JPH0554742A - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
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- JPH0554742A JPH0554742A JP4020136A JP2013692A JPH0554742A JP H0554742 A JPH0554742 A JP H0554742A JP 4020136 A JP4020136 A JP 4020136A JP 2013692 A JP2013692 A JP 2013692A JP H0554742 A JPH0554742 A JP H0554742A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、より高い超電導特性を発揮できるＮ
ｂ3 Ｓｎ超電導線を効率よく得ることができるＮｂ3 Ｓ
ｎ超電導線の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】Ｃｕ−Ｓｎ系合金のマトリクス中にＮｂまたは
Ｎｂ合金からなる棒材を所望本数複合して複合ビレット
を作製し、次いで、前記複合ビレットに伸延加工を施し
て複合線材を得て、その後、前記複合線材に所定の加熱
処理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法において、前
記Ｃｕ−Ｓｎ系合金が１５．１〜２４．６重量％のＳｎ
を含有しており、前記伸延加工は、熱間加工後に冷間加
工および焼鈍処理を繰り返して前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金中
の金属間化合物を分割させながら行う加工であることを
特徴としている。
ｂ3 Ｓｎ超電導線を効率よく得ることができるＮｂ3 Ｓ
ｎ超電導線の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】Ｃｕ−Ｓｎ系合金のマトリクス中にＮｂまたは
Ｎｂ合金からなる棒材を所望本数複合して複合ビレット
を作製し、次いで、前記複合ビレットに伸延加工を施し
て複合線材を得て、その後、前記複合線材に所定の加熱
処理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法において、前
記Ｃｕ−Ｓｎ系合金が１５．１〜２４．６重量％のＳｎ
を含有しており、前記伸延加工は、熱間加工後に冷間加
工および焼鈍処理を繰り返して前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金中
の金属間化合物を分割させながら行う加工であることを
特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導特性に優れたＮ
ｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
ｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の製造においては、
Ｎｂ3 Ｓｎ化合物が脆いため、最終工程でＮｂ3 Ｓｎ相
を生成せしめることを基本とした製造法、例えば複合加
工法、内部Ｓｎ法、チューブ法等が開発されている。
Ｎｂ3 Ｓｎ化合物が脆いため、最終工程でＮｂ3 Ｓｎ相
を生成せしめることを基本とした製造法、例えば複合加
工法、内部Ｓｎ法、チューブ法等が開発されている。
【０００３】しかして、上記加工法のうち、複合加工法
は、まず図１Ａに示したように、Ｃｕ−Ｓｎ系合金製ビ
レット１に貫通孔を開け、この貫通孔にＮｂ製棒材２を
挿入して複合ビレット３となし、次いでこの複合ビレッ
ト３に伸延加工を施して複合線材５を作製する。このと
き、複合線材５は、図１Ｂに示すように、その断面にお
いてＮｂ製棒材２の周囲にＣｕ−Ｓｎ系合金からなるブ
ロンズ層４が被覆されている。最終に、この複合線材５
に所定の加熱処理を施してブロンズ層４中のＳｎをＮｂ
製棒材２に拡散させることにより、ブロンズ層４とＮｂ
製棒材２の界面にＮｂ3 Ｓｎ相６を生成させて図１Ｃに
示すようなＮｂ3 Ｓｎ超電導線７を得る。しかして、こ
の方法により得られた超電導線は、Ｎｂ3 Ｓｎ相がブロ
ンズ層中に複合されているために電磁気的に安定であ
る。このため、この超電導線は、急速に励磁できる利点
を有し、広く実用に供されている。
は、まず図１Ａに示したように、Ｃｕ−Ｓｎ系合金製ビ
レット１に貫通孔を開け、この貫通孔にＮｂ製棒材２を
挿入して複合ビレット３となし、次いでこの複合ビレッ
ト３に伸延加工を施して複合線材５を作製する。このと
き、複合線材５は、図１Ｂに示すように、その断面にお
