DE1483232B1 - Use of an easily deformable zirconium titanium niobium alloy as a material for the production of superconductors - Google Patents
Use of an easily deformable zirconium titanium niobium alloy as a material for the production of superconductorsInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung geschmolzen werden, wonach der Rohling durchThe invention relates to the use to be melted, after which the blank is through
von Legierungen aus Zirkonium, Titan und Niob als Schmieden auf geeignete Abmessungen gebracht, zuof alloys of zirconium, titanium and niobium brought to suitable dimensions as forging, too
Werkstoff zur Herstellung von Supraleitern. einer Stange gewalzt und schließlich zu Draht mitMaterial for the production of superconductors. rolled into a bar and finally made into wire with
Es sind zahlreiche Metalle und Legierungen be- gewünschtem Querschnitt gezogen wird. Der DrahtNumerous metals and alloys are drawn to the desired cross-section. The wire
kannt, welche bei tiefen Temperaturen supraleitend 5 befindet sich dann in einem stark kaltverformten Zu-knows, which is superconducting at low temperatures 5 is then in a strongly cold-deformed supply
werden, jedoch wieder ihre normale Leitfähigkeit er- stand, in welchem die kritischen Ströme auf dembut their normal conductivity was restored, in which the critical currents on the
reichen, wenn ein kritischer Strom überschritten wird. höchsten Wert liegen.
Für viele Anwendungsfälle ist es erwünscht, daß
dieser kritische Strom möglichst hoch liegt. Eineare sufficient if a critical current is exceeded. highest value.
For many applications it is desirable that
this critical current is as high as possible. One
Gruppe von Legierungen mit hohem kritischem io Beispiel
Strom besteht aus Niob und Zirkonium. Um dieGroup of alloys with a high critical io example
Electricity consists of niobium and zirconium. To the
höchstmöglichen kritischen Ströme bei Niob-Zirko- Ein Rohling von 200 g aus einer Legierung mithighest possible critical currents with niobium-zirconia A blank of 200 g made of an alloy with
nium-Legierungen zu erreichen, ist es notwendig, 25 % Zirkonium und 15 % Titan sowie einem Rest-nium alloys, it is necessary to use 25% zirconium and 15% titanium as well as a residual
daß sich die Legierung möglichst weitgehend in gehalt an Niob wurde bei 1000° C leicht geschmiedetThat the alloy is as largely as possible in niobium content was easily forged at 1000 ° C
einem kaltverformten Zustand befindet. Die Legie- 15 und ohne Schwierigkeiten zu einer Stange gewalzt,is in a cold-deformed state. The alloy 15 and rolled into a bar without difficulty,
rangen mit den besten Eigenschaften weisen ver- Diese wurde zu einem Draht mit einem Durchmesserwrestling with the best properties pointed This became a wire with a diameter
hältnismäßig große Anteile an Zirkonium (beispiels- von 0,25 mm gezogen, wobei ein Stearatschmier-relatively large proportions of zirconium (for example drawn from 0.25 mm, with a stearate lubricant
weise 25, 33 oder 50 Gewichtsprozent) auf, sind mittel auf einem anodischen Film verwendet wurde,be 25, 33 or 50 percent by weight), are medium on an anodic film,
jedoch schwierig in Drähte oder andere für elek- In der Zeichnung ist der kritische Strom als Funk-however difficult in wires or other for elec- In the drawing the critical current is as radio-
trische Wicklungen geeignete Formen zu verarbeiten. 20 tion der magnetischen Feldstärke für den auf diesetric windings to process suitable shapes. 20 tion of the magnetic field strength for the on this
Insbesondere ergeben sich beim Schmieden von Weise hergestellten und als Spule gewickelten DrahtIn particular, the forging of wise produces wire that is wound as a coil
Gußrohlingen aus derartigen Legierungen schwer- aufgetragen. Der Rohling erfuhr während des Schmie-Cast blanks made of such alloys are heavily applied. The blank experienced during forging
wiegende Risse, so daß es allgemein notwendig ist, dens, Walzens und Ziehens ohne zwischendurch er-swaying cracks, so that it is generally necessary to dens, roll and pull without in between
auf das aufwendigere Verfahren des Strangpressens folgendes Ausglühen eine Querschnittsverminderunga reduction in cross-section following the more complex extrusion process
zurückzugreifen. 25 von mehr als 95 %>. Im Gegensatz hierzu konnte eineto fall back on. 25 of more than 95%>. In contrast, a
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer bei Legierung mit 25% Zirkonium sowie 75% NiobThe invention relates to the use of an alloy with 25% zirconium and 75% niobium
1000° C warm- und kaltverformbaren Legierung, be- nicht ohne vorangehendes Strangpressen befriedigend1000 ° C hot and cold deformable alloy, not satisfactory without prior extrusion
stehend aus 5 bis 75 % Zirkonium, 5 bis 75 % Titan, geschmiedet werden und wurde während des Zieh-standing from 5 to 75% zirconium, 5 to 75% titanium, are forged and during the drawing
Rest mindestens 20 % Niob neben unvermeidlichen Vorgangs erheblich beschädigt.Remainder at least 20% niobium in addition to inevitable process significantly damaged.
