一種改善強(qiáng)立方織構(gòu)鎳鎢合金復(fù)合基帶表面質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于產(chǎn)業(yè)化高溫涂層導(dǎo)體用織構(gòu)金屬基帶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改善強(qiáng)立方織構(gòu)鎳鎢合金復(fù)合基帶表面質(zhì)量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]第二代釔系高溫涂層超導(dǎo)帶材由于比第一代鉍系超導(dǎo)材料具有更優(yōu)越的性能，因而有望在超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)電機(jī)和超導(dǎo)限流器等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。以YBC0為代表的第二代高溫超導(dǎo)材料由于晶粒間弱連接的效應(yīng)，以及YBC0的陶瓷結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的脆性，通常采用薄膜外延生長技術(shù)來獲得高性能的高溫涂層超導(dǎo)帶材。而壓延輔助雙軸織構(gòu)技術(shù)即RABiTS技術(shù)是釔系高溫涂層導(dǎo)體的重要研究方向，RABiTS技術(shù)是在具有雙軸取向的基底模板材料上生長薄膜層，使YBC0薄膜能夠外延模板的取向，從而獲得高的臨界電流密度。對于采用RABiTS路線制備的YBC0涂層導(dǎo)體用的織構(gòu)基帶而言，不僅需要有高的織構(gòu)度，良好的表面質(zhì)量也是獲得高性能高溫超導(dǎo)帶材的關(guān)鍵之一。公開號為CN102140670A的專利公開了一種涂層導(dǎo)體用合金基帶的連續(xù)電解拋光裝置及方法，采用了多種強(qiáng)酸作為百米長基帶電解拋光液的成分，在工業(yè)化生產(chǎn)中其制造成本較高并且會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，不是改善基帶表面質(zhì)量的理想方法。因此，采用廉價(jià)、環(huán)保、高效的工藝技術(shù)來改善織構(gòu)金屬基帶的表面質(zhì)量能為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)第二代涂層超導(dǎo)體用高性能織構(gòu)金屬基帶奠定良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種成本低廉且環(huán)境友好的改善強(qiáng)立方織構(gòu)鎳鎢合金復(fù)合基帶表面質(zhì)量的方法。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種改善強(qiáng)立方織構(gòu)鎳鎢合金復(fù)合基帶表面質(zhì)量的方法，其特征在于具體步驟為:
步驟S100:對熱乳后的Ni_5at.%ff合金復(fù)合板坯進(jìn)行開坯冷乳步驟S101:將熱乳后去掉表面氧化皮的Ni_5at.%ff合金復(fù)合板坯采用四輥乳機(jī)進(jìn)行開坯冷乳，道次變形量為15%~20%，總變形量為80%~90%，乳制速度控制在30~60m/min ；
步驟S200:采用二十輥乳機(jī)對步驟S101制得的開坯后的N1-5at.°房合金復(fù)合基帶進(jìn)行精乳
步驟S201:將二十輥乳機(jī)輥身采用棕剛玉砂進(jìn)行噴砂處理，砂料的粒度為70~140目；步驟S202:利用步驟S201處理過的二十輥乳機(jī)對步驟S101制得的Ni_5at.%ff合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，道次變形量為15%~20%，乳制4~7道次；
步驟S203:將二十輥乳機(jī)的工作輥換成均方根粗糙度&< 5nm的工作輥，對步驟S202制得的N1-5at.%ff合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，乳至厚度80~95 μ m，其中道次變形量為15%~20% ；
步驟S300:對步驟S203得到的N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理步驟S301:將步驟S203得到的N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理，加熱溫度為1000°C，走帶速度為3m/min，保護(hù)氣氛為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，其中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為 10% ο
[0005]由于熱乳后的合金在卷曲過程中容易造成大量的劃傷、勒傷、異物壓入等缺陷，在后續(xù)開坯及精乳過程中很難去除這些表面缺陷，進(jìn)而造成成品基帶表面質(zhì)量較差，嚴(yán)重影響后續(xù)制備高性能的過渡層及超導(dǎo)層。本發(fā)明在精乳的初期將工作輥噴砂處理，在乳制過程中增加乳輥與基帶表面的摩擦力并控制噴砂工作輥和光亮工作輥的變形量，可以使基帶的表面缺陷在乳制過程中消除，避免了后續(xù)采用電解拋光技術(shù)來改善基帶的表面質(zhì)量，節(jié)省了制造成本，并避免了電解拋光帶來的環(huán)境污染問題。由于氮?dú)庵苽浜唵?，價(jià)格較便宜，采用氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，控制氫氣的體積比，利用氫氣的還原性使得基帶在再結(jié)晶熱處理過程中保持光亮，同時(shí)還節(jié)省了成本。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制得的Ni_5at.%ff合金復(fù)合基帶表面的(001)面極圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2制得的N1-5at.%W合金復(fù)合基帶表面的(001)面極圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]以下通過實(shí)施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0008]實(shí)施例1
步驟S100:對熱乳后的N1-5at.%ff合金復(fù)合板坯進(jìn)行開坯冷乳步驟S101:將熱乳后去掉表面氧化皮的N1-5at.%ff合金復(fù)合板坯采用四輥乳機(jī)進(jìn)行開坯冷乳，道次變形量為15%，總變形量為90%，乳制速度控制在30m/min ；
步驟S200:采用二十輥乳機(jī)對步驟S101制備的開坯后的N1-5at.°房合金復(fù)合基帶進(jìn)行精乳
步驟S201:將二十輥乳機(jī)輥身采用棕剛玉砂進(jìn)行噴砂處理，將工作輥采用棕剛玉砂進(jìn)行噴砂處理，砂料的粒度為140目；
