RU2088992C1 - METHOD OF PRODUCTION OF MULTIWIRE SUPERCONDUCTOR BASED ON COMPOUND nb*003SN - Google Patents

METHOD OF PRODUCTION OF MULTIWIRE SUPERCONDUCTOR BASED ON COMPOUND nb*003SN Download PDF

Info

Publication number
RU2088992C1
RU2088992C1 SU904527523A SU4527523A RU2088992C1 RU 2088992 C1 RU2088992 C1 RU 2088992C1 SU 904527523 A SU904527523 A SU 904527523A SU 4527523 A SU4527523 A SU 4527523A RU 2088992 C1 RU2088992 C1 RU 2088992C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bronze
matrix material
barrier
copper
composite
Prior art date
Application number
SU904527523A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Д. Никулин
А.К. Шиков
А.Е. Воробьева
И.И. Давыдов
А.М. Чукин
Н.А. Беляков
Original Assignee
Государственный научный центр Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научный центр Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара filed Critical Государственный научный центр Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара
Priority to SU904527523A priority Critical patent/RU2088992C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2088992C1 publication Critical patent/RU2088992C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Abstract

FIELD: manufacture of current- conducting components of superconducting magnetic systems. SUBSTANCE: superconductor is obtained by placement of a niobic rod in a bag of matrix material - an alloy of copper and tin, the blank is deformed with conducting of intermediate heat treatments; the formed bar is cut, and further forming of composite is accomplished the required number of times. A barrier of copper made in the form at least of one rolled up bronze matrix material and bronze bag. EFFECT: enhanced yield of applicable conductor, enhanced quality. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам получения сверхпроводящих проводов на основе интерметаллического соединения Nb3Sn, и может быть использовано для изготовления токонесущих элементов сверхпроводящих магнитных систем различного назначения.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to methods for producing superconducting wires based on an intermetallic compound Nb 3 Sn, and can be used for the manufacture of current-carrying elements of superconducting magnetic systems for various purposes.

Известен способ получения сверхпроводящего провода на основе Nb3Sn путем сборки ниобиевого стержня в чехол из матричного материала, в качестве которого берут деформируемый бронзовый сплав меди с оловом, деформации полученного композита до необходимого поперечного размера с проведением промежуточных термообработок, разрезки полученного композитного прутка на отдельные элементы, дальнейшего формирования композита требуемое число раз путем размещения в чехле из бронзового матричного материала композитных элементов и деформации композита с проведением промежуточных термообработок, осуществления окончательной термообработки провода для образования соединения Nb3Sn (см. ТИ 10.13.82 на провод марки МКНО-14641).A known method of obtaining a superconducting wire based on Nb 3 Sn by assembling a niobium rod in a case of matrix material, which is taken as a deformable bronze alloy of copper with tin, deformation of the obtained composite to the required lateral size with intermediate heat treatments, cutting the resulting composite rod into individual elements , the further formation of the composite the required number of times by placing composite elements in a case made of a bronze matrix material and deforming the compo zita with intermediate heat treatments, final heat treatment of the wire to form the Nb 3 Sn compound (see TI 10.13.82 for MKNO-14641 wire).

Однако в настоящее время в процессе серийного изготовления отмечаются случаи брака сверхпроводника из-за нарушения сцепления матричного материала 1, содержащего ниобиевые стержни 2, с чехлом 3, сопровождающиеся отслоем оболочки (чехла) от матричной части провода (фиг. 1). Для того, чтобы продолжить изготовление проводника, необходимо удалять места отслоя. При этом снижается выход годного и уменьшается единичная длина готового провода. However, at present, in the process of serial production, there are cases of marriage of a superconductor due to a malfunction of the matrix material 1 containing niobium rods 2 with the case 3, accompanied by the detachment of the shell (case) from the matrix part of the wire (Fig. 1). In order to continue the manufacture of the conductor, it is necessary to remove the place of detachment. At the same time, the yield is reduced and the unit length of the finished wire decreases.

Для современных магнитных систем все чаще требуются обмоточные провода с единичной длиной провода более 1000 м, что вызывает необходимость получать с каждой композитной заготовки провод без обрывов и потерь материала, за исключением потерь, предусмотренных технологией. (См. ТИ 10.13.82). For modern magnetic systems, winding wires with a unit wire length of more than 1000 m are increasingly required, which makes it necessary to receive wire from each composite billet without breaks and material losses, with the exception of losses provided by the technology. (See TI 10.13.82).

