JPS61264164A - Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法Info
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- JPS61264164A JPS61264164A JP60106453A JP10645385A JPS61264164A JP S61264164 A JPS61264164 A JP S61264164A JP 60106453 A JP60106453 A JP 60106453A JP 10645385 A JP10645385 A JP 10645385A JP S61264164 A JPS61264164 A JP S61264164A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法に関し、さらに
詳しくは、押出比を大きくし、工程数を省略することが
できるＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
詳しくは、押出比を大きくし、工程数を省略することが
できるＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
［従来技術］
従来より、Ｎｂ、Ｓｎ超電導線は８Ｔ以上の高磁界を発
生する超電導マグネットに使用される線材として実用化
されている。特に、Ｔｉを含有させた（Ｎｂ、Ｔｉ）、
Ｓｎ多芯線材は高磁場特性の改良された線材として注目
されている。
生する超電導マグネットに使用される線材として実用化
されている。特に、Ｔｉを含有させた（Ｎｂ、Ｔｉ）、
Ｓｎ多芯線材は高磁場特性の改良された線材として注目
されている。
この（Ｎｂ、Ｔｉ）ｓｓｎ超電導線材の製造方法は、Ｎ
ｂ芯材にＴｉを添加する方法、Ｃｕ−７ａｔ％Ｓｎブロ
ンズにＴｉを添加する方法が実施されている（例えば、
特開昭５８−０２３１１０号公報参照）。
ｂ芯材にＴｉを添加する方法、Ｃｕ−７ａｔ％Ｓｎブロ
ンズにＴｉを添加する方法が実施されている（例えば、
特開昭５８−０２３１１０号公報参照）。
この方法において、Ｃｕ ７ａｔ％ＳｎブロンズにＴ
ｉを添加する方法が有望であり、製造コストが低い。
ｉを添加する方法が有望であり、製造コストが低い。
第２図に超電導線の単芯線および多芯線の製造即ち、第
２図（ａ）の単芯線製造は、単芯ビレット組立１→溶接
２→加熱３→熱間精水圧押出し４→抽伸５→伸線６→熱
処理７の工程により行なう。
２図（ａ）の単芯線製造は、単芯ビレット組立１→溶接
２→加熱３→熱間精水圧押出し４→抽伸５→伸線６→熱
処理７の工程により行なう。
また、第２図（ｂ）の多芯線製造は、多芯ビレット組立
８→溶接９→加熱１０→熱間精水圧押出し１１→抽伸１
２→伸１ｉｊ１３→ツイスト１４の工程により行なう。
８→溶接９→加熱１０→熱間精水圧押出し１１→抽伸１
２→伸１ｉｊ１３→ツイスト１４の工程により行なう。
しかして、Ｎｂ３Ｓｎ多芯線材を製造するには、潤滑押
出法や静水圧押出法等により行なわれているが、上記Ｃ
ｕ−７ａｔ％Ｓｎブロンズは高温における延性が小さい
ため、約４００℃以下の低温による押出しを余儀なくさ
れていた。そのため、押出比を大きくとることができな
かった。
出法や静水圧押出法等により行なわれているが、上記Ｃ
ｕ−７ａｔ％Ｓｎブロンズは高温における延性が小さい
ため、約４００℃以下の低温による押出しを余儀なくさ
れていた。そのため、押出比を大きくとることができな
かった。
そして、押出材はその後線材とするために多数パスの冷
間加工を行なうのであるが、上記ブロンズの加工硬化が
激しいので数バスの冷間加工毎に熱処理を行なって焼な
ましを行なう必要がある。
間加工を行なうのであるが、上記ブロンズの加工硬化が
激しいので数バスの冷間加工毎に熱処理を行なって焼な
ましを行なう必要がある。
従って、Ｃｕ−７ａｔ％Ｓｎブロンズの押出しを行なう
時の押出比が小さいと押出材の直径が大ぎくなり、引続
いて行なう冷間加工のパス回数が多くなり、それに伴な
う熱処理回数も必然的に多くなるという問題がある。
時の押出比が小さいと押出材の直径が大ぎくなり、引続
いて行なう冷間加工のパス回数が多くなり、それに伴な
う熱処理回数も必然的に多くなるという問題がある。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は上記の押出しおよび冷間加工工程における問題
