[发明专利]高RRR值高纯铌材的加工方法及射频超导腔用铌材

权利要求书

1.一种高RRR值高纯铌材的加工方法，其特征在于：该高RRR值高纯铌材的加工方法包括以下步骤：

(1)锭材锻造：选取经过电子束熔炼得到的超导铌铸锭，并将选取好的超导铌铸锭在90～100℃的温度条件下进行锻造，从而得到坯料；

(2)坯料锯切：将步骤(1)中制得的坯料，沿坯料的长度方向上按照规定长度L1等距锯切，其中长度L1的计算方式为S表示成品重量，δ1表示锻造后坯料的厚度，B1锻造后的坯料宽度，ρ表示铌材密度，L1、δ1、B1单位为mm，S的单位为Kg,Z为产品成材率；

(3)坯料表面机加工：将步骤(2)中得到的坯料先通过车床对坯料表面进行车削，然后再通过铣床对锻造后的坯料宽度方向的侧边进行铣削；

(4)坯料酸洗：将步骤(4)中经过表面机加工过的坯料放入到酸液当中进行酸洗，酸洗时间5～10分钟；

(5)坯料热处理：将步骤(4)中经过酸洗后的坯料取出，并进行水洗处理后，将坯料上的液体擦拭，然后进行去应力退火；

(6)坯料开坯：将步骤(5)中热处理后的坯料沿坯料的长边方向轧制3～5道次，然后调转90°，将坯料宽度轧制至(B3+20)mm，然后再换向90°,将坯料厚度轧制至(N×δ3)mm，其中，B3是成品板材的宽度，单位为mm，N是引入系数，N的数值范围为2.0～3.0；

(7)板坯修料、酸洗：将步骤(6)中的得到的坯料通过角磨机和砂带机修除板坯表面缺陷，再将修整的坯料再次放入到酸液当中进行酸洗处理，酸洗时间5～10分钟；

(8)板坯成轧：将步骤(7)中经过酸洗后的坯料沿坯料的短边方向进行轧制，将坯料的厚度轧制到(δ3+0.5)mm，其中δ3是产品板材的厚度，单位为mm；

(9)成品下料、抛磨、酸洗：将步骤(8)中经过轧制后的板坯通过剪板机预剪切一定规格尺寸后，使用砂带机抛磨板材，再将抛磨后的板材再次放入到酸液当中进行酸洗处理，酸洗时间5～10分钟；

(10)成品热处理：将步骤(9)中酸洗后的板材取出，并进行水洗处理后，将坯料上的液体擦拭，再将板材进行退火处理；

(11)成品剪切及一次精抛：将步骤(10)中经过退火处理后的板材通过剪板机见切除成品板材尺寸，再使用砂带机将板材抛磨，单边厚度去除量至少为0.05mm；

(12)成品酸洗：将步骤(11)中抛磨过的板材放入到酸液当中进行酸洗处理，酸洗时间5～10秒，然后将酸洗处理后的板材取出，并进行水洗处理，最终将板材上的液体擦拭，从而制得成品铌材。

2.根据权利要求1所述的高RRR值高纯铌材的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中对超导铌铸锭进行锻造时，采用径向打方，轴向拔长、摔圆的方式进行锻造。

3.根据权利要求1所述的高RRR值高纯铌材的加工方法，其特征在于：所述步骤(3)中对坯料表面机加工时，车削厚度为单边1.5～2.0mm，铣削尺寸为将侧边的缺陷去除干净即可。

4.根据权利要求1所述的高RRR值高纯铌材的加工方法，其特征在于：所述步骤(5)中对坯料热处理时，先将坯料在30分钟内升至500℃后，并在500℃的温度条件下保温60分钟，然后将坯料在30分钟内由500℃升至650～850℃，并在650～850℃的温度条件下保温60～150分钟，最后随炉空冷至80℃以下时出炉。

5.根据权利要求1所述的高RRR值高纯铌材的加工方法，其特征在于：所述步骤(10)中对成品热处理时，先将步骤(9)酸洗后的板材在30分钟内由500℃升至650～850℃，并在650～800℃的温度条件下保温60～150分钟，最后随炉空冷至80℃以下时出炉。

6.根据权利要求1所述的高RRR值高纯铌材的加工方法，其特征在于：所述步骤(4)、步骤(7)、步骤(9)中的酸液为浓度大于40％的氢氟酸、浓度65～68％的硝酸、浓度95～98％的硫酸按照体积比为1:3:3的比例均匀混合而成；所述步骤(12)中的酸液为浓度大于40％的氢氟酸、65～68％的硝酸、99.5％的磷酸按照体积比为1:1:1的比例均匀混合而成。