いてＮｂ製棒材２の周囲にＣｕ−Ｓｎ系合金からなるブ
ロンズ層４が被覆されている。最終に、この複合線材５
に所定の加熱処理を施してブロンズ層４中のＳｎをＮｂ
製棒材２に拡散させることにより、ブロンズ層４とＮｂ
製棒材２の界面にＮｂ3 Ｓｎ相６を生成させて図１Ｃに
示すようなＮｂ3 Ｓｎ超電導線７を得る。しかして、こ
の方法により得られた超電導線は、Ｎｂ3 Ｓｎ相がブロ
ンズ層中に複合されているために電磁気的に安定であ
る。このため、この超電導線は、急速に励磁できる利点
を有し、広く実用に供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
複合加工法において用いられるＣｕ−Ｓｎ系合金ビレッ
ト中のＳｎ量は、加工性を考慮してＣｕ中に固溶する範
囲内の量、すなわち１５．０重量％以下の量に抑えられ
ており、その結果、生成するＮｂ3 Ｓｎ相が量的に制限
されて臨界電流密度（Ｊｃ）等の超電導特性に高い値が
得られないという問題があった。
複合加工法において用いられるＣｕ−Ｓｎ系合金ビレッ
ト中のＳｎ量は、加工性を考慮してＣｕ中に固溶する範
囲内の量、すなわち１５．０重量％以下の量に抑えられ
ており、その結果、生成するＮｂ3 Ｓｎ相が量的に制限
されて臨界電流密度（Ｊｃ）等の超電導特性に高い値が
得られないという問題があった。
【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、より高い超電導特性を発揮できるＮｂ3 Ｓｎ超電
導線を効率よく得ることができるＮｂ3 Ｓｎ超電導線の
製造方法を提供することを目的とする。
あり、より高い超電導特性を発揮できるＮｂ3 Ｓｎ超電
導線を効率よく得ることができるＮｂ3 Ｓｎ超電導線の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｃｕ−Ｓ
ｎ系合金を熱間加工後、このＣｕ−Ｓｎ系合金中の金属
間化合物をより小さく分割させながら伸延加工を行うこ
とにより、固溶限界を超える量のＳｎを含有するＣｕ−
Ｓｎ系合金を用いても、複合線材が充分に耐え得る変形
能を有することを知見し、さらに研究を重ねて本発明を
完成するに至った。
ｎ系合金を熱間加工後、このＣｕ−Ｓｎ系合金中の金属
間化合物をより小さく分割させながら伸延加工を行うこ
とにより、固溶限界を超える量のＳｎを含有するＣｕ−
Ｓｎ系合金を用いても、複合線材が充分に耐え得る変形
能を有することを知見し、さらに研究を重ねて本発明を
完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、Ｃｕ−Ｓｎ系合金の
マトリクス中にＮｂまたはＮｂ合金からなる棒材を所望
本数複合して複合ビレットを作製し、次いで、前記複合
ビレットに伸延加工を施して複合線材を得て、その後、
前記複合線材に所定の加熱処理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電導
線の製造方法において、前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金が１５．
１〜２４．６重量％のＳｎを含有しており、前記伸延加
工は、熱間加工後に冷間減面加工もしくは温間減面加
工、および焼鈍処理を繰り返して前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金
中の金属間化合物をより小さく分割させながら行う加工
であることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法
を提供する。
マトリクス中にＮｂまたはＮｂ合金からなる棒材を所望
本数複合して複合ビレットを作製し、次いで、前記複合
ビレットに伸延加工を施して複合線材を得て、その後、
前記複合線材に所定の加熱処理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電導
線の製造方法において、前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金が１５．
１〜２４．６重量％のＳｎを含有しており、前記伸延加
工は、熱間加工後に冷間減面加工もしくは温間減面加
工、および焼鈍処理を繰り返して前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金
中の金属間化合物をより小さく分割させながら行う加工
であることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法
を提供する。
【０００８】また、本発明は、Ｃｕ−Ｓｎ系合金のマト
リクス中にＮｂまたはＮｂ合金からなる棒材を所望本数