点を解決すべくなされたものであり、本発明者等は、先
ず、Ｃｕ−３ｎ合金マトリックスにＴｉを少量含有させ
た場合に高温における伸びおよび絞りが大幅に向上する
ことを知見し、Ｔｉ添加によってＮｂ３Ｓｎ多芯線材の
高押出し比での熱間押出しが可能であることを実験によ
り確認し、また、本発明者等はこの熱間押出しにおいて
押出し比５以上の強加工を行なうと、Ｔｉ添加Ｎｂ３Ｓ
ｎ線材のブロンズマトリックス中に析出している５ｎ−
Ｔｉ化合物が微細化され、その後の加工が著しく容易と
なることを確認し、さらに、Ｔｉ添加Ｎｂ＋Ｓｎ線材の
熱間押出し材はその後の伸線加工および圧延加工を２０
０℃以上の温間で行なうことにより、従来の方法に比較
して全工程での中間焼鈍の回数を１１５以下に減らすこ
とができることを見出し、芯とブロンズマトリックスと
の密着性が改善され、線材の特性の均一性をも向上させ
ることがでとるＴｉ添加Ｎｂ、Ｓｎ超電導線の製造方法
を開発したのである。
点を解決すべくなされたものであり、本発明者等は、先
ず、Ｃｕ−３ｎ合金マトリックスにＴｉを少量含有させ
た場合に高温における伸びおよび絞りが大幅に向上する
ことを知見し、Ｔｉ添加によってＮｂ３Ｓｎ多芯線材の
高押出し比での熱間押出しが可能であることを実験によ
り確認し、また、本発明者等はこの熱間押出しにおいて
押出し比５以上の強加工を行なうと、Ｔｉ添加Ｎｂ３Ｓ
ｎ線材のブロンズマトリックス中に析出している５ｎ−
Ｔｉ化合物が微細化され、その後の加工が著しく容易と
なることを確認し、さらに、Ｔｉ添加Ｎｂ＋Ｓｎ線材の
熱間押出し材はその後の伸線加工および圧延加工を２０
０℃以上の温間で行なうことにより、従来の方法に比較
して全工程での中間焼鈍の回数を１１５以下に減らすこ
とができることを見出し、芯とブロンズマトリックスと
の密着性が改善され、線材の特性の均一性をも向上させ
ることがでとるＴｉ添加Ｎｂ、Ｓｎ超電導線の製造方法
を開発したのである。
［問題点を解決するための手段１
本発明に係るＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法は、（１）
Ｓｎ １〜１５ａｔ％、Ｔｉ ０．１−８ａｔ％を
含有する銅基合金体と、ＮｂまたはＮｂにＴｉ、 Ｚｒ
、 Ｈｆの何れか１種または２種以上０．１〜１５ａｔ
％を含有するＮｂ合金体からなる複合体を、４００℃以
上の温度で、押出し比５以上で押出し加工することを特
徴とするＴｉ添加Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法を第１
の発明とし、 （２） Ｓｎ １〜１５ａｔ％、Ｔｉ ０．１−８ａ
ｔ％を含有する銅基合金体と、ＮｂまたはＮｂにＴｉ、
Ｚｒ、 ＨＥの何れか１種または２種以上０．１〜１
５ａｔ％を含有するＮｂ合金体からなる複合体を、４０
０℃以上の温度で、押出し比５以上で押出し加工し、こ
の押出し加工材を、さらに、２００°Ｃ以上の温度にお
いて伸線加工、圧延加工或いは管用加工をする方法を第
２の発明とする２つの発明よりなるものである。
Ｓｎ １〜１５ａｔ％、Ｔｉ ０．１−８ａｔ％を
含有する銅基合金体と、ＮｂまたはＮｂにＴｉ、 Ｚｒ
、 Ｈｆの何れか１種または２種以上０．１〜１５ａｔ
％を含有するＮｂ合金体からなる複合体を、４００℃以
上の温度で、押出し比５以上で押出し加工することを特
徴とするＴｉ添加Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法を第１
の発明とし、 （２） Ｓｎ １〜１５ａｔ％、Ｔｉ ０．１−８ａ
ｔ％を含有する銅基合金体と、ＮｂまたはＮｂにＴｉ、
Ｚｒ、 ＨＥの何れか１種または２種以上０．１〜１
５ａｔ％を含有するＮｂ合金体からなる複合体を、４０
０℃以上の温度で、押出し比５以上で押出し加工し、こ
の押出し加工材を、さらに、２００°Ｃ以上の温度にお
いて伸線加工、圧延加工或いは管用加工をする方法を第
２の発明とする２つの発明よりなるものである。
本発明に係るＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法について以
下詳細に説明する。
下詳細に説明する。
先ず、本発明に係るＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法（以
下単に本発明に係る方法ということがある。
下単に本発明に係る方法ということがある。
