[發明專利]一種強立方織構的雙層鎳基復合基帶的制備方法

在審

• 申請號: 202010008416.3
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111187944A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 張喜林;王永永;黎文峰;劉志勇
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;C22F1/10;C22F1/02;B21B3/00;B21B37/58;B21B37/00;B21B1/38
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 林海

本發明公開了一種強立方織構的雙層鎳基復合基帶的制備方法，首先采用連續擠壓技術將Ni7W和Ni12W合金熱軋板復合在一起獲得雙層復合板坯，然后進行冷軋變形，將冷軋帶材在保護氣氛下進行再結晶退火獲得最終的雙層鎳基復合基帶，該雙層鎳基復合基帶具有高強度、強立方織構，且在液氮溫區無鐵磁性。本發明通過新的復合坯錠設計思路和制備方法，開發適合工業化生產的金屬基底帶材。

技術領域

本發明涉及一種高強度強立方織構的雙層鎳基復合基帶的制備方法，屬于高溫涂層超導帶材用的織構金屬基帶技術領域。

背景技術

以YBCO為代表的第二代高溫超導材料具有優良的物理性能，該超導材料主要為多層結構的涂層帶材，以壓延輔助雙軸織構技術為典型代表的制備方法受到人們的廣泛關注，其主要由韌性金屬基底、過渡層和超導層組成，而金屬基底需要具有高的屈服強度、強立方織構以及液氮溫區下的無鐵磁性。鎳鎢合金具有良好的綜合性能，以Ni5W、Ni7W和Ni9W為典型代表，W原子含量的提高可以有效改善基帶的力學性能，如Ni9W合金，但需要經過溫軋或冷軋間多次回復退火而獲得，工業中的生產效率較低。層狀復合材料具有良好的綜合性能，但主要以粉末冶金法制備初始復合坯錠，難以大規模生產，如何開發新型復合帶材的制備工藝具有重要的工業價值。

發明內容

本發明的目的是提供了一種強立方織構的雙層鎳基復合基帶的制備方法，通過新的復合坯錠設計思路和制備方法，開發適合工業化生產的金屬基底帶材。

本發明所提供的一種強立方織構的雙層鎳基復合基帶的制備方法，其特征在于具體步驟為：

（1）復合坯錠的制備

首先采用熔煉法制備兩種不同成分的Ni-W合金鑄錠，W原子百分含量分別為7%和12%，將兩種不同成分的Ni-W合金鑄錠分別熱軋至7mm和5mm厚，其中熱軋溫度為1230℃，將熱軋板表面分別酸洗或磨掉氧化皮，然后將兩種熱軋板疊加進入擠壓機進行連續擠壓獲得雙層復合板坯，擠壓速度為20~25m/min，擠壓厚度為8mm；

（2）雙層復合板坯的冷軋

對步驟（1）得到的8mm厚的雙層復合板坯進行大變形量冷軋，獲得厚度為80~100μm的冷軋復合帶材，第一道次變形量為3%~5%，后續每道次厚度壓下量控制在12%~16%；

（3）冷軋復合帶材的再結晶退火

將步驟（2）得到的冷軋復合帶材進行再結晶退火，具體工藝：保護氣氛下在1250℃保溫30min~50min，最終得到強立方織構的雙層鎳基復合基帶。

本發明的核心技術是：合理設計雙層復合帶材的成分及厚度比，通過一定速度的連續擠壓獲得層間結合良好的復合板坯，可以實現高效的低成本生產，在再結晶過程中容易獲得強立方織構，復合基帶的力學性能較好，適合工業化生產。

附圖說明

圖1是實施例1所得雙層鎳基復合基帶表面的{111}面極圖。

圖2是實施例2所得雙層鎳基復合基帶表面的{111}面極圖。

具體實施方式

實施例1

首先采用熔煉法制備兩種不同成分的Ni-W合金鑄錠，W原子百分含量分別為7%和12%，將兩種不同成分的Ni-W合金鑄錠分別熱軋至7mm和5mm厚，其中熱軋溫度為1230℃，將熱軋板表面分別酸洗或磨掉氧化皮，然后將兩種熱軋板疊加進入擠壓機進行連續擠壓獲得雙層復合板坯，擠壓速度為23m/min，擠壓厚度為8mm；對上述8mm厚的雙層復合板坯進行大變形量冷軋，獲得厚度為80μm的冷軋復合帶材，第一道次變形量為3%，后續每道次厚度壓下量控制在12%；將得到的冷軋復合帶材進行再結晶退火，具體工藝：保護氣氛下在1250℃保溫50min，最終得到高強度的具有強立方織構的復合帶材，其表面的{111}面極圖如圖1所示。