CN117488118A - 一种高温超导用哈氏合金c-276精密基带的制备方法及哈氏合金c-276的精密基带 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温超导用哈氏合金C‑276精密基带的制备方法及哈氏合金C‑276的精密基带,涉及合金材料技术领域,依次进行铸锭熔炼、锻造和原料成形、第一轧程、第二轧程、拉矫、成品轧制轧程、清洗、抛光后得到哈氏合金C‑276精密基带;该制备工艺可以有效减缓C‑276的加工硬化现象,实现厚度≤50μm的精密基带量产,轧制后的基带宽度可直接适用于第二代高温超导带材的制备,该产品具有优异的表面性能和力学性能,产品性能达到:硬度≥200HV,室温屈服强度≥880MPa,抗拉强度≥1300MPa,延伸率≥0.2%,并且对设备要求较低,原料选择广泛,可以实现C‑276精密基带的工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域,具体涉及一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法及哈氏合金C-276的精密基带。
背景技术
哈氏合金C-276是一种镍基高温合金,包含铬、钼、钨、铁等元素,其中极低的碳硅含量可以减少加工过程中的有害相析出与沉淀,铬能显著提高合金的强度、硬度和耐磨性,降低塑性和韧性,同时又能提高合金的抗氧化性和耐腐蚀性,钼能使合金的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力,还可以抑制合金由于退火而引起的脆性。哈氏合金C-276由于具有优异的机械性能和高抗氧化性,并且无磁性,被选为第二代高温超导带材当中的基带材料,为其提供重要的机械支撑作用。根据应用需求,哈氏合金C-276的厚度要求达到约50μm以内,而该高温合金具有明显的加工硬化倾向,导致加工困难,显著影响了后续的微米级加工过程。同时,经过热力学计算,在对C-276进行热处理的工艺流程中,析出有害相的P相和M6C的溶解温度分别为1098.27℃和1133.11℃,因此,不同于普通不锈钢薄带的轧制过程,C-276的轧制需要精确控制热处理流程的温度与时间,一方面控制好晶粒大小以获得优异性能,并避免晶粒过大带来的脆性,另一方面简化流程,保证生产效率。
第二代高温超导经过数十年的发展,国内的部分公司已经实现了高温超导带材的后端制备,开发了不同的超导层制备路线,并在该领域已经具备了一定的优势,但受限于哈氏合金的轧制水平,哈氏合金C-276精密基带目前仍然完全依赖于进口,严重影响了高温超导产业链的完善以及国产化进程。
因此,亟需一种合适的、低成本的制备工艺以实现哈氏合金C-276精密基带的大规模生产,为第二代高温超导提供国产化的技术和优质的基带材料。
发明内容
基于背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,该制备方法可以使材料组织再结晶,从而实现材料软化,减缓C-276的加工硬化带来的轧制难题,冷轧材料既可以是直径数毫米的丝材,也可以用毫米级的板带材,降低了哈氏合金C-276精密基带的生产门槛。
本发明通过下述技术方案实现:
第一方面,本申请提供一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:铸锭熔炼,将原材料进行铸锭熔炼;
步骤2:锻造和原料成形,对铸锭进行锻造后热压或者热拉拔,加工成板带材或丝材,最后进行固溶处理;
步骤3:第一轧程,总形变量控制在40%~60%;
步骤4:第二轧程,总形变量控制在70%~90%;
步骤5:拉矫,利用模具进行拉矫,引入张力控制系统和板型控制系统,基带变形量不超过0.5%,在一次拉矫之后,再进行一次最终退火;
步骤6:成品轧制轧程,将步骤5处理后的材料轧制成成品,总变形量控制在50%~90%,每个道次变形量控制在5%~10%;
步骤7:清洗,对步骤6处理之后的材料进行表面清洁,清洁后吹干至表面光洁无污染;
步骤8:抛光,使用抛光液进行抛光处理,抛光后清洗,去除抛光液,得到哈氏合金C-276精密基带。
