JPS60181248A - 超電導合金の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超電導合金の製造方法に関するものである。

従来、Ｉｎ　５ｉｔｕ型超電型合電導えばマグネット用
線材などにおいては、銅等のマトリックス中にニオビウ
ム（Ｎｌ））　、バナジウム（Ｖ）などの高融点金属を
樹枝状構造に析出させた合金を素材に用いることが多く
、そのインゴット作製には技術的、経済的な観点から消
耗型アーク熔解法が主として用いられている。この場合
、マトリックスと高融点金属からなる複合構造の断面を
もつ電極棒を用いて熔解を行ない、所定組成の合金イン
ゴット’を得ている。

ところが最近Ｈ，Ｌｅｕｕｙ等がＩ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　Ｔｒ
ａｎｓ　Ｍａｇ。

１７　（１９８１）２６１に発表したように、マトリッ
クス及び高融点金属にさらにチタン（Ｔｉ）　、タンタ
ル（Ｔａ）　、ジルコニウム（ｚｒ〕、ハフニウム（Ｈ
ｆ）などの第８元素を数チ程度添加したインゴットが超
電導特性向上の為に要求されている。この為には予じめ
マトリックスに第８元素（添加元素）を添加した合金素
材又は高融点金属に第８元素を添力口した合金素材を電
極棒に用いることが考えられるが、これは熔解工程を多
段複雑化して非経済的であるばかりでなく、技術的にも
熔解によって第８元集成分がマトリックスと高融点金属
間で偏在して、その後の細線加工時に加工硬化が大きく
なり、中間焼鈍処理を必要とするなどの欠点がある。

本発明はマトリックスと高融点金属との複合構造の合金
のマトリックスと高融点金属との界面部に、直接第８元
素の素材を接触させながら、消耗型アーク熔解法で熔解
することにより、一度の熔解でマ）　ＩＪラックスび高
融点金属の両者に第３元素が溶入することを見出した。

本発明はマ）　ＩＪラックス第８元素を添加した合金素
材又は高融点金属に第８元素を添加した合金素材を製作
又は使用しない為、合金製作上の経済性及び作業性金属
めるだけでなく、さらに良好な超電導特注や合金材特性
を得ることができる。

本発明方法を図面について説明する。第１〜４図におい
て、マトリックスｌに軸線方向に１個又は複数個の丸形
又は角形の孔２を断面に亘ってなるべく均等に分布して
設ける。孔径および個数は、マトリックスと孔の断面積
比がほぼ所要の比のマトリックスと高融点金属の組成に
なるように設定する。この孔径よりも少し小さめの径を
もつＨｂ。

■などの高融点金属の丸又は角棒８を準備し、その表面
にＴｉ　、　Ｔａ・・・などの添加元素の素材４を所定
の組成比になるように箔状にして数層巻きつけるか、又
は薄肉管に被覆した後、各孔に挿入する。

かくて得た棒状構造物を側面全周から一様に締付けて各
素材間を圧着して電極とし、消耗型アーク溶解炉に装着
して熔解することにより、マ）　＋１ツクス及び高融点
金属との析出型合金のマトリックス及び高融点金属の両
相に添加元素が燐入した合金インゴットを１回の熔解で
製作することができる。

以下、本発明を実施例につきさらに詳細に説明する。

実施例 マトリックスとして１２朋径１８Ｃ＋＋＋ｍ長の銅円柱
を用い、共軸に８１Ａｍ径の単孔を設けた。高融点金属
として６朋径×】８０朋長のＮｂ丸棒を用意し、その円
周表面全長にわたり添加元素の素材として０．０１ＭＩ
＋１厚Ｔｉ箔を１．５層巻付けた。これを前述の単孔に
挿入した後、スウエージング加工により（８） 各素材間を圧着して電極を製作した。これをアーク溶解
炉の（十）極に装着して、２０朋内径のカーボンルツボ
内に先端部を挿入して、アルゴン気圧〜５００　ｍｔｎ
　Ｈｇのもとてアーク放電を行ない、熔解インゴットを
得た。

このインゴットは分析の結果、はぼ一様な０ｕ−２２ａ
チＮｂ−１ａ％Ｔｉの組成であったが、特に走査型電子
顕微鏡視野内のＮｂの樹枝状析出相とＯｎマトリックス
相内のＴｉ分布をＸ線マイクロアナライザーで測定した
ところ、Ｎｂ相内にはＯｕマトリックス相に比べて約２
倍の濃度のＴｉが存在することが判明した。

このＴ１分布の特性はＯｕマトリックス相内のＴｉ低濃
度により、インゴットの展延性を損なうことはなく、細
線加工を容易にして中間焼鈍工程などを不要にするばか
りでなく、細線加工後の］０８ＡＸ１０”Ａ程度のＮｂ
フィラメント内のＴ土濃度を大きくしている為、Ｎｂ３
Ｓｎ生成熱処理時にＯｕ　−Ｎｂ界面へのＴ１拡散を有
効にすることにも効果的である。従って、本発明方法は
、Ｎｂ３Ｓｎ等のＩｎ５ｉｔｕ型合金の製作工程の経済
化と超電導特注の向上に極めて有効である。

本発明を特定の例及び数値につき説明したが、本発明が
これのみに限定されるものでなく、本発明の人混な精神
と視野を逸脱することなく種々の変更と修整が可能なこ
と勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施中に製作する電極の線図的横断面
図、 第２図はその線図的縦断面図、 第８図は本発明の実施中に製作する電極の他の例を示す
線図的横断面図、 第４図はその線図的縦断面図である。 ｌ・・・マトリックス　２・・・マトリックス１の孔８
・・・高融点金属　４・・・添加元素の素材。 第１図 第２図 第３図 ２９１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　マトリックスと高融点金属との複合構造の合金から
   成る電極棒の銅マトリックスと高融点金属との界面部に
   、チタン、タンタル、ジルコニウム及びハフニウムから
   成る群から選択した添加元素の素材を接触させながら、
   消耗型アーク熔解法で熔解することを特徴とする超電導
   合金の製造方法。 龜　特許請求の範囲ｌ記載の製造方法において、高融点
   金属としてニオビウム及びバナジウムから成る群から選
   択したものを用いる方法。 ＆　特許請求の範囲１記載の製造方法において、マトリ
   ックスが銅である方法。