DE1249531B

DE1249531B - Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsmatenals fur Drahte und Bander aus Supraleitern auf Niobbasis

Info

Publication number: DE1249531B
Application number: DEM52577A
Authority: DE
Inventors: Chem Dr Hans Ulrich Zwicker Aalen Dipl (Wurtt)
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1962-04-19
Publication date: 1967-09-07
Also published as: DE1241999B; US3266950A; GB1030236A

Description

709 640/446 S. 67 © Bundesdruckerei Berlin

Claims

DEUTSCHES υ JU υ ns c tiL· α in D PATENTAMT t. CL: C22c AUSLEGESCHRIFT Deutsche Kl.: 40 b-1/04 Nummer: 1 249 531 Aktenzeichen: M 52577 VI a/40 b Anmeldetag: . 19. April 1962 Auslegetag: 7. September 1967 Es ist bekannt, Drähte und Bänder aus sogenannten harten Supraleitern, also solchen Supraleitern, deren maximale Stromstärke im Gebiet der Supraleiter durch ein äußeres Magnetfeld bis zu hohen Feldstärken nur wenig beeinflußt wird, aus Nioblegierungen durch Kaltverformung herzustellen. Die Verformung derartiger Legierungen aus dem Gußzustand macht aber außerordentliche Schwierigkeiten, die im wesentlichen auf die Korngröße im Gußstück zurückzuführen sind, insbesondere wenn größere Stücke zu to sehr langen Bändern oder Drähten umgeformt werden sollen. Es ist ferner bekannt, Formkörper aus Titan und Zirkonium bzw. deren Legierungen auf pulvermetallurgischem Wege über die betreffenden Hydride herzustellen. Eine Anwendung auf die Verarbeitung von Nioblegierungen wird hierdurch aber nicht nahegelegt. Des weiteren ist es zur Herstellung von Werkstücken aus duktilem Niob bekannt, feinteiliges Niob auf pulvermetallurgischem Wege zu Stäben zu sintern und diese zu Drähten und Bändern kalt zu verformen. Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Drähte und Bänder aus Supraleitern auf Niobbasis verhältnismäßig leicht durch Verformung der entsprechenden Legierungen herzustellen, wenn das Ausgangsmaterial für die Verformung mit feinkörnigem Gefüge hergestellt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Ausgangskörpers aus supraleitenden Nioblegierungen für die Weiterverformung zu Drähten und Bändern wird dies dadurch erreicht, daß die zu verformende Nioblegierung zunächst mit Wasserstoff beladen und dadurch in das entsprechende Hydrid übergeführt, anschließend zerkleinert, gepreßt und dann durch Sintern im Hochvakuum in ein feinkörniges Ausgangsmaterial für die Verformung umgewandelt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß in der zu verformenden Nioblegierung ein Gefüge erzielt wird, das überhaupt erst eine Verformung, insbesondere Kaltverformung, von Stücken nennenswerter Größe zu dünnen Drähten oder Bändern ermöglicht. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Drähten und Bändern aus Niob-Zirkonium-Legierungen, von denen bekannt ist, daß sie zu sogenannten harten Supraleitern verarbeitet werden können. Insbesondere können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Nioblegierungen mit 33 °/o Zirkonium, Rest Niob, verformt werden. Die Bedingungen, unter denen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet werden muß, lassen sich von Fall zu Fall leicht ermitteln, Für die Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsmaterials für Drähte und Bänder aus Supraleitern auf Niobbasis Anmelder: Metallgesellschaft Aktiengesellschaft, Frankfurt/M., Reuterweg 14 Als Erfinder benannt: Dipl.-Chem. Dr. Hans Ulrich Zwicker, Aalen (Württ.) Hydrierung der Legierung ergibt sich die zweckmäßige Temperatur im Einzelfall ohne weiteres durch entsprechende Versuche über die größte Wasserstoffaufnahme. Das Metallhydrid läßt sich dann leicht pulverisieren, wird im allgemeinen kalt gepreßt und anschließend im Hochvakuum und bei Temperaturen gesintert, bei denen der Wasserstoff wieder ausgetrieben und bei denen ein möglichst kleines Porenvolumen erreicht wird. Die Erfindung sei an folgendem Beispiel erläutert: Eine Legierung aus 67% Niob und 33% Zirkonium zeigte im Gußzustand bei der Kaltverformung eine starke Rißbildung. Diese konnte dadurch vermieden werden, daß die Legierung zunächst bei 900° C im Wasserstoffstrom geglüht und langsam abgekühlt wurde. Dabei trat eine exotherme Reaktion zwischen der Legierung und dem Wasserstoff auf, die zu einem Zerfall der Legierung führte. Das dabei entstehende grobkörnige Material konnte leicht pulverisiert und das Pulver zu einem Preßkörper kalt zusammengepreßt werden. Diese Preßkörper wurden bei 1200° C eine Stunde im Vakuum von weniger als 10~4 mm Torr gesintert und auf Raumtemperatur abgekühlt. Diese Probe ließ sich um 80% durch Schmieden in einem Zug kalt verformen. Patentansprüche:

1. Pulvermetallurgisches Verfahren zur Herstellung eines Ausgangskörpers aus einer supraleitenden Nioblegierung zur Weiterverformung zu Drähten und Bändern, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verformende Nioblegie-

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rung zunächst mit Wasserstoff beladen und da- In Betracht gezogene Druckschriften:

durch in das entsprechende Hydrid übergeführt, Deutsche Auslegeschriften Nr. 1071 349,

anschließend zerkleinert, gepreßt und dann durch 1131894;

Sintern im Hochvakuum in ein feinkörniges Aus- USA.-Patentschrift Nr. 2823 116;

gangsmaterial für die Verformung umgewandelt 5 Transactions of the American Society for Metal,

wird. Bd. 50 (1958), S. 292;

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 Neue Hütte, Bd. 4 (1959), S. 493, 494, 501;

auf eine zu verformende Nioblegierung aus 67 °/o R. Kieffer und W. Hotop, Pulvermetallurgie

Niob und 33 «/» Zirkonium. und Sinterwerkstoffe, 1943, S. 9, 10.