）において使用する銅基合金体およびＮｂ、Ｎｂ合金体
について説明する。
について説明する。
銅基合金体。
Ｓｎ含有量が１ａｔ％未満では熱処理の際にＮｂ３Ｓｎ
の生成が極めて遅くなると共にその超電導特性も著しく
低下し、また、Ｓｎ １５ａｔ％を越えて含有されるど
銅基合金の加工性が著しく損なわれる。よって、Ｓｎ含
有量は１〜１５ａｔ％とする。
の生成が極めて遅くなると共にその超電導特性も著しく
低下し、また、Ｓｎ １５ａｔ％を越えて含有されるど
銅基合金の加工性が著しく損なわれる。よって、Ｓｎ含
有量は１〜１５ａｔ％とする。
Ｔｉ含有量が０．ｌａｔ％未満では強磁界特性の改善効
果および高温における押出し加工性の改善効果が得られ
ず、また、８ａｔ％を越える含有量では銅基合金の加工
性を著しく損なう。よって、Ｔｉ含有量は０．１〜８ａ
ｔ％とする。
果および高温における押出し加工性の改善効果が得られ
ず、また、８ａｔ％を越える含有量では銅基合金の加工
性を著しく損なう。よって、Ｔｉ含有量は０．１〜８ａ
ｔ％とする。
純Ｎｂ或いは純ＮｂにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの何れか１種ま
たは２種以上の含有量が０．ｌａｔ％未満では超電導特
性改善の効果が得られず、また、１５ａｔ％を越えて含
有されるとＮｂ合金体の加工性を著しく損なう。よって
、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの何れか１種または２種以上の含有
量は０．１〜１５ａｔ％とする。
たは２種以上の含有量が０．ｌａｔ％未満では超電導特
性改善の効果が得られず、また、１５ａｔ％を越えて含
有されるとＮｂ合金体の加工性を著しく損なう。よって
、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの何れか１種または２種以上の含有
量は０．１〜１５ａｔ％とする。
次に、本発明に係るＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法にお
いて、４００℃以上の温度で押出し加工を行なうことに
ついて説明する。
いて、４００℃以上の温度で押出し加工を行なうことに
ついて説明する。
Ｎｂ合金体とＣｕ−８ｎＴｉ合金体との複合体を押出し
加工する温度が４００°Ｃ未満では、Ｃｕ−８ｎ−Ｔｉ
合金体の加工性が得られないため、４００℃以上とする
必要がある。
加工する温度が４００°Ｃ未満では、Ｃｕ−８ｎ−Ｔｉ
合金体の加工性が得られないため、４００℃以上とする
必要がある。
また、本発明に係る方法において４００℃以上の温度で
の押出し加工について第１図により説明する。
の押出し加工について第１図により説明する。
第１図にＣｕ−７ａｔ％ＳｎとＣｕ−７ａｔ％５ｎ−０
．４ ａｔ％Ｔｉ合金１の高温における機械的性質を示
す。
．４ ａｔ％Ｔｉ合金１の高温における機械的性質を示
す。
この第１図から明らかなように、通常のＣｕ−７ａｔ％
Ｓｎ合金２は高温における伸びおよび絞りが極めて低く
、本発明に係る方法において使用するＣｕ−７ａｔ％５
ｎ−０．４ａｔ％Ｔｉ合金では、約４００℃の温度にお
いて伸びおよび絞りが最低を示しているが、４００℃以
上の温度になると伸びおよび絞りが急激に向上し、５０
０℃以上の温度では極めて大きな伸び、絞りを示し、熱
間における加工性が非常に優れたものとなることがわか
る。
Ｓｎ合金２は高温における伸びおよび絞りが極めて低く
、本発明に係る方法において使用するＣｕ−７ａｔ％５
ｎ−０．４ａｔ％Ｔｉ合金では、約４００℃の温度にお
いて伸びおよび絞りが最低を示しているが、４００℃以
上の温度になると伸びおよび絞りが急激に向上し、５０
０℃以上の温度では極めて大きな伸び、絞りを示し、熱
間における加工性が非常に優れたものとなることがわか
る。
また、一方、第１図に示すように引張強さは７００ ’
Ｃの温度では３００℃の温度の約１１５まで低下するの
で押出し比を大きくとることができ、従つて、押出し材
の径が小さくなり、続いて行なう冷開加工のバス回数を
減少させることができるので加工工程を簡略化できる。
Ｃの温度では３００℃の温度の約１１５まで低下するの
で押出し比を大きくとることができ、従つて、押出し材
の径が小さくなり、続いて行なう冷開加工のバス回数を
減少させることができるので加工工程を簡略化できる。
即ち、上記に説明した第２図（ａ）、（ｂ）における超
電導線製造工程図において、第２図（ａ）においては抽