其中,加工精密基带可选用直径≤10mm的哈氏合金C-276丝材,也可选用厚度≤10mm的板带材。若选用丝材直接成型,应采用全流程工艺,若选用薄板材,则可以选用第二轧程开始的工艺。
进一步的,步骤1中使用的原料包括Cr、Fe、Mo、W、Ni。
进一步的,Cr、Fe、Mo、W的质量比为(14.5~16.5):(4.0~7.0):(15.0~17.0):(3.0~4.5)。
进一步的,装料时,将部分Ni块装于坩埚下部,金属Cr、Fe、Mo、W装于中上部,余下的Ni装于最上部。
进一步的,步骤2中的锻造温度为1100℃~1200℃;热轧或热拉拔的温度为1100℃~1200℃,固溶温度为1150℃。
进一步的,步骤3中的第一轧程采用冷轧,包含3~10个道次,每道次的变形量为5%~30%,总变形量达到实验中毫米级材料轧制破裂以及室温强度的临界点。
进一步的,步骤4中第二轧程包括3~10个子轧程和一次最终退火,每个子轧程包括一次退火和一次冷轧,每道次子轧程中变形量为5%~20%。
进一步的,第二轧程的子轧程中的退火在氨分解光亮退火炉中进行,温度为1100℃~1200℃,退火速度为1m/min~10m/min,根据实际子轧程道次,退火温度依次降低,退火速度依次增加,采用水浴冷却。最终退火选用最后一次子轧程的参数。
进一步的,步骤8中抛光的抛光液为1.5CR的氧化铝溶液,转速为600rpm~900rpm,使材料的表面粗糙度Ra<10nm。
第二方面,本申请提供一种哈氏合金C-276的精密基带,采用上述的制备方法制得。
其中制备得到的哈氏合金C-276精密基带的厚度不超过50μm,表面粗糙度Ra≤10nm,截面晶粒尺寸≤10μm。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
(1)本发明的哈氏合金C-276精密基带制备工艺可以有效减缓C-276的加工硬化现象,实现厚度≤50μm的精密基带量产,轧制后的基带宽度可直接适用于第二代高温超导带材的制备,该产品具有优异的表面性能和力学性能,并且对设备要求较低,原料选择广泛,可以根据产品需求,调整中间工艺以达到不同的性能,能实现C-276精密基带的工业化生产。
(2)本发明的制备方法制备的哈氏合金C-276精密基带的硬度≥200HV,室温屈服强度≥880MPa,抗拉强度≥1300MPa,延伸率≥0.2%。
(3)本发明中的轧程工艺,在保持道次加工率不变的情况下,对第二轧程和成品轧程的道次和总加工量进行调整,比如增加第二轧程的道次,可以减小成品轧制的起轧厚度,可以减小成品轧制的总加工量,从而控制后续的加工硬化,可以根据需要改变带材的强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中:
图1是本发明的熔炼流程中的工艺曲线示意图,完整展示了熔炼过程中的功率控制以及加料方法;
图2是实施例1中,进行第二轧程中的第一子轧程时热处理前后基带的室温拉伸曲线,可以明显观察到基带的软化;
图3是实施例1中制备得到的基带截面的扫描显微镜图片(SEM),展示了厚度为50±5μm的截面图;
图4是实施例1中制备得到的基带的室温拉伸曲线图;
图5是实施例1中制备得到的基带的原子力显微镜图(AFM)中的(a)三维分布和(b)表面分布,测试范围为5μm×5μm;
图6是实施例1中制备得到的基带厚度截面(ND)方向的截面电子背散射(EBSD)晶粒取向图,可以观察到晶粒的大小分布以及取向;
图7是实施例2中制备得到的基带的室温拉伸曲线图;
图8是实施例2中制备得到的基带的原子力显微镜图(AFM)中的(a)三维分布和(b)表面分布,测试范围为5μm×5μm;
图9为实施例中C-276的化学成分范围表格数据图;
图10为实施例1中哈氏合金C-276的化学成分表格数据图;
图11为实施例1中哈氏合金C-276的化学成分表格数据图。
实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的材料或方法。
