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MRI用低铜比NbTi超导线材组织和性能

郭强 , 李建峰 , 王庆相 , 闫凯娟 , 朱燕敏 , 刘建伟 , 刘向宏 , 冯勇 , 张平祥

低温物理学报

本文以高均匀性Nb47Ti合金锭和高纯无氧铜为原材料,制备了铜比为1.0,Φ0.846mm的MRI(Magnetic Resonance Imaging)用低铜比NbTi/Cu超导线.研究了最终应变和间隔应变对MRI用NbTi/Cu超导线微观组织和临界电流密度的影响.测试结果表明:时效3次时,最终应变在3.0～4.4之间,随最终应变增大,临界电流密度呈先增大而后降低,最终趋于稳定的变化规律;最终应变相同的条件下,增大间隔应变会导致临界电流密度的降低.经过工艺优化后,临界电流密度最高为3208A/mm2 (4.2K,5T,判据0.1μ上V/cm).微观组织观察表明:临界电流密度最高时,α-Ti沉淀相呈褶皱弯曲状,并弥散的分布在β-NbTi基体之上.

关键词: NbTi/Cu超导线 , 临界电流密度 , α-Ti沉淀相 , 最终应变 , 间隔应变

快脉冲超导磁体用NbTi超导线材的制备研究

王庆相 , 李永华 , 王凯旋 , 刘建伟 , 李建峰 , 梁书锦 , 刘向宏 , 冯勇 , 张平祥

低温物理学报

本研究以Cu10Ni合金作为基体材料,采用组装法制备了铜比1.8,Φ0.7 mm的快脉冲超导磁体用NbTi超导线材.研究了Cu10Ni合金、时效次数和最终应变、去应力退火对快脉冲超导磁体用NbTi/Cu超导线微观组织和临界电流密度的影响.实验结果表明:采用Cu10Ni合金作为基体,时效3次且最终应变在3.5-5.0之间时,线材最终应变增大,临界电流密度呈先增大而后降低,最终趋于稳定的变化规律;最终应变为4.37时,随着热处理次数的增加,临界电流密度呈先增大而后降低的趋势,断线次数也随之明显增多.损耗的测试结果表明:采用Cu10Ni合金为基体制备的超导线材的损耗要明显小于无氧铜基体的超导线材.经过3次时效热处理且最终应变为4.37时,Cu10Ni合金为基体制备的超导线材其临界电流密度最高为2308 A/mm2(4.2K,5T,判据0.1 μV/cm),损耗为40.8 mJ/cm3,(±3 T,4.2 K).

关键词: Cu10Ni合金 , NbTi超导线材 , 临界电流密度 , 最终应变 , 退火

粉末钛合金3D打印技术研究进展?

赵霄昊 , 左振博 , 韩志宇 , 徐伟 , 王庆相 , 梁书锦 , 张平祥

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.23.018

粉末钛合金3D打印技术以低成本、易成形、柔性化制备、零件性能优异等优势，近年来成为钛合金近净成形制造领域的研究热点。总结了国内外粉末钛合金3D 打印技术的研究进展，包括激光熔化沉积成形技术(LMD)、激光选区熔化成形技术(SLM)、电子束选区熔化成形技术(SEBM)。比较研究了3种成形技术制备的钛合金的组织特点及力学性能，并讨论了粉末钛合金3D打印技术的市场化现状与未来发展趋势。

关键词: 粉末钛合金 , 金属 , 3D打印技术 , 增材制造

靶材用钨铜复合材料的制备工艺

高维娜 , 王庆相 , 杨怡 , 范志康

稀有金属材料与工程

在真空条件下,采用高温烧结钨骨架后渗铜工艺制备靶材用钨铜复合材料,研究烧结温度对钨坯及钨铜复合材料组织与性能的影响.结果表明:随着烧结温度的提高,钨颗粒间逐渐由点接触扩大为面接触,烧结颈逐渐长大,同时孔隙不断缩小并趋于球形,钨骨架和钨铜复合材料相对密度及硬度不断增加,而钨铜复合材料的电导率不断下降.当烧结温度为1950 ℃时,钨骨架和钨铜复合材料的相对密度分别达到74.8%和96.9%的最高值;钨铜复合材料的硬度(HB)达最大值2520 MPa,而电导率则降低到36.6IACS%,其中氧含量仅为4×10-6,氮含量为3×10-6.

关键词: 钨铜复合材料 , 靶材 , 真空烧结熔渗 , 电导率

机械合金化W-Ti粉末的烧结特性

王庆相 , 接显卓 , 梁淑华 , 范志康

材料热处理学报

用高能球磨法制备了W-Ti预合金粉末,研究了纳米晶W-Ti粉末的真空烧结致密化和显微组织演化现象以及热处理时组织形貌的变化,并与未球磨粉末的烧结试样进行了比较.结果表明,提高烧结温度有利于提高相对密度;1500℃,2 h为最佳烧结工艺.机械合金化导致粉末内晶粒纳米化,形成成分不均的固溶体W-Ti粉末,使真空烧结后的显微组织结构明显细化,相对密度显著提高;扩散退火后能够形成成分较均匀的W-Ti固溶体.

关键词: 机械合金化 , W-Ti合金 , 热处理 , 固溶体

烧结熔渗过程中W和Ti扩散溶解的研究

王庆相 , 杨怡 , 范志康

稀有金属材料与工程

利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析W和Ti熔渗烧结合金的微观组织形貌和相结构;利用原子相图(TFDC)讨论W-Ti固溶体的形成机制、计算该固溶体的电子密度.结果表明,W骨架在1750℃熔渗Ti的过程中,Ti和W可发生互溶,形成置换固溶体TixWi1-x.这种固溶体的HV0.1为3350～5280 MPa,电子密度为2.4851×1029个/m3,计算其点阵常数为0.3140 nm.

关键词: W和Ti , 扩散 , 固溶体 , 电子密度

制备方法对W-10%Ti合金组织性能的影响

王庆相 , 范志康 , 杨怡

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2009.03.012

以高纯钨粉、钛粉和TA2钛片为原料,分别采用液相烧结法和熔渗法制备了Ti含量为10%的W-Ti合金;测量了W-10%Ti合金的密度和杂质(C、N和O)含量,研究了不同方法制备的W-Ti合金的相组成和微观形貌.结果表明,熔渗法制备的W-Ti合金致密度达94%以上,相结构由含有较多富Ti相的固溶体β(W/Ti)组成;液相烧结的合金致密度为90%左右,组织相对均匀;两种方法制备的合金杂质(C、N和O)含量均较低.探讨了液相烧结制备W-10%Ti合金时固溶体扩散形成的机理.

关键词: 金属材料 , W-Ti合金 , 熔渗 , 液相烧结 , 固溶体 , 密度

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