Известен также способ получения сверхпроводящего провода на основе Nb3Sn, близкий по технической сущности к заявленному решению и взятый в качестве прототипа: провод марки МКНОС-14641, выпускаемый по технологической инструкции ТИ 10.13.82. Это способ, заключающийся в сборке ниобиевого стержня в чехол из матричного материала, в качестве которого берут деформируемый бронзовый сплав меди с оловом, деформировании полученного ниобий-бронзового композита до необходимого поперечного размера с проведением промежуточных термообработок, разрезки сформированного прутка на отдельные элементы, и потом дальнейшее формирование композитного провода путем размещения композитных ниобий-бронзовых элементов в бронзовом чехле, а при формировании конечной заготовки в чехле из стабилизирующего материала, в качестве которого обычно выбирают медь, отделяя ее от матричного материала барьером из ниобия, тантала или других аналогичных материалов, деформирования заготовки с проведением промежуточных отжигов и осуществления окончательной термообработки для образования соединения Nb3Sn. Этим способом получают большое количество длинномерных (до 1000 м) стабилизированных сверхпроводящих проводов марок МКНОС-14641 и МКНОС-44521, содержащих, соответственно, 14641 и 44521 ниобиевую жилу в бронзовой матрице.There is also a method of producing a superconducting wire based on Nb 3 Sn, which is close in technical essence to the claimed solution and taken as a prototype: a wire of MKNOS-14641 brand, manufactured according to technological instruction TI 10.13.82. This is a method consisting in assembling a niobium rod into a case made of matrix material, which is used as a deformable bronze alloy of copper with tin, deforming the obtained niobium-bronze composite to the required lateral size with intermediate heat treatments, cutting the formed bar into separate elements, and then further the formation of a composite wire by placing composite niobium-bronze elements in a bronze case, and when forming the final workpiece in a case of stabilizer a material which is usually selected as copper, separating it from the matrix material by a barrier of niobium, tantalum or other similar materials, deforming the workpiece with intermediate annealing and final heat treatment to form the Nb 3 Sn compound. In this way, a large number of long (up to 1000 m) stabilized superconducting wires of the MKNOS-14641 and MKNOS-44521 grades are obtained, containing, respectively, 14641 and 44521 niobium core in a bronze matrix.

Однако указанный способ не позволяет уменьшить дефекты и обрывность провода, вызванные плохим сцеплением матричного материала, в качестве которого используется бронза Сu 13 мас. олова с бронзовым же чехлом, что имеет место при изготовлении промежуточных 121- и 211-жильных прутков, из которых собирают заготовки для получения проводов, соответственно МКНОС-14641 и МКНОС-44521. However, this method does not allow to reduce defects and wire breakage caused by poor adhesion of the matrix material, which is used bronze Cu 13 wt. tin with a bronze case, which is the case in the manufacture of intermediate 121- and 211-wire rods, from which workpieces are assembled to receive wires, MKNOS-14641 and MKNOS-44521, respectively.

Брак объясняется тем, что диффузионное взаимодействие между чехлом и матричным материалом не обеспечивает сохранения надежного их сцепления в процессе всех используемых технологических переделов. The marriage is explained by the fact that the diffusion interaction between the cover and the matrix material does not ensure the maintenance of their reliable adhesion in the process of all used technological processes.

