21D9/52
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 郭智

一種新型的強立方織構金屬基帶的制備方法，包括步驟：步驟1：Fe基合金帶材的制備：采用熔煉法獲得Fe?Cr?Ni?Mn合金鑄錠，Cr、Ni、Mn質量分數分別為16％～19％、4％～7％、6％～6.5％，通過熱鍛、熱軋及冷軋得到厚度為70μm～90μm的冷軋Fe基合金帶材，冷軋變形量為50％～90％；步驟2：Fe基合金表面電鍍Ni?12at.％W：將上述冷軋Fe基合金帶材表面電鍍一層厚度為200nm～800nm的Ni?12at.％W合金；步驟3：對帶鍍層的合金帶材熱處理：將電鍍后的合金帶材熱處理，工藝為：420℃～460℃保溫8min～15min，然后在1380℃～1400℃保溫42min～50min，純氫保護氣氛。本發明在高強度的Fe基合金表面鍍一層薄的Ni?12at.％W合金，可以在Ni?12at.％W合金中形成強立方織構，工藝簡單，容易控制，適合工業化生產。

技術領域

本發明涉及強化高溫涂層超導體用織構金屬基帶，尤其涉及強立方織構金屬基帶及其制備方法。

背景技術

Ni-W合金與Ni-V和Ni-Cu合金相比具有優越的抗氧化能力及優良的力學性能，是涂層超導帶材織構基帶的研究重點和熱點。

在第二代高溫涂層超導體的研究中，織構Ni-5at.％W合金基帶被廣泛作為高溫涂層超導帶材的基底材料外延生長過渡層和超導層，目前已經有多家單位可以商業化生產，但是由于其屈服強度較低且在液氮溫區具有鐵磁性，限制了涂層超導帶材的生產及進一步的應用。而且，當鎢的原子百分含量大于9.3at.％時，鎳鎢合金基帶在液氮溫區無鐵磁性，并且其力學性能也有所提高，但是難以通過傳統的基帶制備技術獲得強立方織構，高鎢含量的鎳基合金基帶具有潛在的應用價值，獲得高強度、無鐵磁性及強立方織構的金屬基帶是涂層超導帶材基帶領域的研究熱點和難點。

因此，如何通過合理的制備技術來獲得強立方織構的無鐵磁性高強度金屬基帶具有重要的現實意義。

發明內容

本發明目的之一是提供一種獲得無鐵磁性、高強度的立方織構金屬基帶，以為涂層超導帶材提供理想的基底材料。

本發明另一目的是提供一種獲得無鐵磁性、高強度的立方織構金屬基帶的制備方法，以為涂層超導帶材提供理想的基底材料。

為此，本發明提供一種新型的強立方織構金屬基帶，該金屬基帶由Fe-Cr-Ni-Mn合金冷軋帶材表面電鍍Ni-12at.％W復合而成。

另一方面，本發明提供一種新型的強立方織構金屬基帶的制備方法，包括以下步驟：步驟1：Fe基合金帶材的制備：采用熔煉法獲得Fe-Cr-Ni-Mn合金鑄錠，其中Cr、Ni、Mn質量分數分別為16％～19％、4％～7％、6％～6.5％，通過熱鍛、熱軋及冷軋得到厚度為70μm～90μm的冷軋Fe基合金帶材，其中冷軋變形量為50％～90％；步驟2：Fe基合金表面電鍍Ni-12at.％W：將上述厚度為70μm～90μm的冷軋Fe基合金帶材表面電鍍一層厚度為200nm～800nm的Ni-12at.％W合金；以及，步驟3：對帶鍍層的合金帶材熱處理：將電鍍后的合金帶材進行熱處理，具體工藝為：420℃～460℃保溫8min～15min，然后在1380℃～1400℃保溫42min～50min，保護氣氛為純氫。

作為優選方式，步驟1中，所述冷軋變形量為80％。

作為優選方式，步驟3中，所述熱處理人具體工藝為：450℃保溫10min然后在1380℃保溫45min，保護氣氛為純氫。

作為優選方式，步驟3中，所述熱處理人具體工藝為：420℃保溫10min然后在1380℃保溫45min，保護氣氛為純氫。

作為優選方式，步驟1中，采用真空感應熔煉獲得Fe-Cr-Ni-Mn合金鑄錠。