DE2011581C - Process for the production of a niobium titanium superconductor - Google Patents
Process for the production of a niobium titanium superconductorInfo
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Description
nium, Tantai, Hafnium, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff, einzeln oder zu mehreren, enthalten, wobeii die dem raschen Abkühlvorgang vorhergehende Wärmebehandlung der Ausgangslegierung bei einer Temperatur zwischen 800 und 1000° C und die zweite Stufe der abschließenden Alterung über 0,5 bis 6 Stunden vorzugsweise vorgenommen werden, ergibt sich aus den folgenden Beispielen. nium, tantai, hafnium, carbon, oxygen and nitrogen, individually or in groups, where the heat treatment of the starting alloy preceding the rapid cooling process at a temperature between 800 and 1000 ° C and the second stage of the final aging over 0.5 to 6 hours are preferably undertaken, results from the following examples.
...E5ne Ni°b-65<Vo Titan-Legierung wurde zunächst über 1 Stunde auf 9500C erhitzt, dann rasch abgekühlt und anschließend unter einer Flächenreduzie rung von 99,9% zu einem Draht eezoeen. Dieser ... E5ne ° Ni b-65 <Vo titanium alloy was initially heated for 1 hour at 950 0 C, then rapidly cooled and then under a Flächenreduzie tion of 99.9% eezoeen to a wire. This
LMiuii wuiuc uann in vakuum über 127 Stunden auf 300° C und schließlich über 1 Stunde auf 375° C erhitzt. Der erhaltene Leiter ergab bei einer Temperatur von 4,2° K eine kritische Stromdichte von 2,5 · 10" Amp./cm2 in einem äußeren Magnetfeld von 30 kG, und seine Zugfestigkeit betrug 175 kg/mm-1. Dieselbe Ausgangslegierung wurde zum Vergleich nach der Kaltverformung über 1 Stunde auf 400° C erhitzt. Der Leiter zeigte eine kritische Stromdichte von 1,8· 105 Amp./cm2 in einem äußeren Magnetfeld von 30 kG und hatte eine Zugfestigkeit von 160 kg/mm2.LMiuii wuiuc uann heated in vacuum to 300 ° C for 127 hours and finally to 375 ° C for 1 hour. The conductor obtained gave a critical current density of 2.5 x 10 6 "Amp./cm 2 at a temperature of 4.2 ° K in an external magnetic field of 30 kG, and its tensile strength was 175 kg / mm- 1 . The same starting alloy became for comparison, after cold forming, heated for 1 hour to 400 ° C. The conductor showed a critical current density of 1.8 · 105 Amp./cm 2 in an external magnetic field of 30 kG and had a tensile strength of 160 kg / mm 2 .
Eine Niob-35% Titan-Legierung wurde zunächst über 1 Stunde auf 950° C erhitzt und dann rasch abgekühlt. Anschließend wurde die Legierung mit Kupfer überzogen und dann zu einem Draht mit einem Niob-Titan-Kern eines Durchmessers von 0,25 mm und eines Außendurchmessers von 0,33 mm unter einer Flächenreduzierung von 99,9% kaltgezogen. Dieser Draht wurde dann in Vakuum über 250 Stunden auf 250° C und schließlich über 1 Stunde auf 400° C erhitzt. Der resultierende Leiter zeigte eine kritische Stromdichte von 2,15-105 Amp./cm2 in einem äußeren Magnetfeld von 30 kG und hatte eine Zugfestigkeit von 120 kg/mm2.A niobium-35% titanium alloy was first heated to 950 ° C. for 1 hour and then rapidly cooled. The alloy was then coated with copper and then cold-drawn to form a wire with a niobium-titanium core with a diameter of 0.25 mm and an outside diameter of 0.33 mm with a reduction in area of 99.9%. This wire was then heated in vacuo to 250 ° C. for 250 hours and finally to 400 ° C. for 1 hour. The resulting conductor showed a critical current density of 2.15-10 5 amps / cm 2 in an external magnetic field of 30 kG and had a tensile strength of 120 kg / mm 2 .
Dieselbe Legierung wurde zum Vergleich nach der Kaltverformung über 1 Stunde auf 425° C erhitzt. Der resultierende Leiter zeigte eine kritische Stromdichte von 1,65 ■ 10' Amp./cm2 in einem äußeren Magnetfeld von 30 kG und hatte eine Zugfestigkeit von 110 kg/mm2.For comparison, the same alloy was heated to 425 ° C. for 1 hour after cold working. The resulting conductor showed a critical current density of 1.65 · 10 'Amp./cm 2 in an external magnetic field of 30 kG and had a tensile strength of 110 kg / mm 2 .