複合して複合ビレットを作製し、次いで、前記複合ビレ
ットに伸延加工を施して複合線材を得て、多数本の前記
複合線材をＣｕまたはＣｕ合金からなるパイプ内に挿入
して複合して多芯複合ビレットを作製し、次いで、前記
多芯複合ビレットに伸延加工を施して多芯複合線材を得
て、その後、前記多芯複合線材に所定の加熱処理を施す
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法において、前記Ｃｕ−Ｓ
ｎ系合金が１５．１〜２４．６重量％のＳｎを含有して
おり、前記伸延加工は、熱間加工後に冷間減面加工もし
くは温間減面加工、および焼鈍処理を繰り返して前記Ｃ
ｕ−Ｓｎ系合金中の金属間化合物をより小さく分割させ
ながら行う加工であることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電
導線の製造方法を提供する。
リクス中にＮｂまたはＮｂ合金からなる棒材を所望本数
複合して複合ビレットを作製し、次いで、前記複合ビレ
ットに伸延加工を施して複合線材を得て、多数本の前記
複合線材をＣｕまたはＣｕ合金からなるパイプ内に挿入
して複合して多芯複合ビレットを作製し、次いで、前記
多芯複合ビレットに伸延加工を施して多芯複合線材を得
て、その後、前記多芯複合線材に所定の加熱処理を施す
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法において、前記Ｃｕ−Ｓ
ｎ系合金が１５．１〜２４．６重量％のＳｎを含有して
おり、前記伸延加工は、熱間加工後に冷間減面加工もし
くは温間減面加工、および焼鈍処理を繰り返して前記Ｃ
ｕ−Ｓｎ系合金中の金属間化合物をより小さく分割させ
ながら行う加工であることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電
導線の製造方法を提供する。
【０００９】この発明方法において、マトリクスとなす
Ｃｕ−Ｓｎ系合金には、Ｓｎを１５．１重量％〜２４．
６重量％含有せしめたＣｕ−Ｓｎ二元系合金のほか、こ
の二元系合金にＴｉを０．１重量％〜０．４重量％程度
含有させた合金等が適用される。また前記マトリクス中
に複合する棒状のＮｂまたはＮｂ合金のうちのＮｂ合金
としては、Ｔａを７．５重量％程度含有せしめたＣｕ−
Ｔａ系合金等が用いられる。
Ｃｕ−Ｓｎ系合金には、Ｓｎを１５．１重量％〜２４．
６重量％含有せしめたＣｕ−Ｓｎ二元系合金のほか、こ
の二元系合金にＴｉを０．１重量％〜０．４重量％程度
含有させた合金等が適用される。また前記マトリクス中
に複合する棒状のＮｂまたはＮｂ合金のうちのＮｂ合金
としては、Ｔａを７．５重量％程度含有せしめたＣｕ−
Ｔａ系合金等が用いられる。
【００１０】また、この発明方法において、Ｃｕ−Ｓｎ
系合金マトリックス中にＮｂからなる棒材等を複合した
複合ビレットは、押出、圧延等の方法により熱間加工さ
れ、次いで圧延、スエージャー、引抜き等の加工法によ
り所定形状の複合線材に冷間加工される。なお、温間加
工とは、再結晶温度未満での加工をいい、３５０℃以上
での加工が好ましい。また、冷間加工も必ずしも室温で
の加工に限定されず、多少加熱しながら行ってもよい。
系合金マトリックス中にＮｂからなる棒材等を複合した
複合ビレットは、押出、圧延等の方法により熱間加工さ
れ、次いで圧延、スエージャー、引抜き等の加工法によ
り所定形状の複合線材に冷間加工される。なお、温間加
工とは、再結晶温度未満での加工をいい、３５０℃以上
での加工が好ましい。また、冷間加工も必ずしも室温で
の加工に限定されず、多少加熱しながら行ってもよい。
【００１１】前記の押出、圧延等の熱間加工温度は、Ｎ
ｂ3 Ｓｎ相の析出を防止するため、７００〜７５０℃と
低めに抑える必要がある。また引抜き等の冷間加工は、
減面率を４０％以下とし、好ましくは１０〜２０％加工
する毎に５００〜６５０℃の中間焼鈍処理を行う。減面
率が４０％を超えると冷間加工が困難となるからであ
る。また、中間焼鈍温度が５００℃未満であると材料が
軟化しなくなり、中間焼鈍温度が６５０℃を超えるとＮ
ｂ3 Ｓｎが生成するからである。なお、中間焼鈍処理時
間は、３０分〜３時間であることが好ましい。
ｂ3 Ｓｎ相の析出を防止するため、７００〜７５０℃と
低めに抑える必要がある。また引抜き等の冷間加工は、
減面率を４０％以下とし、好ましくは１０〜２０％加工
する毎に５００〜６５０℃の中間焼鈍処理を行う。減面
率が４０％を超えると冷間加工が困難となるからであ
る。また、中間焼鈍温度が５００℃未満であると材料が
軟化しなくなり、中間焼鈍温度が６５０℃を超えるとＮ
ｂ3 Ｓｎが生成するからである。なお、中間焼鈍処理時
間は、３０分〜３時間であることが好ましい。
