[发明专利]一种无铁磁性、高强度、强立方织构Ni-W-Al三元合金基带的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高温涂层超导体用织构金属基带的合成技术领域，具体涉及一种无铁磁性、高强度、强立方织构Ni-W-Al三元合金基带的制备方法。

背景技术

以YBCO为代表的第二代高温超导材料具有“弱连接”的特点，其临界电流密度强烈地依赖于晶界夹角，因此，获得具有良好双轴取向的YBCO是获得高性能超导材料的关键。在具有立方织构的基带上外延生长过渡层及YBCO薄膜能够获得具有双轴织构的超导带材，从而获得高的临界电流密度，是目前制备超导带材的主要研究思路，而高性能织构金属基带的制备是获得高性能涂层超导带材的前提条件。目前，织构Ni-5at.%W合金基带已经商业化生产，但是由于其在液氮温区具有铁磁性，在交流电的应用中会造成磁滞损耗，并且强立方织构的Ni-5at.%W合金基带的机械强度较低，限制了超导材料的应用范围。研究表明，随着钨原子含量的增加，镍钨合金的机械强度逐渐增加，并且当W的原子百分含量达到9%以上时，镍钨合金基带在液氮温区表现为无铁磁性，但是当W的原子百分含量达到9%以上时，难以通过传统的基带制备路线获得强立方织构。因此，如何制备高性能的镍钨合金基带是织构金属基带面临的一个巨大挑战。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种无铁磁性、高强度、强立方织构Ni-W-Al三元合金基带的制备方法，该制备方法有效解决了Ni-5at.%W合金基带的机械强度低，以及在液氮温区具有铁磁性的问题，进而满足了更多领域的应用要求。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种无铁磁性、高强度、强立方织构Ni-W-Al三元合金基带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）初始合金坯锭的制备

将纯度均为99.9%的镍块及钨块按照钨的原子百分含量为5%的配比进行混合，再将混合材料置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼获得Ni-5at.%W合金铸锭，然后将Ni-5at.%W合金铸锭与纯度为99.95%的铝块置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼获得Ni-W-Al三元合金铸锭，其中Al的原子百分含量为1%-2%，随后将得到的Ni-W-Al三元合金铸锭在1200-1250℃保温1.5小时后进行热锻，然后进行热轧获得初始坯锭，其中终轧温度为1200℃，道次变形量为8%-15%，总变形量为35%-55%；

（2）冷轧合金基带的制备

对上述热轧后的初始合金坯锭进行道次变形量为5%-12%、总变形量为97.2%-98%的冷轧处理，获得厚度为60-100微米的冷轧合金基带；

（3）无铁磁性、高强度、强立方织构Ni-W-Al三元合金基带的制备

将上述冷轧后的合金基带在氩氢混合气体的保护下进行再结晶热处理得到具有无铁磁性、高强度、强立方织构的Ni-W-Al三元合金基带，其中氩氢混合气体中氢气的体积含量为3%，再结晶热处理工艺为1100-1150℃保温50分钟。

本发明在Ni-5at.%W合金中加入微量的Al，通过真空感应熔炼获得成分均匀的Ni-W-Al三元合金铸锭，最后得到的织构Ni-W-Al三元合金基带与传统的Ni-5at.%W二元合金基带相比不仅提高了合金基带的机械强度，而且使合金基带的居里温度降低到液氮温区以下。

附图说明

图1是本发明实施例1制得的Ni-W-Al三元合金基带表面的（111）面极图，图2是本发明实施例2制得的Ni-W-Al三元合金基带表面的（111）面极图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1