一种改善强立方织构镍钨合金复合基带表面质量的方法

摘要

本发明公开了一种改善强立方织构镍钨合金复合基带表面质量的方法。本发明对热轧后的Ni‑5at.%W合金复合板坯进行总变形量为80%~90%的开坯冷轧；采用喷砂过的工作辊对Ni‑5at.%W合金复合基带进行冷轧，消除热轧坯料中的表面缺陷；然后更换光亮的工作辊再对Ni‑5at.%W合金复合基带进行精轧至厚度为80μm~95μm；最后采用再结晶退火得到高表面质量的强立方织构Ni‑5at.%W合金复合基带。本发明制得的Ni‑5at.%W合金复合基带性能较好，可用于制备高性能的涂层超导带材。

权利要求

1.一种改善强立方织构镍钨合金复合基带表面质量的方法，其特征在于具体步骤为：步骤S100：对热轧后的Ni-5at.%W合金复合板坯进行开坯冷轧步骤S101：将热轧后去掉表面氧化皮的Ni-5at.%W合金复合板坯采用四辊轧机进行开坯冷轧，道次变形量为15% 20%，总变形量为80% 90%，轧制速度控制在30 60m/min；

~ ~ ~

步骤S200：采用二十辊轧机对步骤S101制得的开坯后的Ni-5at.%W合金复合基带进行精轧步骤S201：将二十辊轧机辊身采用棕刚玉砂进行喷砂处理，砂料的粒度为70 140目；

~

步骤S202：利用步骤S201处理过的二十辊轧机对步骤S101制得的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，道次变形量为15% 20%，轧制4 7道次；

~ ~

步骤S203：将二十辊轧机的工作辊换成均方根粗糙度Rms＜5nm的工作辊，对步骤S202制得的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，轧至厚度80 95μm，其中道次变形量为15% 20%；

~ ~

步骤S300：对步骤S203得到的Ni-5at.%W合金冷轧基带进行再结晶热处理步骤S301：将步骤S203得到的Ni-5at.%W合金冷轧基带进行再结晶热处理，加热温度为

1000℃，走带速度为3m/min，保护气氛为氮气和氢气的混合气体，其中氢气的体积分数为

10%。

说明书

一种改善强立方织构镍钨合金复合基带表面质量的方法

技术领域

[0001] 本发明属于产业化高温涂层导体用织构金属基带技术领域，具体涉及一种改善强立方织构镍钨合金复合基带表面质量的方法。

背景技术

[0002] 第二代钇系高温涂层超导带材由于比第一代铋系超导材料具有更优越的性能，因而有望在超导变压器、超导电机和超导限流器等领域实现规模化应用。以YBCO为代表的第二代高温超导材料由于晶粒间弱连接的效应，以及YBCO的陶瓷结构导致的脆性，通常采用薄膜外延生长技术来获得高性能的高温涂层超导带材。而压延辅助双轴织构技术即RABiTS技术是钇系高温涂层导体的重要研究方向，RABiTS技术是在具有双轴取向的基底模板材料上生长薄膜层，使YBCO薄膜能够外延模板的取向，从而获得高的临界电流密度。对于采用RABiTS路线制备的YBCO涂层导体用的织构基带而言，不仅需要有高的织构度，良好的表面质量也是获得高性能高温超导带材的关键之一。公开号为CN102140670A的专利公开了一种涂层导体用合金基带的连续电解抛光装置及方法，采用了多种强酸作为百米长基带电解抛光液的成分，在工业化生产中其制造成本较高并且会对环境造成严重的污染，不是改善基带表面质量的理想方法。因此，采用廉价、环保、高效的工艺技术来改善织构金属基带的表面质量能为产业化生产第二代涂层超导体用高性能织构金属基带奠定良好的实践基础。

发明内容

[0003] 本发明解决的技术问题是提供了一种成本低廉且环境友好的改善强立方织构镍钨合金复合基带表面质量的方法。

[0004] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种改善强立方织构镍钨合金复合基带表面质量的方法，其特征在于具体步骤为：

[0005] 步骤S100：对热轧后的Ni-5at.%W合金复合板坯进行开坯冷轧

[0006] 步骤S101：将热轧后去掉表面氧化皮的Ni-5at.%W合金复合板坯采用四辊轧机进行开坯冷轧，道次变形量为15% 20%，总变形量为80% 90%，轧制速度控制在30 60m/min；~ ~ ~

[0007] 步骤S200：采用二十辊轧机对步骤S101制得的开坯后的Ni-5at.%W合金复合基带进行精轧

[0008] 步骤S201：将二十辊轧机辊身采用棕刚玉砂进行喷砂处理，砂料的粒度为70 140~目；

[0009] 步骤S202：利用步骤S201处理过的二十辊轧机对步骤S101制得的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，道次变形量为15% 20%，轧制4 7道次；~ ~

[0010] 步骤S203：将二十辊轧机的工作辊换成均方根粗糙度Rms＜5nm的工作辊，对步骤S202制得的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，轧至厚度80 95μm，其中道次变形量为15%~ ~20%；

