JP3106278B2 - Ｎｂ３ Ｓｎ系超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ３ Ｓｎ系超電導線の製造方法Info
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- JP3106278B2 JP3106278B2 JP06209846A JP20984694A JP3106278B2 JP 3106278 B2 JP3106278 B2 JP 3106278B2 JP 06209846 A JP06209846 A JP 06209846A JP 20984694 A JP20984694 A JP 20984694A JP 3106278 B2 JP3106278 B2 JP 3106278B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導特性に優れた、
長尺のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線を、高い生産性で製造する
方法に関する。
長尺のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線を、高い生産性で製造する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ3 Ｓｎ系超電導線は、例えば、次の
工程のブロンズ法により製造される。即ち、Ｎｂ芯材
を埋め込んだＣｕ−Ｓｎ系合金母材を、銅管内に挿入し
て一次ビレットを組立てる工程、一次ビレットを延伸
加工して所定寸法の複合素線（直径２〜５mmφの丸線、
対辺長さ２〜９mmの６角複合素線等）に加工する工程、
複数本の複合素線を集合し、その外周にＳｎ拡散防止
用のＮｂ条又はＴａ条を巻いて、安定化材となす銅等の
金属製管内に充填して二次ビレットを組立てる工程、
前記二次ビレットを延伸加工して所定寸法の複合線材に
加工する工程、複合線材に拡散熱処理を施してＮｂ3
Ｓｎ相を反応生成させる工程。この他、一次ビレットを
直接複合線材に延伸加工して加熱処理する場合や、一次
ビレットを延伸加工して複合素線とし、この複合素線の
多数本を金属製管内に充填して延伸加工する工程を２回
以上繰り返して得られる複合線材に加熱処理する場合等
がある。
工程のブロンズ法により製造される。即ち、Ｎｂ芯材
を埋め込んだＣｕ−Ｓｎ系合金母材を、銅管内に挿入し
て一次ビレットを組立てる工程、一次ビレットを延伸
加工して所定寸法の複合素線（直径２〜５mmφの丸線、
対辺長さ２〜９mmの６角複合素線等）に加工する工程、
複数本の複合素線を集合し、その外周にＳｎ拡散防止
用のＮｂ条又はＴａ条を巻いて、安定化材となす銅等の
金属製管内に充填して二次ビレットを組立てる工程、
前記二次ビレットを延伸加工して所定寸法の複合線材に
加工する工程、複合線材に拡散熱処理を施してＮｂ3
Ｓｎ相を反応生成させる工程。この他、一次ビレットを
直接複合線材に延伸加工して加熱処理する場合や、一次
ビレットを延伸加工して複合素線とし、この複合素線の
多数本を金属製管内に充填して延伸加工する工程を２回
以上繰り返して得られる複合線材に加熱処理する場合等
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記内部拡散法では、
Ｎｂ芯材が埋め込まれるＣｕ−Ｓｎ系合金母材には、溶
解鋳造後、加熱による均質化処理したものが用いられて
いた。しかしこのような母材には、鋳造欠陥（ブローホ
ールやシュリンケージキャビティ等）が存在し、又均質
化が不十分な為Ｓｎがミクロ的又はマクロ的に偏析して
いた。この為、伸線中の亀裂、断線の原因となってい
た。更に得られる超電導線は超電導特性が低くその変動
も大きかった。前記亀裂は、Ｓｎの偏析に起因して、脆
い（α＋δ）相が生成した為に発生した。伸線加工時に
亀裂や断線が発生すると長尺線が得られず、又伸線作業
が頻繁に中断されて生産性が低下するという問題が起き
た。本発明の目的は、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母材を改質し
