温轧对Ni9W合金基带织构形成的影响

采用X射线四环衍射及电子背散射衍射技术对Ni-9.3at%W(Ni9W)温轧基带表面进行轧制织构与再结晶织构分析,研究了Ni9W合金基带温轧织构的形成与转变。结果表明,轧制过程采用温轧的方法能有效提高Ni9W合金基带轧制织构中的S取向与C取向的含量,并且随着变形量的增加Ni9W合金基带的形变织构由黄铜型织构向黄铜型和铜型的混合型织构转变,这有利于再结晶之后形成较强的立方织构。     

退火工艺对镍基带中立方织构形成的影响

应用电子背散射衍射(EBSD)技术研究退火工艺(单步法和两步法)对形变量为99%的镍基带中立方织构形成的影响.结果表明,随着退火温度的升高,镍基带中立方取向和其它取向的晶粒平均尺寸不断增加,立方取向晶粒的平均尺寸比其它取向晶粒的平均尺寸要大,而且随着退火温度的升高,这种晶粒尺寸优势不断的增加;低温退火时退火工艺对立方织构含量影响不明显,而高温退火时其立方织构含量大幅增加;相对于单步退火法,两步退火法能有效的提高镍基带中立方织构的含量.     

YBCO厚膜Ni基带中立方织构的体积分数

给出了根据极图计算ＹＢＣＯ厚膜用Ｎｉ基带中立方织构体积分数的原理、计算公式以及实际操作方法。根据实验数据所进行的计算结果表明,这种方法具有较高的可信度,原则上也适用于其它种类织构体积分数的评估。     

熔炼路线制备Ni5W合金基带立方织构形成过程的研究

制备具有高强度、低磁性的双轴织构金属基带是获得高性能涂层超导体的基础。目前,传统的Ni5at%W(Ni5W)合金基带已经可以工业化生产,但其立方织构的形成机理尚不明确。以真空熔炼方法制备的大形变量(约99%)冷轧Ni5W合金基带作为研究对象,采用EBSD技术进行表征,系统的研究了其形变织构的演变、再结晶形核和晶粒长大等过程。研究发现,Ni5W合金基带的形变织构为典型的铜型轧制织构;在再结晶初期阶段,立方取向晶粒优先在靠近基带表层的区域形核,且具有一定的尺寸优势,其形核在厚度方向上表现出梯度分布的特点;在完全再结晶阶段,立方取向的晶粒通过"尺寸优势"和"取向长大优势"逐渐吞并其它取向的晶粒,形成强的立方织构。     

立方织构Ni/Cu双金属基带制备

对在铜带上沉积Ni层过程中,电化学参数对Ni层立方织构形成的影响进行了研究.研究结果显示:只有当阴极电位足够低、镀液pH值在3到4之间时,Ni层才具有立方织构.电化学参数对Ni层立方织构形成的影响可以用几何选择理论进行解释.最后,对Ni层立方织构的热稳定性也进行了研究.     

涂层导体用Ni9W合金基带再结晶及强立方织构的形成研究

采用X射线四环衍射技术对比分析了通过冷轧和轧制中间热处理制备的2种Ni-9.3at%W(Ni9W)合金基带的轧制织构和再结晶织构,研究了不同Ni9W合金基带在热处理过程中轧制织构向再结晶织构的演变。其次,采用背散射电子衍射(EBSD)技术对以上2种Ni9W合金基带的微观组织和立方织构进行了表征。结果表明,与传统冷轧Ni9W合金基带的轧制织构相比,经轧制中间热处理后其轧制织构中S取向和Copper取向的含量增加、Brass取向的含量减少,使其轧制织构的类型介于Brass型轧制织构与Copper型轧制织构之间。2种Ni9W合金基带经低温回复后,其轧制织构含量均有一定的增加;另外,再结晶过程中轧制织构的含量均迅速降低,但立方取向的含量并没有明显增加,而是出现大量的随机取向,Ni9W的再结晶具有了连续再结晶的特征,这也是导致Ni9W合金基带较难形成立方织构的一个主要原因。虽然经过轧制中间热处理后Ni9W合金基带在初始再结晶完成后并没有形成一定强度的立方织构,但其立方取向的含量仍然能在进一步热处理过程中通过立方取向晶粒的长大而得到加强。最后,采用轧制中间热处理制备的Ni9W合金基带经两步高温热处理后其立方织构的含量达到84.5%(15°)。     

