[發明專利]高RRR值高純鈮材的加工方法及射頻超導腔用鈮材

在審

• 申請號: 202010224935.3
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111515618A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 李小平;邵杰;張亞軍;張九海;李兆博;杜領會;李積賢;馬小文
• 申請（專利權）人: 寧夏東方鉭業股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;H05H7/20
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所 64103
• 代理人: 鄭重

1.一種高RRR值高純鈮材的加工方法，其特征在于：該高RRR值高純鈮材的加工方法包括以下步驟：

(1)錠材鍛造：選取經過電子束熔煉得到的超導鈮鑄錠，并將選取好的超導鈮鑄錠在90～100℃的溫度條件下進行鍛造，從而得到坯料；

(2)坯料鋸切：將步驟(1)中制得的坯料，沿坯料的長度方向上按照規定長度L1等距鋸切，其中長度L1的計算方式為S表示成品重量，δ1表示鍛造后坯料的厚度，B1鍛造后的坯料寬度，ρ表示鈮材密度，L1、δ1、B1單位為mm，S的單位為Kg,Z為產品成材率；

(3)坯料表面機加工：將步驟(2)中得到的坯料先通過車床對坯料表面進行車削，然后再通過銑床對鍛造后的坯料寬度方向的側邊進行銑削；

(4)坯料酸洗：將步驟(4)中經過表面機加工過的坯料放入到酸液當中進行酸洗，酸洗時間5～10分鐘；

(5)坯料熱處理：將步驟(4)中經過酸洗后的坯料取出，并進行水洗處理后，將坯料上的液體擦拭，然后進行去應力退火；

(6)坯料開坯：將步驟(5)中熱處理后的坯料沿坯料的長邊方向軋制3～5道次，然后調轉90°，將坯料寬度軋制至(B3+20)mm，然后再換向90°,將坯料厚度軋制至(N×δ3)mm，其中，B3是成品板材的寬度，單位為mm，N是引入系數，N的數值范圍為2.0～3.0；

(7)板坯修料、酸洗：將步驟(6)中的得到的坯料通過角磨機和砂帶機修除板坯表面缺陷，再將修整的坯料再次放入到酸液當中進行酸洗處理，酸洗時間5～10分鐘；

(8)板坯成軋：將步驟(7)中經過酸洗后的坯料沿坯料的短邊方向進行軋制，將坯料的厚度軋制到(δ3+0.5)mm，其中δ3是產品板材的厚度，單位為mm；

(9)成品下料、拋磨、酸洗：將步驟(8)中經過軋制后的板坯通過剪板機預剪切一定規格尺寸后，使用砂帶機拋磨板材，再將拋磨后的板材再次放入到酸液當中進行酸洗處理，酸洗時間5～10分鐘；

(10)成品熱處理：將步驟(9)中酸洗后的板材取出，并進行水洗處理后，將坯料上的液體擦拭，再將板材進行退火處理；

(11)成品剪切及一次精拋：將步驟(10)中經過退火處理后的板材通過剪板機見切除成品板材尺寸，再使用砂帶機將板材拋磨，單邊厚度去除量至少為0.05mm；

(12)成品酸洗：將步驟(11)中拋磨過的板材放入到酸液當中進行酸洗處理，酸洗時間5～10秒，然后將酸洗處理后的板材取出，并進行水洗處理，最終將板材上的液體擦拭，從而制得成品鈮材。

2.根據權利要求1所述的高RRR值高純鈮材的加工方法，其特征在于：所述步驟(1)中對超導鈮鑄錠進行鍛造時，采用徑向打方，軸向拔長、摔圓的方式進行鍛造。

3.根據權利要求1所述的高RRR值高純鈮材的加工方法，其特征在于：所述步驟(3)中對坯料表面機加工時，車削厚度為單邊1.5～2.0mm，銑削尺寸為將側邊的缺陷去除干凈即可。

4.根據權利要求1所述的高RRR值高純鈮材的加工方法，其特征在于：所述步驟(5)中對坯料熱處理時，先將坯料在30分鐘內升至500℃后，并在500℃的溫度條件下保溫60分鐘，然后將坯料在30分鐘內由500℃升至650～850℃，并在650～850℃的溫度條件下保溫60～150分鐘，最后隨爐空冷至80℃以下時出爐。

5.根據權利要求1所述的高RRR值高純鈮材的加工方法，其特征在于：所述步驟(10)中對成品熱處理時，先將步驟(9)酸洗后的板材在30分鐘內由500℃升至650～850℃，并在650～800℃的溫度條件下保溫60～150分鐘，最后隨爐空冷至80℃以下時出爐。

6.根據權利要求1所述的高RRR值高純鈮材的加工方法，其特征在于：所述步驟(4)、步驟(7)、步驟(9)中的酸液為濃度大于40％的氫氟酸、濃度65～68％的硝酸、濃度95～98％的硫酸按照體積比為1:3:3的比例均勻混合而成；所述步驟(12)中的酸液為濃度大于40％的氫氟酸、65～68％的硝酸、99.5％的磷酸按照體積比為1:1:1的比例均勻混合而成。