JPH0273930A - Ｓｎ−Ｔｉ合金の製造方法 - Google Patents
Ｓｎ−Ｔｉ合金の製造方法Info
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- JPH0273930A JPH0273930A JP22441988A JP22441988A JPH0273930A JP H0273930 A JPH0273930 A JP H0273930A JP 22441988 A JP22441988 A JP 22441988A JP 22441988 A JP22441988 A JP 22441988A JP H0273930 A JPH0273930 A JP H0273930A
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- melting
- superconducting
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は例えばＮｂ５Ｓｎ超電導線等に好ましく用いる
ことができるＳｎ−Ｔｉ合金の製造方法に関するもので
ある。
ことができるＳｎ−Ｔｉ合金の製造方法に関するもので
ある。
Ｌ従来の技術］
超電線材を用いると電力消費がほとんどなく大電流を流
すことが出来、かつ高磁界まで超電導状態が保たれるこ
とから、高磁界発生用電磁石の巻線材として利用か進め
られている。現在液も広く利用されている線材はＮｂ−
Ｔｉ系の合金線材であるか、このｒ１金線材の発生磁界
は９テスラの限界があり、これ以上の高磁界を必要とす
る場合には、臨界磁界の高いＮ１）ａＳｎ系の化合物線
材が用いられる。このＮｂ３３１線材として、Ｃｕ−３
ｎ合金基体とＮｂ基体の王者より成るものがあり、この
王者にＴｉ添加することにより高磁界での超電導特性の
著しく改善されたＮｂ３Ｓｎ化合物線材の製造方法があ
る。
すことが出来、かつ高磁界まで超電導状態が保たれるこ
とから、高磁界発生用電磁石の巻線材として利用か進め
られている。現在液も広く利用されている線材はＮｂ−
Ｔｉ系の合金線材であるか、このｒ１金線材の発生磁界
は９テスラの限界があり、これ以上の高磁界を必要とす
る場合には、臨界磁界の高いＮ１）ａＳｎ系の化合物線
材が用いられる。このＮｂ３３１線材として、Ｃｕ−３
ｎ合金基体とＮｂ基体の王者より成るものがあり、この
王者にＴｉ添加することにより高磁界での超電導特性の
著しく改善されたＮｂ３Ｓｎ化合物線材の製造方法があ
る。
しかしこの製法では、ＴｉはＮｂ基体あるいはＣｕ−３
ｎ合金基体に添加するため、塑性加工性が劣り断面縮径
加工率約４０％毎に中間焼鈍を必要とし実用線材を製作
するのに焼鈍回数が極めて多くなり製造コスト上問題で
あった。
ｎ合金基体に添加するため、塑性加工性が劣り断面縮径
加工率約４０％毎に中間焼鈍を必要とし実用線材を製作
するのに焼鈍回数が極めて多くなり製造コスト上問題で
あった。
さらに従来の複合加工法に用いるＣｕ−３ｎ合金基体で
は塑性加工性の保持からＳｎの固溶量が限定されそのた
めに拡散生成熱処理で得られるＮｂ３Ｓｎ化合物相が線
材断面積当り少なく、臨界電流の大きな線材製作に難点
があった。他のＮｂ５Ｓｎ超電導線の製造方法として、
純Ｃｕ、 Ｓｎ基体、Ｎｂ基体の三者より成るものがあ
り、これら王者にＴｉ添加する方法かあるが純Ｃｕ及び
Ｎｂ基体にＴｉ添加することはやはり加工性に問題かあ
る。これらを解決するため特開昭６０−８６７０４号公
報に記載されているように、極めて加工性に優れたＳｎ
基体にＴｉ添加しＳｎ−Ｔｉ合金とした加工の容易な方
法で高磁界での超電導特性か改善されたＮｂ３Ｓｎ超電
導線材の製造方法も提案されている。
は塑性加工性の保持からＳｎの固溶量が限定されそのた
めに拡散生成熱処理で得られるＮｂ３Ｓｎ化合物相が線