Целью изобретения является улучшение сцепления чехла с матричным материалом, содержащим ниобиевые жилы, увеличение выхода годного и единичной длины провода. The aim of the invention is to improve the adhesion of the cover with a matrix material containing niobium veins, increasing the yield and unit length of the wire.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления композитного многожильного сверхпроводника на основе соединения Nb3Sn, который включает операции сборки композита, его деформирования с проведением промежуточных термообработок, разрезки сформированного прутка на отдельные элементы, затем дальнейшее формирование композита требуемое число раз и осуществление окончательной термообработки с целью образования соединения Nb3Sn, между матричным материалом, содержащим ниобиевые жилы, и бронзовым чехлом помещают барьер, который изготавливают из легко деформирующегося при механической обработки материала, не образующего препятствующих деформационному переделу соединений с материалом матрицы и чехла. При этом используют материал, для которого коэффициент диффузии олова из чехла и матричного материала в материал барьера в процессе всех применяемых при изготовлении проводника температурных воздействий больше, чем коэффициент взаимной диффузии олова между чехлом и матричным материалом. Барьер выполняют в виде по крайней мере одной свернутой в трубу пластины и размещают в кольцевой полости, которую предусматривают между чехлом и матричным материалом.This goal is achieved by the fact that in the known method of manufacturing a composite multicore superconductor based on the Nb 3 Sn compound, which includes the steps of assembling the composite, deforming it with intermediate heat treatments, cutting the formed rod into individual elements, then further forming the composite the required number of times and finalizing heat treatment to form a compound Nb 3 Sn, between the matrix material containing niobium core and sheath are placed bronze Barrier , Which is made of easily deformable when machining material, not forming a deformation preventing redistribution of compounds with the matrix material and the cover. In this case, a material is used for which the diffusion coefficient of tin from the cover and the matrix material into the barrier material during all the temperature effects used in the manufacture of the conductor is greater than the coefficient of tin mutual diffusion between the cover and the matrix material. The barrier is made in the form of at least one plate rolled into a pipe and placed in an annular cavity, which is provided between the cover and the matrix material.

Другое отличие состоит в том, что барьер изготавливают с разрывами сплошности, равномерно перфорированным, например отверстиями, или сетчатым. Another difference is that the barrier is made with discontinuities, uniformly perforated, such as holes, or mesh.

Существенное отличие от прототипа заключается в том, что в результате предполагаемой операции введения барьера образуются зоны диффузионной сварки между чехлом и матричным материалом, проходящие по объему барьера и по всей длине композита. Указанное отличие обусловлено диффузионным взаимодействием между компонентам барьера, чехла и матричного материала, которое протекает достаточно эффективно при тепловых воздействиях во время выдавливания и промежуточных термообработок, необходимых для снятия напряжений, возникающих при деформации. A significant difference from the prototype lies in the fact that as a result of the proposed operation of introducing the barrier, diffusion welding zones are formed between the cover and the matrix material, passing through the volume of the barrier and along the entire length of the composite. This difference is due to the diffusion interaction between the components of the barrier, the sheath, and the matrix material, which proceeds quite effectively under thermal stresses during extrusion and intermediate heat treatments necessary to relieve stresses arising from deformation.

В качестве материала барьера, удовлетворяющего всем предъявленным требованиям, можно использовать ряд металлов и сплавов: медь, латунь, железо. Однако нет веских доказательств того, что есть металлы или сплавы, которые были бы лучше, чем медь, пригодны для этой цели. As a barrier material, satisfying all the requirements, it is possible to use a number of metals and alloys: copper, brass, iron. However, there is no strong evidence that there are metals or alloys that are better than copper, suitable for this purpose.

Важно также то, что в результате технологических переделов на конечном размере провода медный барьер полностью сольется с чехлом и матрицей, будучи насыщен диффундирующим из них в медь оловом, что обеспечит быструю доставку олова в процессе окончательной диффузионной термообработки из периферийных областей проводника (т.е. чехла) во внутренние (т.е. в матрицу), где размещены ниобиевые жилы. It is also important that, as a result of technological conversions on the final wire size, the copper barrier will completely merge with the sheath and matrix, being saturated with tin diffusing from them into copper, which will ensure the fast delivery of tin during the final diffusion heat treatment from the peripheral regions of the conductor (i.e. case) into the internal (i.e., into the matrix) where niobium veins are located.

При расчете диффузионного проникновения олова из бронзовых Cu-13 мас. олова чехла и матричного материала в медный барьер до концентрации олова в барьере, равной среднему арифметическому значению между начальной и конечной концентрациями олова в чехле и матрице можно применять соотношение

Figure 00000002

где X расстояние от исходной границы между чехлом (или матричным материалом) и медным барьером, принимаемое равным половине достаточной толщины медного барьера;
τ суммарная длительность равнозначных температурных воздействий;
D коэффициент диффузии олова из бронзы Cu 13 мас. Sn в медь; (см. книгу Л. С. Даркен и Р. В. Гурри "Физическая химия металлов". М. "Металлургия, 1960).When calculating the diffusion penetration of tin from bronze Cu-13 wt. the tin case and the matrix material into the copper barrier to the tin concentration in the barrier equal to the arithmetic mean value between the initial and final tin concentrations in the case and the matrix, you can apply the ratio
Figure 00000002

where X is the distance from the initial boundary between the cover (or matrix material) and the copper barrier, taken equal to half the sufficient thickness of the copper barrier;
τ total duration of equivalent temperature effects;
D diffusion coefficient of tin from bronze Cu 13 wt. Sn in copper; (see the book by L. S. Darken and R. V. Gurri "Physical chemistry of metals." M. "Metallurgy, 1960).

Подставляя в формулу значения DSn-Cu 6,5• 10-12см2/с для температуры выдавливания 600-650oC и DSn-Cu 1,5•120-12 см2/с для температуры промежуточной термообработки 500-550oC и суммарное значение t1 = 3600 с для операции выдавливания, τ2 = 36000 с для промежуточных термообработок, получаем, что при переделе исходной заготовки диаметром dнаружн 93,5 мм в провод dпр 3 мм достаточно заложить в заготовку медный барьер толщиной 20 мкм. (Встречаются сборки, в которых с целью экономии более дорогостоящей бронзы Cu 13 мас. Sn чехол выполняют из бронзы Cu (7-10) мас. Sn. При этом в вышеприведенных расчетах надо использовать другое численное значение коэффициента диффузии DSn-Cu, однако порядок всех параметров при этом не изменится).Substituting in the formula the values of D Sn-Cu 6.5 • 10 -12 cm 2 / s for extrusion temperatures of 600-650 o C and D Sn-Cu 1.5 • 120 -12 cm 2 / s for the temperature of intermediate heat treatment 500-550 o C and the total value of t 1 = 3600 s for the extrusion operation, τ 2 = 36000 s for intermediate heat treatments, we find that when redistributing the initial billet with a diameter of d outer 93.5 mm in a wire d pr 3 mm, it is enough to lay a copper barrier with a thickness of 20 microns. (There are assemblies in which, in order to save the more expensive bronze Cu 13 wt. Sn, the cover is made of bronze Cu (7-10) wt. Sn. In this case, in the above calculations, a different numerical value of the diffusion coefficient D Sn-Cu should be used, however, the order all parameters will not change).

Исходя из практики сборки композитных заготовок, можно сказать, что технологичнее изготовлять и устанавливать в заготовке барьер большей, чем указанная толщина. Based on the practice of assembling composite billets, we can say that it is more technologically advanced to manufacture and install a barrier in the workpiece greater than the specified thickness.

В тех случаях, когда резервы олова в проводе ограничены или отсутствуют (как правило, это все стабилизированные проводники) целесообразно ради ускорения доставки олова к ниобиевым жилам использовать перфорированный медный барьер в виде сетки или пластины с отверстиями. При таком подходе необходимо предварительно обрабатывать медные заготовки. Однако в результате ускорения доставки олова из чехла через перфорированный барьер во внутренние области проводника (этот параметр контролируется режимом диффузионной термообработки сверхпроводника) удается сформировать наиболее благоприятную для конкретного рабочего диапазона магнитных полей по морфологии и приближенности к стехиометрическому составу зеренную структуру сверхпроводящего соединения Nb3Sn, т.е. обеспечить максимальную токонесущую способность используемого сверхпроводника.In cases where the tin reserves in the wire are limited or absent (as a rule, these are all stabilized conductors) it is advisable to use a perforated copper barrier in the form of a mesh or a plate with holes in order to accelerate the delivery of tin to niobium veins. With this approach, it is necessary to pre-process copper billets. However, as a result of accelerating the delivery of tin from the case through the perforated barrier to the inner regions of the conductor (this parameter is controlled by the diffusion heat treatment of the superconductor), it is possible to form the grain structure of the Nb 3 Sn superconducting compound most favorable for a specific working range of magnetic fields in morphology and proximity to the stoichiometric composition, t .e. to provide the maximum current carrying capacity of the superconductor used.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа и таким образом соответствует критерию изобретения "новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method is different from the prototype and thus meets the criteria of the invention of "novelty."

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены, т. е. заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". In the study of other well-known technical solutions in this technical field, signs that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified, that is, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

Примеры конкретного выполнения. Examples of specific performance.