て、超電導特性に優れた長尺のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線
を、高い生産性で製造する方法を提供することにある。
Ｎｂ芯材が埋め込まれるＣｕ−Ｓｎ系合金母材には、溶
解鋳造後、加熱による均質化処理したものが用いられて
いた。しかしこのような母材には、鋳造欠陥（ブローホ
ールやシュリンケージキャビティ等）が存在し、又均質
化が不十分な為Ｓｎがミクロ的又はマクロ的に偏析して
いた。この為、伸線中の亀裂、断線の原因となってい
た。更に得られる超電導線は超電導特性が低くその変動
も大きかった。前記亀裂は、Ｓｎの偏析に起因して、脆
い（α＋δ）相が生成した為に発生した。伸線加工時に
亀裂や断線が発生すると長尺線が得られず、又伸線作業
が頻繁に中断されて生産性が低下するという問題が起き
た。本発明の目的は、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母材を改質し
て、超電導特性に優れた長尺のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線
を、高い生産性で製造する方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃｕ−Ｓｎ系
合金母材に、１本又は複数本のＮｂ芯材を埋込んだ複合
ビレットを延伸加工して得られる複合線材、又は前記複
合ビレットを延伸加工して複合素線とし、この複合素線
の多数本を金属製管内に充填して延伸加工する工程を所
望回繰り返して得られる複合線材に所定の加熱処理を施
してＮｂ3 Ｓｎ相を反応生成させるＮｂ3 Ｓｎ系超電導
線の製造方法において、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母材が、溶解
鋳造後、熱間又は冷間で減面率５％以上の塑性加工が施
され、次いで 600〜750 ℃の温度で５〜100 時間加熱す
る均質化処理が施されていることを特徴とするＮｂ3 Ｓ
ｎ系超電導線の製造方法である。
合金母材に、１本又は複数本のＮｂ芯材を埋込んだ複合
ビレットを延伸加工して得られる複合線材、又は前記複
合ビレットを延伸加工して複合素線とし、この複合素線
の多数本を金属製管内に充填して延伸加工する工程を所
望回繰り返して得られる複合線材に所定の加熱処理を施
してＮｂ3 Ｓｎ相を反応生成させるＮｂ3 Ｓｎ系超電導
線の製造方法において、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母材が、溶解
鋳造後、熱間又は冷間で減面率５％以上の塑性加工が施
され、次いで 600〜750 ℃の温度で５〜100 時間加熱す
る均質化処理が施されていることを特徴とするＮｂ3 Ｓ
ｎ系超電導線の製造方法である。
【０００５】この発明において、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母材
が、溶解鋳造後、熱間又は冷間で塑性加工されるのは、
鋳造欠陥（ブローホール、シュリンケージキャビティ
等）を潰して消滅させる為と、鋳造組織中に転位や空孔
を導入して、次の均質化処理工程でＳｎ等の合金元素の
拡散を促進させる為である。冷間での塑性加工は鋳塊が
割れ易い為中間焼鈍を何度も入れる必要がある。熱間で
の塑性加工は１回の加工で減面率を大きくとれる為、均
一な再結晶組織が得られ、欠陥も消滅し易い。ここで、
塑性加工の減面率を５％以上に限定した理由は、５％未
満では、鋳塊全体が加工されるに至らず、又鋳造欠陥が
十分に消滅せず、又Ｓｎの拡散に有用な転位や空孔の導
入も不十分な為である。
が、溶解鋳造後、熱間又は冷間で塑性加工されるのは、
鋳造欠陥（ブローホール、シュリンケージキャビティ
等）を潰して消滅させる為と、鋳造組織中に転位や空孔
を導入して、次の均質化処理工程でＳｎ等の合金元素の
拡散を促進させる為である。冷間での塑性加工は鋳塊が
割れ易い為中間焼鈍を何度も入れる必要がある。熱間で
の塑性加工は１回の加工で減面率を大きくとれる為、均
一な再結晶組織が得られ、欠陥も消滅し易い。ここで、