材断面積当り少なく、臨界電流の大きな線材製作に難点
があった。他のＮｂ５Ｓｎ超電導線の製造方法として、
純Ｃｕ、 Ｓｎ基体、Ｎｂ基体の三者より成るものがあ
り、これら王者にＴｉ添加する方法かあるが純Ｃｕ及び
Ｎｂ基体にＴｉ添加することはやはり加工性に問題かあ
る。これらを解決するため特開昭６０−８６７０４号公
報に記載されているように、極めて加工性に優れたＳｎ
基体にＴｉ添加しＳｎ−Ｔｉ合金とした加工の容易な方
法で高磁界での超電導特性か改善されたＮｂ３Ｓｎ超電
導線材の製造方法も提案されている。
［発明か解決しようとする課題］
しかしながらＴ１添加Ｓｎ基体を製造するに当ってＳｎ
の融点２３２°ＣとＴｉの融点１６７０″Ｃに大きな差
があり、又Ｔｉにおいては酸化か著しく通常の溶解鋳造
法では未熔融Ｔ１及びＴｉ酸化物の混入による欠陥か発
生する。従って目的とするＴ１濃度とならず不均質なＳ
ｎ−Ｔｉ合金となり実用Ｎｂ５Ｓｎ超電導線材に使用出
来るものか得られなかった。 本発明は上記の問題点を
解決するためになされたものて、Ｎｂ３Ｓｎ Ｍｉ電導
線材に使用することのできる欠陥のない均質なＳｎ４ｉ
合金の製造方法を提供することを目的とする。
の融点２３２°ＣとＴｉの融点１６７０″Ｃに大きな差
があり、又Ｔｉにおいては酸化か著しく通常の溶解鋳造
法では未熔融Ｔ１及びＴｉ酸化物の混入による欠陥か発
生する。従って目的とするＴ１濃度とならず不均質なＳ
ｎ−Ｔｉ合金となり実用Ｎｂ５Ｓｎ超電導線材に使用出
来るものか得られなかった。 本発明は上記の問題点を
解決するためになされたものて、Ｎｂ３Ｓｎ Ｍｉ電導
線材に使用することのできる欠陥のない均質なＳｎ４ｉ
合金の製造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係るＳｎ−Ｔｉ合金の製造方法は、不活性カス
雰囲気下Ｔ、Ｓｎを６００〜１７５０℃に加熱溶解し、
これに０３〜６５重量％のＴｉを添加し、５００〜１７
５０℃で鋳造するものである。
雰囲気下Ｔ、Ｓｎを６００〜１７５０℃に加熱溶解し、
これに０３〜６５重量％のＴｉを添加し、５００〜１７
５０℃で鋳造するものである。
［作 用］
本発明においては、Ｓｎ−Ｔｉ合金の製造過程で、不活
性ガス雰囲気を用いて鋳造することにより、酸化を抑制
し、欠陥の発生を防ぐ。
性ガス雰囲気を用いて鋳造することにより、酸化を抑制
し、欠陥の発生を防ぐ。
［実施例］
本発明のＮｂ３Ｓｎ超電導線材に使用される重↑％で０
３〜６．５％Ｔｉ添加Ｓｎ合金の典型的な製造方法は次
の通りである。
３〜６．５％Ｔｉ添加Ｓｎ合金の典型的な製造方法は次
の通りである。
即ち、まず純Ｓｎを例えば電気炉あるいは高周波溶解炉
等で溶解温度範囲６０（１〜１７５０℃で溶解し、少な
くとも１分以上加熱保持する。次にあらかじめ目的成分
比で計量準備されたスボンヂＴ１又は水素Ｔ ｉ （Ｔ
ｉ Ｈ２）を添加し、撹拌棒て撹拌しＳｎ−Ｔｉの溶
湯とする。この溶湯を５００°Ｃ以上、好ましくは５５
０°Ｃ以−Ｌで鋳鉄又はステンレス鋳型に鋳造しＳｎ−
Ｔｉ合金鋳塊とする。
等で溶解温度範囲６０（１〜１７５０℃で溶解し、少な
くとも１分以上加熱保持する。次にあらかじめ目的成分
比で計量準備されたスボンヂＴ１又は水素Ｔ ｉ （Ｔ
ｉ Ｈ２）を添加し、撹拌棒て撹拌しＳｎ−Ｔｉの溶
湯とする。この溶湯を５００°Ｃ以上、好ましくは５５
０°Ｃ以−Ｌで鋳鉄又はステンレス鋳型に鋳造しＳｎ−
Ｔｉ合金鋳塊とする。
」王妃工程はすべて例えばＮ、又はＡｒ等の不活性カス
雰囲気中で実施する。不活性雰囲気中で行う理由はＳｎ
の融点２３２°Ｃより高い温度での溶解となるため基材
であるＳｎの酸化を防止する。又Ｔ１は高温で著しく酸
化するため不活性雰囲気中でなければＴｉ酸化物の生成
によりＴｉの摩耗かあり目的成分比が得られないばかり
か酸化物の混入欠陥の原因となる。鋳造においても鋳塊