伸５、伸線６および熱処理７を短縮することができ、ま
た、第２図（ｂ）においては抽伸１３、伸線１３の工程
を短縮することができる。
電導線製造工程図において、第２図（ａ）においては抽
伸５、伸線６および熱処理７を短縮することができ、ま
た、第２図（ｂ）においては抽伸１３、伸線１３の工程
を短縮することができる。
また、押出し加工の押出し比が５未満ではＣｕ５ｎ
Ｔｉ合金体中の５ｎ−Ｔｉ析出化合物が微細化されない
。よって、押出し比は５以上とする。
Ｔｉ合金体中の５ｎ−Ｔｉ析出化合物が微細化されない
。よって、押出し比は５以上とする。
さらに、押出し材の温間加工温度が２００℃未満ではＣ
ｕ−８ｎ−Ｔｉ合金体の加工性の改善が得られないので
、２００℃以上でなければならない。
ｕ−８ｎ−Ｔｉ合金体の加工性の改善が得られないので
、２００℃以上でなければならない。
［実施例１
本発明に係るＮｂ＋Ｓｎ超電導線の製造方法について実
施例を説明する。
施例を説明する。
実施例１
外径６８ＩＩＩＩ１１、内径３４ｍｍのＣｕ−７ａｔ％
５ｎ−０．４ａｔ％Ｔｉ合金管に純Ｎｂ芯を挿入し、こ
の複合体を６７０℃の温度に加熱し、押出し比２０で高
温静水押出しを行なって外径１５．２ｍｍの線材とした
。
５ｎ−０．４ａｔ％Ｔｉ合金管に純Ｎｂ芯を挿入し、こ
の複合体を６７０℃の温度に加熱し、押出し比２０で高
温静水押出しを行なって外径１５．２ｍｍの線材とした
。
Ｃｕ−８ｎ合金に少量のＴｉが添加されて高温における
伸びおよび絞りが着しく改善されているため、上記のよ
うに強加工を行なっても全く割れの無い押出し材が得ら
れた。
伸びおよび絞りが着しく改善されているため、上記のよ
うに強加工を行なっても全く割れの無い押出し材が得ら
れた。
この押出し材を１９本束ね、再び６７０°Ｃの温度で静
水圧押出しを行なって外径１５．２ｍｍの多芯線材とし
た。
水圧押出しを行なって外径１５．２ｍｍの多芯線材とし
た。
この゛押出し材に対して、さらに、２５０℃の温度で溝
ロール加工およびロール加工を加え、幅１０＋ｎｍ、厚
さ０．３ｍｍの多芯テープを作製した。
ロール加工およびロール加工を加え、幅１０＋ｎｍ、厚
さ０．３ｍｍの多芯テープを作製した。
熱間押出しにおける強加工によってブロンズマトリック
ス中の５ｎ−Ｔｉ析出化合物が微細化されており、しか
も、温間での加工性の改善のため、同線材の加工は容易
であり、全工程での中間焼鈍は３回のみで均一な多芯テ
ープ線材を製造することができた。なお、従来の方法で
は全工程で約２５回の中間焼鈍を行なう必要がある。
ス中の５ｎ−Ｔｉ析出化合物が微細化されており、しか
も、温間での加工性の改善のため、同線材の加工は容易
であり、全工程での中間焼鈍は３回のみで均一な多芯テ
ープ線材を製造することができた。なお、従来の方法で
は全工程で約２５回の中間焼鈍を行なう必要がある。
実施例２
単芯のＮｂ／ Ｃｕ−０，７ａｔ％５ｎ−０，４ａｔ％
Ｔｉ複合体の熱間押出し材を５５Ｘ１８７本（１０２８
５本）束ねて複合多芯線ビレットを作製した。ビレット
径は１４０＋ｎｍである。
Ｔｉ複合体の熱間押出し材を５５Ｘ１８７本（１０２８
５本）束ねて複合多芯線ビレットを作製した。ビレット
径は１４０＋ｎｍである。
このビレットを６７０℃の温度に加熱して押出し比３３
で高温静水圧押出しを行ない、外径２５．４ｍｍの線材
とした。
で高温静水圧押出しを行ない、外径２５．４ｍｍの線材
とした。
さらに、この押出し材を２５０℃の温度で線引きし、５
回の中間焼鈍を行なり・ながら外径０．８６＋ｎｍの線
とした。
回の中間焼鈍を行なり・ながら外径０．８６＋ｎｍの線
とした。
その断面の顕微鏡写真を第３図に示す。芯線径が均一な
複合超電導線が得られていることがわかる。
複合超電導線が得られていることがわかる。
［発明の効果１
以上説明したように、本発明に係るＮｂ３Ｓｎ超電導線
の製造方法は上記の構成を有しているものであるか１高
温度における押出し比を大きくとることができるので、
押出し後の冷間加工の数を減少させることができ省エネ
ル臀°−を達成でき、かつ、製造コストを着しく減少さ
せることかできるという効果を有するものである。
の製造方法は上記の構成を有しているものであるか１高
温度における押出し比を大きくとることができるので、
押出し後の冷間加工の数を減少させることができ省エネ
ル臀°−を達成でき、かつ、製造コストを着しく減少さ
せることかできるという効果を有するものである。
第１図はＣｕ−７ａｔ％５ｎ−０，４ａｔ％Ｔｉ合金の
