[发明专利]一种用于提高Cu‑Nb复合线材综合性能的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于提高Cu‑Nb复合线材综合性能的制备方法，包括以下步骤（1）1根纯Cu管套和1根纯Nb棒材经组装等步骤后获得单Nb芯Cu‑Nb复合线材；（2）单Nb芯Cu‑Nb复合线材分成55等份后与1根纯Cu管套经组装等步骤后获得55Nb芯Cu‑Nb复合线材；（3）55Nb芯Cu‑Nb复合线材重复步骤（2）得到552Nb芯Cu‑Nb复合线材；（4）552Nb芯Cu‑Nb复合线材重复步骤（3）得到553Nb芯Cu‑Nb复合线材；（5）553 Nb芯Cu‑Nb复合线材分成85等份后与1根纯Cu管套、1根纯Cu棒材经组装等步骤后获得85×553 Nb芯Cu‑Nb复合线材；（6）85×553 Nb芯Cu‑Nb复合线材重复步骤（5）得到852×553 Nb芯Cu‑Nb复合线材。本方法制备的Cu‑Nb复合线材，充分发挥纯Cu高导电性和多尺度结构对性能的影响，同时削弱加工硬化引起导电性的下降，使得Cu‑Nb复合线材具有较高导电性和强度的良好结合。

主权项

一种用于提高Cu‑Nb复合线材综合性能的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先分别选取1根纯Cu管套和1根纯Nb棒材进行组装，将纯Cu管套套设在纯Nb棒材外，所述纯Nb棒材置于纯Cu管套的中心处，依次对其进行真空封焊、热挤压工序，再进行多道次冷拉拔获得单Nb芯Cu‑Nb复合线材，在对纯Cu管套和纯Nb棒材进行组装前，先对纯Cu管套和纯Nb棒材进行打磨、酸洗、矫直步骤，清洁其表面，所述纯Cu管套和纯Nb棒材的长度相等；（2）将步骤（1）中获得的单Nb芯Cu‑Nb复合线材沿其长度方向均分成55等份，并继续选取1根纯Cu管套进行组装，将纯Cu管套套设在55等份单Nb芯Cu‑Nb复合线材外，所述55等份单Nb芯Cu‑Nb复合线材在纯Cu管套中心处排列成柱状体，另取纯Cu棒材填充在纯Cu管套与55等份单Nb芯Cu‑Nb复合线材的间隙中后，依次对其进行真空封焊、热挤压工序，再进行多道次冷拉拔获得55Nb芯Cu‑Nb复合线材，在对纯Cu管套和55等份单Nb芯Cu‑Nb复合线材进行组装前，先对纯Cu管套和单Nb芯Cu‑Nb复合线材进行打磨、酸洗、矫直步骤，清洁其表面，所述纯Cu管套和55等份单Nb芯Cu‑Nb复合线材的长度相等；（3）将步骤（2）中获得的55Nb芯Cu‑Nb复合线材重复步骤（2）中的工序得到552Nb芯Cu‑Nb复合线材；（4）将步骤（3）中获得的552Nb芯Cu‑Nb复合线材重复步骤（3）中的工序得到553Nb芯Cu‑Nb复合线材；（5）将步骤（4）中获得的553 Nb芯Cu‑Nb复合线材沿其长度方向继续均分成85等份，并继续分别选取1根纯Cu管套、1根纯Cu棒材进行组装，把纯Cu棒材置于纯Cu管套的圆心处，将85等份553 Nb芯Cu‑Nb复合线材均匀排列在纯Cu棒材周侧形成柱状体，将纯Cu管套套设在纯Cu棒材、85等份553 Nb芯Cu‑Nb复合线材外，并另取纯Cu棒材填充在纯Cu管套与纯Cu棒材、553 Nb芯Cu‑Nb复合线材的间隙中后，依次对其进行真空封焊、热挤压工序，再进行多道次冷拉拔获得85×553 Nb芯Cu‑Nb复合线材，在对纯Cu管套、纯Cu棒材以及85等份553 Nb芯Cu‑Nb复合线材进行组装前，先对纯Cu管套、纯Cu棒材以及85等份553 Nb芯Cu‑Nb复合线材进行打磨、酸洗、矫直步骤，清洁其表面，所述纯Cu管套、纯Cu棒材以及85等份553 Nb芯Cu‑Nb复合线材的长度相等；（6）将步骤（5）中获得的85×553 Nb芯Cu‑Nb复合线材重复步骤（5）中的工序得到852×553 Nb芯Cu‑Nb复合线材；其中：所选取的纯Cu管套和纯Cu棒材中的Cu元素所占的重量百分比大于99.9%，O元素所占的重量百分比小于或等于0.003%，杂质所占的重量百分比小于或等于0.05%；所选取的纯Nb棒材中的Nb元素所占的重量百分比为99.9%，杂质所占的重量百分比小于或等于0.05%，当纯Cu棒材直径为12.0 mm时，此时852×553Nb芯的Cu‑Nb复合线材内部Nb含量为28.4%，852×553Nb芯中单根Nb芯宽度达到78 nm，抗拉强度达860 Mpa，导电率73% IACS；当纯Cu棒材直径为18.0 mm时，852×553Nb芯的Cu‑Nb复合线材内部Nb含量为24.2%，852×553Nb芯中单根Nb芯宽度达到62 nm，抗拉强度达920 Mpa，导电率80% IACS。