JPH07114842A - NbTi系超電導ビレットの押出方法 - Google Patents

NbTi系超電導ビレットの押出方法

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JPH07114842A
JPH07114842A JP28055093A JP28055093A JPH07114842A JP H07114842 A JPH07114842 A JP H07114842A JP 28055093 A JP28055093 A JP 28055093A JP 28055093 A JP28055093 A JP 28055093A JP H07114842 A JPH07114842 A JP H07114842A
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JP
Japan
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superconducting
billet
nbti
temperature
extrusion
Prior art date
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Application number
JP28055093A
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English (en)
Inventor
Kinya Ogawa
欽也 小川
Hideki Ii
秀樹 伊井
Tatsuo Shimada
達夫 島田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出歩留りが高く、優れた特性の超電導線が
得られるNbTi系超電導ビレットの押出方法を提供す
る。 【構成】 安定化材となす金属パイプ1内にNbTi系
超電導棒材2を充填した単芯NbTi系超電導ビレット
を押出機のコンテナ10に挿入して熱間で押出す方法にお
いて、押出直前のNbTi系超電導ビレット4の温度T
1 ℃とコンテナ温度T2 ℃が次式、500℃≧T1 −T
2 と900℃≧T1 ≧600℃を満足する。 【効果】 超電導ビレット押出材の安定化材とNbTi
系超電導体の断面積比の変動が低減し、押出歩留りと、
得られるNbTi系超電導線の超電導特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、押出歩留りが高く、優
れた特性の超電導線が得られる単芯又は多芯NbTi系
超電導ビレットの押出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】NbTi系超電導ビレットは、例えばN
bTi超電導線では、図1にその縦断面図を示したよう
に、安定化材となす銅製パイプ1内にNbTi超電導棒
材2を充填し、前記パイプ1の両端を銅製の蓋3で真空
封止したものである。この単芯NbTi超電導ビレット
4は、押出機により熱間で押出され、この押出材は、伸
線加工により単芯のNbTi超電導線に加工される。こ
の単芯のNbTi超電導線は、再び銅製パイプ内に充填
され、多芯NbTi超電導ビレットに組立てられ、前記
と同じように加工して多芯のNbTi超電導線に加工さ
れる。
【0003】押出機は、図2にその縦断面説明図を示し
たように、超電導ビレット4を挿入するコンテナ本体
5、コンテナ本体5の前方に配置されたダイス6、コン
テナ本体5の後方に配置されたラム8から構成されてい
る。図中、7はダイス受けである。超電導ビレット4
は、前記コンテナ本体5内に挿入され、ラム8により押
圧され、ダイス6を通って押出材として前方に押出され
る。コンテナ本体5は、通常、スリーブ9を内接させて
用いられる。以後、スリーブ9を内接したコンテナ本体
5をコンテナ10と称す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の押出機でNbT
i超電導ビレットを熱間押出すると、その押出材は、特
に両端部分において安定化材とNbTi超電導体の断面
積比が大きく変動した。この断面積比の変動が大きい部
分は不良品となる為押出歩留りが悪かった。良品として
残された部分にも、この断面積比の変動は小さいながら
存在し、得られる超電導線の超電導特性を変動させてい
た。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述の安定化材とNbT
i超電導体の断面積比の変動原因を調査した結果、熱間
押出に際してコンテナの予熱温度は、経済性とコンテナ
の寿命から比較的低温に設定され、この低温のコンテナ
に、高温に予熱した超電導ビレットを挿入しアプセット
(押出開始後コンテナ内に押出材が充満した状態)する
と前記ビレットはコンテナ内壁と密着して外周部分の温
度が低下して、ビレットの横断面内半径方向に過大な温
度差が生じること、この温度差は押出時の摩擦発熱や加
工発熱により益々顕著となり且つ長手方向にも拡大する
こと、これが前記安定化材とNbTi超電導体の断面積
比やIC 特性の変動に影響すること、を知見し、更に研
究を進めて本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、請求項1の発明は、安定化材となす
