線状連続急冷処理による難加工超伝導材料の先進複合線材化プロセッシング

采用线性连续淬火处理对难加工超导材料进行先进复合线材加工

• 批准号: 15760230
• 负责人: 伴野 信哉
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760230/
• 关键词: 急熱急冷; 極細多芯線; Al共晶合金; 塑性加工; 超伝導線材; 微細組織; 前駆体線材; Al-Ge

Al-Ge系やAl-Si系共晶合金など塑性加工が極めて困難な材料を芯材とする極細多芯複合線材の新製造方法の開発のため、連続的な急熱急冷処理を導入することを検討した。この技術を基礎に、潜在能力は高い一方、難加工性により線材化が従来困難だった強磁場用超伝導線材の開発を目指し研究を実施した。本研究により得られた新たな知見、成果を報告する。1.パウダー・イン・チューブ法等により作製されたNb/(Al-Ge),Nb/(Al-Si)一次複合線材(線径約1mm、芯径50ミクロン以上)に連続的な急冷処理を適用した。電子顕微鏡観察、X線回折による同定分析の結果、急熱急冷時の到達温度が約1000±100℃の時、微細な準安定相の芯組織が形成されることが明らかとなった。その条件以下では組織は粗大化し、またその条件以上では芯材とマトリクスが反応して境界部に化合物相が形成され、その後の冷間加工に不適であることが明らかとなった。2.最適条件で急冷処理した場合、微細組織が得られる一方、芯のビッカース硬度は200以上になり、約100程度のNbに比べて極めて高くなることがわかった。そこで、この準安定相を元の安定相に変態させる追加熱処理を検討し、X線回折、組織観察によりその反応過程を調べた。その結果、共晶温度より十分低い約300℃付近で変態が開始され、この条件でGeまたはSiがAl合金芯内でサブミクロンオーダーで微細、均一に分散することが明らかとなった。このときのAl合金芯のビッカース硬度は100程度に改善され、Nbマトリクスとバランスされることが明らかとなった。最適な急熱急冷処理、および追加熱処理を行った一次複合線材を、さらに多数本束ねてNbまたはTa管に詰めて冷間加工を試みた結果、良好な複合加工性を示すことが明らかとなった。超伝導線材の前駆体となるAl合金芯径1ミクロン以下の極細多伸線を中間焼鈍なしに作製できた。

The Al-Ge system and the Al-Si system eutectic alloy are very difficult to plastically process and the core material is extremely fine. The new manufacturing method of the core composite wire has been developed and the rapid heating and cooling treatment has been introduced. The technical foundation is low, the potential capability is high, and the processability is difficult, so the wire rodization is difficult, and the research and development of superconducting wires for strong magnetic fields is carried out. The purpose of this study is to obtain new insights and report the results. 1.Nb/(Al-Ge),Nb/(Al- Si) Primary composite wire (wire diameter approximately 1mm, core diameter 50 ミクロン or more) is suitable for rapid cooling treatment. The results of electron microscope observation and X-ray refractory analysis showed that the temperature reached about 1000±100°C during rapid heating and cooling, and the core structure of the fine quasi-stable phase was formed. If the condition is below the その condition, the structure will be coarsened, and if the condition is above the またその condition, the core material will be refractory. The boundary part is the compound phase that is formed, and the cold room processing is not suitable for the cold processing. 2. The optimal conditions include rapid cooling treatment, fine structure and hardness of the core.は200 and above になり, about 100 degree のNbに is higher than べて极めてくなることがわかった.そこで, このquasi-stable phase を元の stable phase に変state させるAdditional heat treatment を検し, As a result, the eutectic temperature is very low and the eutectic state is close to about 300℃, and the eutectic state is started. The Si and Al alloy core is made of fine and uniform dispersion and is easy to use.このときのAl alloy core has a hardness of 100 degrees and has been improved.れ、Nbマトリクスとバランスされることが明らかとなった. Optimum rapid heat and rapid cooling treatment, secondary heat treatment, primary composite wire, and most of the original bundles, Nb The results of the cold processing of the tubes in the cold room and the good composite processability are shown in the test results. The front body of the superconducting wire is made of Al alloy, with a core diameter of 1 ミクロン or less. It is an extremely fine multi-stretch wire and is made of a blunt aluminum alloy in the middle.