【００１２】このようにして得られた複合線材を７００
℃程度の高温で長時間加熱処理することにより、Ｃｕ−
Ｓｎ系合金中のＳｎとＮｂとが拡散反応してＮｂ3 Ｓｎ
相が生成してＮｂ3 Ｓｎ超電導線となる。
℃程度の高温で長時間加熱処理することにより、Ｃｕ−
Ｓｎ系合金中のＳｎとＮｂとが拡散反応してＮｂ3 Ｓｎ
相が生成してＮｂ3 Ｓｎ超電導線となる。
【００１３】この発明方法において、マトリックスとな
すＣｕ−Ｓｎ系合金中のＳｎ量を１５．１重量％〜２
４．６重量％の範囲に限定した理由は、Ｓｎ量が１５．
１重量％未満では加熱処理により生成するＮｂ3 Ｓｎ相
の量が充分でなく、Ｊｃ（臨界電流密度）等の超電導特
性が向上せず、また２４．６重量％を超えるとＣｕ−Ｓ
ｎ系合金の加工性が低下して伸延加工中にブロンズ層に
割れ等の欠陥が生じるためである。
すＣｕ−Ｓｎ系合金中のＳｎ量を１５．１重量％〜２
４．６重量％の範囲に限定した理由は、Ｓｎ量が１５．
１重量％未満では加熱処理により生成するＮｂ3 Ｓｎ相
の量が充分でなく、Ｊｃ（臨界電流密度）等の超電導特
性が向上せず、また２４．６重量％を超えるとＣｕ−Ｓ
ｎ系合金の加工性が低下して伸延加工中にブロンズ層に
割れ等の欠陥が生じるためである。
【００１４】この発明方法において、多芯超電導複合ビ
レットは、純Ｃｕ製パイプ内にＮｂまたはＴａバリアを
設置し、その中に超電導素線を充填して作製されるもの
である。また、上記多芯超電導複合ビレットを多芯複合
線材に伸延加工する方法およびこの複合線材に施す加熱
処理方法は、上記に示した通りである。
レットは、純Ｃｕ製パイプ内にＮｂまたはＴａバリアを
設置し、その中に超電導素線を充填して作製されるもの
である。また、上記多芯超電導複合ビレットを多芯複合
線材に伸延加工する方法およびこの複合線材に施す加熱
処理方法は、上記に示した通りである。
【００１５】本発明によれば、Ｓｎの供給源となすＣｕ
−Ｓｎ系合金、すなわちブロンズ層のＳｎ量が多いの
で、Ｃｕ−Ｓｎ系合金中ではα相中にδ相が析出した状
態となる。この析出物は、最後の加熱処理工程でＮｂ3
Ｓｎが形成するため、拡散消失する。
−Ｓｎ系合金、すなわちブロンズ層のＳｎ量が多いの
で、Ｃｕ−Ｓｎ系合金中ではα相中にδ相が析出した状
態となる。この析出物は、最後の加熱処理工程でＮｂ3
Ｓｎが形成するため、拡散消失する。
【００１６】
【作用】本発明では、熱間加工後に冷間加工もしくは温
間加工、および焼鈍処理を繰り返してＣｕ−Ｓｎ系合金
中の金属間化合物相（δ相）をより小さく分割させなが
ら加工している。すなわち、金属化合物相が冷間加工で
分割されて、α相との間に新しい界面が形成される。上
記α相の新しい界面の近傍においては、α相中のＳｎが
固溶限度未満であるため、Ｓｎが金属化合物相からα相
に拡散し、その分だけ金属化合物相が小さくなり、両相
が互いに接合する。したがって、冷間加工による金属化
合物相の分割と相まって金属化合物相がより小さく分割
される。
間加工、および焼鈍処理を繰り返してＣｕ−Ｓｎ系合金
中の金属間化合物相（δ相）をより小さく分割させなが
ら加工している。すなわち、金属化合物相が冷間加工で
分割されて、α相との間に新しい界面が形成される。上
記α相の新しい界面の近傍においては、α相中のＳｎが
固溶限度未満であるため、Ｓｎが金属化合物相からα相
に拡散し、その分だけ金属化合物相が小さくなり、両相
が互いに接合する。したがって、冷間加工による金属化
合物相の分割と相まって金属化合物相がより小さく分割
される。
【００１７】このため、Ｃｕ−Ｓｎ系合金材とＮｂ製棒
材とからなる複合ビレットのＣｕ−Ｓｎ系合金中のＳｎ
含有量を１５．１重量％〜２４．６重量％と多量として
も、複合ビレットに伸延加工を施すことができる。その
後、得られた複合線材に所定温度の加熱処理を施すこと
により、Ｎｂ3 Ｓｎ相が大量に生成する。したがって、
より高いＪｃ等の超電導特性を有するＮｂ3 Ｓｎ超電導
線が得られる。
材とからなる複合ビレットのＣｕ−Ｓｎ系合金中のＳｎ
含有量を１５．１重量％〜２４．６重量％と多量として
も、複合ビレットに伸延加工を施すことができる。その
後、得られた複合線材に所定温度の加熱処理を施すこと
により、Ｎｂ3 Ｓｎ相が大量に生成する。したがって、
より高いＪｃ等の超電導特性を有するＮｂ3 Ｓｎ超電導
線が得られる。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明を実施例により詳細に説明す
る。
る。
【００１９】実施例１ Ｓｎを１５重量％、Ｔｉを０．２重量％含有するＣｕ−
Ｓｎ系合金を真空溶解し、これを金型に鋳造して鋳塊と
なし、この鋳塊を外削してＳｎリッチ層を除去したの
ち、ＨＩＰ処理を施して鋳塊内部のブローホールおよび