Verunreinigungen, als Werkstoff zur Herstellung von 30 Bei Verwendung von Rohlingen mit einem GeSupraleitern. Insbesondere besteht die verwendete wicht von 200 g ergab sich, daß es für Legierungen Legierung aus 20 bis 60% Zirkonium, 10 bis 50, mit 25% Zirkonium nicht genügte, 6% Titan zuzuvorzugsweise 15 bis 50 % Titan, Rest mindestens geben, um die Legierung bei 1000° C schmiedbar 20 % Niob neben unvermeidlichen Verunreinigungen. zu machen, daß jedoch nach Zugabe von 10 % TitanImpurities, as a material for the production of 30 When using blanks with a Ge superconductor. In particular, the used weight of 200 g was found to be used for alloys Alloy of 20 to 60% zirconium, 10 to 50, with 25% zirconium not sufficient, 6% titanium preferably 15 to 50% titanium, the remainder at least to make the alloy malleable at 1000 ° C 20% niobium in addition to unavoidable impurities. to do that, however, after adding 10% titanium
Ganz besonders wird für diesen Zweck die Ver- 35 die Legierung gerade schmiedbar war.
wendung einer Legierung bevorzugt, die aus 25 % Kleinere Rohlinge von 15 g waren im allgemeinen
Zirkonium, 15% Titan, Rest Niob neben unvermeid- leichter zu schmieden, und es ergab sich, daß bereits
liehen Verunreinigungen besteht. 5% Titan einen günstigen Einfluß auf die Schmied-Legierungen
ähnlicher Zusammensetzung sind be- barkeit ausübten. 3,5 % Titan reichten jedoch nicht
reits aus den USA.-Patentschriften 2 985 531 und 4° aus, um die Legierung schmiedbar oder walzbar zu
3 038 798 bekannt. Jedoch geht aus den genannten machen.The alloy is especially suitable for this purpose.
It was preferred to use an alloy consisting of 25% smaller blanks of 15 g were generally zirconium, 15% titanium, the balance niobium in addition to inevitably easier to forge, and it turned out that there were already some impurities. 5% titanium have a favorable influence on forged alloys with a similar composition. However, 3.5% titanium was not sufficient from the USA patents 2,985,531 and 4 ° to make the alloy malleable or rollable to 3,038,798. However, it is possible to make use of the above.
Patentschriften nicht hervor, daß die Verbindungen Somit liegt die untere Grenze, bei welcher TitanPatents do not indicate that the compounds are thus the lower limit at which titanium
in vorteilhafter Weise für Supraleiter verwendet wer- eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit bewirkt, beiAdvantageously used for superconductors, an improvement in processability is achieved
den könnten. etwa 5%, jedoch ist zur Sicherstellung einer gutenthat could. about 5%, however, is to ensure good
Die genannten Legierungen sind verhältnismäßig 45 Schmiedbarkeit, insbesondere bei größeren Querleicht zu verformen und weisen bei tiefen Tempera- schnitten, ein Titangehalt von 15 % vorzuziehen,
türen supraleitende Eigenschaften auf. Die Grenz- In den erfindungsgemäß zu verwendenden Legietemperatur,
bei welcher der normale Widerstand der rungen sind mindestens 20 % Niob enthalten, um die
Legierungen zurückkehrt, liegt wesentlich höher als Grenztemperatur von der normalen zur Supraleitder
Siedepunkt von flüssigem Helium von 4,2° K, 50 fähigkeit vernünftig hoch zu halten. Eine Erhöhung
welche Temperatur die Arbeitstemperatur für supra- des Zirkoniumgehalts steigert allgemein den kritileitende
Legierungen darstellt. sehen Strom, verschlechtert jedoch die Verarbeitbar-The alloys mentioned are relatively forgeable, easy to deform, especially for larger transverse sections, and for low temperature sections, a titanium content of 15% is preferable.
