JP4817094B2 - 超伝導合金多芯線の製造方法 - Google Patents
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Description
井上廉、太刀川恭治、林浩明,"V−Ti−Ta3元合金の超伝導 特性におよぼす材料処理の影響",第33回低温工学研究発表会予稿集,1985,p.7.
発明1の超伝導合金多芯線の製造方法は、合金を構成する元素単体からなる素線を、製造する合金組成に合うように複数種束ねた素線をマトリックス材として作用することとなるマトリックス管に挿入するスタック工程と、この素線とマトリックス管の集合体であるスタック材を伸線加工する伸線工程と、必要に応じ、前記スタック工程の素線を直前の伸線工程で得られた伸線に置き換え、前記二工程を(n-1)回以上繰り返す工程と、得られたn次スタック線を構成元素の相互が合金化する温度にて熱処理する合金化工程からなることを特徴とする。
発明3は、発明1又は2の超伝導合金多芯線の製造方法において、最初のスタック工程にて、素線が同様な太さであって、合金組成を構成する量に合うようにそれぞれの素線の本数を調整して、これらを均等になるように混ぜ合わせることを特徴とする。
発明5は、発明4の超伝導合金多芯線の製造方法において、その合金は、Ti、V、Taの群から選ばれた一種以上を含有することを特徴とする。
発明6は、発明1から3のいずれかの超伝導合金多芯線の製造方法において、合金はV−Ti基合金であることを特徴とする。
発明7は、発明6の超伝導合金多芯線の製造方法において、その合金は、Zr、Taの群から選ばれた一種以上を含有することを特徴とする 。
発明8は、発明1から7のいずれかの超伝導合金多芯線の製造方法において、合金化工程において、素線の芯部が合金化せずに残存するように熱処理条件を設定したことを特徴とする。
発明10は、発明9のNb−Zr基超伝導合金多芯線において、Nb−richβ相とZr−richβ相の混合組織にNb側とZr側にそれぞれ組成勾配があることを特徴とする。
発明11は、V−Ti基超伝導合金多芯線であって、V−richβ相とTi−richβ相の混合組織からなり、ピン止め中心を有していることを特徴とする。
発明12は、発明11のV−Ti基超伝導合金多芯線において、V−richβ相とTi−richβ相混合組織に、さらにV側とTi側にそれぞれ組成勾配があることを特徴とする。
まず最初は、Nb−Ti基合金多芯線の製造と同様に、伸線加工したNb/Zr単芯複合線を複数本束ね、再び伸線加工を繰り返す方法により、Nb/Zr前駆体多芯線の製造を試みた。すなわち、完全に均一に合金化すると仮定した場合の公称組成がNb−60at%Zrとなるように、外径12.7mm,内径10.3mmのNb管に、直径10.2mmのZr棒を挿入した単芯複合体を、溝ロール、次いでドローベンチによるカセットローラダイスを用いて伸線加工し、Nb/Zr複合単芯線とした。このNb/Zr複合単芯線は、線径4mmまでは順調に伸線加工することができたが、加工が進みNb管の径が小さくなるとともに外被Nbが薄くなり、この場合では、線径が4mm以下となったところで外被のNbが破れてしまった。このような方法では、Nb/Zr前駆体多芯線の製造が困難であることが判明した。
c相/Zr−rich bcc相の界面も、同様に、有効な磁束線のピン止め中心として
作用することが期待できる。そこで、たとえば、この1次スタック線の状態で900℃で2時間の熱処理を行えば、図4に示したように、未反応Nbおよび未反応Zrの大きさは約30μm以下となる。この被熱処理1次スタック線を束ねて2次スタック線とし、再度0.82mmまで伸線加工すると、未反応Nbおよび未反応Zrの大きさを数μmまで縮小・調整することができ、同時にNb−rich bcc相/Zr−rich bcc相の界面密度も増大できるはずである。このようにすることで、人工的に磁束線のピン止め中心を導入することができる。
Claims (12)
- 複数の元素からなり、延性が合金化により元素単体に比べ著しく低下して難加工性となる超伝導合金多芯線の製造方法であって、前記合金を構成する元素単体からなる素線を、製造する合金組成に合うように複数種束ねた素線をマトリックス材として作用することとなるマトリックス管に挿入するスタック工程と、この素線とマトリックス管の集合体であるスタック材を伸線加工する伸線工程と、必要に応じ、前記スタック工程の素線を直前の伸線工程で得られた伸線に置き換え、前記二工程を(n-1)回以上繰り返す工程と、得られたn次スタック線を構成元素の相互が合金化する温度にて熱処理する合金化工程からなることを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法。
- 請求項1に記載の超伝導合金多芯線の製造方法において、使用する素線は、元素の相違による延性の相違を熱処理により、同様なものにしてあることを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の超伝導合金多芯線の製造方法において、最初のスタック工程にて、素線が同様な太さであって、合金組成を構成する量に合うようにそれぞれの素線の本数を調整して、これらを均等になるように混ぜ合わせることを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法
- 請求項1から3のいずれかに記載の超伝導合金多芯線の製造方法において、合金はNb−Zr基合金であることを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法。
- 請求項4に記載の超伝導合金多芯線の製造方法において、その合金は、Ti、V、Taの群から選ばれた一種以上を含有することを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法。
- 請求項1から3のいずれかに記載の超伝導合金多芯線の製造方法において、合金はV−Ti基合金であることを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法。
- 請求項6に記載の超伝導合金多芯線の製造方法において、その合金は、Zr、Taの群から選ばれた一種以上を含有することを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法。
- 請求項1から7のいずれかに記載の超伝導合金多芯線の製造方法において、合金化工程において、素線の芯部が合金化せずに残存するように熱処理条件を設定したことを特徴とする超伝導合金多芯線の製造方法。
- Nb−Zr基超伝導合金多芯線であって、Nb−richβ相とZr−richβ相の混合組織からなり、ピン止め中心を有していることを特徴とするNb−Zr基超伝導合多芯金線。
- Nb−richβ相とZr−richβ相において、さらにNb側とZr側にそれぞれ組成勾配があることを特徴とする請求項9に記載のNb−Zr基超伝導合金多芯線。
- V−Ti基超伝導合金多芯線であって、V−richβ相とTi−richβ相の混合組織からなり、ピン止め中心を有していることを特徴とするV−Ti基超伝導合金多芯線。
- V−richβ相とTi−richβ相において、さらにV側とTi側にそれぞれ組成勾配があることを特徴とする請求項11に記載のV−Ti基超伝導合金多芯線。
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