形变热处理对Cu-Ni合金基带再结晶织构与退火孪晶的影响

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近年来,Cu-Ni合金因作为YBCO涂层导体最理想的金属基带材料而备受关注。目前,制备双轴织构Cu-Ni合金基带最常用的方法是轧制辅助双轴织构技术(RABiTS),但值得注意的是,该方法得到的基带会形成一定含量的退火孪晶,而孪晶的存在将显著降低超导基带的导电性。同时,由于超导性能与立方织构的含量和尖锐度密切相关,所以研究立方织构的形成机制与演变规律将意义重大。因此,本文以不同成分的Cu-Ni合金为研究对象,系统地研究了Cu-Ni合金基带轧制变形和再结晶退火时显微硬度、微观组织与织构的演变规律,并着重分析了退火孪晶的形成和演变机制,以及形变量和合金成分对再结晶组织与织构的影响。对无磁性Cu56Ni44合金基带退火孪晶形成动力学的研究表明:退火孪晶的形成与晶界迁移速率以及立方织构的形成密切相关。低温退火时,不同形变量合金基带的退火孪晶具有相同的变化趋势,即随着退火时间的延长逐渐增加,并最终趋于稳定;随着总变形量的增大,退火孪晶的形成速度加快,但其最终稳定值反而降低。另外,随着退火温度的升高,退火孪晶的形成速率增加,孪晶含量达到峰值的时间缩短,随后由于立方取向晶粒的快速增长形成较强的立方织构,从而导致退火孪晶的含量显著降低。对不同形变量Cu-Ni合金基带高温退火的研究表明:不同变形量的Cu-Ni合金基带高温退火时,增加形变量和合金中的Cu含量有利于加强立方织构的形成,当变形量大于90%时,立方织构会出现跨越式的增长。随着立方取向晶粒的逐渐增加,大角度晶界和退火孪晶界的含量逐渐减少。对大应变量Cu56Ni44合金基带不同退火工艺的研究表明:在两步退火工艺中,随着预退火温度的升高,试样的综合性能逐渐提高,但当温度过高时,两步退火后的综合性能将明显低于单步高温退火。同时,随着高温阶段退火温度的升高,立方织构的含量逐渐增加,但立方织构的强度却先增大后减小。综合比较可得,高温阶段的最佳退火温度为1000℃。
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