塑性加工の減面率を５％以上に限定した理由は、５％未
満では、鋳塊全体が加工されるに至らず、又鋳造欠陥が
十分に消滅せず、又Ｓｎの拡散に有用な転位や空孔の導
入も不十分な為である。
【０００６】本発明において、均質化処理は、Ｓｎ等の
合金元素を均一に分布させ、又塑性加工後にも残る鋳造
組織を再結晶組織とし、更に前工程の塑性加工で潰した
ブローホール等の鋳造欠陥内面を密着させて伸線加工性
を高める為に施す。ここで、均質化処理を 600〜750 ℃
の温度で５〜100 時間加熱して施すのは、加熱温度が 6
00℃未満でも、加熱時間が５時間未満でもＳｎが十分に
均質化しない為であり、又加熱温度が750 ℃を超えると
再結晶粒が粗大化して不均質な結晶組織となり、伸線材
に亀裂が発生し易くなる為である。又 100時間を超える
と生産性が低下してコスト高になる為である。
合金元素を均一に分布させ、又塑性加工後にも残る鋳造
組織を再結晶組織とし、更に前工程の塑性加工で潰した
ブローホール等の鋳造欠陥内面を密着させて伸線加工性
を高める為に施す。ここで、均質化処理を 600〜750 ℃
の温度で５〜100 時間加熱して施すのは、加熱温度が 6
00℃未満でも、加熱時間が５時間未満でもＳｎが十分に
均質化しない為であり、又加熱温度が750 ℃を超えると
再結晶粒が粗大化して不均質な結晶組織となり、伸線材
に亀裂が発生し易くなる為である。又 100時間を超える
と生産性が低下してコスト高になる為である。
【０００７】本発明において、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母材と
して通常のものが使用できるが、Ｓｎが10wt％以上のＣ
ｕ−Ｓｎ系合金母材を用いたとき特に効果がある。また
Ｓｎの含有量は16wt％以下であることが望ましく、16wt
％を超えると加工性が悪化する。その他このＣｕ−Ｓｎ
系合金母材には、超電導特性を向上させる目的で必要に
応じてＴｉ等の他の元素が添加されることもある。これ
らＴｉ等は結晶粒を微細化する効果の他、Ｓｎの拡散を
促進する効果もあると推定されている。
して通常のものが使用できるが、Ｓｎが10wt％以上のＣ
ｕ−Ｓｎ系合金母材を用いたとき特に効果がある。また
Ｓｎの含有量は16wt％以下であることが望ましく、16wt
％を超えると加工性が悪化する。その他このＣｕ−Ｓｎ
系合金母材には、超電導特性を向上させる目的で必要に
応じてＴｉ等の他の元素が添加されることもある。これ
らＴｉ等は結晶粒を微細化する効果の他、Ｓｎの拡散を
促進する効果もあると推定されている。
【０００８】本発明において、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母材に
施す塑性加工法には、押出加工、圧延加工、鍛造加工等
の任意の加工法が適用できる。中でも、鍛造加工は生産
生に優れ有利である。鍛造加工は、通常 550〜750 ℃の
温度範囲で行われる。 550℃未満では割れが入り易く、
１回の減面率が２〜３％しかとれない。従って加熱と鍛
造を何回も繰り返す必要があり生産性に劣る。鍛造温度
が 750℃を超すとＳｎが結晶粒界に析出して脆くなり、
割れが入り易くなる。
施す塑性加工法には、押出加工、圧延加工、鍛造加工等
の任意の加工法が適用できる。中でも、鍛造加工は生産
生に優れ有利である。鍛造加工は、通常 550〜750 ℃の
温度範囲で行われる。 550℃未満では割れが入り易く、
１回の減面率が２〜３％しかとれない。従って加熱と鍛
造を何回も繰り返す必要があり生産性に劣る。鍛造温度
が 750℃を超すとＳｎが結晶粒界に析出して脆くなり、
割れが入り易くなる。
【０００９】請求項２の発明は、均質化処理が、下記の
実験式を満足する条件にて施されていることを特徴とす
る請求項１記載のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線の製造方法であ
る。 ｔ≧２×10-4 exp[1.1×10-4／ (Ｔ＋273)] 、（式中、
ｔは加熱時間Ｈｒ、Ｔは加熱温度℃）。 前記実験式は、より優れた超電導特性が得られる均質化
処理条件を実験結果を基に求めたものである。この実験