引け巣を消滅せしめて、外径６０mmφのビレットとなし
た。次に、このビレットの中心に直径３０mmの貫通孔を
開け、この貫通孔の中にＮｂ−７．５重量％Ｔａ系合金
からなる棒材を挿入した。この棒材の周囲には、挿入前
に厚さ０．５mmの無酸素銅テープを１層に巻いておい
た。次いで、前記ビレットの一端に無酸素銅製の蓋を、
他端にビレットと同じ材質の蓋をそれぞれ被せ、真空脱
気した後、前記各々の蓋を電子ビームにより溶接して密
閉して複合ビレットを作製した。しかるのち、前記複合
ビレットを前記無酸素銅製蓋の端部から押出加工を施し
て外径１４mmφの棒材を作製した。なお、押出温度は７
３０℃、押出ダイスのテーパー角度は６０度とした。
Ｓｎ系合金を真空溶解し、これを金型に鋳造して鋳塊と
なし、この鋳塊を外削してＳｎリッチ層を除去したの
ち、ＨＩＰ処理を施して鋳塊内部のブローホールおよび
引け巣を消滅せしめて、外径６０mmφのビレットとなし
た。次に、このビレットの中心に直径３０mmの貫通孔を
開け、この貫通孔の中にＮｂ−７．５重量％Ｔａ系合金
からなる棒材を挿入した。この棒材の周囲には、挿入前
に厚さ０．５mmの無酸素銅テープを１層に巻いておい
た。次いで、前記ビレットの一端に無酸素銅製の蓋を、
他端にビレットと同じ材質の蓋をそれぞれ被せ、真空脱
気した後、前記各々の蓋を電子ビームにより溶接して密
閉して複合ビレットを作製した。しかるのち、前記複合
ビレットを前記無酸素銅製蓋の端部から押出加工を施し
て外径１４mmφの棒材を作製した。なお、押出温度は７
３０℃、押出ダイスのテーパー角度は６０度とした。
【００２０】押出後、最外層のブロンズ層の組織を調べ
たところ、δ相が押出方向に伸ばされて分散していたも
のの、割れ等の欠陥はまったく認められなかった。
たところ、δ相が押出方向に伸ばされて分散していたも
のの、割れ等の欠陥はまったく認められなかった。
【００２１】次に前記押出棒材を冷間で溝ロール圧延加
工を施して向かい合う辺同士の距離が２mmである超電導
六角素線となした。なお、上記冷間加工は、減面率で４
０％加工する毎に、６００℃〜６５０℃×１Ｈｒの中間
焼鈍処理を入れながら行った。超電導素線の内部を観察
したところ、ブロンズ層とＮｂ棒材との間に介在させた
無酸素銅テープのブロンズ側にＳｎの拡散が認められ
た。しかしながら、Ｎｂ表面にはＮｂ3 Ｓｎ相は確認さ
れなかった。
工を施して向かい合う辺同士の距離が２mmである超電導
六角素線となした。なお、上記冷間加工は、減面率で４
０％加工する毎に、６００℃〜６５０℃×１Ｈｒの中間
焼鈍処理を入れながら行った。超電導素線の内部を観察
したところ、ブロンズ層とＮｂ棒材との間に介在させた
無酸素銅テープのブロンズ側にＳｎの拡散が認められ
た。しかしながら、Ｎｂ表面にはＮｂ3 Ｓｎ相は確認さ
れなかった。
【００２２】このようにして作製した超電導六角素線
を、外径２３０mm、内径２００mmのＣｕ−１４重量％Ｓ
ｎ系合金製パイプ内に５０００本挿入して多芯複合ビレ
ットを作製した。なお、前記パイプの中心部には、安定
化材として無酸素銅棒材を、外径５０mm、内径４６mmの
バリヤー用Ｎｂ製パイプに充填して配置した。
を、外径２３０mm、内径２００mmのＣｕ−１４重量％Ｓ
ｎ系合金製パイプ内に５０００本挿入して多芯複合ビレ
ットを作製した。なお、前記パイプの中心部には、安定
化材として無酸素銅棒材を、外径５０mm、内径４６mmの
バリヤー用Ｎｂ製パイプに充填して配置した。
【００２３】次に、この複合ビレットを６５０℃で熱間
押出加工を施して外径６０mmφの押出材となし、次いで
この押出材を減面率１５％毎に５００〜５５０℃×１Ｈ
ｒの中間焼鈍処理を入れながら、スエージャーおよび伸
線加工により外径０．７mmφの多芯複合線材となし、最
後に７００℃×４８Ｈｒの加熱処理を施してＳｎをＮｂ
に拡散させて実施例１の多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製
造した。
押出加工を施して外径６０mmφの押出材となし、次いで
この押出材を減面率１５％毎に５００〜５５０℃×１Ｈ
ｒの中間焼鈍処理を入れながら、スエージャーおよび伸
線加工により外径０．７mmφの多芯複合線材となし、最
後に７００℃×４８Ｈｒの加熱処理を施してＳｎをＮｂ
に拡散させて実施例１の多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製
造した。
【００２４】実施例２，３ 下記表１に示すＳｎ量を含有したＣｕ−Ｓｎ系合金を用
いること以外は、実施例１と同様にして実施例２，３の
多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。なお、Ｓｎの含
