[发明专利]一种高强度强立方织构Cu-Fe-Zr-P合金基带的制备方法

说明书

高强度强立方织构Cu‑Fe‑Zr‑P合金基带的制备方法，包括步骤：(1)合金熔炼：采用熔炼技术获得Cu‑Fe‑Zr‑P合金，Zr含量2％～7％，Fe含量0.03％～0.06％，P含量.01％～0.02％，其余为Cu，均为质量百分比；(2)板坯制备:将铸锭经过1090℃～1110℃保温19～21小时，锻造并热轧至18‑20mm厚，锻造及热轧开始温度均为1090℃～1110℃；(3)冷轧及再结晶退火:将表层氧化皮去掉后冷轧，道次变形量3‑5％，总形变量99％～99.5％，将基带厚度减小至80‑120um；再结晶退火，先将热处理炉升温至950℃～1000℃，将冷轧基带直接推入加热区并保温19min～21min，纯氢气氛；(4)时效退火:随炉升温退火，升温速率4.5℃～5.5℃/min，340℃～360℃保温3～5小时，纯氢气氛。铜基合金基带高强度、强立方织构、无铁磁性。

技术领域

本发明涉及高温涂层超导带材强化织构金属基带的制备方法，尤其涉及高强度强立方织构基带的制备方法。

背景技术

高温涂层超导带材由韧性的高强度金属基带、过渡层及超导层组成，其中金属基带作为涂层超导带材的最底层起着十分重要的作用，高性能涂层超导带材需要金属基带具有高强度、无铁磁性，如果在金属基带上外延沉积过渡层及超导层还需要金属基带具有强立方织构。

目前，Ni-W合金基带是研究最多的金属基带，其中Ni-5at.％W合金基带容易获得强立方织构，已经可以工业化生产，但是其屈服强度较低，且具有铁磁性能，仍然不能满足高性能涂层超导带材的要求。虽然W原子含量增加可以降低铁磁性，提高其力学性能，但是通过传统的轧制及再结晶退火难以形成强立方织构，目前还难以有效兼顾铁磁性、力学性能及织构的问题，尽管铜镍合金基带可以获得强立方织构，然而铜基合金的屈服强度太低，难以在工业上应用。

因此，具有高强度、无铁磁性及强立方织构特点的金属基带是目前涂层超导带材领域发展的重点和难点。

发明内容

本发明之目的是提供一种用于制备高性能的织构金属基带的方法，以解决铜基合金力学性能差的问题，同时使其为无铁磁性并获得强立方织构。

为此，本发明提供一种高强度强立方织构Cu-Fe-Zr-P合金基带的制备方法，包括以下步骤：(1)Cu-Zr-Fe-P合金熔炼：采用熔炼技术获得Cu-Fe-Zr-P合金，其中Zr含量为2％～7％，Fe含量为0.03％～0.06％，P含量为0.01％～0.02％，其余为Cu，含量均为质量百分比；(2)冷轧前的合金板坯制备:将上述Cu-Fe-Zr-P合金的铸锭经过1090℃～1110℃保温19～21小时，然后进行锻造并热轧至18-20mm厚，锻造开始温度及热轧开始温度均为1090℃～1110℃，最终获得热轧板；(3)热轧板的冷轧及再结晶退火:将上述热轧板表层氧化皮去掉后进行冷轧，道次变形量为3-5％，总形变量为99％～99.5％，将基带厚度减小至80-120um，得到冷轧基带；然后进行再结晶退火，先将热处理炉升温至950℃～1000℃，将冷轧基带直接推入加热区并保温19min～21min，退火气氛为纯氢气；(4)时效退火:将上述再结晶后的合金基带进行时效处理，工艺为：随炉升温的退火方式，升温速率为4.5℃～5.5℃/min，在340℃～360℃保温3～5小时，退火气氛为纯氢气。

作为优选方式，在步骤(1)中，所述熔炼技术是真空感应熔炼。

作为优选方式，在步骤(1)中，所述Cu-Fe-Zr-P合金中Zr含量为6％，Fe含量为0.04％，P含量为0.01％，其余为Cu，含量均为质量百分比。

作为优选方式，在步骤(2)中，将所述Cu-Fe-Zr-P合金的铸锭经过1100℃保温20小时，然后进行锻造并热轧至18mm厚，锻造开始温度及热轧开始温度均为1100℃。

作为优选方式，所述道次变形量为5％，并且再结晶退火时热处理炉升温至950℃，并保温20min。