式によれば、例えば、加熱温度Ｔが 600℃のときは加熱
時間ｔは59.3時間以上、Ｔが 650℃のときはｔは30時間
以上、Ｔが 700℃のときはｔが16.2時間以上となる。
実験式を満足する条件にて施されていることを特徴とす
る請求項１記載のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線の製造方法であ
る。 ｔ≧２×10-4 exp[1.1×10-4／ (Ｔ＋273)] 、（式中、
ｔは加熱時間Ｈｒ、Ｔは加熱温度℃）。 前記実験式は、より優れた超電導特性が得られる均質化
処理条件を実験結果を基に求めたものである。この実験
式によれば、例えば、加熱温度Ｔが 600℃のときは加熱
時間ｔは59.3時間以上、Ｔが 650℃のときはｔは30時間
以上、Ｔが 700℃のときはｔが16.2時間以上となる。
【００１０】
【作用】本発明では、内部拡散法によるＮｂ3 Ｓｎ系超
電導線の製造方法において、Ｎｂ芯材を埋め込むＣｕ−
Ｓｎ系合金母材が、溶解鋳造後、熱間又は冷間で減面率
５％以上の塑性加工が施されるので、鋳造欠陥が消滅
し、Ｓｎ等の偏析相が微細化され、Ｓｎの拡散に有用な
転位や空孔が組織中に導入される。次いで 600〜750 ℃
の温度で５〜100 時間加熱する適正な条件で均質化処理
が施されるので、Ｓｎ等の合金元素の均質化が良好にな
される。従って、伸線加工性が改善され、又得られる超
電導線は超電導特性に優れたものとなる。
電導線の製造方法において、Ｎｂ芯材を埋め込むＣｕ−
Ｓｎ系合金母材が、溶解鋳造後、熱間又は冷間で減面率
５％以上の塑性加工が施されるので、鋳造欠陥が消滅
し、Ｓｎ等の偏析相が微細化され、Ｓｎの拡散に有用な
転位や空孔が組織中に導入される。次いで 600〜750 ℃
の温度で５〜100 時間加熱する適正な条件で均質化処理
が施されるので、Ｓｎ等の合金元素の均質化が良好にな
される。従って、伸線加工性が改善され、又得られる超
電導線は超電導特性に優れたものとなる。
【００１１】請求項２記載の発明では、Ｃｕ−Ｓｎ系合
金母材の均質化処理が、下記実験式を満足する条件にて
施される。この実験式に従えばより優れた特性が実現す
る。 ｔ≧２×10-4 exp[1.1×10-4／ (Ｔ＋273)] 、（式中、
ｔは加熱時間Ｈｒ、Ｔは加熱温度℃）。
金母材の均質化処理が、下記実験式を満足する条件にて
施される。この実験式に従えばより優れた特性が実現す
る。 ｔ≧２×10-4 exp[1.1×10-4／ (Ｔ＋273)] 、（式中、
ｔは加熱時間Ｈｒ、Ｔは加熱温度℃）。
【００１２】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。表１に示す組成の11種類のＣｕ−Ｓｎ系合金鋳塊
（直径 250mmφ) を用意し、この鋳塊に、１回又は複数
回の鍛造加工を施し、次いで均質化処理を施して直径20
0mmφ、長さ 800mmのＣｕ−Ｓｎ系合金加工材を作製し
た。鍛造及び均質化処理条件は種々に変化させた。次に
このＣｕ−Ｓｎ系合金鋳塊を中ぐりし、内外面を切削加
工して、外径 190mmφ、内径112 mmφの管状体とし、次
にこの管状体に外径 110mmφのＮｂ棒を挿入し、管状体
内を真空に脱気した状態で、管状体の両端に管状体と同
じ組成からなる蓋を被せ、これを電子ビーム溶接して一
次ビレットを組立てた。次にこの一次ビレットを40mmφ
に熱間押出し、この熱間押出材を中間焼鈍を入れながら
伸線加工して、対辺長さが1.2 mmの６角複合素線とし
た。この６角複合素線は外周がＣｕ−Ｓｎ系合金（ブロ
ンズ）層、内部がＮｂ芯材から構成される。Ｃｕ−Ｓｎ
系合金鋳塊の合金組成を表１に示す。
る。表１に示す組成の11種類のＣｕ−Ｓｎ系合金鋳塊
（直径 250mmφ) を用意し、この鋳塊に、１回又は複数
回の鍛造加工を施し、次いで均質化処理を施して直径20
0mmφ、長さ 800mmのＣｕ−Ｓｎ系合金加工材を作製し
た。鍛造及び均質化処理条件は種々に変化させた。次に
このＣｕ−Ｓｎ系合金鋳塊を中ぐりし、内外面を切削加
工して、外径 190mmφ、内径112 mmφの管状体とし、次
にこの管状体に外径 110mmφのＮｂ棒を挿入し、管状体
