[发明专利]一种超高强度织构镍基合金基带的制备方法

说明书

一种超高强度织构镍基合金基带的制备方法，包括步骤：(1)合金熔炼及热轧：采用熔炼法获得钨原子百分含量为13％～15％、碳原子百分含量为80ppm～90ppm的镍基合金铸锭，热轧至5.6mm～6.0mm，热轧工艺为：开轧温度1295℃～1310℃，终轧温度1100℃～1130℃；(2)合金坯锭的固溶处理：将热轧坯锭固溶处理，1380℃～1400℃保温26min～34min；(3)冷轧及热处理：将经固溶处理的热轧板去氧化皮后冷轧至100μm～120μm，进行热处理，工艺为：以1.7℃/min～2.4℃/min的升温速率加热至690℃～710℃保温1.5min～3.5min后随炉冷却，1350℃～1380℃保温7～9小时，以到温入炉方式热处理，保温完成后空冷，热处理除空冷外采用保护气氛。本发明高钨含量的镍基合金不仅在液氮温区无铁磁性，且具有高的力学性能。

技术领域

本发明涉及强化高温涂层超导体用织构金属基带，尤其涉及无铁磁性超高强度织构镍基合金基带的制备方法。

背景技术

第二代高温超导材料在电力、交通及军事等领域有着广泛的应用前景，其中，第二代涂层超导带材为多层复合结构，由织构金属基带及过渡层和超导层组成，作为涂层超导带材的基底材料，需要有高的屈服强度、无铁磁性及强立方织构。

Ni-5at.％W合金基带是研究最成熟的合金材料，但是其屈服强度较低，且具有磁性能，不是完美的基带材料，为了提高力学性能并降低铁磁性，复合基带可以有效解决这两个问题，但是复合基带的制备成本太高，效率较低，也不适合大批量生产，导致高性能镍钨合金基带仍未商业化生产。从制备成本出发，单层镍钨合金基带仍具有较大的研究价值，高W含量的镍钨合金具有强度高、无铁磁性的特点，但是难以通过传统的方法获得强立方织构，因此,如何获得强立方织构的高钨含量的镍钨合金基带具有更深远的实用价值。

发明内容

本发明之目的是提供一种用于制备超高强度的织构镍基合金基带的方法，以提高金属基带的力学性能及获得强立方织构。

为此，本发明提供一种超高强度织构镍基合金基带的制备方法，包括以下步骤：(1)合金熔炼及热轧：采用熔炼法获得钨原子百分含量为13％～15％、碳原子百分含量为80ppm～90ppm的镍基合金铸锭，然后热轧至5.6mm～6.0mm，热轧工艺为：开轧温度为1295℃～1310℃，终轧温度为1100℃～1130℃；(2)合金坯锭的固溶处理：将经热轧的上述铸锭进行固溶处理，温度为1380℃～1400℃保温26min～34min；以及，(3)冷轧及热处理：将经上述固溶处理得到的热轧板去氧化皮后冷轧至100μm～120μm，随后将冷轧带材进行热处理，工艺为：以1.7℃/min～2.4℃/min的升温速率加热至690℃～710℃保温1.5min～3.5min后随炉冷却，然后在1350℃～1380℃保温7～9小时，以到温入炉的方式进行热处理，保温完成后空冷，其中，热处理过程中除空冷外采用保护气氛。

作为优选方式，步骤(1)中，所述熔炼法为真空感应熔炼。

作为优选方式，步骤(1)中，所述开轧温度为1300℃。

作为优选方式，步骤(2)中，在进行所述固溶处理时保温30min。

作为优选方式，步骤(2)中，在进行所述固溶处理时温度为1400℃。

作为优选方式，步骤(3)中，在进行所述热处理时以2℃/min的升温速率加热至700℃保温2min后随炉冷却。

作为优选方式，步骤(3)中，在所述随炉冷却后在1370℃保温8小时。

作为优选方式，步骤(3)中，在所述热处理过程中的保护气氛均为高纯氩。

与现有技术相比，本发明高钨含量的镍基合金不仅在液氮温区无铁磁性，而且具有高的力学性能。本发明采用固溶处理，控制冷轧基带厚度，在后续热处理过程中以慢速升温的方式获得组织均匀、晶粒尺寸细小的合金基带，并且可以形成一定强度的立方织构。