reveal superconducting properties. The limit temperature of the alloy temperature to be used according to the invention, at which the normal resistance of the stanchions contain at least 20% niobium, is significantly higher than the limit temperature of the normal to superconductor boiling point of liquid helium of 4.2 ° K, 50 ability to keep it reasonably high. An increase in which temperature increases the working temperature for the super- zirconium content generally represents the critically conductive alloys. see electricity, but worsens the processability
Die Supraleiter können in Form von Feindraht, keit. Bei konstantem Zirkoniumgehalt verbesserteThe superconductors can be in the form of fine wire. Improved with constant zirconium content
Folien u. dgl. in elektrischen Wicklungen und ande- Titan die Verarbeitbarkeit, wobei die guten supra-Foils and the like in electrical windings and other- titanium the processability, with the good supra-
ren elektrischen Vorrichtungen verwendet werden. 55 leitenden Eigenschaften erhalten blieben. Das Vor-Ren electrical devices are used. 55 conductive properties were retained. The Pro
Die Legierungen werden stark kaltverformt, um liegen von Titan ermöglicht auch eine Steigerung des ihnen eine Form zu geben. Gegebenenfalls kann zu- Zirkoniumgehalts, um die supraleitenden Eigensätzlich eine an sich bekannte Wärmebehandlung schäften zu verbessern, während die gute Verarbeitvorgenommen werden, um eine zweite Phase auszu- barkeit aufrechterhalten wird.The alloys are heavily cold worked, in order to lie of titanium also allows an increase in the to give them a shape. Optionally, zirconium content can be added to the superconducting properties a heat treatment known per se to improve shafts while the good processing is carried out in order to maintain a second phase.
fällen, wobei eine weitere leichte Verbesserung der 60 Zwischengitterverunreinigungen können günstigecases, with a further slight improvement in the 60 interstitial impurities can be beneficial
Supraleitfähigkeit erzielt wird. Eigenschaften auf die Supraleitfähigkeit ausüben. BeiSuperconductivity is achieved. Apply properties to superconductivity. at
Wegen der guten Schmiedbarkeit ist es möglich, den bisher verwendeten Legierungen ist es dagegenIt is possible because of its good forgeability, but it is against the alloys used so far
den Verfahrensschritt des Strangpressens, welcher notwendig, die Verunreinigungen auf einem niedrigenthe step of extrusion, which is necessary to keep the impurities at a low
normalerweise bei dem Herstellungsverfahren für Wert zu halten, um eine angemessene Verarbeitbar-normally to be considered value in the manufacturing process in order to ensure adequate processability.
Niob-Zirkonium-Legierungen eingeschoben wird, 65 keit zu gewährleisten. Die erfindungsgemäß verwen-Niobium-zirconium alloys are inserted to ensure 65 speed. The inventively used
wegzulassen und die Verarbeitungskosten zu senken. deten Legierungen weisen den Vorteil auf, daß einomit and reduce processing costs. Deten alloys have the advantage that a
Bei der Drahtherstellung können die genannten Le- höherer Anteil an solchen Verunreinigungen zuge-During the wire production, the named le- higher proportion of such impurities can be added.
gierungen im Vakuumlichtbogenofen zu Rohlingen lassen werden kann.Alloys can be turned into blanks in the vacuum arc furnace.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4221/64A GB1078893A (en) | 1964-01-31 | 1964-01-31 | Superconductors |
BE659033A BE659033A (en) | 1964-01-31 | 1965-01-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1483232B1 true DE1483232B1 (en) | 1971-10-07 |
Family
ID=25656124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1964-01-31 GB GB4221/64A patent/GB1078893A/en not_active Expired
-
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- 1965-01-28 NL NL6501057A patent/NL6501057A/xx unknown
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- 1965-02-01 DE DE19651483232D patent/DE1483232B1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1078893A (en) | 1967-08-09 |
NL6501057A (en) | 1965-08-02 |
BE659033A (en) | 1965-07-29 |
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