有量が２４重量％である試料については、溝ロール圧延
加工並びに伸線加工の際に４００℃に加熱して黒鉛潤滑
にて伸線を行った。このとき、中間焼鈍処理は不要であ
った。
いること以外は、実施例１と同様にして実施例２，３の
多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。なお、Ｓｎの含
有量が２４重量％である試料については、溝ロール圧延
加工並びに伸線加工の際に４００℃に加熱して黒鉛潤滑
にて伸線を行った。このとき、中間焼鈍処理は不要であ
った。
【００２５】比較例１ Ｃｕ−Ｓｎ系合金製ビレットのＣｕ−Ｓｎ系合金中のＳ
ｎの含有量を１４重量％とすること以外は、実施例１と
同様にして比較例の多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造し
た。
ｎの含有量を１４重量％とすること以外は、実施例１と
同様にして比較例の多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造し
た。
【００２６】このようにして得られた実施例１〜３、比
較例１の各々のＮｂ3 Ｓｎ超電導線について、液体Ｈｅ
中、１２テスラの磁場下でＪｃを測定した。その結果を
下記表１に示す。
較例１の各々のＮｂ3 Ｓｎ超電導線について、液体Ｈｅ
中、１２テスラの磁場下でＪｃを測定した。その結果を
下記表１に示す。
【００２７】
【表１】 表１より明らかなように、本発明の方法により得られた
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線（実施例１〜３）は、Ｊｃが高い値
のものであった。Ｊｃは、Ｃｕ−Ｓｎ系合金製ビレッ
ト、すなわちブロンズ層にＳｎ量が多く含有されている
ものほど、また最終工程でＨＩＰ処理を施したものほど
高い値を示した。
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線（実施例１〜３）は、Ｊｃが高い値
のものであった。Ｊｃは、Ｃｕ−Ｓｎ系合金製ビレッ
ト、すなわちブロンズ層にＳｎ量が多く含有されている
ものほど、また最終工程でＨＩＰ処理を施したものほど
高い値を示した。
【００２８】これに対し、従来の方法により得られたＮ
ｂ3 Ｓｎ超電導線（比較例１）は、ブロンズ層にＳｎ量
が少ないのでＮｂ3 Ｓｎ相の生成量が少なく、Ｊｃが大
幅に低いものであった。
ｂ3 Ｓｎ超電導線（比較例１）は、ブロンズ層にＳｎ量
が少ないのでＮｂ3 Ｓｎ相の生成量が少なく、Ｊｃが大
幅に低いものであった。
【００２９】実施例５〜７ Ｓｎを１６．３重量％、１８．３重量％、２０．３重量
％含有するＣｕ−Ｓｎ系合金をそれぞれ溶製して鋳塊を
得た。これら鋳塊の組織を調べたところ、すべてにα相
およびδ相が存在していることが確認された。これらの
鋳塊に実施例１と同様の処理・加工を施してそれぞれの
複合ビレットを作製し、さらに熱間押出加工を施して外
径１４mmφの棒材を作製した。このとき、ブロンズ層の
組織をそれぞれ調べたところ、すべてδ相が押出方向に
繊維状に伸びていた。
％含有するＣｕ−Ｓｎ系合金をそれぞれ溶製して鋳塊を
得た。これら鋳塊の組織を調べたところ、すべてにα相
およびδ相が存在していることが確認された。これらの
鋳塊に実施例１と同様の処理・加工を施してそれぞれの
複合ビレットを作製し、さらに熱間押出加工を施して外
径１４mmφの棒材を作製した。このとき、ブロンズ層の
組織をそれぞれ調べたところ、すべてδ相が押出方向に
繊維状に伸びていた。
【００３０】次に前記押出棒材を冷間で溝ロール圧延加
工を施して向かい合う辺同士の距離が２mmである超電導
六角素線となした。なお、上記冷間加工は、下記表２に
示す加工温度および減面率で行い、加工する毎に６５０
℃×１Ｈｒの中間焼鈍処理を入れながら行った。このと
き、δ相は熱間加工で押出方向に伸ばされ、焼鈍処理時
に新しく形成されたα相との界面においてＳｎ量が平衡
状態となって互いに接合し、冷間加工によるα相の分割
と相ま俟ってより小さく分割される。
工を施して向かい合う辺同士の距離が２mmである超電導
六角素線となした。なお、上記冷間加工は、下記表２に
示す加工温度および減面率で行い、加工する毎に６５０
℃×１Ｈｒの中間焼鈍処理を入れながら行った。このと
き、δ相は熱間加工で押出方向に伸ばされ、焼鈍処理時
に新しく形成されたα相との界面においてＳｎ量が平衡
状態となって互いに接合し、冷間加工によるα相の分割
と相ま俟ってより小さく分割される。
【００３１】このようにして作製したそれぞれの超電導
六角素線を用い、実施例１と同様にして実施例５〜７の
多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。なお、実施例７
