基带厚度对无磁性Cu-45Ni合金基带立方织构形成的影响

对总形变量相同,厚度分别为80和40μm的Cu-45Ni(at%,下同)合金基带进行再结晶热处理后,采用X射线四环衍射,分析其冷轧织构及再结晶织构;采用电子背散射衍射技术(EBSD),通过对比分析两者高温热处理后立方织构、小角度晶界及孪晶界含量等的变化,研究基带厚度对无磁性Cu-45Ni合金基带立方织构形成的影响。结果表明:对于总形变量均为99%的2种基带,冷轧后均形成"Copper"型轧制织构,且轧制织构对不同厚度的Cu-45Ni合金基带再结晶立方织构的形成影响较小。厚度为40μm的超薄带在高温热处理后更容易形成较强的立方织构,同时小角度晶界的含量也较高,这主要是由于发生部分再结晶时,厚度小的超薄基带中2个立方晶粒相遇并迅速长大,形成强立方织构的几率要大于普通厚度的基带。     

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。     

热等静压法制备高立方织构的镍基合金复合基带

采用热等静压(HIP)法制备芯层为Ni-12％W(Ni12W,摩尔分数)合金、外层为Ni-5％W(Ni5W,摩尔分数)合金的Ni5W/Ni12W/Ni5W 3层复合初始坯锭:采用压延辅助双轴织构技术(RABiTSTM)通过直接冷轧及再结晶退火获得Ni5W/Ni12W/NiSW复合基带;采用X射线四环衍射技术(XRD)及背散射电子衍射技术(EBSD)对复合基带表面冷轧及再结晶织构进行分析.结果表明:冷轧复合基带表面形成较强的铜型形变织构,再结晶退火后复合基带表面形成锐利的立方织构,其立方织构含量达到99.1％(≤10°),与商业用Ni5W合金基带水平相当.     

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.     

涂层导体用织构铜镍合金基带热处理工艺的研究

铜镍合金基带是制备双轴织构钇钡铜氧(YBCO)涂层超导体的优良合金基带之一。采用轧制辅助双轴织构基带技术(RABiTS)制备无磁性的CuNi金属合金基带。采用X射线衍射技术(XRD)及背散衍射技术(EBSD)对CuNi合金基带再结晶热处理后的织构表征分析发现,热处理工艺是影响合金基带再结晶晶粒取向的重要因素之一。结果表明,对CuNi合金基带进行950℃下保温60min的最佳热处理工艺后,CuNi合金基带表面形成了锐利的立方织构,其立方织构的含量高达97%(≤10o)。     

RABiTS法涂层导体镍基带的研究进展

轧制辅助双轴织构基带(RABiTS)法是一种经济、高效的生产第二代高温超导涂层导体基带的方法.综述了适用于RABiTS方法的第二代高温超导涂层导体镍基带的研究现状与最新进展,系统分析了合金元素、变形工艺、热处理工艺等对各种镍基带获得立方织构的影响,评述和展望了适用于RABiTS方法的第二代高温超导涂层导体镍基带的发展前景.     

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°)。     

形变细化晶粒和润滑轧制对Ni-9.3at.%W合金基带立方织构形成的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线四环衍射(XRD)技术、电子背散射衍射(EBSD)技术分析研究了形变细化晶粒、润滑轧制对Ni-9.3at.%W(Ni9.3W)合金基带立方织构形成的影响。结果表明,采用形变细化晶粒的方法能有效提高Ni9.3W合金基带的立方织构含量,并且随着初始形变量的增加,晶粒细化程度越大,立方织构含量越高,采用优化的形变细化晶粒工艺使得Ni9.3W合金基带立方织构含量提高了9.8%。另外,增加形变细化晶粒后的轧制总变形量,立方织构含量进一步提升了24.7%,根据以上结果,确定了初始坯锭制备阶段的参数。在此基础上,研究了轧制变形的润滑与非润滑对立方织构形成的影响,相比非润滑轧制而言,采用润滑轧制,轧制织构中获得了较多的S取向与Copper取向,经再结晶退火后,润滑轧制基带的立方织构含量比非润滑轧制基带的立方织构含量高9.6%,达到了86.7%(<15°),而且孪晶界数量、小角度晶界含量均要优于非润滑轧制,说明润滑轧制对立方织构形成有着积极的影响。     

高强度低磁性织构金属NiW合金基带的研究

介绍了几种制备高强度、低磁性、表面具有锐利双轴织构的金属NiW基带的思路和工艺路线,并表征了其性能。结果表明,所获得的Ni7W以及一系列Ni基复合基带的立方织构分别同商业的Ni5W基带相当或较好,而强度和磁性均较Ni5W基带有较大改善。而且其制备思路和手段作为一种行之有效的方案,也为进一步优化NiW合金基带乃至其他合金基带的性能提供了依据。     

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。     

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.     

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。     

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。     

热处理工艺对Ni-7W合金基带立方织构的影响

采用先进的放电等离子烧结技术(SPS)制备Ni-7W(at%, 下同)(Ni7W)合金初始锭,通过高能球磨使Ni、W粉末充分混合,优化冷轧和热处理工艺制备出高立方织构的Ni7W合金基带。基带晶粒大小均匀,电子背散射衍射技术(EBSD)测试结果显示：该Ni7W基带表面10°以内立方织构晶粒含量高达99.4%,10°以内晶界长度含量为93.6%;XRD测得的基带(111)Phi扫描和(200)摇摆曲线表明：基带的面内和面外半高宽分别是6.32°和5.4°,表明基带具有锐利的立方织构。在该基带上制备的La2Zr2O7(LZO)过渡层显示,LZO很好地外延生长了基底的织构,LZO薄膜(222)面φ扫描和(400)面摇摆曲线的半高宽值分别为7.57o°和5.73°     

铜表面电沉积Ni（P）及其对Sn-Cu合金/Cu界面固相反应的影响

采用扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）研究了铜基体上电沉积Ni（P）层的结构以及Ni（P）层对电沉积Sn-Cu合金/Cu界面固相反应的影响。研究表明：电沉积Ni（P）层为非晶结构,含29%（原子）的P,经过225℃热处理转变成晶态Ni5P2。经过225℃热处理,Sn-Cu合金/Cu界面反应在界面处形成连续的Cu6Sn5及Cu3Sn层。而Sn-Cu合金/电沉积Ni（P）-Cu界面反应微弱,主要在Sn-Cu合金/Ni（P）界面前沿的Sn-Cu合金中形成棒状或块状（Ni,Cu）3Sn4,Cu基底不与Sn-Cu合金反应。电沉积Ni（P）合金层能有效阻挡Sn-Cu合金/Cu界面反应。