CN111172483B - 一种高W含量的Ni-W合金基带的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高W含量的Ni‑W合金基带的制备方法，采用连续铸造技术获得合金铸锭，其成分为10~12at.%W，其余为Ni，浇铸温度为1300~1320℃，一次冷却水的温度为20~23℃，二次冷却水的流量为30~33ml/min，拉坯速度为50~53mm/min，合金铸锭的厚度为150mm；对合金铸锭进行热轧至12~15mm厚，其中热轧工艺为1180~1220℃保温50分钟，轧制道次为6道次，热轧速度为100~200m/min；将热轧板表面打磨去氧化皮后进行冷轧，冷轧变形量为95%~99%，道次变形量在8%~12%，冷轧速度为300~400m/min；将冷轧合金带材进行再结晶退火，工艺为随炉升温的方式加热至1230℃保温1~2小时，然后随炉冷却至室温，最终获得强立方织构的Ni‑W合金基带。本发明能够在高W含量的Ni‑W合金基带中获得强立方织构。
Description
技术领域
本发明属于高温涂层超导体带材强化织构金属基带技术领域，具体涉及一种高W含量的Ni-W合金基带的制备方法。
背景技术
高温超导带材具有特殊的物理性能，使其在强电和弱电领域均有广泛的应用价值，对于第二代涂层超导带材而言，RABiTS技术是制备涂层超导带材的主要方法之一，主要方法为：在韧性的双轴织构的金属基带上外延生长过渡层及超导层，作为涂层超导带材用的金属基带需要有强立方织构、高强度及无铁磁性。目前，商业化的Ni-5at.%W合金基带容易获得强立方织构，但是其室温下的屈服强度还有待于进一步提高，且在液氮温区具有铁磁性，仍然不能满足高性能超导带材的要求，限制了涂层超导带材的进一步应用。W原子含量的增加可以改善其屈服强度，并且可以降低磁性能，但是通过传统的方法难以形成强立方织构，需要采用温轧或多次冷轧间的回复热处理来提高立方织构的含量，如何简化工艺来改善高W含量的Ni-W合金基带中立方织构的强度，具有重要的研究价值和工业意义。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种高W含量的Ni-W合金基带的制备方法，该方法能够在高W含量的Ni-W合金基带中获得强立方织构。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种高W含量的Ni-W合金基带的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）连铸合金铸锭的制备
采用连续铸造技术获得合金铸锭，其成分为10~12at.%W，其余为Ni，浇铸温度为1300~1320℃，一次冷却水的温度为20~23℃，二次冷却水的流量为30~33mL/min，拉坯速度为50~53mm/min，合金铸锭的厚度为150mm；
（2）连铸合金铸锭的热轧
对步骤S1得到的合金铸锭进行热轧至12~15mm厚，其中热轧工艺为1180~1220℃保温50分钟，轧制道次为6道次，热轧速度为100~200m/min；
（3）热轧板的冷轧
将步骤S2得到的热轧板表面打磨去氧化皮后进行冷轧，冷轧变形量为95%~99%，道次变形量为8%~12%，冷轧速度为300~400m/min；
（4）合金带材的再结晶
将步骤S3得到的冷轧合金带材进行再结晶退火，工艺为随炉升温的方式加热至1230℃保温1~2小时，再随炉冷却至室温，最终获得强立方织构Ni-W合金基带。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明采用连续铸造的方法制备合金铸锭，通过连铸工艺的控制可以获得规则柱状晶组织，而柱状晶组织主要为立方取向，在后续的快速变形和再结晶退火过程中初始柱状晶中的立方取向遗传到最终的基带中形成强立方织构，该方法适合工业化生产。
附图说明
图1是实施例1制得的强立方织构的Ni-W合金基带表面的{111}面极图；
图2是实施例2制得的强立方织构的Ni-W合金基带表面的{001}面极图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
采用连续铸造技术获得合金铸锭，其成分为10at.%W，其余为Ni，浇铸温度为1320℃，一次冷却水的温度为20~23℃，二次冷却水的流量为30mL/min，拉坯速度为53mm/min，合金铸锭的厚度为150mm；对上述连铸合金铸锭进行热轧至12mm厚，其中热轧工艺为1180℃保温50分钟，轧制道次为6道次，热轧速度为100m/min；将上述热轧板表面打磨去氧化皮后进行冷轧，冷轧变形量为95%，道次变形量为8%，冷轧速度为300m/min；将上述冷轧合金带材进行再结晶退火，工艺为随炉升温的方式加热至1230℃保温1小时，然后随炉冷却至室温，最终获得强立方织构的Ni-W合金基带。该强立方织构的Ni-W合金基带表面的{111}面极图如图1所示；该Ni-W合金基带在室温下的屈服强度为730MPa，明显高于Ni-5at.%W合金基带的屈服强度。
实施例2
采用连续铸造技术获得合金铸锭，其成分为12at.%W，其余为Ni，浇铸温度为1320℃，一次冷却水的温度为20~23℃，二次冷却水的流量为33mL/min，拉坯速度为50mm/min，合金铸锭的厚度为150mm；对上述连铸合金铸锭进行热轧至15mm厚，其中热轧工艺为1220℃保温50分钟，轧制道次为6道次，热轧速度为100m/min；将上述热轧板表面打磨去氧化皮后进行冷轧，冷轧变形量为99%，道次变形量为12%，冷轧速度为400m/min；将上述冷轧合金带材进行再结晶退火，工艺为随炉升温的方式加热至1230℃保温2小时，然后随炉冷却至室温，最终获得强立方织构的Ni-W合金基带。该强立方织构的Ni-W合金基带表面的{001}面极图如图2所示；该Ni-W合金基带在室温下的屈服强度为850MPa，明显高于Ni-5at.%W合金基带的屈服强度。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (1)
1.一种高W含量的Ni-W合金基带的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）连铸合金铸锭的制备
采用连续铸造技术获得合金铸锭，其成分为10~12at.%W，其余为Ni，浇铸温度为1300~1320℃，一次冷却水的温度为20~23℃，二次冷却水的流量为30~33mL/min，拉坯速度为50~53mm/min，合金铸锭的厚度为150mm；
（2）连铸合金铸锭的热轧
对步骤（1）得到的合金铸锭进行热轧至12~15mm厚，其中热轧工艺为1180~1220℃保温50分钟，轧制道次为6道次，热轧速度为100~200m/min；
（3）热轧板的冷轧
将步骤（2）得到的热轧板表面打磨去氧化皮后进行冷轧，冷轧变形量为95%~99%，道次变形量为8%~12%，冷轧速度为300~400m/min；
（4）合金带材的再结晶
将步骤（3）得到的冷轧合金带材进行再结晶退火，工艺为随炉升温的方式加热至1230℃保温1~2小时，再随炉冷却至室温，最终获得强立方织构Ni-W合金基带。
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