在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的示图都是为了说明的目的,并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
因此,以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
该实施例提供一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,包括熔炼、锻造、坯料成型以及冷轧等步骤,其中冷轧是保证最终产品厚度、表面粗糙度及力学性能的关键步骤,包括了第一轧程、第二轧程、拉矫步骤、成品轧制轧程、清洗步骤、抛光步骤和分切步骤。具体如下:
S1:熔炼
C-276的化学成分范围如图9所示,严格按照表中质量比称取单质原材料进行熔炼,熔炼设备可以是真空熔炼炉、真空自耗重熔炉或电渣熔炉;进行二联或三联工艺熔炼,去除多余杂质,并最终控制C、P、S、Si等杂质含量满足图9的表格中的数据。
装料时,应将部分Ni块装于坩埚下部,金属Cr、Fe、Mo、W等装于中上部,余下的Ni装于最上部,可以在预热中脱去结料中的气体。熔化前要抽真空度小于1Pa,冷炉时,应使熔化功率逐渐增加,保证炉内真空度,防止气体释放过快。炉料化清后进行合金精炼,精炼前期利用碳氧化反应进行脱氧,后期进行脱氧脱硫。精炼温度控制在1520℃~1550℃,保持30分钟以上,合金化过程中真空加料加入Mn、Co等元素,熔炼工艺曲线如图1所示,其中的加热功率根据实际应用的炉子功率和母料的量来确定。
S2:锻造和原料成形
对铸锭进行锻造,开坯锻造温度为1100℃~1200℃,保温0.5h~2h,锻造比(1.5~8):1.然后进行热轧或者热拉拔,热轧或者热拉拔温度为1100℃~1200℃,变形量根据坯锭实际尺寸确定。最终加工成厚度小于10mm的板带材或直径小于10mm的丝材,最后进行固溶处理,固溶温度1150℃,固溶时间0.5h~2h,改善原料的均匀性,使得原料拉伸强度≥690MPa,屈服强度≥275MPa,延伸率≥30%。
S3:第一轧程
第一轧程初始采用较大变形量的轧制以提高生产效率。该轧程包含3~10个道次,每个道次变形量为5%~30%,根据实验的轧制力临界点,总变形量控制在40%~60%,此时材料已经产生严重的加工硬化。
S4:第二轧程
由于材料的加工硬化使得变形困难,无法进一步冷轧,因此第二轧程包括3~10个子轧程和一次最终退火,其中每个子轧程包含一次中间退火和一次冷轧。
第二轧程的子轧程中的中间退火可以使材料发生适度的再结晶,从而改善C-276的硬化现象。退火在氨分解光亮退火炉中进行,保证退火过程中不会氧化。退火温度为1100℃~1200℃,退火速度为1m/min~10m/min,根据实际子轧程道次的推进,C-276带材的厚度逐渐减薄,特别是在轧至较薄的厚度时,晶粒尺寸应控制为逐渐减小,故后一道次的退火温度应稍低于前一道次,退火速度根据子轧程的道次分布需要增加。冷却采用水浴冷却,冷却速率越快越好,如等效400℃/min以上。
在第二轧程中,C-276带材的每道次子轧程中变形量为5%~20%,总变形量为70%~90%。最终退火选用最后一次子轧程的参数。
S5:拉矫
利用定制模具进行拉矫,引入张力控制系统和板型控制系统,基带变形量不超过0.5%,在一次拉矫之后,再进行一次最终退火,拉矫之后要求无浪型,带材表面平整。
S6:成品轧制过程
成品轧制轧程是由先前的步骤得到的材料直接轧至成成品,为保证表面平整,不再进行热处理,总变形量50%~90%,每个道次变形量5%~10%。根据产品需要的强度,调整第二轧程的子轧程道次数和成品轧程的总变形量,并在完成成品轧制后再进行一次拉矫保证带材表面性质,不出现轧制浪型。
该过程为哈氏合金C-276的加工硬化过程,是利用该材料的加工硬化特性对材料强度进行强化。使得最终的成品带材室温屈服强度≥880MPa,室温抗拉强度≥1300MPa,延伸率≥0.2%。
S7:清洗
清洗过程使用酒精或丙酮超声波清洗,可以对带材表面进行清洁,除去轧制过程中可能出现的杂质,清洗过后使用风干机进行吹扫风干,至表面光洁无污染。
S8:抛光