金属パイプ内にNbTi系超電導棒材を充填した単芯N
bTi系超電導ビレットを押出機のコンテナに挿入して
熱間で押出す方法において、押出直前の前記超電導ビレ
ットの温度T1 ℃と押出機のコンテナ温度T2 ℃が下記
式を満足することを特徴とする単芯NbTi系超電導ビ
レットの押出方法である。 500℃≧T1 −T2 900℃≧T1 ≧600℃
【0007】この発明において、押出直前の単芯NbT
i系超電導ビレットの温度T1 とコンテナの温度T2
の温度差を 500℃以下に限定した理由は、前記温度差が
500℃を超えるとアプセット後のビレット横断面内半径
方向の温度差が過大となり、その結果、押出材の安定化
材と超電導体の断面積比の変動が大となって押出歩留り
が著しく低下する為である。前記温度差は 450℃以下で
押出歩留りが一段と向上し、特に好ましい。又超電導ビ
レットの温度を 900℃以下, 600℃以上に限定した理由
は、 900℃を超えるとピンニングセンターとなるα−T
i相等がマトリックスに固溶して超電導特性が低下する
為である。又 600℃未満では押出圧力が高くなり設備面
から見て実用的でなくなる為である。
【0008】請求項2の発明は多芯の超電導ビレットの
押出方法であり、その構成は、安定化材となす金属パイ
プ内に多数本のNbTi系超電導線材を充填した多芯N
bTi系超電導ビレットを押出機のコンテナに挿入して
熱間で押出す方法において、押出直前の前記超電導ビレ
ットの温度T3 ℃と押出機のコンテナ温度T4 ℃が下記
式を満足することを特徴とするものである。 T3 ≧T4 ≧0.4T3 650℃≧T3 ≧350℃
【0009】この発明において、押出直前のコンテナ温
度T4 を超電導ビレットの温度T3以下、超電導ビレッ
トの温度T3 の 0.4倍以上に限定した理由は、コンテナ
温度T4 が前記ビレット温度T3 を超えても、押出直前
の超電導ビレットの温度分布改善には効果が少ない上、
経済的に不利な為である。又コンテナ温度T4 がビレッ
ト温度T3 の 0.4倍未満では、押出直前の超電導ビレッ
トの横断面内半径方向の温度差が大きくなって、押出歩
留りが低下し、又得られる超電導線の超電導特性が低下
する為である。
【0010】超電導ビレットの温度T3 を 650℃以下、
350℃以上に限定した理由は、前記ビレット温度T3
650℃を超えるとピンニングセンターとなるα−Ti相
がマトリックスに固溶して超電導特性が低下する為であ
る。又 350℃未満では押出圧力が高くなり設備面から見
て実用的でなくなる為である。単芯超電導ビレットの時
より上限温度が低下したのは、多芯の方が加工歪が大き
い分α−Ti相等の固溶が低温で起きる為である。又下
限温度が低下したのは多芯の方がビレットの銅比が大き
くその分変形抵抗が小さくなった為である。
【0011】前記請求項1と請求項2の発明において、
安定化材となす金属パイプには、純銅、Cu−Ni合
金、Cu−Mn合金、Cu−Si合金の群からなる金属
材のうちの1種の金属材、又は前記金属材の少なくとも
2種からなる複合材により構成した金属パイプが、熱伝
導性、電気的特性、機械的特性等に優れ好適である。又
本発明は、NbTi超電導体の他、NbTi合金にT
a,Hf,Zr等を添加した超電導体等、任意のNbT
i系超電導体に適用して有効である。
【0012】
【作用】本発明では、押出機のコンテナ温度を高めるこ
とにより、超電導ビレットとコンテナとの温度差を所定
範囲内に限定したので、押出時のビレットの温度分布が
均一化して、押出材の安定化材と超電導体の断面積比の
変動が減少して押出歩留りが向上する。又前記断面積比
の変動が減少することにより、得られる超電導線内の超
電導フィラメントの断線頻度が低減して超電導特性の向
上が計れる。又押出直前の超電導ビレットの温度を所定
温度範囲内に限定したので、押出温度が高すぎてα−T
i等が固溶したりせず、得られる超電導線の特性が一層
向上し、又押出設備に過大な負荷が掛かったりせず、押
出が安定してなされる。
【0013】
【実施例】以下に本発明を実施例により、詳細に説明す
る。 実施例1 外径 220mmφ長さ 850mmの無酸素銅パイプに、外径 150
mmφのNbTi合金棒材を、厚さ1mmのNb板を介在さ
せて充填した。次に前記パイプの両端に、無酸素銅製の
蓋を真空容器内にて電子ビーム溶接した。次にこれをH
IP(熱間静水圧圧縮)処理後外削して、外径 200mmφ
長さ 900mmの単芯の超電導ビレットとなした。次にこの
超電導ビレットを熱間で25mmφの棒材に押出した。押出
直前の超電導ビレットとコンテナの温度は種々に変え
た。得られた押出材の安定化材と超電導体の断面積比を
両端から輪切りにして調査し、断面積比の変動が大きい
前後端部は、不良品として除去した。
【0014】前記と同じ超電導ビレットを同じ条件で押
出した押出材の良品部分を、焼鈍と皮剥を入れながら伸
線加工して0.15mmφの単芯のNbTi超電導線となし
た。この超電導線から 10000mおきにサンプルを合計10
本採取し、臨界電流Icを5T(テスラ),4.2Kの条件
下で測定した。表1に押出歩留り及びIcの平均値と標
準偏差を示した。
【0015】
【表1】
【0016】表1より明らかなように、本発明方法品
(No1〜9)は押出歩留りが高く、又Ic値が高く、そ