Пример 1. Композитный нестабилизированный многожильный сверхпроводник 1, содержащий 14641 жилу 2 в бронзовой Cu 13мас. Sn матрице 3 получали по "бронзовой" технологии, проводя первоначально сборку ниобиевого стержня dисх. 44-0,1 мм, в матричном бронзовом чехле dнаруж. 93,5-0,3 мм, и dвнутр. 44,6+0,2 мм.Example 1. Composite unstabilized multicore superconductor 1, containing 14641 core 2 in bronze Cu 13mas. Sn matrix 3 was obtained by the "bronze" technology, initially assembling the niobium rod d ref. 44 -0.1 mm, in a matrix bronze case d ext. 93.5 -0.3 mm, and d int. 44.6 +0.2 mm.

Полученная заготовка затем подвергалась деформированию методами горячего прессования и холодного волочения с проведением промежуточных отжигов и профилированию на шестигранник с размером под ключ S 6,3 мм. После разрезки на мерные части при дальнейшей сборке шестигранные композитные ниобий бронзовые прутки с размерами S 6,3 мм в количестве 121 штук размещали в матричном бронзовом чехле с наружным диаметром 93,5-0,3 мм, внутренним диаметром 44,6+0,2 мм, а в образующуюся между чехлом и матричным материалом (представленным 121-им композитным прутком) кольцевую полость помещали барьерный элемент 4, выполненный в виде свернутой в трубу внахлест пластины из меди. Исходя из минимального расчетного значения толщины медной пластины (см. выше, 20 мкм) и технологичности сборки исходную толщину барьера выбрали равной 0,3 мм. Затем проводили дальнейшее формирование композитного прутка, деформируя его методами горячего прессования и холодного волочения с проведением промежуточных отжигов и профилируя на шестигранник S 6,3 мм-5. После чего, разрезав пруток на мерные части, выполняли окончательную 14641-жильную (121 х 121) сборку 1 так же, как и при формировании 121-жильной заготовки (фиг. 2): 6 чехол. Готовый проводник dпр 1,0 мм подвергался окончательной термообработке по режиму 700oC 72 ч.The obtained preform was then subjected to deformation by hot pressing and cold drawing with intermediate annealing and profiling onto a hexagon with a key size S 6.3 mm. After cutting into measuring parts during further assembly, hexagonal composite niobium bronze rods with sizes S 6.3 mm in an amount of 121 pieces were placed in a matrix bronze case with an outer diameter of 93.5 -0.3 mm, an inner diameter of 44.6 +0.2 mm, and in the ring cavity formed between the cover and the matrix material (represented by the 121st composite rod), the barrier element 4 was made in the form of a copper plate rolled into an overlap tube. Based on the minimum calculated value of the thickness of the copper plate (see above, 20 μm) and the manufacturability of the assembly, the initial barrier thickness was chosen equal to 0.3 mm. Then, the composite rod was further formed, deforming it by hot pressing and cold drawing with intermediate annealing and profiling onto hexagon S 6.3 mm-5. Then, cutting the bar into measuring parts, the final 14641-core (121 x 121) assembly 1 was performed in the same way as when forming the 121-core blank (Fig. 2): 6 case. The finished conductor d pr 1.0 mm was subjected to final heat treatment according to the regime of 700 o C 72 hours

Пример 2. Композитный стабилизированный многожильный сверхпроводник, содержащий 14641 жилу в бронзовой Cu 13 мас. Sn матрице получали по бронзовой технологии, как описано в примере 1, но за тем исключением, что в кольцевую полость между чехлом и матричным материалом, содержащим 121 ниобиевую жилу помещали барьерный элемент, представляющий собой свернутую в трубу внахлест пластину из меди толщиной 0,3 мм, в которой было проделано 105 отверстий диаметром 5 мм с расстоянием между ними и между рядами отверстий десять мм (указанные значения выбраны экспериментально). Кроме того, проводя окончательную сборку, медный барьер не устанавливали, т.к. между матричным материалом, содержащим 14641 жилу и чехлом, выполненным из меди, взятой в качестве стабилизатора, размещали барьер из ниобия для предотвращения отравления стабилизирующей меди оловом в процессе диффузионной термообработки. Example 2. Composite stabilized multicore superconductor containing 14641 wires in bronze Cu 13 wt. The Sn matrix was obtained by bronze technology, as described in Example 1, but with the exception that a barrier element was made in the annular cavity between the cover and the matrix material containing 121 niobium core, which was a 0.3 mm thick copper plate rolled into an overlap pipe in which 105 holes with a diameter of 5 mm were made with a distance between them and between the rows of holes of ten mm (these values were chosen experimentally). In addition, during the final assembly, a copper barrier was not installed, because a niobium barrier was placed between the matrix material containing 14641 wires and a cover made of copper taken as a stabilizer to prevent poisoning of the stabilizing copper with tin during diffusion heat treatment.

