JP2014010930A - Nb3Al超伝導線材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Al棒を芯として外周にNb層を有する初期ビレットAを押出し後、伸線した初回伸線線材を束ねて初回束線材Bを製造する工程(S100)と、初回束線材Bを押出・伸線して熱処理前線材を製造する工程(S102)と、熱処理前線材を線材温度が900℃から1,400℃の範囲で急加熱し急冷却する工程(S104)と、急冷却した所定線径の線材を束ねて熱処理後線材組込材Dを製造する工程(S106)と、熱処理後線材組込材Dを押出・伸線してNb/Al極細多芯前駆体線材Eを製造する工程(S108)とを有する。
【選択図】図1
Description
非特許文献2は、Al−Mg合金を用いたロッド・イン・チューブ法Nb3Al線材の製造方法が記載されている。しかし、非特許文献2の製造工程では中間急冷処理を含まないため、加工に溝ロール等の粗い加工装置しか使えず、均一な断面形状を維持できていないという課題がある。
そこで製造にはNbシートとAlシートの複層体を利用したジェリーロール法が用いられてきたが、ジェリーロール法は複雑な工程であるため、製造コストの増大が問題となっていた。産業化には製法がより簡便なロッド・イン・チューブ法による製造が望ましい。
図1は本方法発明の一実施の形態を示すロッド・イン・チューブ法Nb3Al線材の製造工程を説明するフローチャートで、併せて製造工程でのNb3Al線材の断面図を示している。
熱処理前線材は、例えば図3に示すような通電加熱による急熱急冷装置を用いて、NbとAlを拡散反応させることなく焼鈍する(S104)。この急熱急冷装置によって、線材温度が900℃から1,400℃の範囲で急加熱し急冷却される。900℃未満ではNbを焼鈍することができず、また1400℃を超えるとNbとAlが拡散反応を起こして、伸線加工に望ましくない化合物相を界面に形成する可能性がある。この時、Nbのビッカース硬度は200Hvから100Hv程度、Alの硬さは40Hv程度に低減され、この組み込み材をスタックしたビレットを押出し加工する際の圧力が低減される。
B 初回束線材
C 第一次の熱処理後線材組込材
D 第二次の熱処理後線材組込材
E 極細多芯前駆体線材
1 純Al棒
2 Nbチューブ
3B、3C、3D 管状被覆部
4C、4D 中心ダミー材
Claims (5)
- Al棒を芯として外周にNb層を有する初期ビレットを、当該初期ビレットの外径が縮小するように押出し後、伸線した初回伸線線材を所定本数束ねて初回束線材を製造する工程と、
当該初回束線材を押出し後、伸線して所定線径の熱処理前線材を製造する工程と、
当該所定線径の熱処理前線材を線材温度が900℃から1,400℃の範囲で急加熱し急冷却する工程と、
当該急冷却した所定線径の線材を所定本数束ねて熱処理後線材組込材を製造する工程と、
当該熱処理後線材組込材を押出し後、伸線して所定線径のNb/Al極細多芯前駆体線材を製造する工程と、
を有することを特徴とするNb3Al超伝導線材の製造方法。 - 前記初期ビレットは、Nb:Alの原子比率が2.5〜3.5:1の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のNb3Al超伝導線材の製造方法。
- 前記熱処理前線材のAl芯径は、10μm以上であることを特徴とする請求項1に記載のNb3Al超伝導線材の製造方法。
- 前記Nb/Al極細多芯前駆体線材のAl芯径は600nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のNb3Al超伝導線材の製造方法。
- 前記Al棒は、MgやCu等を微量添加したAl合金であって、Alフィラメント部が加工性のある面心立方の固溶体相を維持できる範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のNb3Al超伝導線材の製造方法。
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