熔炼路线制备涂层导体用无磁性织构的Ni-12%V合金基带

采用真空感应熔炼方法制备一种无磁性且表面具有锐利立方织构的Ni-12%V(Ni12V,摩尔分数)金属合金基带,并对其性能进行表征。通过不同的轧制工艺研究大变形量冷轧前热轧处理对初始坯锭形变织构的影响。结果表明:经大变形量冷轧后基带表面形成了高层错能材料所具有的铜型形变织构,通过优化的再结晶工艺获得立方织构含量为97.2%(<10°)的Ni12V合金基带,小于10°的小角度晶界含量占总晶界长度的80.8%。先热轧再冷轧有利于改善立方织构的形成,也为进一步优化其它Ni基合金基带提供了依据。     

再结晶退火工艺对Ni-5at%W基带立方织构形成的影响

采用粉末冶金法与中频感应炉重熔相结合的方法制备Ni-5at%W合金锭,经旋锻和拉拔成棒材,再冷轧成70μm厚带材。随后,在800～1300℃区间进行0～3h再结晶退火处理。采用X射线衍射和电子背散射衍射对基带织构进行评估,同时也对基带硬度进行了表征。实验发现,Ni-5at%W合金基带几乎在800℃就已完成初始再结晶过程;在980℃退火时,立方织构体积分数随时间的延长(1～3h)没有发生明显变化;在1100,1300℃退火后形成了锐利的立方织构,偏离{001}<100>8o范围内的晶粒占总晶粒表面积分数分别为93%,99.8%。在1300℃以下温区退火时,基带组织均匀,没有出现晶粒异常长大现象,立方织构具有良好的高温稳定性。当退火温度达1400℃,出现晶粒异常长大现象并伴有其它织构成分出现。     

再结晶退火工艺对Ni-5at%W基带立方织构形成的影响

采用粉末冶金与中频感应炉重熔相结合的方法制备Ni-5at%W合金锭,经旋锻和拉拔成为丝材,再冷轧为70μm厚带材.随后,在800～1300℃区间进行0～3 h再结晶退火处理.采用X射线衍射和电子背散射衍射对基带织构进行评估,同时也对基带硬度进行了表征.实验发现,Ni-5 at%W合金基带几乎在800℃就已完成初始再结晶过程;在980℃退火时,立方织构体积分数随时间的延长(1～3 h)没有发生明显变化;在1100,1300℃退火后形成了锐利的立方织构,偏离{001}<100>8°范围内的晶粒表面积占总晶粒表面积的分数分别为93%,99.8%.在1300℃以下温区退火时,基带组织均匀,没有出现晶粒异常长大现象,立方织构具有良好的高温稳定性.当退火温度达1400℃时,出现晶粒异常长大现象并伴有其它织构成分出现.     

高性能织构Cu基合金复合基带立方织构形成的研究

采用放电等离子体烧结的方法制备了外层为Cu_(60)Ni_(40)合金,芯层为Ni_9W合金的Cu基复合坯锭,结合传统的RABiTS路线成功获得了无铁磁性、高强度、强立方织构的Cu_(60)Ni_(40)-Ni_9W-Cu_(60)Ni_(40)复合基带。利用EBSD技术对复合基带轧制织构及再结晶退火后的微取向特征进行了分析表征。测试结果表明:大变形量冷轧后复合基带表面形成了典型的铜型轧制织构,在截面方向上织构呈现梯度分布的特征,在再结晶退火后该复合基带表面立方织构含量达到了97.6%(10°),并发现,在再结晶过程中立方织构优先在外层材料中形核、长大,并逐渐吞并周围的非立方晶粒。对其力学性能表征发现:该复合基带在室温下的屈服强度为170 MPa,达到了商业化Ni_5W合金基带的水平。     

无磁性强立方织构Cu_(60)Ni_(40)合金基带的制备和性能

采用轧制辅助双轴织构技术(RABi TS)制备了无磁性强立方织构的Cu60Ni40合金基带。对Cu60Ni40合金基带冷轧及再结晶退火后的织构进行分析。结果表明:轧制总变形量及再结晶退火工艺是影响Cu60Ni40合金基带再结晶晶粒取向的主要因素。经过大变形量冷轧,Cu60Ni40合金基带表面可以得到典型的铜型轧制织构。通过优化的冷轧及两步再结晶退火工艺获得了立方织构含量高达99.7%(≤10°)、小角度晶界含量高达95.1%的Cu60Ni40合金基带,Σ3孪晶界含量为0.1%。     