Использование предлагаемого способа получения многожильного сверхпроводящего провода позволяет полностью устранить брак продукции, вызываемый плохим сцеплением бронзового матричного материала и бронзового чехла. Тем самым достигается увеличение выхода годного, повышается единичная длина готового провода. Using the proposed method for producing a multicore superconducting wire allows to completely eliminate the marriage of products caused by poor adhesion of the bronze matrix material and the bronze case. Thus, an increase in the yield is achieved, the unit length of the finished wire increases.

Для получения сравнительных данных по сцеплению оболочки (чехла) композитного ниобий-бронзового прутка с матричным материалом, содержащим 121 или 14641 ниобиевую жилу проводились лабораторные испытания на срез с использованием гидравлического пресса усилием 10 т двух серий образцов диаметром dобр. 22 мм и длиной 40 мм. В одной из серий во всех образцах был размещен медный сплошной барьер между матричным материалом и бронзовой оболочкой (чехлом). Каждая серия состояла из трех образцов, содержащих 121 жилу в бронзовой матрице, и трех образцов, содержащих 14641 жилу. Для проведения испытаний в верхней части всех образцов делали проточку диаметром 0,9•d0 мм, где d0 диаметр зоны прутка, занимаемой жилами, глубиной 1,5 мм, а снизу стачивали оболочку на высоту 2 мм. За величину среза принимали усилие, показываемое в момент начала продавливания зоны прутка, занимаемой жилами. Для всех образцов, содержащих медный барьер, усилие выдавливания на 15 20% выше, чем для образцов без барьера. Таким образом показано, что в образцах с медным барьером сцепление матричного материала, содержащего ниобиевые жилы с оболочкой (чехлом) лучше по сравнению с образцами без такого барьера.To obtain comparative data on the adhesion of the sheath (cover) of a composite niobium-bronze rod to a matrix material containing 121 or 14641 niobium veins, shear tests were carried out using a hydraulic press with a force of 10 tons of two series of samples with a diameter of d arr. 22 mm and a length of 40 mm. In one of the series, a copper continuous barrier was placed in all samples between the matrix material and the bronze shell (case). Each series consisted of three samples containing 121 veins in a bronze matrix, and three samples containing 14,641 veins. To carry out the tests, a groove was made in the upper part of all samples with a diameter of 0.9 • d 0 mm, where d 0 was the diameter of the bar zone occupied by the cores with a depth of 1.5 mm, and the casing was ground from the bottom to a height of 2 mm. The shear value was taken to be the force shown at the time of the beginning of the forcing of the bar zone occupied by the veins. For all samples containing a copper barrier, the extrusion force is 15–20% higher than for samples without a barrier. Thus, it was shown that in samples with a copper barrier, the adhesion of a matrix material containing niobium veins with a sheath (case) is better compared to samples without such a barrier.

Claims (2)