Eine Niob-50°/o Titan-Legierung mit einem Zusatz von 1 Gewichtsprozent Tantal, 0,28 GewichtsprozentA niobium 50% titanium alloy with an additive of 1 percent by weight tantalum, 0.28 percent by weight Sauerstoff und 0,12 Gewichtsprozent Stickstoff wurde über 1 Stunde auf 1000° C erhitzt und dann rasch abgekühlt Die Legierung wurde anschließend unter einer Flächenreduzierung von 99,5 °/o zu einem Draht gezogen, der dann in Vakuum zunächst überOxygen and 0.12 weight percent nitrogen heated over 1 hour to 1000 ° C and then quickly cooled The alloy then became a wire with a reduction in area of 99.5% pulled, which then in vacuum initially over 120 Stunden auf 250° C und schließlich über ι Stunde auf 400° C erhitzt wurde. Der resultierende Leiter zeigte eine kritische Stromdichte von 2,3 ■ 10s AmpVcm2 in einem äußeren Magnetfeld vonWas heated to 250 ° C and finally over ι hour to 400 ° C for 120 hours. The resulting conductor showed a critical current density of 2.3 · 10 s AmpVcm 2 in an external magnetic field of 3OkG.3OkG.
uicsciuc Legierung wurae zum vergieicn nacnuicsciuc alloy was used for casting after
der Kaltverformung über 1 Stunde auf 425° C erhitzt. Der resultierende Leiter zeigte eine kritische Stromdichte von 1,75 · lü·"1 Amp./cm2.the cold forming heated to 425 ° C over 1 hour. The resulting conductor exhibited a critical current density of 1.75 · lü · " 1 amp./cm 2 .
Eine Niob-30%> Titan-Legierung mit einem Zusatz von 1,5 Gewichtsprozent Zirkonium und 2,5 Gewichtsprozent Tantal sowie weniger als 350 ppm Sauerstoff wurde über 1 Stunde auf 950° C erhitztA niobium 30%> titanium alloy with an addition of 1.5 percent by weight of zirconium and 2.5 percent by weight Tantalum and less than 350 ppm oxygen were heated to 950 ° C. over 1 hour
a5 und dann rasch abgekühlt. Die Legierung wurde dann unter einer Flächenreduzierung von 99,8% zu einem Draht gezogen, der anschließend in Vakuum zunächst über 200 Stunden auf 375° C und schließlich über 1,5 Stunden auf 4800C erhitzt wurde. Der resultierende Leiter zeigte eine kritische Stromdichte von 1,2· 105 AmpVcm- in einem äußeren Magnetfeld von 75 kG.a 5 and then rapidly cooled. The alloy was then drawn under an area reduction of 99.8% to a wire, which was then heated in vacuum initially for 200 hours at 375 ° C and finally for 1.5 hours at 480 0 C. The resulting conductor exhibited a critical current density of 1.2 · 10 5 AmpVcm- in an external magnetic field of 75 kG.
Dieselbe Legierung zeigte bei einer nur einstufigen Alterung anschließend an die Kaltverformung eine kritische Stromdichte von 0,5 · 105 Amp./cm-.The same alloy showed a critical current density of 0.5 · 10 5 Amp./cm- with only one-stage aging following cold deformation.
Eine Niob-30% Titan-Legierung mit einem Zusatz von 0,2 Gewichtsprozent Kohlenstoff und 1,1 Gewichtsprozent Sauerstoff wurde über 1 Stunde auf 950° C erhitzt und dann rauch abgekühlt. Die Legierung wurde anschließend unter einer Flächenreduzierung von 99,5% zu einem Draht kaltgezogen, der schließlich zunächst über 130 Stunden auf 300° C und dann über 5 Stunden auf 430° C erhitzt wurde. Dt resultierende Leiter zeigte eine kritische Stromdichte von 1,5 · 105 AmpVcm2 in einem äußeren Magnetfeld von 75 kG.A niobium 30% titanium alloy with an addition of 0.2 percent by weight carbon and 1.1 percent by weight oxygen was heated to 950 ° C. for 1 hour and then cooled with smoke. The alloy was then cold-drawn with a reduction in area of 99.5% to form a wire, which was finally heated first to 300 ° C. over 130 hours and then to 430 ° C. over 5 hours. The resulting conductor exhibited a critical current density of 1.5 · 10 5 AmpVcm 2 in an external magnetic field of 75 kG.
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