[发明专利]一种组织均匀的小规格纯铌棒材的制备方法

说明书

本发明公开了一种组织均匀的小规格纯铌棒材的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、选取纯铌精锻棒坯，采用1火次多道次精锻为Φ45mm规格轧制坯；步骤2、将经过步骤1精锻处理的棒材坯料，使用真空退火炉进行再结晶退火保温；步骤3、将经过处理的棒材坯料，在横列式轧机上轧制至成品棒坯；步骤4、将轧制后的棒坯，采用真空炉再结晶热处理，矫直磨削加工至纯铌成品棒材；通过轧制变形将原再结晶组织完全破碎并接近成品规格，最终通过再结晶退火得到屈服强度达到75MPa，抗拉强度达到150MPa，延伸率达到50％，断面缩率达到90％，低倍无明显流线，高倍晶粒极差小于2级的小规格纯铌棒材，并且批次一致性、稳定性良好。

技术领域

本发明属于有色金属材料加工技术领域，具体涉及一种组织均匀的小规格纯铌棒材的制备方法。

背景技术

纯铌棒材一般用于超导线材的制备，是制备超导线材的一种重要的原材料。纯铌棒在制备超导线材过程中变形量大，以常用的Φ11.8mm规格棒材为例，经过多次组装拉拔，加工至成品超导线材时单根棒材直径拉伸到微米级，变形量达99.9999％以上。极大的变形量对棒材原始组织均匀性提出了很高的要求，因为组织不均匀在加工过程中会引发变形不均匀，从而导致拉丝过程中局部应力超过抗拉极限出现断线。而铌本身材质软强度低，从铸锭成品的冷/热加工过程中极易产生组织不均匀，从而存在超导线材拉伸过程中断线的可能。另外，铌本身与氧亲和力较强，在高温环境中加工时表面氧化严重，增加无形损耗，导致成品率降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种组织均匀的小规格纯铌棒材的制备方法，解决了超导线材用铌棒的组织均匀性差、加工过程中易断线的问题。

本发明采用的技术方案是，一种组织均匀的小规格纯铌棒材的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，精锻均匀变形

选取纯铌精锻棒坯，采用1火次多道次精锻为Φ45mm规格轧制坯；

步骤2，轧制坯再结晶退火

将经过步骤1精锻处理的棒材坯料，使用真空退火炉进行再结晶保温退火；

步骤3，轧制变形

将经过步骤2处理的棒材坯料，在横列式轧机上轧制至成品棒坯；

步骤4，成品再结晶矫直磨削

将步骤3轧制后的棒坯，采用真空炉再结晶热处理，矫直磨削抛光加工至纯铌成品棒材。

本发明的特点还在于：

步骤1中坯料规格为Φ85mm～Φ100mm。

步骤1所述采用1火次多道次精锻前置于箱式电阻炉中加热至大于室温小于500℃。

步骤1中所述多道次精锻次数为3～5道次，精锻后为Φ45mm规格轧制坯，精锻累积变形量72.0％～80.0％。

步骤2中所述退火保温温度为900℃～1200℃，保温阶段真空度≤10^-2Pa，保温时间为120min～240min。

步骤3中所述在横列式轧机上轧制前棒材坯料置于箱式电阻炉中加热至25℃～500℃；

步骤3中轧制的成品棒坯尺寸为Φ7.0mm～Φ27.0mm，轧制道次4～18道次，轧制累计变形量为64.0％～97.6％。

步骤4中真空炉再结晶热处理保温温度为700℃～1100℃，保温阶段真空度≤10^-2Pa，保温时间为120min～240min。

本发明的有益效果是：