1. Способ получения многожильного сверхпроводящего провода на основе соединения Nb3Sn, при котором формируют композит путем размещения ниобиевого стержня в чехле из матричного материала, представляющего собой сплав меди с оловом, деформируют полученную заготовку до необходимого поперечного размера с проведением промежуточных термообработок, разрезают сформированный пруток на отдельные элементы и производят дальнейшее формирование композита требуемое число раз путем размещения композитных ниобий-бронзовых элементов в чехле из матричного материала, деформируют заготовки с проведением промежуточных отжигов до необходимого размера и осуществляют окончательную термообработку до образования соединения Nb3Sn, отличающийся тем, что, с целью улучшения сцепления чехла с матричным материалом, содержащим ниобиевые жилы, увеличения выхода годного и единичной длины провода, в кольцевой полости между бронзовым матричным материалом и бронзовым чехлом размещают барьер из меди, выполненный в виде по крайней мере одной свернутой в трубу пластины.1. A method of producing a multicore superconducting wire based on an Nb 3 Sn compound, in which a composite is formed by placing a niobium rod in a case made of a matrix material, which is an alloy of copper with tin, the resulting workpiece is deformed to the required transverse size with intermediate heat treatments, the formed bar is cut into individual elements and produce further composite formation the required number of times by placing composite niobium-bronze elements in a matrix case material, deform the preforms with intermediate annealing to the required size and carry out the final heat treatment to form the Nb 3 Sn compound, characterized in that, in order to improve the adhesion of the cover to the matrix material containing niobium veins, increase the yield and single length of the wire, an annular cavity between the bronze matrix material and the bronze case is placed a copper barrier made in the form of at least one plate rolled into a pipe. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что барьер выполняют с равномерно перфорированными отверстиями. 2. The method according to p. 1, characterized in that the barrier is performed with uniformly perforated holes.
SU904527523A 1990-01-09 1990-01-09 METHOD OF PRODUCTION OF MULTIWIRE SUPERCONDUCTOR BASED ON COMPOUND nb*003SN RU2088992C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904527523A RU2088992C1 (en) 1990-01-09 1990-01-09 METHOD OF PRODUCTION OF MULTIWIRE SUPERCONDUCTOR BASED ON COMPOUND nb*003SN

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904527523A RU2088992C1 (en) 1990-01-09 1990-01-09 METHOD OF PRODUCTION OF MULTIWIRE SUPERCONDUCTOR BASED ON COMPOUND nb*003SN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2088992C1 true RU2088992C1 (en) 1997-08-27

Family

ID=21406884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904527523A RU2088992C1 (en) 1990-01-09 1990-01-09 METHOD OF PRODUCTION OF MULTIWIRE SUPERCONDUCTOR BASED ON COMPOUND nb*003SN

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2088992C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТИ, 10.13.82. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4065326A (en) Electrical conductors of aluminum-based alloys and process for the manufacture thereof
US4109374A (en) Superconductor composite and method of making the same
CN1249263C (en) Constrained filament niobium-based superconductor composite and process of fabrication
US4043028A (en) Method of fabricating composite superconductors
DE2412573B2 (en) METHOD OF MANUFACTURING A DIVIDED SUPRALCONDUCTIVE WIRE
CA1043994A (en) Selective diffusion barriers for superconductors
ATE43458T1 (en) METHOD OF MAKING A SUPERCONDUCTOR FULLY SOLDERED TO THE STABILIZING SHELL AND CONDUCTORS MADE BY THIS METHOD.
US4224735A (en) Method of production multifilamentary intermetallic superconductors
RU2088992C1 (en) METHOD OF PRODUCTION OF MULTIWIRE SUPERCONDUCTOR BASED ON COMPOUND nb*003SN
CN1486514A (en) Constrained filament niobium-based superconductor composite and process of fabrication
US4084989A (en) Method for producing a stabilized electrical superconductor
US4532703A (en) Method of preparing composite superconducting wire
EP0361268B1 (en) Method of manufacturing hard-to-work alloy articles
EP1638152B1 (en) Method for producing a superconductive element
RU2076363C1 (en) Method for manufacturing of multiple-conductor superconducting wire using nb*003sn compound
DE2835974A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING A MULTI-WIRE INTERMETALLIC SUPRAL CONDUCTOR
RU2101792C1 (en) Process of manufacture of ribbon superconductive cable
JPS62259612A (en) Production of stainless steel fiber
RU2547814C1 (en) METHOD OF OBTAINING OF Nb3Sn SUPERCONDUCTOR USING INTERNAL TIN SOURCE METHOD
DE602004010118T2 (en) Method for producing a superconducting element
RU2088993C1 (en) Method of production of multiple-fiber alloyed super- conductor based on intermetallic compound nb*003sn
JPH036307A (en) Manufacture of difficult-to-working metal bar or wire rod
RU2061974C1 (en) Process of manufacture of composite stabilized superconductor based on compound a-15
JPS61284556A (en) Production of compound superconductive wire
JP2993986B2 (en) Manufacturing method of aluminum stabilized superconducting wire