（Ｓｎ含有量が２０．３重量％）については、室温にお
いて冷間加工することができなかったため、４００℃に
加熱して温間加工を行った。
六角素線を用い、実施例１と同様にして実施例５〜７の
多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。なお、実施例７
（Ｓｎ含有量が２０．３重量％）については、室温にお
いて冷間加工することができなかったため、４００℃に
加熱して温間加工を行った。
【００３２】比較例２，３ Ｓｎの含有量をそれぞれ１４．３重量％、２５．０重量
％にすること以外は実施例５〜７と同様にして比較例
２，３の多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。なお、
比較例３については、Ｃｕ−Ｓｎ系合金中のＳｎの含有
量が多すぎるため、冷間加工の温度を４００℃としても
加工することができなかった。
％にすること以外は実施例５〜７と同様にして比較例
２，３の多芯のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。なお、
比較例３については、Ｃｕ−Ｓｎ系合金中のＳｎの含有
量が多すぎるため、冷間加工の温度を４００℃としても
加工することができなかった。
【００３３】このようにして得られた実施例５〜７、比
較例２の各々のＮｂ3 Ｓｎ超電導線について、液体Ｈｅ
中、１２テスラの磁場下でＪｃを測定した。その結果を
下記表２に示す。
較例２の各々のＮｂ3 Ｓｎ超電導線について、液体Ｈｅ
中、１２テスラの磁場下でＪｃを測定した。その結果を
下記表２に示す。
【００３４】
【表２】 表２より明らかなように、本発明の方法により得られた
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線（実施例５〜７）は、Ｊｃが高い値
のものであった。
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線（実施例５〜７）は、Ｊｃが高い値
のものであった。
【００３５】これに対し、従来の方法により得られたＮ
ｂ3 Ｓｎ超電導線（比較例２）は、ブロンズ層にＳｎ量
が少ないのでＮｂ3 Ｓｎ相の生成量が少なく、Ｊｃが低
いものであった。また、本発明の範囲外でＳｎを含有し
たＣｕ−Ｓｎ系合金を用いたもの（比較例３）は、Ｓｎ
の含有量が多すぎるので加工ができなかった。
ｂ3 Ｓｎ超電導線（比較例２）は、ブロンズ層にＳｎ量
が少ないのでＮｂ3 Ｓｎ相の生成量が少なく、Ｊｃが低
いものであった。また、本発明の範囲外でＳｎを含有し
たＣｕ−Ｓｎ系合金を用いたもの（比較例３）は、Ｓｎ
の含有量が多すぎるので加工ができなかった。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように本発明方法によれば、
Ｊｃ等の超電導特性に優れたＮｂ3 Ｓｎ超電導線が得ら
れ、工業上顕著な効果を奏する。
Ｊｃ等の超電導特性に優れたＮｂ3 Ｓｎ超電導線が得ら
れ、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】Ａ〜Ｃは、Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線を製造する工程
を説明するための断面斜視図。
を説明するための断面斜視図。
１…Ｃｕ−Ｓｎ系合金製ビレット、２…Ｎｂ製棒材、３
…複合ビレット、４…ブロンズ層、５…複合線材、６…
Ｎｂ3 Ｓｎ相、７…Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線。
…複合ビレット、４…ブロンズ層、５…複合線材、６…
Ｎｂ3 Ｓｎ相、７…Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須齋 京太 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｕ−Ｓｎ系合金のマトリクス中にＮｂ
またはＮｂ合金からなる棒材を所望本数複合して複合ビ
レットを作製し、次いで、前記複合ビレットに伸延加工
を施して複合線材を得て、その後、前記複合線材に所定
の加熱処理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法におい
て、前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金が１５．１〜２４．６重量％
のＳｎを含有しており、前記伸延加工は、熱間加工後に
冷間減面加工もしくは温間減面加工、および焼鈍処理を