の標準偏差は小さかった。これに対し、比較例品のNo10
〜12は押出歩留りとIc値の標準偏差が悪化した。これ
はコンテナとビレットの温度差が大き過ぎた為である。
又No13はIc値が低下した。これはビレットの温度が高
過ぎた為である。
【0017】実施例2 外径 220mmφ長さ 850mmの無酸素銅パイプに、外径 150
mmφのNbTi合金棒材を、厚さ1mmのNb板を介在さ
せて充填した。次に前記パイプの両端に、無酸素銅製の
蓋を、真空容器内にて電子ビーム溶接した。次にHIP
処理後外削して、外径 200mmφ長さ 900mmの超電導ビレ
ットとなした。このビレットを 800℃に加熱後 400℃に
保持したコンテナに挿入し、外径22mmφの棒材に押出し
た。この押出材の良品部分を伸線加工して、対辺長さ
1.5mmの六角線となし、この六角線を外径 200mmφ長さ
850mmの無酸素銅管内に、中心に80mmφの無酸素銅芯を
配して7300本充填して、多芯の超電導ビレットとなし
た。これを種々の温度条件で70mmφに押出後、焼鈍と皮
剥を入れながら伸線加工して0.8 mmφの多芯超電導線と
なした。銅安定化材と超電導体の断面積比は平均 1.5で
あった。得られた多芯超電導線からサンプルを3000mお
きに合計10本採取し、IC を5T,4.2Kの条件下で測定
した。表2に多芯NbTi超電導ビレットの押出歩留り
及びIcの平均値と標準偏差を示した。
【0018】
【表2】
【0019】表2より明らかなように、本発明方法品
(No14〜22)は押出歩留りが高く、又Ic値が高く、そ
の標準偏差は小さかった。これに対し、比較例品(No23
〜25)押出歩留りが低く、Ic値の標準偏差が大きかっ
た。これは押出後の安定化材と超電導体の断面積比の変
動が大きかった為である。特に、No24はビレット温度が
高過ぎてα−Tiが固溶した為Ic値も低下した。
【0020】
【効果】以上述べたように、本発明によれば、NbTi
系超電導ビレットの押出材における安定化材とNbTi
系超電導体の断面積比が長手方向に安定するので、押出
歩留りが高く、又得られる超電導線の超電導特性が優
れ、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】超電導ビレットの縦断面図である。
【図2】押出機の縦断面説明図である。
【符号の説明】
1 銅製パイプ 2 NbTi超電導棒材 3 銅製蓋 4 単芯NbTi超電導ビレット 5 コンテナ本体 6 ダイス 7 ダイス受け 8 ラム 9 スリーブ 10 コンテナ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 安定化材となす金属パイプ内にNbTi
    系超電導棒材を充填した単芯NbTi系超電導ビレット
    を押出機のコンテナに挿入して熱間で押出す方法におい
    て、押出直前の前記超電導ビレットの温度T1 ℃と押出
    機のコンテナ温度T2 ℃が下記式を満足することを特徴
    とする単芯NbTi系超電導ビレットの押出方法。 500℃≧T1 −T2 900℃≧T1 ≧600℃
  2. 【請求項2】 安定化材となす金属パイプ内に多数本の
    NbTi系超電導線材を充填した多芯NbTi系超電導
    ビレットを押出機のコンテナに挿入して熱間で押出す方
    法において、押出直前の前記超電導ビレットの温度T3
    ℃と押出機のコンテナ温度T4 ℃が下記式を満足するこ
    とを特徴とする多芯NbTi系超電導ビレットの押出方
    法。 T3 ≧T4 ≧0.4T3 650℃≧T3 ≧350℃
  3. 【請求項3】 安定化材となす金属パイプが、純銅、C
    u−Ni合金、Cu−Mn合金、Cu−Si合金の群か
    らなる金属材のうちの1種の金属材、又は前記金属材の
    少なくとも2種からなる複合材により構成されているこ
    とを特徴とする請求項1又は請求項2記載の単芯又は多
    芯NbTi系超電導ビレットの押出方法。
JP28055093A 1993-10-14 1993-10-14 NbTi系超電導ビレットの押出方法 Pending JPH07114842A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103736766A (zh) * 2014-01-22 2014-04-23 昆明天谋科技有限公司 一种锂型材的生产方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103736766A (zh) * 2014-01-22 2014-04-23 昆明天谋科技有限公司 一种锂型材的生产方法
CN110586678A (zh) * 2019-09-04 2019-12-20 西安工程大学 一种去除铝合金表面粗晶环的挤压加工方法
CN110586678B (zh) * 2019-09-04 2020-12-01 西安工程大学 一种去除铝合金表面粗晶环的挤压加工方法
CN117380956A (zh) * 2023-12-08 2024-01-12 北京钢研高纳科技股份有限公司 一种低成本高均质大规格粉末高温合金棒材及其热挤压方法
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