表面の酸化防止からも不活性ガス雰囲気は必要となる。
雰囲気中で実施する。不活性雰囲気中で行う理由はＳｎ
の融点２３２°Ｃより高い温度での溶解となるため基材
であるＳｎの酸化を防止する。又Ｔ１は高温で著しく酸
化するため不活性雰囲気中でなければＴｉ酸化物の生成
によりＴｉの摩耗かあり目的成分比が得られないばかり
か酸化物の混入欠陥の原因となる。鋳造においても鋳塊
表面の酸化防止からも不活性ガス雰囲気は必要となる。
不活性ガスはＮ、でも可能であるがより不活性なＡｒガ
スか望ましい。
スか望ましい。
−・方溶解温度＠囲については６００℃以下では、スポ
ンチＴｉ又は水素Ｔｉは溶湯Ｓｎに固溶又微細均−分散
されず未溶融状態で偏在し均一な５ｉ−Ｔｉ合金が得ら
れない。−力１７５０°Ｃ以上ては不活性カス雰囲気中
でも１′１の摩耗か激しく、目的成分比を得ることが難
しくなることとガス吸収があり欠陥が発生する。又溶解
炉材等の耐火物の消耗も激しく、工業的生産性に劣るた
めｌ７５０°Ｃ以下とすることか望ましい。また、鋳造
温度５００°Ｃ以下では鋳造時の溶出の流動性か著しく
悪く戸り鋳造作業が困難となるため５０ Ｑ ’Ｃ以上
さらに好ましくは５５０°Ｃ以上とすることが望ましい
。一方上限は−１−記溶融時ヒ同様の理由により溶解温
度１７５０°Ｃ以下か望ましい。
ンチＴｉ又は水素Ｔｉは溶湯Ｓｎに固溶又微細均−分散
されず未溶融状態で偏在し均一な５ｉ−Ｔｉ合金が得ら
れない。−力１７５０°Ｃ以上ては不活性カス雰囲気中
でも１′１の摩耗か激しく、目的成分比を得ることが難
しくなることとガス吸収があり欠陥が発生する。又溶解
炉材等の耐火物の消耗も激しく、工業的生産性に劣るた
めｌ７５０°Ｃ以下とすることか望ましい。また、鋳造
温度５００°Ｃ以下では鋳造時の溶出の流動性か著しく
悪く戸り鋳造作業が困難となるため５０ Ｑ ’Ｃ以上
さらに好ましくは５５０°Ｃ以上とすることが望ましい
。一方上限は−１−記溶融時ヒ同様の理由により溶解温
度１７５０°Ｃ以下か望ましい。
また、Ｔ１のＳｎに対する添加量か０３重量％以１Ｓで
は強磁界ての超電導特性の改善が不十分であり、６．５
重量％以」二では、加工性が悪くなるので、０３〜６５
重量％の範囲内とすることが望ましい以下実施例につい
てさらに具体的に説明〆する。
は強磁界ての超電導特性の改善が不十分であり、６．５
重量％以」二では、加工性が悪くなるので、０３〜６５
重量％の範囲内とすることが望ましい以下実施例につい
てさらに具体的に説明〆する。
５ｉ−Ｔｉ合金の製造は、不活性ガス雰囲気が保持され
る溶解鋳造が可能な高周波溶解炉にてＡｒガス雰囲気中
で実施した。まず純Ｓｎ２０ ｋｇを１３００℃で溶解
しこの温度で約１時間保持したのぢ粒状のスボンチＴｉ
０．５ｋｇ （２，５重量％Ｔｉ配合）をＳｎの溶湯
中に添加し炭素棒で撹拌後、５分間保持し溶湯表面のス
ラグを除去し溶湯温度１２１０°Ｃで、内用ｉ４ ｈ＜
φ１００Ｘ３３ＣＨ！のステンレス製鋳型内に鋳造した
。この方法で２３重■％Ｔｉの健全なＳｎ−Ｔｉ合金の
鋳塊が得られた。
る溶解鋳造が可能な高周波溶解炉にてＡｒガス雰囲気中
で実施した。まず純Ｓｎ２０ ｋｇを１３００℃で溶解
しこの温度で約１時間保持したのぢ粒状のスボンチＴｉ
０．５ｋｇ （２，５重量％Ｔｉ配合）をＳｎの溶湯
中に添加し炭素棒で撹拌後、５分間保持し溶湯表面のス
ラグを除去し溶湯温度１２１０°Ｃで、内用ｉ４ ｈ＜
φ１００Ｘ３３ＣＨ！のステンレス製鋳型内に鋳造した
。この方法で２３重■％Ｔｉの健全なＳｎ−Ｔｉ合金の
鋳塊が得られた。
次にこのＳｎ−Ｔｉ合金鋳塊をＮｂ３Ｓｎ超電導線材の
複合Ｎ法とするため以下の加工を実施した。鋳塊頭部・
底部の収縮巣の部分を切断除去しかつ生機なし機て外形
φ３０ｍｍまて押出し加工した。これ以後はＮｂ＋Ｓｎ
超電導線材の複合寸法に合わせるため、ドローヘンチ引