[0011] 步骤S300：对步骤S203得到的Ni-5at.%W合金冷轧基带进行再结晶热处理[0012] 步骤S301：将步骤S203得到的Ni-5at.%W合金冷轧基带进行再结晶热处理，加热温度为1000℃，走带速度为3m/min，保护气氛为氮气和氢气的混合气体，其中氢气的体积分数为10%。

[0013] 由于热轧后的合金在卷曲过程中容易造成大量的划伤、勒伤、异物压入等缺陷，在后续开坯及精轧过程中很难去除这些表面缺陷，进而造成成品基带表面质量较差，严重影响后续制备高性能的过渡层及超导层。本发明在精轧的初期将工作辊喷砂处理，在轧制过程中增加轧辊与基带表面的摩擦力并控制喷砂工作辊和光亮工作辊的变形量，可以使基带的表面缺陷在轧制过程中消除，避免了后续采用电解抛光技术来改善基带的表面质量，节省了制造成本，并避免了电解抛光带来的环境污染问题。由于氮气制备简单，价格较便宜，采用氮气和氢气的混合气体，控制氢气的体积比，利用氢气的还原性使得基带在再结晶热处理过程中保持光亮，同时还节省了成本。

附图说明

[0014] 图1是本发明实施例1制得的Ni-5at.%W合金复合基带表面的（001）面极图；

[0015] 图2是本发明实施例2制得的Ni-5at.%W合金复合基带表面的（001）面极图。

具体实施方式

[0016] 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。

[0017] 实施例1

[0018] 步骤S100：对热轧后的Ni-5at.%W合金复合板坯进行开坯冷轧

[0019] 步骤S101：将热轧后去掉表面氧化皮的Ni-5at.%W合金复合板坯采用四辊轧机进行开坯冷轧，道次变形量为15%，总变形量为90%，轧制速度控制在30m/min；

[0020] 步骤S200：采用二十辊轧机对步骤S101制备的开坯后的Ni-5at.%W合金复合基带进行精轧

[0021] 步骤S201：将二十辊轧机辊身采用棕刚玉砂进行喷砂处理，将工作辊采用棕刚玉砂进行喷砂处理，砂料的粒度为140目；

[0022] 步骤S202：利用步骤S201处理过的二十辊轧机对步骤S101制得的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，道次变形量为15%，轧制7道次；

[0023] 步骤S203：将二十辊轧机的工作辊更换成均方根粗糙度Rms＜5nm的工作辊，对步骤S202制得的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，冷轧至厚度80μm，其中道次变形量为15%；

[0024] 步骤S300：对步骤S203得到的Ni-5at.%W合金冷轧基带进行再结晶热处理[0025] 步骤S301：将步骤S203得到Ni-5at.%W合金冷轧基带进行连续再结晶热处理，加热温度为1000℃，走带速度为3m/min，保护气氛为氮气和氢气的混合气体，其中氢气的体积分数为10%，最终得到表面光亮的强立方织构Ni-5at.%W合金复合基带。该强立方织构Ni-5at.%W合金复合基带表面的（001）面极图如图1所示，由图可知制得的强立方织构Ni-5at.%W合金复合基带表面的均方根粗糙度Rms为7nm。

[0026] 实施例2

[0027] 步骤S100：对热轧后的Ni-5at.%W合金复合板坯进行开坯冷轧

[0028] 步骤S101：将热轧后去掉表面氧化皮的Ni-5at.%W合金复合板坯采用四辊轧机进行开坯冷轧，道次变形量为20%，总变形量为80%，轧制速度控制在60m/min；

[0029] 步骤S200：采用二十辊轧机对步骤S101制备的开坯后的Ni-5at.%W合金复合基带进行精轧

[0030] 步骤S201：将二十辊轧机辊身采用棕刚玉砂进行喷砂处理，将工作辊采用棕刚玉砂进行喷砂处理，砂料的粒度为70目；

[0031] 步骤S202：利用步骤S201处理过的二十辊轧机对步骤S101制备的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，道次变形量为20%，轧制4道次；

[0032] 步骤S203：将二十辊轧机的工作辊更换成均方根粗糙度Rms＜5nm的工作辊，对步骤S202制得的Ni-5at.%W合金复合基带进行冷轧，冷轧至厚度95μm，其中道次变形量为20%；

[0033] 步骤S300：对步骤S203得到的Ni-5at.%W合金冷轧基带进行再结晶热处理[0034] 步骤S301：将步骤S203得到Ni-5at.%W合金冷轧基带进行连续再结晶热处理，加热温度为1000℃，走带速度为3m/min，保护气氛为氮气和氢气的混合气体，其中氢气的体积分数为10%，最终得到表面光亮的强立方织构Ni-5at.%W合金复合基带，该强立方织构Ni-5at.%W合金复合基带表面的（001）面极图如图2所示，由图可知制得的Ni-5at.%W合金复合基带表面的均方根粗糙度Rms为7nm。

[0035] 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。