温度と機械的性質の関係を示す図、第２図は超電導線の
製造工程図、第３図は本発明に係るＮｂ。 Ｓｎ超電導線の製造方法により製造された複合多芯線の
顕微鏡写真である。
温度と機械的性質の関係を示す図、第２図は超電導線の
製造工程図、第３図は本発明に係るＮｂ。 Ｓｎ超電導線の製造方法により製造された複合多芯線の
顕微鏡写真である。
Claims (2)
- （１）Ｓｎ１〜１５ａｔ％、Ｔｉ０．１〜８ａｔ％を含
有する銅基合金体と、ＮｂまたはＮｂにＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆの何れか１種または２種以上０．１〜１５ａｔ％を含
有するＮｂ合金体からなる複合体を、４００℃以上の温
度で、押出し比５以上で押出し加工することを特徴とす
るＴｉ添加Ｎｂ＿３Ｓｎ超電導線の製造方法。 - （２）Ｓｎ１〜１５ａｔ％、Ｔｉ０．１〜８ａｔ％を含
有する銅基合金体と、ＮｂまたはＮｂにＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆの何れか１種または２種以上０．１〜１５ａｔ％を含
有するＮｂ合金体からなる複合体を、４００℃以上の温
度で、押出し比５以上で押出し加工し、この押出し加工
材を、さらに、２００℃以上の温度において伸線加工、
圧延加工或いは管用加工することを特徴とするＴｉ添加
Ｎｂ＿３Ｓｎ超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106453A JPS61264164A (ja) | 1985-05-18 | 1985-05-18 | Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106453A JPS61264164A (ja) | 1985-05-18 | 1985-05-18 | Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264164A true JPS61264164A (ja) | 1986-11-22 |
| JPS6366889B2 JPS6366889B2 (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=14434016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106453A Granted JPS61264164A (ja) | 1985-05-18 | 1985-05-18 | Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264164A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156343A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-06-15 | Bruker Biospin Ag | 超伝導素子の製造方法 |
| JP2007141682A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Japan Superconductor Technology Inc | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体 |
-
1985
- 1985-05-18 JP JP60106453A patent/JPS61264164A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156343A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-06-15 | Bruker Biospin Ag | 超伝導素子の製造方法 |
| JP2007141682A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Japan Superconductor Technology Inc | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366889B2 (ja) | 1988-12-22 |
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