本文關鍵詞：涂層導體用鎳鎢合金基帶的立方織構控制研究

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【摘要】：第二代高溫超導材料YBCO在電力、交通、能源以及磁技術等諸多領域有巨大的發(fā)展空間。利用超導材料優(yōu)異的磁體性能,可以將其應用于磁懸浮列車；在臨界溫度以下時高溫超導材料的電阻降低為零,利用這一特性,可以將超導帶材運用于電廠等電力輸送領域；利用超導材料的超導隧道效應,可以將其應用于高靈敏電磁信號探測元件,制造超導量子干涉磁強計。目前涂層用NiW合金基帶利用軋制輔助雙軸織構技術(RABiTS)已經(jīng)可以達到商業(yè)化的基本要求。但是目前主流的Ni-5at.%W合金基帶的磁性較大、強度較低,這大大限制了涂層超導帶材的應用領域。本論文針對涂層超導帶材這一研究熱點,提出了解決NiW合金基帶強度不足、磁性較大的思路和方案。研究表明,提高合金基帶中W元素的含量,可以有效降低材料的磁性并顯著提高基帶的機械性能。但是隨之帶來的問題是材料的層錯能降低,經(jīng)過大變形量軋制時,層錯能的降低導致位錯滑移受阻發(fā)生孿生,從而改變基帶中微觀晶粒的取向,后續(xù)的再結晶處理后無法得到較高含量的雙軸立方織構。所以,如何在提高W含量的同時,抑制孿生的發(fā)生,保證雙軸立方織構含量就成為了本論文需要解決的問題。本論文采用真空感應熔煉技術制備Ni-7.5at.%W合金坯錠,之后利用多道次小變形量冷軋,控制每道次變形量約5%,軋制最終總變形量大于95%。再結晶過程采用不同的熱處理工藝,分析不同溫度、保溫時間、兩步退火等對立方織構含量的影響。本論文創(chuàng)新性的采用了多道次冷軋過程中加入低溫回復的工藝,力圖減少孿生的發(fā)生。將初始坯錠進行冷軋和再結晶處理后,重新進行一次冷軋再結晶。這種兩次冷軋再結晶的工藝,是基于再結晶織構形成理論中的定向生核理論和選擇生長理論。在第一次冷軋再結晶后,坯錠中會形成一定含量的立方織構晶粒,這種經(jīng)過處理的坯錠再經(jīng)過軋制輔助雙軸織構技術,立方織構會呈現(xiàn)選擇生長的情況,在已經(jīng)形成的立方織構取向上繼續(xù)長大。這樣就可以得到含量更高的雙軸立方織構。實驗分析部分利用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、電子背散射衍射(EBSD)等設備,對合金基帶的軋態(tài)和再結晶態(tài)進行微觀形貌、織構分布及含量等分析比對。本論文通過對高W含量合金基帶的立方織構控制的研究,為高溫涂層超導帶材的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論基礎和實驗數(shù)據(jù)。
【關鍵詞】：YBCO 鎳鎢合金基帶 雙軸立方織構 兩次軋制再結晶
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG335.56;TG146.15
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 緒論9-22
• 1.1 高溫超導材料的發(fā)展歷史9-10
• 1.1.1 超導材料的發(fā)現(xiàn)9
• 1.1.2 高溫超導材料的研究進展9-10
• 1.2 第二代涂層超導帶材的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 涂層超導帶材的特點10-11
• 1.2.2 涂層材料的制備11-12
• 1.2.3 涂層超導帶材的結構12-13
• 1.3 涂層導體用基帶的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 基于RABiTS技術的涂層導體基帶13
• 1.3.2 單一成分的涂層導體基帶13-15
• 1.3.3 涂層導體復合基帶的種類及制備技術15-16
• 1.3.4 梯度功能材料的研究16-17
• 1.4 織構的概念及其意義17-20
• 1.4.1 織構的概念17-19
• 1.4.2 織構的分析方法19-20
• 1.5 論文研究目的、意義及研究內(nèi)容20-22
• 1.5.1 研究背景20-21
• 1.5.2 研究內(nèi)容及意義21-22
• 2 實驗內(nèi)容及分析手段22-33
• 2.1 Ni-7.5at.%W合金基帶的制備22-24
• 2.1.1 Ni-7.5at.%W合金坯錠的制備工藝22-23
• 2.1.2 Ni-7.5at.%W合金坯錠的冷軋工藝23-24
• 2.1.3 Ni-7.5at.%W合金基帶的熱處理工藝24
• 2.2 制備設備和分析儀器24-33
• 2.2.1 真空感應熔煉及離心鑄造系統(tǒng)24-26
• 2.2.2 精密軋機及管狀氣氛爐26-27
• 2.2.3 X射線衍射儀27-30
• 2.2.4 背散射電子顯微鏡30-33
• 3 Ni-7.5at.%W合金基帶的制備及分析33-51
• 3.1 高W含量Ni-W基帶的目標33
• 3.2 真空感應熔煉制備原始坯錠33-34
• 3.3 Ni-7.5at.%W合金坯錠的冷軋過程及研究34-40
• 3.3.1 多道次小變形量軋制34-35
• 3.3.2 不同總變形量下的金相35-36
• 3.3.3 Ni-7.5at.%W合金基帶冷軋織構的研究36-40
• 3.4 Ni-7.5at.%W合金基帶的退火工藝研究40-51
• 3.4.1 再結晶溫度的影響40-42
• 3.4.2 加工工藝的影響42-46
• 3.4.3 一步退火與兩步退火的影響46-51
• 4 冷軋工藝對再結晶立方織構的影響51-58
• 4.1 冷軋-中間回復對Ni-7.5at.%W合金基帶立方織構的影響51-55
• 4.1.1 中間回復對冷軋織構的影響51-52
• 4.1.2 軋制形變織構對比52-54
• 4.1.3 再結晶織構對比54-55
• 4.2 兩向壓縮工藝對織構的影響55-58
• 5 兩次軋制退火對Ni-7.5at.%W合金基帶的影響58-63
• 5.1 第一次軋制再結晶58-60
• 5.2 第二次軋制再結晶60-63
• 5.2.1 第二次冷軋織構60-61
• 5.2.2 再最終再結晶織構61-63
• 結論與展望63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-70

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：1085687