JP2006156343A - 超伝導素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Cu及びスズSnを含有するブロンズマトリックスと、Nb又はNb合金を含有する1つの細長構造体が埋設された複合体の、押出し成形ステップ、伸長ステップ、アニールステップ及び束化ステップを1回以上繰り返し、後続の、中間アニールプロセスを含む最終伸長プロセスであって、固体拡散反応を含む熱処理によって超伝導相が得られる最終伸長プロセスにおいて、複合体をその最終長さにまで伸長する製造方法は、前記伸長ステップの少なくとも一部分及びアニールステップを、前記ブロンズマトリックスの再結晶温度以上である450℃〜750℃の温度域における定温熱間圧延により実行することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
− α相(Cu−Sn合金,面心立方晶(fcc))は、0重量%Sn〜15.8重量%Snの範囲で安定であり、また、その約520℃における最大溶解度が15.8重量%Snである。
− β相(Cu−Sn合金,体心立方晶(bcc))は、22.0重量%Sn〜26.0重量%Snの範囲で安定であり、また、その共析点は24.6重量%Snで586℃である。
− γ相(Cu3Sn,立方晶(cubic))は、25.5重量%Sn〜41.5重量%Snの範囲で安定であり、また、その共析点は27.0重量%Snで520℃である。
− δ相(Cu41Sn11,立方晶(cubic))は、31.8重量%Sn〜33.2重量%Snの範囲で安定であり、また、その共析点は32.6重量%Snで350℃である。
2,3 ローラ
5 長尺ロッド
6 ブロンズマトリックス
8 長尺パイプ
9 内側ブロンズマトリックス
10 外側ブロンズマトリックス
11 コア
Claims (15)
- 超伝導素子、特にマルチフィラメントワイヤの製造方法であって、
Cu及びスズSnを含有するブロンズマトリックス(6,9,10)で構成された複合体であって、Nb又はNb合金、特にNbTaを含有する少なくとも1つの細長構造体が埋設された複合体(1,4,7)から開始し、
それにより、第1のステップで、前記複合体(1,4,7)を300℃〜750℃の温度で押出し成形し、
後続の冷間加工又は熱間加工及びアニールステップで、前記複合体(1,4,7)を前記細長構造体と平行に伸長させると共に熱処理により軟化させ、
後続の束化ステップで、前記冷間加工又は熱間加工ステップで伸張された複数の複合体(1,4,7)を束にし、
前記押出し成形ステップ、伸長ステップ、アニールステップ及び束化ステップを1回以上繰り返し、
後続の、中間アニールプロセスを含む最終伸長プロセスであって、固体拡散反応を含む熱処理によって超伝導相が得られる最終伸長プロセスにおいて、前記複合体(1,4,7)をその最終長さにまで伸長する製造方法において、
前記伸長ステップの少なくとも一部分及びアニールステップを、前記ブロンズマトリックス(6,9,10)の再結晶温度以上である450℃〜750℃の温度域における定温熱間圧延により実行することを特徴とする製造方法。 - 前記最終伸長プロセスを除く全ての伸長ステップを、前記ブロンズマトリックス(6,9,10)の再結晶温度以上である450℃〜750℃の温度域における定温熱間圧延により実行することを特徴とする請求項1記載の製造方法。
- 前記最終伸長プロセスを冷間引抜きにより実行することを特徴とする請求項1又は2記載の製造方法。
- 前記伸長ステップの一部分を、熱間加工後の急冷処理に続いて、冷間加工、好ましくは熱間加工ステップと交互に実行される冷間加工により実行することを特徴とする請求項1記載の製造方法。
- 熱間加工ステップ後の冷却度合いは5分未満となるように選択されることを特徴とする請求項4記載の製造方法。
- 前記急冷処理を、冷却液を用いて積極的に実行することを特徴とする請求項5記載の製造方法。
- 前記急冷処理の終了温度は略室温であることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記定温熱間圧延を520℃〜650℃の温度域、好ましくは550℃〜630℃の温度域で実行することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記定温熱間圧延を積極的に加熱したローラ(2,3)、特に放射加熱により実行することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の製造方法。
- 予熱ステップ、好ましくは前記熱間圧延プロセスと同一温度の予熱ステップが前記熱間圧延ステップに先行することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の製造方法によって製造された超伝導素子であって、前記ブロンズマトリックス(6,9,10)中のSn濃度が、Cu含有量に対して16重量%〜30重量%の間、好ましくは最大27重量%であることを特徴とする超伝導素子。
- 前記ブロンズマトリックス(6,9,10)は、Ga,Al,Mg,Ti,Zr,Zn,Hf及びInのうちの少なくとも1つの添加物を最大5重量%含有することを特徴とする請求項11記載の超伝導素子。
- 前記細長構造体の前記Nb合金は、Ta,V,Ti及びMoのうちの少なくとも1つの添加物を最大10重量%、好ましくは最大8重量%含有することを特徴とする請求項11又は12記載の超伝導素子。
- 前記細長構造体は、外面を有する長尺ロッド(5)であり、前記外面は、前記ブロンズマトリックス(6)に密着していることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の超伝導素子。
- 前記細長構造体は、内面及び外面を有する中空の長尺パイプ(8)であり、前記外面及び内面は、前記ブロンズマトリックス(9,10)に密着していることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の超伝導素子。
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