[發(fā)明專利]一種強織構的金屬復合基帶的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-07-05
• 公開（公告）號: CN111893446B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設計）人: 劉志勇;劉宇瑄;劉天嘯;宋桂林;楊海剛
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/58;C21D9/52;C21D1/26;H01B12/00
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種強織構的金屬復合基帶的制備方法，采用熔煉法獲得合金鑄錠，其成分為：9.5at.%~12at.%W，余量為Ni，采用熱軋獲得鎳鎢合金熱軋板材，對熱軋板材進行大變形量冷軋至80~100μm厚獲得冷軋帶材，將冷軋帶材表面清洗干凈，然后在冷軋帶材表面沉積銅薄膜獲得復合帶材，最后對復合帶材進行退火處理獲得高性能的金屬復合基帶。本發(fā)明有效避免了對高強度鎳鎢合金進行織構優(yōu)化，而是在高強度、無鐵磁性的鎳鎢合金帶材表面沉積一層銅薄膜，通過沉積工藝調(diào)整可以在薄膜中形成強的織構，該方法保留了鎳鎢合金的高力學性能和無鐵磁性，從而最終獲得高性能金屬復合基帶。

技術領域

本發(fā)明涉及一種強織構的金屬復合基帶的制備方法，屬于第二代涂層超導帶材用織構金屬基底的制備技術領域。

背景技術

高溫超導帶材具有特殊的物理性能，使其在交通、軍事等諸多領域均有廣泛的應用價值，自第二代高溫涂層超導帶材被發(fā)明以來，人們掀起了涂層超導研究的熱潮，在韌性的強立方織構金屬基底上外延生長緩沖層及超導層是制備第二代涂層超導帶材的主要方法之一，金屬基底的作用是外延生長外層薄膜，薄膜的織構對超導帶材的電學性能有重要的影響，具有強立方織構的超導層且具有高的臨界電流密度，而強立方織構的金屬基底是制備強織構薄膜的關鍵，因此，金屬基帶的強織構問題是金屬基帶領域研究的重點。除了對金屬基帶具有強立方織構的要求外，金屬基帶還應具有高的屈服強度，并且在液氮溫區(qū)無鐵磁性。目前，商業(yè)化的Ni-5at.%W合金基帶容易獲得強立方織構，但是其在室溫下的屈服強度不高，并且在液氮溫區(qū)具有鐵磁性。研究表明，增加鎢原子的含量可以有效提高鎳鎢合金的屈服強度，并且可以降低磁性能，但是通過傳統(tǒng)的方法難以形成強立方織構，故高性能的金屬基帶的制備仍然存在很大的困難，如何開發(fā)新的合金體系來制備高性能的金屬基帶，具有重要的研究價值和工業(yè)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種強織構的金屬復合基帶的制備方法，該方法最終能夠獲得高性能的金屬復合基帶。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用如下技術方案，一種強織構的金屬復合基帶的制備方法，其特征在于具體步驟為：

步驟S1：初始坯錠的制備

采用真空感應熔煉獲得合金鑄錠，其成分為：9.5at.%~12at.% W，余量為Ni，再采用熱軋獲得鎳鎢合金熱軋板材，厚度為7~9mm，熱軋溫度控制在1000~1200℃；

步驟S2：對熱軋板材進行冷軋

將步驟S1得到的熱軋板材進行大變形量冷軋至80~100μm厚，冷軋中間無退火處理，冷軋最后一道次變形量為10%~18%，表面粗糙度Ra控制在0.2~0.8μm，最終獲得冷軋帶材；

步驟S3：冷軋帶材表面沉積薄膜

將步驟S2得到的冷軋帶材表面清洗干凈，再在冷軋帶材表面沉積銅薄膜獲得復合帶材，薄膜厚度為0.5~10μm，薄膜純度為99.99%以上，沉積方法為磁控濺射法，其中濺射功率為200~250W，濺射溫度為120~200℃；

步驟S4：復合帶材的退火

將步驟S3得到的復合帶材進行高溫退火，高溫退火工藝為：隨爐升溫的方式加熱至800℃保溫1~2小時，再隨爐冷卻至室溫，最終獲得強織構的金屬復合基帶。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果：本發(fā)明有效避免了對高強度鎳鎢合金進行織構優(yōu)化，而是在高強度、無鐵磁性的鎳鎢合金帶材表面沉積一層銅薄膜，通過沉積工藝調(diào)整可以在薄膜中形成強的織構，該方法保留了鎳鎢合金的高力學性能和無鐵磁性，從而最終獲得高性能的金屬復合基帶。

附圖說明

圖1是實施例1制得金屬復合帶材的Φ掃描圖；

圖2是實施例2制得金屬復合基帶的Φ掃描圖。

具體實施方式