[发明专利]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

说明书

本发明公开了一种提高无铁磁性织构铜基合金基带强度的制备方法，其包括以下步骤：(1)初始合金坯锭的制备：首先采用真空感应熔炼获得铜镍磷三元合金铸锭，其中铜的原子百分含量为37％～39％，磷的原子百分含量为0.1％～0.2％，对获得的铜基合金铸锭在1080℃～1150℃保温15～30min后进行变形量为80％～95％的热轧并在800℃～900℃保温0.5min～2min后空冷，得到初始合金坯锭；(2)初始合金坯锭的冷轧：对初始合金坯锭进行冷轧，总变形量为93％～96％，得到铜基合金冷轧基带；(3)冷轧基带的再结晶热处理：将步骤(2)得到的冷轧基带在氢气保护下进行再结晶退火，退火工艺为：1100℃～1120℃保温21～30min。本发明通过特定的制备工艺来获得强立方织构，该方法工艺简单，成本低廉，适合工业化生产高性能织构金属基带。

技术领域

本发明涉及高温涂层超导用金属基带，尤其涉及涂层超导带材用高强度、无铁磁性织构铜基合金基带的制备方法。

背景技术

韧性的立方织构金属带材可以作为第二代高温涂层超导带材的基底材料，而根据超导材料的制备及应用要求，需要高强度、强立方织构及无铁磁性金属基带作为超导带材的基底。

在多种金属合金基带中，Ni-5at.％W合金基带是业内研究的最成熟的基带材料，容易获得强立方织构，目前已经商业化生产，但是Ni5W合金基带在77K的温度下仍然具有铁磁性且屈服强度较低。高W含量的镍钨合金可以获得高强度及无铁磁性，但是难以在退火过程中形成强立方织构，而铜镍合金基带通过初始坯锭中成分的调整可以达到无铁磁性，并容易形成强立方织构，但是在无铁磁性的成分范围内的屈服强度较低，难以实现工业化生产。

高强度、无铁磁性及强立方织构是织构金属基带的关键，如何制备高性能的金属基带是目前高温涂层超导带材研究的重点和难点。

发明内容

本发明目的之一是提供一种高强度、无铁磁性的立方织构铜基合金基带的制备方法，以克服铜镍合金基带屈服强度低的缺点。

为此，本发明提供一种提高无铁磁性织构铜基合金基带强度的制备方法，包括以下步骤：(1)初始合金坯锭的制备：首先采用真空感应熔炼获得铜镍磷三元合金铸锭，其中铜的原子百分含量为37％～39％，磷的原子百分含量为0.1％～0.2％，对获得的铜基合金铸锭在1080℃～1150℃保温15～30min后进行变形量为80％～95％的热轧并在800℃～900℃保温0.5min～2min后空冷，得到初始合金坯锭；(2)初始合金坯锭的冷轧：对初始合金坯锭进行冷轧，总变形量为93％～96％，得到铜基合金冷轧基带；(3)冷轧基带的再结晶热处理：将步骤(2)得到的冷轧基带在氢气保护下进行再结晶退火，退火工艺为：1100℃～1120℃保温21～30min，得到高强度的强立方织构铜基合金基带。

作为优选方式，步骤(1)中，铜的原子百分含量为38％。

作为优选方式，步骤(1)中，磷的原子百分含量为0.15％。

作为优选方式，步骤(1)中，对获得的铜基合金铸锭在1100℃保温20min后进行变形量为85％的热轧并在800℃～900℃保温1min后空冷。

作为优选方式，步骤(2)中，总变形量为95％。

作为优选方式，步骤(3)中，退火工艺的保温时间为25min。

与现有技术相比，本发明在铜镍合金中加入适当的磷元素来强化合金基带，并通过特定的制备工艺来获得强立方织构，该方法工艺简单，成本低廉，适合工业化生产高性能织构金属基带。

由此，本发明提供一种新的制备高性能立方织构铜基合金基带的方法，为获得高性能涂层超导带材找到了新的途径。

附图说明

下面将简要说明本申请所使用的附图，显而易见地，这些附图仅用于解释本发明的构思。