内を真空に脱気した状態で、管状体の両端に管状体と同
じ組成からなる蓋を被せ、これを電子ビーム溶接して一
次ビレットを組立てた。次にこの一次ビレットを40mmφ
に熱間押出し、この熱間押出材を中間焼鈍を入れながら
伸線加工して、対辺長さが1.2 mmの６角複合素線とし
た。この６角複合素線は外周がＣｕ−Ｓｎ系合金（ブロ
ンズ）層、内部がＮｂ芯材から構成される。Ｃｕ−Ｓｎ
系合金鋳塊の合金組成を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】次に、前記６角複合素線を用いて、図１に
示すようにして二次ビレットを組立てた。先ず、安定化
材となす外径 210mmφ、内径125 mmφの無酸素銅管１に
前記６角複合素線２を8000本挿入した。前記６角複合素
線はＮｂ芯材３の外周にブロンズ層４が被覆されたもの
である。前記無酸素銅管１には、外径 124mmφ、肉厚１
mmのＴａ管５を内挿し、又このＴａ管５と前記６角複合
素線２との間には、６角複合素線２の外周のブロンズ層
４と同じ組成の丸線スペーサ（0.5 〜１mmφ）６及び６
角線スペーサ（対辺長さ1.2mm)７を充填して隙間を詰め
た。次に前記無酸素銅管１内を真空脱気した状態で、前
記無酸素銅管１の両端に無酸素銅蓋（図示せず）を、厚
さ１mmのＴａ板（図示せず）を内面に介在させて被せて
二次ビレットを組立てた。尚、前記のＴａ管やＴａ板
は、６角複合素線外周のブロンズ層中のＳｎが無酸素銅
製の管や蓋に拡散して、その熱的電気的特性が劣化する
のを防止し、又Ｓｎの浪費を避ける為のバリヤーとする
ものである。
示すようにして二次ビレットを組立てた。先ず、安定化
材となす外径 210mmφ、内径125 mmφの無酸素銅管１に
前記６角複合素線２を8000本挿入した。前記６角複合素
線はＮｂ芯材３の外周にブロンズ層４が被覆されたもの
である。前記無酸素銅管１には、外径 124mmφ、肉厚１
mmのＴａ管５を内挿し、又このＴａ管５と前記６角複合
素線２との間には、６角複合素線２の外周のブロンズ層
４と同じ組成の丸線スペーサ（0.5 〜１mmφ）６及び６
角線スペーサ（対辺長さ1.2mm)７を充填して隙間を詰め
た。次に前記無酸素銅管１内を真空脱気した状態で、前
記無酸素銅管１の両端に無酸素銅蓋（図示せず）を、厚
さ１mmのＴａ板（図示せず）を内面に介在させて被せて
二次ビレットを組立てた。尚、前記のＴａ管やＴａ板
は、６角複合素線外周のブロンズ層中のＳｎが無酸素銅
製の管や蓋に拡散して、その熱的電気的特性が劣化する
のを防止し、又Ｓｎの浪費を避ける為のバリヤーとする
ものである。
【００１５】次に前記二次ビレットをＨＩＰ処理して稠
密化し、次いで外面を 200mmφに外削したのち、外径40
mmφに熱間押出しし、この熱間押出材を、中間焼鈍を入
れながら、伸線加工して0.8 mmφの複合線材とした。次
にこの複合線材に 650℃で 100時間の加熱処理を施して
母材中のＳｎをＮｂ芯材（フィラメント）に拡散させＮ
ｂ3 Ｓｎ相を反応生成させてＮｂ3 Ｓｎ系超電導線を製
造した。
密化し、次いで外面を 200mmφに外削したのち、外径40
mmφに熱間押出しし、この熱間押出材を、中間焼鈍を入
れながら、伸線加工して0.8 mmφの複合線材とした。次
にこの複合線材に 650℃で 100時間の加熱処理を施して
母材中のＳｎをＮｂ芯材（フィラメント）に拡散させＮ
ｂ3 Ｓｎ相を反応生成させてＮｂ3 Ｓｎ系超電導線を製
造した。
【００１６】得られたＮｂ3 Ｓｎ系超電導線について、
臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した。Ｊｃは12テスラ、4.
2 Ｋの条件下で10本づつ測定した。Ｊｃのバラツキ（標
準偏差）も求めた。結果を表２に示す。表２には、母材
の鍛造加工条件、均質化処理条件、実験式から求めたｔ
（時間）、及び伸線時の断線回数を併記した。
臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した。Ｊｃは12テスラ、4.
2 Ｋの条件下で10本づつ測定した。Ｊｃのバラツキ（標
準偏差）も求めた。結果を表２に示す。表２には、母材
の鍛造加工条件、均質化処理条件、実験式から求めたｔ
（時間）、及び伸線時の断線回数を併記した。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２より明らかなように、本発明方法品
（No.1〜23）は、Ｊｃが高く、そのバラツキが小さく、
又断線回数も少なかった。これは、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母
材に鍛造加工と均質化処理を施した為、ブローホール等
の欠陥及びＳｎ等の偏析が低減した為である。特に、N
o.1〜20は、前記実験式を満足する条件により均質化処
理が施された為、Ｊｃが一段と高くなり、又断線回数も
著しく減少した。成分組成については、Ｓｎが多い程、
Ｔｉを含有させたもの程、Ｊｃが向上した。これに対
し、比較例品のNo.24 と26は、均質化処理での加熱温度
又は時間が不足してＳｎが十分に均質化されず又（α＋
δ）相が析出した為、又No.25 は鍛造加工されずに鋳造
欠陥が残存し又Ｓｎの均質化も不十分な為、いずれも伸
線加工性が低下し、又Ｊｃ値の低下とそのバラツキの増
大を招いた。No.27 は鍛造加工温度が高すぎて割れが入
り、伸線加工が困難になった。No.28,31,33 は、均質化
処理温度が低く、No.29 は鍛造加工での減面率が低す
ぎ、No.30,32は均質化処理時間が短すぎて、いずれも、
Ｓｎの偏析相が残って伸線加工性が低下し、又Ｊｃが大
きく変動した。
（No.1〜23）は、Ｊｃが高く、そのバラツキが小さく、
又断線回数も少なかった。これは、Ｃｕ−Ｓｎ系合金母
材に鍛造加工と均質化処理を施した為、ブローホール等
の欠陥及びＳｎ等の偏析が低減した為である。特に、N
o.1〜20は、前記実験式を満足する条件により均質化処
理が施された為、Ｊｃが一段と高くなり、又断線回数も
著しく減少した。成分組成については、Ｓｎが多い程、
Ｔｉを含有させたもの程、Ｊｃが向上した。これに対
し、比較例品のNo.24 と26は、均質化処理での加熱温度
又は時間が不足してＳｎが十分に均質化されず又（α＋
δ）相が析出した為、又No.25 は鍛造加工されずに鋳造
欠陥が残存し又Ｓｎの均質化も不十分な為、いずれも伸
線加工性が低下し、又Ｊｃ値の低下とそのバラツキの増
大を招いた。No.27 は鍛造加工温度が高すぎて割れが入
り、伸線加工が困難になった。No.28,31,33 は、均質化
処理温度が低く、No.29 は鍛造加工での減面率が低す
ぎ、No.30,32は均質化処理時間が短すぎて、いずれも、
Ｓｎの偏析相が残って伸線加工性が低下し、又Ｊｃが大
きく変動した。
【００１９】以上、減面加工を鍛造加工により行う場合
について説明したが、本発明では、減面加工を、他の圧
延、押出等の加工法により行った場合にも同様の効果が
得られる。
について説明したが、本発明では、減面加工を、他の圧
延、押出等の加工法により行った場合にも同様の効果が
得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、超
電導特性に優れた、長尺のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線を高い
生産性で製造することができ、工業上顕著な効果を奏す
る。
電導特性に優れた、長尺のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線を高い
生産性で製造することができ、工業上顕著な効果を奏す
る。
【図１】本発明方法にて用いる二次ビレットの実施例を
示す横断面図である。
示す横断面図である。
１ 無酸素銅管 ２ ６角複合素線 ３ Ｎｂ芯材 ４ ブロンズ層 ５ Ｔａ管 ６ 丸線スペーサ ７ ６角線スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−120257（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−267356（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−297559（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 12/00 - 13/00 C22F 1/00,1/08