步驟S202:利用步驟S201處理過的二十輥乳機(jī)對步驟S101制得的Ni_5at.%ff合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，道次變形量為15%，乳制7道次；
步驟S203:將二十輥乳機(jī)的工作輥更換成均方根粗糙度R?s< 5nm的工作輥，對步驟S202制得的N1-5at.%W合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，冷乳至厚度80 μ m，其中道次變形量為15% ；
步驟S300:對步驟S203得到的N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理步驟S301:將步驟S203得到N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行連續(xù)再結(jié)晶熱處理，加熱溫度為1000°C，走帶速度為3m/min，保護(hù)氣氛為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，其中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為10%，最終得到表面光亮的強(qiáng)立方織構(gòu)N1-5at.%ff合金復(fù)合基帶。該強(qiáng)立方織構(gòu)N1-5at.%W合金復(fù)合基帶表面的(001)面極圖如圖1所示，由圖可知制得的強(qiáng)立方織構(gòu)N1-5at.%ff合金復(fù)合基帶表面的均方根粗糙度R?s為7nm。
[0009]實(shí)施例2 步驟S100:對熱乳后的N1-5at.%ff合金復(fù)合板坯進(jìn)行開坯冷乳步驟S101:將熱乳后去掉表面氧化皮的N1-5at.%ff合金復(fù)合板坯采用四輥乳機(jī)進(jìn)行開坯冷乳，道次變形量為20%，總變形量為80%，乳制速度控制在60m/min ；
步驟S200:采用二十輥乳機(jī)對步驟S101制備的開坯后的N1-5at.°房合金復(fù)合基帶進(jìn)行精乳
步驟S201:將二十輥乳機(jī)輥身采用棕剛玉砂進(jìn)行噴砂處理，將工作輥采用棕剛玉砂進(jìn)行噴砂處理，砂料的粒度為70目；
步驟S202:利用步驟S201處理過的二十輥乳機(jī)對步驟S101制備的Ni_5at.%ff合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，道次變形量為20%，乳制4道次；
步驟S203:將二十輥乳機(jī)的工作輥更換成均方根粗糙度Rms < 5nm的工作輥，對步驟S202制得的N1-5at.%W合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，冷乳至厚度95 μ m，其中道次變形量為20% ；
步驟S300:對步驟S203得到的N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理步驟S301:將步驟S203得到N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行連續(xù)再結(jié)晶熱處理，加熱溫度為1000°C，走帶速度為3m/min，保護(hù)氣氛為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，其中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為10%，最終得到表面光亮的強(qiáng)立方織構(gòu)N1-5at.%ff合金復(fù)合基帶，該強(qiáng)立方織構(gòu)N1-5at.%W合金復(fù)合基帶表面的(001)面極圖如圖2所示，由圖可知制得的Ni_5at.%W合金復(fù)合基帶表面的均方根粗糙度Rms為7nm。
[0010]以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改善強(qiáng)立方織構(gòu)鎳鎢合金復(fù)合基帶表面質(zhì)量的方法，其特征在于具體步驟為:步驟S100:對熱乳后的N1-5at.%ff合金復(fù)合板坯進(jìn)行開坯冷乳步驟S101:將熱乳后去掉表面氧化皮的N1-5at.%ff合金復(fù)合板坯采用四輥乳機(jī)進(jìn)行開坯冷乳，道次變形量為15%~20%，總變形量為80%~90%，乳制速度控制在30~60m/min ； 步驟S200:采用二十輥乳機(jī)對步驟S101制得的開坯后的N1-5at.°房合金復(fù)合基帶進(jìn)行精乳 步驟S201:將二十輥乳機(jī)輥身采用棕剛玉砂進(jìn)行噴砂處理，砂料的粒度為70~140目；步驟S202:利用步驟S201處理過的二十輥乳機(jī)對步驟S101制得的Ni_5at.%ff合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，道次變形量為15%~20%，乳制4~7道次； 步驟S203:將二十輥乳機(jī)的工作輥換成均方根粗糙度&< 5nm的工作輥，對步驟S202制得的N1-5at.%ff合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷乳，乳至厚度80~95 μ m，其中道次變形量為15%~20% ； 步驟S300:對步驟S203得到的N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理步驟S301:將步驟S203得到的N1-5at.%ff合金冷乳基帶進(jìn)行再結(jié)晶熱處理，加熱溫度為1000°C，走帶速度為3m/min，保護(hù)氣氛為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，其中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為 10% ο
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善強(qiáng)立方織構(gòu)鎳鎢合金復(fù)合基帶表面質(zhì)量的方法。本發(fā)明對熱軋后的Ni-5at.%W合金復(fù)合板坯進(jìn)行總變形量為80%~90%的開坯冷軋；采用噴砂過的工作輥對Ni-5at.%W合金復(fù)合基帶進(jìn)行冷軋，消除熱軋坯料中的表面缺陷；然后更換光亮的工作輥再對Ni-5at.%W合金復(fù)合基帶進(jìn)行精軋至厚度為80μm~95μm；最后采用再結(jié)晶退火得到高表面質(zhì)量的強(qiáng)立方織構(gòu)Ni-5at.%W合金復(fù)合基帶。本發(fā)明制得的Ni-5at.%W合金復(fù)合基帶性能較好，可用于制備高性能的涂層超導(dǎo)帶材。
【IPC分類】C22F1/10, C22F1/02, B21B1/22
【公開號】CN105401111
【申請?zhí)枴緾N201510928654
【發(fā)明人】劉海瑞, 劉志勇, 楊繼恩, 翟海法, 何庭偉
【申請人】河南師范大學(xué)
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月15日