CN111118347A - 一种高强度Ni基复合基带的制备方法 - Google Patents

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    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon

Abstract

本发明公开了一种高强度Ni基复合基带的制备方法，采用非真空连续铸造制备Ni‑9at.%W合金和Ni‑12at.%W合金，再对两种合金进行热轧，将上述两种热轧板表面打磨掉氧化皮，以Ni‑9at.%W合金为上下两层外层材料，Ni‑12at.%W合金为芯层材料，在热轧板两侧将Ni‑9at.%W/Ni‑12at.%W/Ni‑9at.%W三层热轧板焊接在一起，在室温下进行连续挤压，将挤压后的复合热轧板进行高温退火处理，然后进行大变形量冷轧至70~90μm厚，最后进行再结晶退火处理，最终获得高性能金属复合基带。本发明工艺简单且成本低廉，最终制得高强度及强立方织构的Ni基复合基带，能够进一步实现工业化生产。

Description

一种高强度Ni基复合基带的制备方法
技术领域
本发明属于高温涂层超导带材的制备技术领域，具体涉及一种高强度Ni基复合基带的制备方法。
背景技术
第二代高温涂层超导带材主要由韧性的金属基底、过渡层及超导层组成，其中压延辅助双轴织构技术是在具有强立方织构的金属基底上外延生长过渡层及YBCO超导层，作为外延生长的金属基底材料，需要具有强立方织构的同时还需要具有高的屈服强度，且在液氮温区无铁磁性。Ni-W合金由于具有优越的综合性能而受到了广泛关注，当W原子百分含量超过5%以上时难以获得强立方织构，但其力学性能大幅提升，且W原子百分含量超过9%时，Ni-W合金在液氮温区无铁磁性，此时通过传统的基带制备技术难以获得强立方织构。目前报道的复合基带的制备方法成本较高，并且难以实现工业化生产，因此，高W含量的复合基带的产业化研究具有重要的工业价值。
发明内容
本发明的目的是提供了一种工艺简单且成本低廉的高强度Ni基复合基带的制备方法。
本发明为实现上述目的采用如下技术方案，一种高强度Ni基复合基带的制备方法，其特征在于具体步骤为：
步骤S1：初始坯锭的制备
采用非真空连续铸造制备Ni-9at.%W合金和Ni-12at.%W合金，合金厚度均为220mm，然后对两种合金进行热轧，热轧工艺为1200℃保温1小时，再热轧至18~22mm厚，终轧温度控制在980℃以上；
步骤S2：连续挤压
将步骤S1得到的两种热轧板表面打磨掉氧化皮，以Ni-9at.%W合金的热轧板为层状复合板的外层材料，Ni-12at.%W合金的热轧板为芯层材料，在热轧板两侧将Ni-9at.%W/Ni-12at.%W/Ni-9at.%W结构的三层热轧板焊接在一起，然后在室温下进行连续挤压至7~9mm厚，将挤压后的复合板进行高温退火处理，退火工艺1100℃保温30~40分钟；
步骤S3：冷轧及再结晶退火
将步骤S2得到的复合热轧板进行大变形量冷轧至70~90μm厚，随后进行再结晶退火处理，工艺为随炉升温至550~600℃保温60min，再升温至1180℃保温30min，最终获得高强度Ni基复合基带。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明工艺简单且成本低廉，最终制得高强度及强立方织构的Ni基复合基带，能够进一步实现工业化生产。
附图说明
图1是实施例1制得的金属复合基带的{111}面极图；
图2是实施例2制得的金属复合基带的{111}面极图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
采用非真空连续铸造制备Ni-9at.%W合金和Ni-12at.%W合金，合金厚度均为220mm，然后对两种合金进行热轧，热轧工艺为1200℃保温1小时，再热轧至19mm厚，终轧温度控制在980℃以上；将上述两种热轧板表面打磨掉氧化皮，以Ni-9at.%W合金为上下两层外层材料，Ni-12at.%W合金为芯层材料，在热轧板两侧将Ni-9at.%W/Ni-12at.%W/Ni-9at.%W三层热轧板焊接在一起，然后在室温下进行连续挤压至9mm厚，将挤压后的复合热轧板进行高温退火处理，退火工艺1100℃保温40分钟；将上述复合热轧板进行大变形量冷轧至90μm厚，随后进行再结晶退火处理，工艺为随炉升温至600℃保温60min，再升温至1180℃保温30min，最终获得高性能金属复合基带，该金属复合基带表面的{111}面极图如图1所示；该金属复合基带在室温下的屈服强度为340MPa，明显高于Ni-5at.%W合金基带的屈服强度。
实施例2
采用非真空连续铸造制备Ni-9at.%W合金和Ni-12at.%W合金，合金厚度均为220mm，然后对两种合金进行热轧，热轧工艺为1200℃保温1小时，再热轧至18mm厚，终轧温度控制在980℃以上；将上述两种热轧板表面打磨掉氧化皮，以Ni-9at.%W合金为上下两层外层材料，Ni-12at.%W合金为芯层材料，在热轧板两侧将Ni-9at.%W/Ni-12at.%W/Ni-9at.%W三层热轧板焊接在一起，然后在室温下进行连续挤压至7mm厚，将挤压后的复合热轧板进行高温退火处理，退火工艺1100℃保温30分钟；将上述复合热轧板进行大变形量冷轧至70μm厚，随后进行再结晶退火处理，工艺为随炉升温至550℃保温60min，再升温至1180℃保温30min，最终获得高性能金属复合基带，该金属复合基带表面的{111}面极图如图2所示；该金属复合基带在室温下的屈服强度为370MPa，明显高于Ni-5at.%W合金基带的屈服强度。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (1)

1.一种高强度Ni基复合基带的制备方法，其特征在于具体步骤为：
步骤S1：初始坯锭的制备
采用非真空连续铸造制备Ni-9at.%W合金和Ni-12at.%W合金，合金厚度均为220mm，然后对两种合金进行热轧，热轧工艺为1200℃保温1小时，再热轧至18~22mm厚，终轧温度控制在980℃以上；
步骤S2：连续挤压
将步骤S1得到的两种热轧板表面打磨掉氧化皮，以Ni-9at.%W合金的热轧板为层状复合板的外层材料，Ni-12at.%W合金的热轧板为芯层材料，在热轧板两侧将Ni-9at.%W/Ni-12at.%W/Ni-9at.%W结构的三层热轧板焊接在一起，然后在室温下进行连续挤压至7~9mm厚，将挤压后的复合板进行高温退火处理，退火工艺1100℃保温30~40分钟；
步骤S3：冷轧及再结晶退火
将步骤S2得到的复合热轧板进行大变形量冷轧至70~90μm厚，随后进行再结晶退火处理，工艺为随炉升温至550~600℃保温60min，再升温至1180℃保温30min，最终获得高强度Ni基复合基带。
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