CN111074094B - 一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法 - Google Patents

一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111074094B
CN111074094B CN201911395232.0A CN201911395232A CN111074094B CN 111074094 B CN111074094 B CN 111074094B CN 201911395232 A CN201911395232 A CN 201911395232A CN 111074094 B CN111074094 B CN 111074094B
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
carrying
temperature
alloy strip
hot
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201911395232.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111074094A (zh
Inventor
张喜林
王永永
黎文峰
刘志勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Normal University
Original Assignee
Henan Normal University
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 Henan Normal University filed Critical Henan Normal University
Priority to CN201911395232.0A priority Critical patent/CN111074094B/zh
Publication of CN111074094A publication Critical patent/CN111074094A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111074094B publication Critical patent/CN111074094B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/06Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58Roll-force control; Roll-gap control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/002Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/02Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working in inert or controlled atmosphere or vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/005Copper or its alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法,以纯度均为99.99%的镍、铜和铁为原材料,按照镍的原子百分含量为47%、铁的原子百分含量为1.5%~2.8%、余量为铜的配比,通过非真空熔铸的方法获得铸坯,通过热轧控制变形量及终轧温度获得热轧板,然后采用冷轧、再结晶及低温退火,最终获得高强度立方织构铜基合金基带。本发明通过合金成分设计和特定的制备工艺,开发适合第二代涂层超导带材用的高性能金属基带。

Description

一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法,属于高温涂层超导带材用的织构金属基底材料制备技术领域。
背景技术
近年来,各个技术发达国家都将第二代涂层超导体的实用化研究作为21世纪超导材料研究和发展的热点,并取得了一系列突破性的进展。目前,在采用RABiTS技术路线来发展涂层超导带材的过程中,多种金属带材可用来作为涂层超导材料的韧性织构基带材料,其中,镍钨合金基带是研究最广泛的合金体系,但是高性能的镍钨合金的加工成本较高,限制了镍钨合金基带的进一步发展。研究表明,铜镍合金容易形成强立方织构,通过铜和镍的比例调整可以在液氮温区实现无铁磁性,但其力学性能较差,由于铜镍合金在原材料的成本上具有明显的优势,关于铜镍合金的研究仍然具有重要的工业价值,如何在铜基合金中获得高的力学性能是目前第二代涂层超导带材基带领域研发的热点也是难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法,通过合金成分设计和特定的制备工艺,开发适合第二代涂层超导带材用的高性能金属基带。
本发明所提供的一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法,其特征在于具体步骤为:
(1)合金成分及坯锭的制备:
以纯度为99.99%的镍、纯度为99.99%的铜和纯度为99.99%的铁为原材料,按照镍的原子百分含量为47%、铁的原子百分含量为1.5%~2.8%、余量为铜的配比,通过非真空熔铸的方法获得铸坯,其中铁作为原材料时在空气中加热到150℃再投入到熔化炉;
(2)铸坯的热轧
将步骤(1)得到的铸坯升温至1200℃~1260℃保温0.5小时后进行热轧,热轧共7道次,最终热轧至13mm厚,终轧温度控制在1050℃以上,热轧后淬火处理得到热轧合金带材;
(3)热轧合金带材的冷轧
将步骤(2)得到的热轧合金带材表层磨掉或铣掉氧化皮后进行冷轧变形,获得厚度为75~120μm的冷轧合金带材,每道次厚度压下量控制在20%~25%;
(4)冷轧合金带材的再结晶退火
将步骤(3)得到的冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火,具体工艺:1200℃保温5min~15min,升温方式:到温入炉,冷却方式:水淬;
(5)低温退火
将步骤(4)再结晶退火后的合金带材进行低温退火,具体工艺:以2℃/min ~10℃/min的升温速率升至400℃保温1~2小时,最后采用液氢冷却获得高强度立方织构铜基合金基带。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:本发明通过合金成分设计和特定的制备工艺,开发适合第二代涂层超导带材用的高性能金属基带。
附图说明
图1是实施例1所得铜基合金基带表面的{111}面极图。
图2是实施例2所得铜基合金基带表面晶粒与理想立方取向的偏差角分布。
具体实施方式
实施例1
以纯度为99.99%的镍、纯度为99.99%的铜和纯度为99.99%的铁为原材料,按照镍的原子百分含量为47%、铁的原子百分含量为2.8%、余量为铜的配比,通过非真空熔铸的方法获得铸坯,其中铁作为原材料时在空气中加热到150℃再投入到熔化炉;将上述铸坯升温至1260℃保温0.5小时后进行热轧,热轧共7道次,最终热轧至13mm厚,终轧温度控制在1050℃以上,热轧后淬火处理得到热轧合金带材;将上述热轧合金带材表层磨掉或铣掉氧化皮后进行冷轧变形,获得厚度为120μm的冷轧合金带材,每道次厚度压下量控制在25%;将上述冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火,具体工艺:1200℃保温5min,升温方式:到温入炉,冷却方式:水淬;将上述再结晶退火后的合金带材进行低温退火,具体工艺:以10℃/min的升温速率升至400℃保温2小时,最后采用液氢冷却获得高强度立方织构铜基合金基带,该铜基合金基带表面的{111}极图如图1所示。
实施例2
以纯度为99.99%的镍、纯度为99.99%的铜和纯度为99.99%的铁为原材料,按照镍的原子百分含量为47%、铁的原子百分含量为1.5%。余量为铜的配比,通过非真空熔铸的方法获得铸坯,其中铁作为原材料时在空气中加热到150℃再投入到熔化炉;将上述铸坯升温至1200℃保温0.5小时后进行热轧,热轧共7道次,最终热轧至13mm厚,终轧温度控制在1050℃以上,热轧后淬火处理得到热轧合金带材;将上述热轧合金带材表层磨掉或铣掉氧化皮后进行冷轧变形,获得厚度为75μm的冷轧合金带材,每道次厚度压下量控制在20%;将上述冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火,具体工艺:1200℃保温15min,升温方式:到温入炉,冷却方式:水淬;将上述再结晶退火后的合金带材进行低温退火,具体工艺:以10℃/min的升温速率升至400℃保温1小时,最后采用液氢冷却获得高强度立方织构铜基合金基带,该铜基合金基带表面晶粒与理想立方取向的偏差角分布如图2所示。