抛光采用布轮自动机械抛光,抛光液选择1.5CR的氧化铝溶液,转速选择600rpm~900rpm,使带材的表面粗糙度Ra<10nm,抛光后进行一次清洗,去除抛光液。
S9:分切
对得到的带材进行切边,再根据应用需要对带材进行分切,宽度≥12mm。
采用上述工艺生产的哈氏合金C-276精密带材具有优异的表面性能和力学性能,其厚度不超过50±5μm,表面粗糙度≤10nm,晶粒尺寸≤10μm,室温屈服强度≥880MPa,抗拉强度≥1300MPa,延伸率≥0.2%,满足第二代高温超导带材的基带需求。该方法生产的带材表面质量好,设备需求简单,产品稳定性强。
实施例1
该实施例利用上述熔炼工艺制备哈氏合金原料,并通过热拉拔得到直径为5mm的哈氏合金C-276丝材,然后进行精密带材的制备。具体工艺如下:
S1:熔炼和锻造
C-276的母料中熔炼元素质量比例按照Cr:Fe:Mo:W:Ni=15:5:16:4:57.5进行配比,哈氏合金C-276化学成分满足图10的表格中的数据。装料时,应将部分Ni块装于坩埚下部,金属Cr、Fe、Mo、W等装于中上部,余下的Ni装于最上部。利用真空熔炼炉进行熔炼,按照图1所示的工艺熔炼,去除多余杂质,炉料化清后进行合金精炼。精炼前期利用碳氧反应进行脱氧,后期进行脱氧脱硫。精炼温度控制在1520℃~1550℃,保持30分钟以上。并最终得到如下成分的哈氏合金坯料,满足标准范围。根据需要制成板坯或者棒坯,对铸锭进行锻造,开坯锻造温度为1100℃,保温2小时,锻造比为8:1。
S2:热拉拔
对得到的坯料进行热拉拔,热拉拔温度为1160℃,最终加工成直径为5mm的丝材,最后进行固溶处理,固溶温度为1150℃,固溶时间2小时,原料拉伸强度为881MPa,屈服强度为447MPa,延伸率为69.7%。
S3:冷轧第一轧程
采用较大辊径的合金钢双辊轧机进行轧制,总共3个道次,每个道次变形量为30%,即各道次厚度依次为5.00mm、3.50mm、2.45mm、1.71mm。
S4:冷轧第二轧程
采用钨钢辊的四辊轧机,该轧程包含5道次的子轧程,每个子轧程均采用20%变形量。采用氨分解光亮退火炉进行保护气氛退火,冷却均采用水浴管道冷却,冷却速率为500℃/min。
第一次退火温度为1190℃,退火速度1m/min,第一子轧程轧至1.37mm;热处理前后的基带拉伸曲线如图2所示,可以发现,该参数下对加工硬化基带的热处理是十分有效的,基带的室温强度和延伸率都有较高的提升,基带明显软化;
第二次退火温度为1180℃,退火速度为1m/min,第二子轧程轧至1.10mm;
第三次退火温度为1170℃,退火速度为1m/min,第三子轧程轧至0.88mm;
第四次退火温度为1160℃,退火速度为1m/min,第四子轧程轧至0.70mm;
第五次退火温度为1160℃,退火速度为1.5m/min,第五子轧程轧至0.56mm。
S5:拉矫
利用模具对0.56mm厚度的基带进行拉矫,变形量控制在0.5%以内,然后进行一次中间退火,退火温度为1160℃,退火速度为2m/min,然后再进行拉矫,变形量控制在1%以内,保证带材无浪型,确保表面平整,然后再进行一次成品预退火,退火温度为1160℃,退火速度为2m/min。
S6:成品轧制轧程
成品轧制轧程依然选用总共有21个道次,每个道次选取10%的加工量,最后得到成品0.05mm的带材,并在完成成品轧制后再进行一次拉矫保证带材表面性质,不出现轧制浪型。
S7:清洗
清洗过程使用酒精超声波清洗,除去杂质,使用风干机进行吹扫风干,至表面光洁无污染。
S8:抛光
抛光采用布轮自动机械抛光,抛光液选择1.5CR的氧化铝溶液,转速选择800rpm,然后进行清洁,除去抛光过程的抛光液。
S9:分切
对得到的带材进行切边,宽度在12mm。
经检测,上述工艺得到的哈氏合金C-276精密基带的性能如下:
(1)厚度:50±5μm,扫描电子显微镜照片如图3所示;
(2)力学性能:屈服强度为1548MPa,抗拉强度为1622MPa,延伸率为0.226%,拉伸曲线如图4所示;
(3)表面粗糙度如图5所示,Ra=4.541nm。
(4)截面晶粒如图6所示,沿轧制力方向(ND方向)平均尺寸为2.304μm。
实施例2