抜により要求される種々の径に引抜加工をした。
複合Ｎ法とするため以下の加工を実施した。鋳塊頭部・
底部の収縮巣の部分を切断除去しかつ生機なし機て外形
φ３０ｍｍまて押出し加工した。これ以後はＮｂ＋Ｓｎ
超電導線材の複合寸法に合わせるため、ドローヘンチ引
抜により要求される種々の径に引抜加工をした。
第１図にＮｂ３Ｓｎ超電導線に使用されたＳｎ−Ｔｉ合
金棒の複合実施例を示す。図において（１）は上記実施
例によって得られたＳｎ−Ｔｉ合金、（２）はＮｂ線、
（３）は純銅である。このようにして本発明の方法によ
るＳｎ−Ｔｉ合金を用いて得たＮｂ３Ｓｎ超電導線は、
何れもその製造が容易であり、特性的にも高磁界での超
電導特性に著しく優れた実用的なものであった。
金棒の複合実施例を示す。図において（１）は上記実施
例によって得られたＳｎ−Ｔｉ合金、（２）はＮｂ線、
（３）は純銅である。このようにして本発明の方法によ
るＳｎ−Ｔｉ合金を用いて得たＮｂ３Ｓｎ超電導線は、
何れもその製造が容易であり、特性的にも高磁界での超
電導特性に著しく優れた実用的なものであった。
なお、上記実施例ではＴｉをＳｎに対し２．３重量％含
むものについて説明したが、Ｔｉの割合か０．３〜６．
Ｓｎ量％の範囲内のものは何れも同様の効果が確認され
た。
むものについて説明したが、Ｔｉの割合か０．３〜６．
Ｓｎ量％の範囲内のものは何れも同様の効果が確認され
た。
また、Ｓｎ−Ｔｉ合金の形状は板・テープ・線材等であ
っても差し支えるものではない。
っても差し支えるものではない。
上記の他、この発明の精神の範囲内で種々の変更や変形
が可能であることはいうまでもない。例えば、Ｓｎに加
えるＴ１はスポンジＴｉ１水素Ｔ１に限定されるもので
はない。
が可能であることはいうまでもない。例えば、Ｓｎに加
えるＴ１はスポンジＴｉ１水素Ｔ１に限定されるもので
はない。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、不活性ガス雰囲気下で
Ｓｎを６００〜１７５０’Ｃに加熱溶融し、これに０．
３〜６．５重量％のＴｉを添加し、５００〜１７５０°
Ｃで鋳造することにより、得られるＳｎ−Ｔｉ合金を健
全かつ均質とし、実用的にすぐれたＮｂ３Ｓｎ超電導線
材を与え得るという効果がある。
Ｓｎを６００〜１７５０’Ｃに加熱溶融し、これに０．
３〜６．５重量％のＴｉを添加し、５００〜１７５０°
Ｃで鋳造することにより、得られるＳｎ−Ｔｉ合金を健
全かつ均質とし、実用的にすぐれたＮｂ３Ｓｎ超電導線
材を与え得るという効果がある。
第１図は本発明の一実施例／によって得られたＳｎ−Ｔ
ｉ合金を用いて製造されたＮｂ３Ｓｎ超電導線複合状況
を示す断面構成図である。 図において、（１）はＳｎ−Ｔｉ合金、（２）はＮｂ。 １ ： Ｓｎ−Ｔｉ合金 Ｎｂ ３：Ｃｕ
ｉ合金を用いて製造されたＮｂ３Ｓｎ超電導線複合状況
を示す断面構成図である。 図において、（１）はＳｎ−Ｔｉ合金、（２）はＮｂ。 １ ： Ｓｎ−Ｔｉ合金 Ｎｂ ３：Ｃｕ
Claims (1)
- 不活性ガス雰囲気下で、Ｓｎを６００〜１７５０℃に加
熱溶解し、これに０．３〜６．５重量％のＴｉを添加し
、５００〜１７５０℃で鋳造することを特徴とするＳｎ
−Ｔｉ合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22441988A JPH0676625B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Ｓｎ−Ｔｉ合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22441988A JPH0676625B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Ｓｎ−Ｔｉ合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273930A true JPH0273930A (ja) | 1990-03-13 |