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｓｎ１０〜１６ｗｔ％を含むＣｕ−Ｓｎ
系合金母材に、１本又は複数本のＮｂ芯材を埋込んだ複
合ビレットを延伸加工して得られる複合線材、又は前記
複合ビレットを延伸加工して複合素線とし、当該複合素
線を複数本集合するとともに延伸加工して得られる複合
線材に所定の加熱処理を施してＮｂ3Ｓｎ相を反応生成
させるＮｂ3 Ｓｎ系超電導線の製造方法において、Ｃｕ
−Ｓｎ系合金母材が、溶解鋳造後、熱間又は冷間で減面
率５％以上の塑性加工が施され、次いで６００〜７５０
℃の温度で５〜１００時間加熱する均質化処理が施され
ていることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ系超電導線の製造方
法。 - 【請求項２】 Ｓｎ１０〜１６ｗｔ％を含むＣｕ−Ｓｎ
系合金母材に、１本又は複数本のＮｂ芯材を埋込んだ複
合ビレットを延伸加工して得られる複合線材、又は前記
複合ビレットを延伸加工して複合素線とし、当該複合素
線を複数本集合するとともに延伸加工して得られる複合
線材に所定の加熱処理を施してＮｂ 3 Ｓｎ相を反応生成
させるＮｂ 3 Ｓｎ系超電導線の製造方法において、Ｃｕ
−Ｓｎ系合金母材が、溶解鋳造後、減面率５％以上の熱
間加工が施され、次いで６００〜７５０℃の温度で５〜
１００時間加熱する均質化処理が施されていることを特
徴とするＮｂ 3 Ｓｎ系超電導線の製造方法。 - 【請求項３】 均質化処理が、下記の実験式を満足する
条件にて施されていることを特徴とする請求項１又は２
記載のＮｂ3 Ｓｎ系超電導線の製造方法。 ｔ≧２×10-4exp[1.1 ×10-4／（Ｔ＋273)] 、（式中、
ｔは加熱時間Ｈｒ、Ｔは加熱温度℃）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06209846A JP3106278B2 (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | Ｎｂ３ Ｓｎ系超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06209846A JP3106278B2 (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | Ｎｂ３ Ｓｎ系超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0877848A JPH0877848A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3106278B2 true JP3106278B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=16579595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06209846A Expired - Fee Related JP3106278B2 (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | Ｎｂ３ Ｓｎ系超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106278B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-02 JP JP06209846A patent/JP3106278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0877848A (ja) | 1996-03-22 |
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