Claims (1)

1.一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法,其特征在于具体步骤为:
(1)合金成分及坯锭的制备:
以纯度为99.99%的镍、纯度为99.99%的铜和纯度为99.99%的铁为原材料,按照镍的原子百分含量为47%、铁的原子百分含量为1.5%~2.8%、余量为铜的配比,通过非真空熔铸的方法获得铸坯,其中铁作为原材料时在空气中加热到150℃再投入到熔化炉;
(2)铸坯的热轧
将步骤(1)得到的铸坯升温至1200℃~1260℃保温0.5小时后进行热轧,热轧共7道次,最终热轧至13mm厚,终轧温度控制在1050℃以上,热轧后淬火处理得到热轧合金带材;
(3)热轧合金 带材的冷轧
将步骤(2)得到的热轧合金带材表层磨掉或铣掉氧化皮后进行冷轧变形,获得厚度为75~120μm的冷轧合金带材,每道次厚度压下量控制在20%~25%;
(4)冷轧合金带材的再结晶退火
将步骤(3)得到的冷轧合金带材在保护气氛下进行再结晶退火,具体工艺:1200℃保温5min~15min,升温方式:到温入炉,冷却方式:水淬;
(5)低温退火
将步骤(4)再结晶退火后的合金带材进行低温退火,具体工艺:以2℃/min ~10℃/min的升温速率升至400℃保温1~2小时,最后采用液氢冷却获得高强度立方织构铜基合金基带。
CN201911395232.0A 2019-12-30 2019-12-30 一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法 Expired - Fee Related CN111074094B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911395232.0A CN111074094B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911395232.0A CN111074094B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111074094A CN111074094A (zh) 2020-04-28
CN111074094B true CN111074094B (zh) 2021-08-20

