[发明专利]一种无磁性织构NiV合金基带及其熔炼制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂层导体用无磁性织构NiV合金基带及其制备方法，属于高温超导涂层导体金属基带技术领域。

背景技术

涂层超导是目前国际超导界的研究热点和重点。其中第二代高温超导材料YBCO，以其更优良的性能和低廉的成本，成为科研工作者研究的热点。制备高性能的金属基带是获得高性能涂层超导体的关键。由于金属合金基带承担支撑、外延过渡层和超导薄膜，以及承载部分电流的重要作用，所以为了满足高性能超导带材的需求，高织构度、高电导率、较小交流损耗、较大屈服极限等性质的获得是制备高性能的金属基带的关键。目前，NiW合金基带是人们研究比较广泛的基带材料之一。虽然Ni9.3at.％W合金基带在液氮温区为无磁性，但是其立方织构含量并不理想。这是由于随着W含量的不断增大，合金的层错能急剧下降，导致按照传统的RABiTS技术获得NiW基带的立方织构含量明显减少，因而限制了它的实际应用。研究表明，V含量的增加对Ni合金层错能的降低并没有显著的影响，而居里温度确明显下降，鉴于此，人们选择将无磁性、且易获得高立方织构的制备成涂层导体基底。采用熔炼方法制备NiV合金金属基带，易进行大规模工业化生产，实现涂层导体的实用化。

发明内容

本发明的目的是提出一种无磁性，高立方织构的NiV合金基带及其制备方法。

本发明提供一种高温超导涂层导体用NiV合金基带，此合金基带的组分及原子百分含量具体如下：

Ni 88～91at.％，V 9～12at.％

本发明提供一种高温超导涂层导体用NiV合金基带熔炼制备方法，其特征在于，工艺步骤如下：

(1)原料配比与初始坯锭的制备

将Ni块和V块，按V原子百分比含量为9～12％的配比在真空条件下于1600℃熔炼10min成NiV合金固溶体，然后浇铸，热锻后即可获得NiV的合金初始铸锭；将初始铸锭进行热轧后得到初始坯锭；

(2)初始坯锭的形变轧制

对初始坯锭进行直接冷轧，道次变形量为5～15％，总变形量不小于95％，得到厚度为60～120μm的冷轧基带；

(3)冷轧基带的再结晶热处理

步骤(2)得到的冷轧基带在Ar4％H₂混合气体保护或真空条件下于550℃退火30min，然后再升温至900～1100℃退火30～90min，得到一种涂层导体用Ni基合金基带。

通过本发明的方法制得的Ni基合金基带具有以下几个特点：

1、由于本发明的合金基带，其钒的原子百分含量保证高于9％，因此，此合金基带在高温涂层超导体应用的液氮温区表现为无磁性；

2、相比于现在常用的NiW合金，由于其材料的层错能随合金元素含量的增加变化不大，因此基带具有更好的立方织构；

附图说明

图1为实施例1中制备的Ni基合金基带退火后的(111)及(002)面极图；

图2为实施例2中制备的Ni基合金基带退火后的(111)及(002)面极图；

图3为实施例3中制备的Ni基合金基带退火后的(111)及(002)面极图；

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

将纯度均为99.9％的Ni块和V块，按V的原子百分含量为12％的配比在真空条件下于1600℃熔炼10min成NiV合金固溶体，然后浇铸，锻造即可获得NiV合金的初始铸锭；将初始铸锭进行热轧后得到初始坯锭；对初始坯锭进行冷轧，道次变形量为5％，最终得到总变形量98％，厚度为80μm的冷轧基带；冷轧基带在Ar4％H₂混合气体保护气氛下于550℃下退火30min，然后再升温至1100℃退火60min，得到最终产品合金基带。该合金基带的(111)及(002)面极图如图1所示，由图1可知，该合金基带具有强立方织构。

实施例2

将纯度均为99.99％的Ni块和V块，按V的原子百分含量为11％的配比在真空条件下于1600℃熔炼10min成NiV合金固溶体，然后浇铸，锻造即可获得NiV合金的初始铸锭；将初始铸锭进行热轧后得到初始坯锭；对初始坯锭进行冷轧，道次变形量为10％，最终得到总变形量95％，厚度为60μm的冷轧基带；冷轧基带在Ar4％H₂混合气体保护气氛下于550℃下退火30min，然后再升温至900℃退火90min，得到最终产品合金基带。该合金基带的(111)及(002)面极图如图2所示，由图2可知，该合金基带具有强立方织构。