该实施例利用上述熔炼工艺制备哈氏合金原料,并通过热轧得到厚度为2.0mm的哈氏合金C-276板材,然后进行精密带材的制备。具体工艺如下:
S1:熔炼和锻造
哈氏合金C-276化学成分满足图11的表格中的数据,C-276的母料中熔炼元素质量比例按照Cr:Fe:Mo:W:Ni=15:5:16:4:57.5进行配比。哈氏合金C-276化学成分满足图10的表格中的数据,装料时,应将部分Ni块装于坩埚下部,金属Cr、Fe、Mo、W等装于中上部,余下的Ni装于最上部。利用真空熔炼炉进行熔炼,按照图1所示的工艺熔炼,去除多余杂质,炉料化清后进行合金精炼。精炼前期利用碳氧反应进行脱氧,后期进行脱氧脱硫。精炼温度控制在1520℃~1550℃,保持30分钟以上。并最终得到如下成分的哈氏合金坯料,满足标准范围。根据需要制成板坯或者棒坯,对铸锭进行锻造,开坯锻造温度为1100℃,保温2小时,锻造比为8:1。
S2:热轧
对锻造后的板坯进行热轧,热轧温度为1160℃,最后进行固溶处理,固溶温度为1150℃,固溶时间为2小时,最终加工成宽度60mm,厚度为2mm的板材,板材的室温拉伸强度为888MPa,室温屈服强度为453MPa,延伸率为62.5%。
S3:冷轧第一轧程
采用钨钢四辊轧机进行轧制,总共3个道次,每个道次变形量为20%,即各道次厚度依次为2.00mm、1.60mm、1.28mm、1.02mm。
S4:冷轧第二轧程
采用钨钢辊的四辊轧机,该轧程包含8道次的子轧程,每个子轧程均采用两个道次,每个10%变形量和一次退火处理。采用氨分解光亮退火炉进行保护气氛退火,冷却均采用水浴管道冷却,冷却速率为600℃/min。
第一次退火温度为1180℃,退火速度为2m/min,第一子轧程轧至0.82mm。
第二次退火温度为1180℃,退火速度为2m/min,第二子轧程轧至0.69mm。
第三次退火温度为1170℃,退火速度为2m/min,第三子轧程轧至0.54mm。
第四次退火温度为1170℃,退火速度为2m/min,第四子轧程轧至0.44mm。
第五次退火温度为1160℃,退火速度为3m/min,第五子轧程轧至0.35mm。
第六次退火温度为1160℃,退火速度为3m/min,第六子轧程轧至0.28mm。
第七次退火温度为1150℃,退火速度为3m/min,第七次轧程轧至0.23mm。
第八次退火温度为1150℃,退火速度为3m/min,第八子轧程轧至0.19mm。
S5:拉矫
利用模具对0.19mm厚度的基带进行拉矫,变形量控制在0.5%以内,然后进行一次中间退火,退火温度为1150℃,退火速度为5m/min,然后再进行拉矫,变形量控制在0.5%以内,保证带材无浪型,确保表面平整,然后再进行一次成品预退火,退火温度为1150℃,退火速度为5m/min。
S6:成品轧制轧程
成品轧制轧程依然选用总共有13个道次,每个道次选取10%的加工量,最后得到成品0.048mm的带材,并在完成成品轧制后再进行一次拉矫,保证带材表面性质,不出现轧制浪型。
S7:清洗
清洗过程使用酒精超声波清洗,除去杂质,使用风干机进行吹扫风干,至表面光洁无污染。
S8:抛光
抛光采用布轮自动机械抛光,抛光液选择1.5CR的氧化铝溶液,转速选择600rpm,然后进行清洗,除去抛光过程的抛光液。
S9:分切
对得到的带材进行切边,宽度≥12mm。
经检测,上述工艺得到的哈氏合金C-276精密基带的性能如下:
(1)厚度:48±5μm;
(2)力学性能:屈服强度为1299MPa,抗拉强度为1364MPa,延伸率为0.286%,室温拉伸曲线如图7所示;
(3)表面粗糙度如图8所示,Ra=7.201nm。
对比例
该对比例利用上述实施例1中得到的直径5mm的哈氏合金C-276丝材,按照传统薄带冷轧工艺进行带材的试制。具体工艺如下:
S1:大变形冷轧
采用大辊径的合金钢双辊轧机进行一个道次冷轧,变形量为40%,轧制得到的薄带厚度为3.00mm。
为提高轧辊刚性,以应对材料的加工硬化现象,采取小辊径的钨钢双辊轧机进行下一个道次冷轧,变形量为20%,轧制得到薄带的厚度为2.40mm。
S2:小变形冷轧