繰り返して前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金中の金属間化合物をよ
り小さく分割させながら行う加工であることを特徴とす
るＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法。 - 【請求項２】 Ｃｕ−Ｓｎ系合金のマトリクス中にＮｂ
またはＮｂ合金からなる棒材を所望本数複合して複合ビ
レットを作製し、次いで、前記複合ビレットに伸延加工
を施して複合線材を得て、多数本の前記複合線材をＣｕ
またはＣｕ合金からなるパイプ内に挿入して複合して多
芯複合ビレットを作製し、次いで、前記多芯複合ビレッ
トに伸延加工を施して多芯複合線材を得て、その後、前
記多芯複合線材に所定の加熱処理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電
導線の製造方法において、前記Ｃｕ−Ｓｎ系合金が１
５．１〜２４．６重量％のＳｎを含有しており、前記伸
延加工は、熱間加工後に冷間減面加工もしくは温間減面
加工、および焼鈍処理を繰り返して前記Ｃｕ−Ｓｎ系合
金中の金属間化合物をより小さく分割させながら行う加
工であることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04020136A JP3108496B2 (ja) | 1991-02-07 | 1992-02-05 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3812391 | 1991-02-07 | ||
| JP3-38123 | 1991-02-07 | ||
| JP04020136A JP3108496B2 (ja) | 1991-02-07 | 1992-02-05 | 超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0554742A true JPH0554742A (ja) | 1993-03-05 |
| JP3108496B2 JP3108496B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=26357040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04020136A Expired - Lifetime JP3108496B2 (ja) | 1991-02-07 | 1992-02-05 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3108496B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156343A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-06-15 | Bruker Biospin Ag | 超伝導素子の製造方法 |
| JP2007141682A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Japan Superconductor Technology Inc | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体 |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP04020136A patent/JP3108496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156343A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-06-15 | Bruker Biospin Ag | 超伝導素子の製造方法 |
| JP2007141682A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Japan Superconductor Technology Inc | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体 |
| JP4527653B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2010-08-18 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3108496B2 (ja) | 2000-11-13 |
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