| JPH0676625B2 JPH0676625B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=16813483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22441988A Expired - Lifetime JPH0676625B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Ｓｎ−Ｔｉ合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676625B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0905218A3 (de) * | 1997-09-26 | 1999-11-03 | IRT-Innovative Recycling Technologie GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Granulats für die Erzeugung von Zündkeimen in Treib- und Brennstoffen |
| US6548187B2 (en) | 2001-04-19 | 2003-04-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Sn based alloy containing Sn—Ti compound, and precursor of Nb3SN superconducting wire |
| KR100968483B1 (ko) * | 2008-01-11 | 2010-07-07 | 케이. 에이. 티. (주) | 주석-니오비윰계 초전도 선재의 전구체용 주석계 합금의 연속 주조법 |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP22441988A patent/JPH0676625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0905218A3 (de) * | 1997-09-26 | 1999-11-03 | IRT-Innovative Recycling Technologie GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Granulats für die Erzeugung von Zündkeimen in Treib- und Brennstoffen |
| US6548187B2 (en) | 2001-04-19 | 2003-04-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Sn based alloy containing Sn—Ti compound, and precursor of Nb3SN superconducting wire |
| KR100968483B1 (ko) * | 2008-01-11 | 2010-07-07 | 케이. 에이. 티. (주) | 주석-니오비윰계 초전도 선재의 전구체용 주석계 합금의 연속 주조법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676625B2 (ja) | 1994-09-28 |
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