采用小辊径的钨钢双辊轧机进行后续的多道次小变形量冷轧,变形量为10%,总共进行7个道次,各道次厚度依次为2.16mm、1.94mm、1.75mm、1.57mm、1.42mm、1.27mm、1.14mm。
经检测:缺乏合理有效中间热处理的上述工艺并不能完成数50μm的哈氏合金精密基带的制备,当材料轧至1.42mm时,材料边部出现明显的斜向开裂,影响带材的机械性能,若切边则造成极低的成品率,经过拉伸测试,极限抗拉强度已经达到1622MPa,硬度达到530HV,加工硬化十分明显;极限轧制至1.14mm左右时,材料表面出现裂纹,轧辊出现无法下压以及开裂的问题,若继续轧制将对轧机等设备产生极大的磨损或破坏。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:铸锭熔炼,将原材料进行铸锭熔炼;
步骤2:锻造和原料成形,对铸锭进行锻造后热压或者热拉拔,加工成板带材或丝材,最后进行固溶处理;
步骤3:第一轧程,总形变量控制在40%~60%;
步骤4:第二轧程,总形变量控制在70%~90%;
步骤5:拉矫,利用模具进行拉矫,引入张力控制系统和板型控制系统,基带变形量不超过0.5%,在一次拉矫之后,再进行一次最终退火;
步骤6:成品轧制轧程,将步骤5处理后的材料轧制成成品,总变形量控制在50%~90%,每个道次变形量控制在5%~10%;
步骤7:清洗,对步骤6处理之后的材料进行表面清洁,清洁后吹干至表面光洁无污染;
步骤8:抛光,使用抛光液进行抛光处理,抛光后清洗,去除抛光液,得到哈氏合金C-276精密基带。
2.根据权利要求1所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,步骤1中使用的原料包括Cr、Fe、Mo、W、Ni。
3.根据权利要求2所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,Cr、Fe、Mo、W的质量比为(14.5~16.5):(4.0~7.0):(15.0~17.0):(3.0~4.5)。
4.根据权利要求2所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,装料时,将部分Ni块装于坩埚下部,金属Cr、Fe、Mo、W装于中上部,余下的Ni装于最上部。
5.根据权利要求1所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,步骤2中的锻造温度为1100℃~1200℃;热压或热拉拔的温度为1100℃~1200℃,固溶温度为1150℃。
6.根据权利要求1所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,步骤3中的第一轧程采用冷轧,包含3~10个道次,每道次的变形量为5%~30%,总变形量达到实验中毫米级材料轧制破裂以及室温强度的临界点。
7.根据权利要求1所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,步骤4中第二轧程包括3~10个子轧程和一次最终退火,每个子轧程包括一次退火和一次冷轧,每道次子轧程中变形量为5%~20%。
8.根据权利要求1或7所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,第二轧程的子轧程中的退火在氨分解光亮退火炉中进行,温度为1100℃~1200℃,退火速度为1m/min~10m/min,根据实际子轧程道次,退火温度依次降低,退火速度依次增加,采用水浴冷却。
9.根据权利要求1所述的一种高温超导用哈氏合金C-276精密基带的制备方法,其特征在于,步骤8中抛光的抛光液为1.5CR的氧化铝溶液,转速为600rpm~900rpm,使材料的表面粗糙度Ra<10nm。
10.一种哈氏合金C-276的精密基带,其特征在于,采用权利要求1~9任意一项所述的制备方法制得。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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