加工率和热处理制度对Ni5W合金基带立方织构形成的影响

为了制作能满足YBCO涂层导体所需要的高强度、低磁性的立方织构基带，用粉末冶金方法制作了Ni-5W（at％）合金基带。研究结果表明，随总加工率和热处理温度的提高，基带中立方织构百分数明显增高。X射线衍射结果说明，提高总加工率实际增加了冷加工试样中立方织构晶粒或立方核心的数量。在热处理时间和（200）择优取向度的关系曲线中，可以明显看出，随热处理温度的提高，曲线达到峰值的时间缩短，说明热处理温度增加了立方核心的长大速度。通过加工率和热处理对试样立方织构形成影响的研究，得到了较好和实用的工艺制度，用这种工艺可以制作出具有99％-100％立方织构的Ni5W基带。     

铁硅合金初次再结晶对立方织构形成的影响

Fe-3.2%Si合金通过真空退火发生二次再结晶,最终可形成立方织构电工钢.其中初次再结晶后的晶粒是发生二次再结晶的晶核.通过电子背散射衍射(EBSD)技术和取向成像显微(OIM)技术研究了硅钢初次再结晶对最终立方织构形成的影响.通过冷轧压下量70%和不同退火温度的工艺处理,研究了退火温度对初次再结晶的影响;发现在低温650 ℃下初次再结晶,形成的初次再结晶晶核有利于最终形成立方织构.     

初始晶粒尺寸和轧制间回复退火对Ni-9.3at%W合金基带立方织构形成影响的研究

无磁性、高强度Ni-9.3at%W(Ni9W)合金由于其较低的层错能,难以通过传统的轧制及再结晶退火得到强立方织构。本工作采用熔炼制坯路线,结合均匀化退火和中间再结晶退火的方法得到了晶粒尺寸细小,合金元素W均匀分布的Ni9W坯锭,通过总变形量为99%的轧制,中间引入四次轧制间回复退火得到了厚度为80μm的Ni9W轧制基带,最后采用两步再结晶退火的方式得到了再结晶立方织构含量为80.2%(<10o)的Ni9W合金基带。     

微量硼对Cu-15Ni合金显微组织与力学性能的影响

研究了不同B含量对Cu-15Ni合金显微组织、力学性能以及断口形貌的影响。结果表明,添加适量B能起到明显的脱氧作用,且晶粒由粗大树枝晶变为细小等轴晶,铜镍合金的抗拉强度、伸长率和显微硬度得到提高。添加0.005%B时,合金的抗拉强度、伸长率和显微硬度分别由294 MPa、8%和HV 107提高到328 MPa、33.5%和HV 124;而进一步增加B添加量时,Cu-15Ni合金的晶粒又由细小等轴晶变为粗大树枝晶,使得合金的抗拉强度、伸长率和显微硬度下降。B的加入并不改变Cu-15Ni合金的断裂机理,断裂机制仍为韧性断裂。     

再结晶退火工艺对Ni5W合金长带织构的影响

采用中频感应熔炼方法制备Ni-5at%W合金锭,经锻造和热轧后,再冷轧到50 m长,厚度为60 μm的带材。随后在800~1200 ℃进行再结晶退火处理。在兼顾“高织构”和“浅晶界”要求下,得出1100 ℃/0.5 h是Ni5W合金基带最佳的退火工艺。根据X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD)结果,在1100 ℃/0.5 h时该Ni5W合金基带的再结晶立方织构含量达到98.9%(≤10°),且晶粒尺寸均匀。退火后的Ni5W合金基带扫描半高宽(FWHM)值和孪晶界含量接近德国Dresden公司商业化Ni5W合金基带的水平     

YBCO厚膜用立方织构Ni基带的X射线衍射研究

用冷轧和再结晶退火技术制备了ＹＢＣＯ超导厚膜用的立方织构Ｎｉ基带。并且对所制备的立方织构Ｎｉ基带进行了Ｘ射线衍射研究。提出并讨论了Ｎｉ基带立方织构质量评价实验中容量出现的问题。