Family

ID=70319646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911395232.0A Expired - Fee Related CN111074094B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111074094B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111979502B (zh) * 2020-07-06 2021-09-10 河南师范大学 一种高强度织构金属基带的制备方法
CN114082958B (zh) * 2021-11-23 2024-04-19 无锡市东杨新材料股份有限公司 一种镍铜双金属复合带材的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4608025B1 (ja) * 2010-06-03 2011-01-05 三菱伸銅株式会社 放熱性及び樹脂密着性に優れた電子機器用銅合金条材
CN102430572A (zh) * 2011-11-23 2012-05-02 北京工业大学 一种无磁性强立方织构的Cu基合金基带的制备方法
CN104073704A (zh) * 2014-06-27 2014-10-01 中国铝业股份有限公司 一种Cu-Ni-Fe基合金惰性阳极材料及其热处理方法
RU2015147824A (ru) * 2015-11-06 2017-05-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) Способ изготовления биаксиально текстурированной подложки из тройного сплава на медно-никелевой основе
CN109930099A (zh) * 2019-01-31 2019-06-25 河南师范大学 一种高强度强立方织构Cu-Fe-Zr-P合金基带的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4608025B1 (ja) * 2010-06-03 2011-01-05 三菱伸銅株式会社 放熱性及び樹脂密着性に優れた電子機器用銅合金条材
CN102430572A (zh) * 2011-11-23 2012-05-02 北京工业大学 一种无磁性强立方织构的Cu基合金基带的制备方法
CN104073704A (zh) * 2014-06-27 2014-10-01 中国铝业股份有限公司 一种Cu-Ni-Fe基合金惰性阳极材料及其热处理方法
RU2015147824A (ru) * 2015-11-06 2017-05-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) Способ изготовления биаксиально текстурированной подложки из тройного сплава на медно-никелевой основе
CN109930099A (zh) * 2019-01-31 2019-06-25 河南师范大学 一种高强度强立方织构Cu-Fe-Zr-P合金基带的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Creation of a Sharp Cube Texture in Ribbon Substrates of Cu–40% Ni–M (M = Fe, Cr, V) Ternary Alloys for High-Temperature Second Generation Superconductors;Yu. V. Khlebnikova, et al.;《The Physics of Metals and Metallography》;20161113;第117卷(第11期);第1129页右栏倒数第1段,第1130页左栏第1~3段、右栏第1~3段,第1131页表2,第1133页左栏第2段 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111074094A (zh) 2020-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102500638B (zh) 一种高立方织构高钨含量Ni-W合金基带的制备方法
CN106399756B (zh) 一种高性能立方织构镍基合金基带的制备方法
CN111074094B (zh) 一种高强度立方织构铜基合金基带的制备方法
CN106825104B (zh) 一种强立方织构的高强度镍钨合金基带及其制备方法
CN103938031A (zh) 一种无磁性、高强度织构Ni-W合金基带的制备方法
CN107245647A (zh) 一种基于薄带连铸制备发达{100}面织构无取向硅钢薄带的方法
CN106381418A (zh) 一种强立方织构Ni‑10at.%W合金基带的制备方法
CN107267901B (zh) 一种高强度无铁磁性织构Ni-W合金基带的制备方法
CN110951995B (zh) 一种高强度镍基合金基带的制备方法
CN111004943A (zh) 一种高性能镍钒铜磷合金基带的制备方法
CN106077642B (zh) 一种纳米合金粉末制备涂层导体用高钨合金基带坯锭的方法
CN109930099B (zh) 一种高强度强立方织构Cu-Fe-Zr-P合金基带的制备方法
CN109338161B (zh) 一种立方织构镍合金基带及其制备方法
CN110983109B (zh) 一种立方织构的镍铬钒合金基带的制备方法
CN107267900A (zh) 一种高强度无铁磁性织构铜基合金基带的制备方法
CN106399757A (zh) 一种低居里温度、高强度、高立方织构镍基合金基带的制备方法
CN109735778A (zh) 一种高强度立方织构金属基带的制备方法
CN109355519A (zh) 一种提高无铁磁性立方织构铜基合金基带强度的制备方法
CN102154578A (zh) 一种无磁性织构NiV合金基带及其熔炼制备方法
CN106868344B (zh) 一种高性能立方织构Ni-12at.%W合金基带的制备方法
CN111112331B (zh) 一种高强度的织构复合基带的制备方法
CN111118347B (zh) 一种高强度Ni基复合基带的制备方法
CN108385135B (zh) 一种电化学沉积制备涂层导体用高钨合金基带坯锭的方法
CN111363951B (zh) 一种立方织构Ni-W-Al合金基带的制备方法
CN111180134A (zh) 一种强立方织构金属复合带材的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210820

Termination date: 20211230

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee