本發(fā)明涉及復(fù)合基帶的制備方法，尤其涉及鎳鎢合金基帶的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著氧化釔鋇銅(Yttrium Barium Copper Oxide，YBCO)高溫超導(dǎo)材料性能的提高和制冷技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及其固有的物理特性，使得YBCO涂層超導(dǎo)體在超導(dǎo)線纜、超導(dǎo)電機(jī)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于采用RABiTS技術(shù)即壓延輔助雙軸織構(gòu)技術(shù)制備的YBCO涂層超導(dǎo)帶材而言，獲得具有強(qiáng)立方織構(gòu)、無(wú)鐵磁性、高屈服強(qiáng)度的金屬基帶是制備高性能涂層超導(dǎo)帶材的關(guān)鍵。

目前，涂層超導(dǎo)帶材用的立方織構(gòu)Ni-5at.％W合金基帶已經(jīng)可以商業(yè)化生產(chǎn)，但是由于其在液氮溫區(qū)具有鐵磁性(Tc＝335K)，在交流電的應(yīng)用中會(huì)造成交流損耗，并且其屈服強(qiáng)度較低，不是制備高性能超導(dǎo)帶材的首選材料。

研究表明，隨著鎢原子含量的升高，鎳鎢合金的居里溫度逐漸降低，當(dāng)鎢的原子百分含量達(dá)到9％以上時(shí)，鎳鎢合金基帶在液氮溫區(qū)表現(xiàn)為無(wú)鐵磁性，但是難以通過(guò)傳統(tǒng)的金屬基帶制備技術(shù)制備強(qiáng)立方織構(gòu)的無(wú)鐵磁性鎳鎢合金基帶。

因此，如何制備強(qiáng)立方織構(gòu)、無(wú)鐵磁性、高強(qiáng)度的合金基帶，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是工業(yè)化生產(chǎn)織構(gòu)金屬基帶面臨的一個(gè)新的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)鐵磁性立方織構(gòu)鎳鎢合金基帶的制備方法，以制備強(qiáng)立方織構(gòu)、無(wú)鐵磁性、高強(qiáng)度的鎳鎢合金基帶的制備方法。

本發(fā)明所提供的無(wú)鐵磁性立方織構(gòu)鎳鎢合金基帶的制備方法，包括以下步驟：

一種無(wú)鐵磁性立方織構(gòu)鎳鎢合金基帶的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：初始合金坯錠的制備：

將鎳塊和鎢塊按照鎢的原子百分含量為5％進(jìn)行配比，將配比后的混合材料置于真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，獲得Ni-5at.％W合金鑄錠，將得到的Ni-5at.％W合金鑄錠進(jìn)行鍛造及熱軋，獲得初始合金坯錠；

步驟2：初始合金坯錠的冷軋：

利用機(jī)械拋光，對(duì)所述初始合金坯錠進(jìn)行表面拋光，去掉氧化皮，然后冷軋至50～75μm厚，得到鎳鎢合金冷軋基帶；

步驟3：鎳鎢合金冷軋基帶的再結(jié)晶熱處理：

將所述鎳鎢合金冷軋基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理獲得強(qiáng)立方織構(gòu)的鎳鎢合金基帶，再結(jié)晶熱處理工藝為：1000℃～1080℃保溫30～60分鐘，升溫速率為1000℃～1100℃/min；

步驟4：滲鎢處理：

將所述強(qiáng)立方織構(gòu)的鎳鎢合金基帶表面進(jìn)行雙層輝光離子滲鎢處理，源極采用鎢絲，工作溫度為1350℃～1450℃，工作電壓為700V～800V，保護(hù)氣體為氬氣，最后將滲鎢處理的基帶進(jìn)行高溫退火，退火溫度為1250℃～1350℃保溫3～4小時(shí)。

作為優(yōu)選方式，步驟2中將所述初始合金坯錠冷軋至50μm或75μm厚，總變形量為90～93％，得到所述鎳鎢合金冷軋基帶。

作為優(yōu)選方式，步驟3中的再結(jié)晶熱處理工藝為：1000℃保溫30分鐘，升溫速率為1000℃/min。

作為優(yōu)選方式，步驟4中，所述工作電壓為700V或800V，并且所述退火溫度為1300℃保溫3小時(shí)。

在本申請(qǐng)中，“原子百分含量”是指物質(zhì)的量的比(即摩爾比)的百分含量，并且用“at.％”表示“原子百分含量”，例如，5at.％是指原子百分含量為5％，而5at.％W是指在合金中W的原子百分含量為5％。

在高鎢含量的鎳鎢基帶表面難以獲得強(qiáng)立方織構(gòu)，而本發(fā)明的方法是對(duì)容易獲得立方織構(gòu)的Ni-5at.％W合金基帶表面進(jìn)行滲鎢處理，然后再進(jìn)行高溫退火，使Ni-5at.％W合金基帶表面的鎢原子向中心擴(kuò)散，從而使基帶中的整體鎢含量達(dá)到高鎢基帶的水平，同時(shí)不破壞表面立方織構(gòu)的含量，實(shí)現(xiàn)磁性能、屈服強(qiáng)度和立方織構(gòu)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

附圖說(shuō)明

下面將簡(jiǎn)要說(shuō)明本申請(qǐng)所使用的附圖，顯而易見地，這些附圖僅用于解釋本發(fā)明的構(gòu)思。

圖1是利用本發(fā)明實(shí)施例1的制備方法得到的合金基帶表面的(111)面極圖。

圖2是利用本發(fā)明實(shí)施例2的制備方法得到的合金基帶表面的(111)面極圖。

圖3是利用本發(fā)明實(shí)施例3的制備方法得到的合金基帶表面的(111)面極圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的一種無(wú)鐵磁性立方織構(gòu)鎳鎢合金基帶的制備方法的實(shí)施例。

在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的具體實(shí)施方式，用于說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和實(shí)施例性的，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書和說(shuō)明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括對(duì)在此記載的實(shí)施例做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

下面描述本發(fā)明的制備方法的實(shí)施例。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例1的制備方法的步驟如下：

將鎳塊和鎢塊按照鎢的原子百分含量為5％進(jìn)行配比，將配比后的混合材料置于真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，獲得Ni-5at.％W合金鑄錠，將得到的Ni-5at.％W合金鑄錠進(jìn)行鍛造及熱軋，獲得初始合金坯錠；

利用機(jī)械拋光，對(duì)上述得到的初始合金坯錠進(jìn)行表面拋光，去掉氧化皮，拋光至高光潔度，然后冷軋至50μm厚，總變形量為90％，得到鎳鎢合金冷軋基帶；

將得到的冷軋合金基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理獲得強(qiáng)立方織構(gòu)的鎳鎢合金基帶，再結(jié)晶熱處理工藝為：1000℃保溫0.5小時(shí)，升溫速率為1000℃/min；

將上述再結(jié)晶退火后的鎳鎢基帶表面進(jìn)行雙層輝光離子滲鎢處理，源極采用鎢絲，工作溫度為1400℃，工作電壓為700V，保護(hù)氣體為氬氣；最后將滲鎢處理的基帶進(jìn)行高溫退火，退火溫度為1300℃保溫3小時(shí)。

利用實(shí)施例1的方法得到的合金基帶整體無(wú)鐵磁性，具有高的屈服強(qiáng)度，表面的(111)面極圖如圖1所示，表明該合金基帶表面具有強(qiáng)立方織構(gòu)。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例2的制備方法的步驟如下：

將鎳塊和鎢塊按照鎢的原子百分含量為5％進(jìn)行配比，將配比后的混合材料置于真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，獲得Ni-5at.％W合金鑄錠，將得到的Ni-5at.％W合金鑄錠進(jìn)行鍛造及熱軋，獲得初始合金坯錠；

利用機(jī)械拋光，對(duì)上述得到的初始合金坯錠進(jìn)行表面拋光，去掉氧化皮，拋光至高光潔度，然后冷軋至70μm厚，總變形量為90％，得到鎳鎢合金冷軋基帶；

將得到的冷軋合金基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理獲得強(qiáng)立方織構(gòu)的鎳鎢合金基帶，再結(jié)晶熱處理工藝為：1050℃保溫0.5小時(shí)，升溫速率為1000℃/min；

將上述再結(jié)晶退火后的鎳鎢基帶表面進(jìn)行雙層輝光離子滲鎢處理，源極采用鎢絲，工作溫度為1400℃，工作電壓為700V，保護(hù)氣體為氬氣，最后將滲鎢處理的基帶進(jìn)行高溫退火，退火溫度為1300℃保溫4小時(shí)。

利用實(shí)施例2的方法得到的合金基帶整體無(wú)鐵磁性，具有高的屈服強(qiáng)度，表面的(111)面極圖如圖2所示，表明該合金基帶表面具有強(qiáng)立方織構(gòu)。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例3的制備方法的步驟如下：

將鎳塊和鎢塊按照鎢的原子百分含量為5％進(jìn)行配比，將配比后的混合材料置于真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉，獲得Ni-5at.％W合金鑄錠，將得到的Ni-5at.％W合金鑄錠進(jìn)行鍛造及熱軋，獲得初始合金坯錠；

利用機(jī)械拋光，對(duì)上述得到的初始合金坯錠進(jìn)行表面拋光，去掉氧化皮，拋光至高光潔度，然后冷軋至75μm厚，總變形量為90％，得到鎳鎢合金冷軋基帶；

將得到的冷軋合金基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理獲得強(qiáng)立方織構(gòu)的鎳鎢合金基帶，再結(jié)晶熱處理工藝為：1000℃保溫1小時(shí)，升溫速率為1000℃/min；

將上述再結(jié)晶退火后的鎳鎢基帶表面進(jìn)行雙層輝光離子滲鎢處理，源極采用鎢絲，工作溫度為1400℃，工作電壓為700V，保護(hù)氣體為氬氣，最后將滲鎢處理的基帶進(jìn)行高溫退火，退火溫度為1300℃保溫4小時(shí)。

利用實(shí)施例3的方法得到的合金基帶整體無(wú)鐵磁性，具有高的屈服強(qiáng)度，表面的(111)面極圖如圖3所示，表明該合金基帶表面具有強(qiáng)立方織構(gòu)。

以上的實(shí)施例僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思而選用的特定的具體實(shí)施方式，在這些實(shí)施例中，具體的工藝參數(shù)并不一定構(gòu)成為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。下面說(shuō)明本發(fā)明的一些工藝參數(shù)的優(yōu)選范圍。

步驟2：初始合金坯錠的冷軋：

利用機(jī)械拋光，對(duì)所述初始合金坯錠進(jìn)行表面拋光，去掉氧化皮，然后冷軋至50μm～75μm厚，得到鎳鎢合金冷軋基帶，總變形量為90～93％；

步驟3：中具體再結(jié)晶熱處理工藝的優(yōu)選范圍是：1000℃～1080℃保溫30～60分鐘，升溫速率為1000℃～1100℃/min；

步驟4：滲鎢處理：

將所述強(qiáng)立方織構(gòu)的鎳鎢合金基帶表面進(jìn)行雙層輝光離子滲鎢處理，源極采用鎢絲，工作溫度為1350℃～1450℃，工作電壓為700V～800V，保護(hù)氣體為氬氣，最后將滲鎢處理的基帶進(jìn)行高溫退火，退火溫度為1250℃～1350℃保溫3～4小時(shí)。

現(xiàn)有技術(shù)中在高鎢含量的鎳鎢基帶表面難以獲得強(qiáng)立方織構(gòu)，而本發(fā)明的方法是對(duì)容易獲得立方織構(gòu)的Ni-5at.％W合金基帶表面進(jìn)行滲鎢處理，然后再進(jìn)行高溫退火，使Ni-5at.％W合金基帶表面的鎢原子向中心擴(kuò)散，從而使基帶中的整體鎢含量達(dá)到高鎢基帶的水平，同時(shí)不破壞表面立方織構(gòu)的含量，實(shí)現(xiàn)磁性能、屈服強(qiáng)度和立方織構(gòu)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

以上對(duì)本發(fā)明的一種無(wú)鐵磁性立方織構(gòu)鎳鎢合金基帶的制備方法的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明的無(wú)鐵磁性立方織構(gòu)鎳鎢合金基帶的制備方法的具體特征如具體的工藝參數(shù)可以根據(jù)上述披露的特征的作用進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)均是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)的。而且，上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的為準(zhǔn)。