Ленточные эпитаксиальные подложки из перспективных тройных сплавов на медно-никелевой основе для сверхпроводящих кабелей

Ю.В. Хлебникова, И.В. Гервасьева, Т.Р. Суаридзе, Д.П. Родионов, Л.Ю. Егорова показать трудоустройства и электронную почту
Получена  07 июля 2016; Принята  12 августа 2016
Цитирование: Ю.В. Хлебникова, И.В. Гервасьева, Т.Р. Суаридзе, Д.П. Родионов, Л.Ю. Егорова. Ленточные эпитаксиальные подложки из перспективных тройных сплавов на медно-никелевой основе для сверхпроводящих кабелей. Письма о материалах. 2016. Т.6. №3. С.205-210
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2016-3-205-210

Аннотация

Проведено исследование структуры и процесса текстурообразования в лентах из тройных сплавов Cu–Ni–Ме (Ме=Fe, Cr, V) при холодной деформации прокаткой со степенью ~99% и последующем рекристаллизационном отжиге. Переходные металлы четвертого периода образуют с медно–никелевыми сплавами более широкие концентрационные области, чем с чистой медью. Электронно-микроскопическое исследование структуры тройных сплавов с железом, ванадием и хромом после текстурообразующего отжига не выявило присутствия включений с другим типом кристаллической решетки. Анализ компонентного состава текстуры деформации показал, что легирование медно-никелевого сплава любым из перечисленных элементов: Cr, Fe или V приводит к усилению склонности к образованию кубической текстуры рекристаллизации при отжиге сплава. Во всех сплавах сумма компонент (S+C), благоприятных для образования кубической текстуры при последующем рекристаллизационном отжиге, больше, чем в чистой меди. Показано, что отжиг тройных сплавов на медно-никелевой основе в интервале температур 950-1050°С приводит к формированию острой кубической текстуры. Определены оптимальные режимы отжига, позволяющие получить в исследованных сплавах совершенную биаксиальную текстуру, близкую к монокристаллической, с содержанием кубических зерен {001}<100>±10° на поверхности ленты более 99%. Возможность реализации совершенной кубической текстуры в тонкой ленте из тройных сплавов на медно-никелевой основе с добавками 3d-металлов: железа, хрома или ванадия, открывает перспективу их использования в качестве подложек в технологии производства ленточных высокотемпературных сверхпроводников второго поколения. Предел текучести текстурованных лент из исследованных тройных сплавов в ~4 раза превышает предел текучести ленты из чистой меди и на ~20% выше аналогичного показателя для ленты из бинарного сплава Cu–40%Ni. Добавка третьего элемента в двойной медно-никелевый сплав, приводящая к его дополнительному упрочнению, позволяет уменьшить толщину ленты-подложки и, следовательно, вес всей конструкции сверхпроводящего провода.

Ссылки (22)

1. H. J. Bunge. Texture Analysis in Materials Science. Mathematical Methods. London, Butterworths. (1982) 592 p.
2. Yu. V. Khlebnikova, D. P. Rodionov, I. V. Gervas’eva, T. R. Suaridze, Yu. N. Akshentsev, V. A. Kazantsev. The Physics of Metals and Metallography. 115 (12), 1231 - 1240 (2014). Crossref
3. J. L. Soubeyroux, C. E. Bruzek, A. Girard, J. L. Jorda. IEEE Trans. on applied superconductivity. 15 (2), 2687 - 2690 (2005). Crossref
4. H. Tian, H. L. Suo, O. V. Mishin, Y. B. Zhang, D. Juul Jensen, J.-C. Grivel. J Mater. Sci. 48, 4183 - 4190 (2013). Crossref
5. A. Girard, C. E. Bruzek, J. L. Jorda, L. Ortega, J. L. Soubeyrouxet. J. Phys.: Conf. Ser. 43, 341 - 343 (2006).
6. Varanasi C. V., Brunke L., J Burke, Maartense I., Padmaja N., Efstathiadis H., Chaney A. and Barnes P. N. Supercond. Sci. Technol. 19, 896 - 901 (2006). Crossref
7. Yu. V. Khlebnikova, D. P. Rodionov, I. V. Grevas’eva, T. R. Suaridze, V. A. Kazantsev. Technical Physics Letters. 41 (4), 341 - 343 (2015). Crossref
8. O. E. Osintsev, V. N. Fedorov. Spravochnik. Copper and copper alloys. М., Mashinostroenie. (2004) Р. 203 - 279. (in Russian) [О. Е. Осинцев, В. Н. Федоров. Справочник. Медь и медные сплавы: отечественные и зарубежные марки. М., Машиностроение. 2004. С. 203 - 279].
9. B. Gallistl, R. Kirchschlager, A. W. Hassel. Phys. Stat. Solidi A. 209 (5), 875 - 879 (2012). Crossref
10. C. V. Varanasi, P. N. Barnes, N. A. Yust. Supercond. Sci. Technol. 19, 85 - 95 (2006). Crossref
11. Yu. V. Khlebnikova, I. V. Gervas’eva, T. R. Suaridze, D. P. Rodionov, L. Yu. Egorova. Technical Physics Letters. 40 (10), 841 - 844 (2014). Crossref
12. Yu. V. Khlebnikova, D. P. Rodionov, I. V. Grevas’eva, L. Yu. Egorova, T. R. Suaridze. Technical Physics. 60 (3), 389 - 399 (2015). Crossref
13. Yu. V. Khlebnikova, D. P. Rodionov, L. Yu. Egorova, T. R. Suaridze. The Physics of Metals and Metallography. 117 (5), 500 - 507 (2016). Crossref
14. R. Raghavendra Bhat, P. Prasad Rao. J. of Materials Science. 29, 4808 - 4818 (1994).
15. P. Prasad Rao, B. K. Agrawal, A. M. Rao. J. of Materials Science. 21, 3759 - 3766 (1986).
16. I. V. Gervas’eva, Yu. V. Khlebnikova, D. P. Rodionov, E. S. Belosludtseva, V. A. Milyutin, T. R. Suaridze. The Physics of Metals and Metallography. 114 (2), 171 - 179 (2013). Crossref
17. I. V. Gervas’eva, B. K. Sokolov, D. P. Rodionov, Yu. V. Khlebnikova. The Physics of Metals and Metallography. 95 (1). 71 - 78 (2003).
18. I. V. Gervas’eva, B. K. Sokolov, D. P. Rodionov, Yu. V. Khlebnikova, Ya. V. Podkin. The Physics of Metals and Metallography. 96 (2), 209 - 215. (2003).
19. I. V. Grevas’eva, D. P. Rodionov, Yu. V. Khlebnikova. The Physics of Metals and Metallography. 116 (7), Р. 729 - 736 (2015). Crossref
20. I. V. Gervas’eva, D. P. Rodionov, B. K. Sokolov, Yu. V. Khlebnikova, D. V. Dolgikh. The Physics of Metals and Metallography. 90 (3), 295 - 3016. (2000).
21. R. I. Tomov, A. Kursumovic, M. Majoros. Physica C: Superconductivity and its Applications. 383, 323 - 336 (2003).
22. D. P. Rodionov, I. V. Gervas’eva, Yu. V. Khlebnikova, V. A. Kazantsev, V. A. Sazonova. The Physics of Metals and Metallography. 113 (5), 504 - 512 (2012). Crossref

Другие статьи на эту тему