Статья
Исследование влияния термической обработки на структуру и механические свойства полуфабрикатов из сплава NbTa(Zr,Hf,Y), предназначенных для изготовления Nb3Sn сверхпроводников
Т.Ю. Соболева
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов (AO «ВНИИНМ»), 123098, Москва, Россия
Н.В. Коновалова
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов (AO «ВНИИНМ»), 123098, Москва, Россия
e-mail: NViKonovalova@bochvar.ru
И. М. Абдюханов
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов (AO «ВНИИНМ»), 123098, Москва, Россия
А.С. Цаплева
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов (AO «ВНИИНМ»), 123098, Москва, Россия
К.А. Мареев
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов (AO «ВНИИНМ»), 123098, Москва, Россия
М.В. Кравцова
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов (AO «ВНИИНМ»), 123098, Москва, Россия
М.В. Алексеев
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов (AO «ВНИИНМ»), 123098, Москва, Россия
УДК 538.945
Аннотация
В работе изучено влияние степени деформации и отжига на механические свойства образцов сплавов на основе Nb разных составов: Nb-Ta-Zr, Nb-Ta-Hf, Nb-Ta-Zr-Y, используемых при изготовлении Nb3Sn сверхпроводников. Проведены исследования деформируемости сплавов на основе Nb в составе одноволоконных композиционных Nb3Sn сверхпроводников, которые были изготовлены по технологии внутреннего источника олова и методом «порошок в трубе». Показано, что значения временного сопротивления разрыву образцов с оболочкой из сплавов Nb – 7.5 мас.% Tа – 0.5 мас.% Zr и Nb – 7.5 мас.% Tа – 1 мас.% Zr находятся на одном уровне ~ 650 МПа, а значения относительного удлинения составляют ~ 2%. Изучены структурные особенности поверхности излома образцов сплавов на основе Nb с разной степенью накопленной деформации и одноволоконных проводников. Результаты работы будут использованы при разработке технологических режимов изготовления сверхпроводников на основе Nb3Sn.
Ключевые слова: сверхпроводник; сплав; легирование; Nb3Sn; структура; механические свойства.
Литература
[1] N. Banno, Superconductivity 6, (2023). DOI: 10.1016/j.supcon.2023.100047
[2] M. Suenaga, D.O. Welch, R.L. Sabatini, O.F. Kammerer, Journal of Applied Physics 59, 840 (1986). DOI: 10.1063/1.336607
[3] Ch. Tarantini, F. Kametani, Sh. Balachandran et al., Scientifc Reports 11, 17845 (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-97353-w.
[4] X. Xu, X. Peng, F. Wan, J. Rochester et al., Superconductor Science and Technology 36, 035012 (2023). DOI:10.48550/arXiv.2301.02571
[5] А.П. Смирягин, Н.А. Смирягина, А.В. Белова, Промышленные цветные металлы и сплавы. М.: Металлургия, 1974.
[6] ГОСТ 9012-59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. Введ.1960-01-01. – М.:Стандартинформ, 2007. – стр. 42.
[7] ГОСТ 2999-75. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу.-М.:Издательство стандартов, 2007. – стр. 30.
[8] ГОСТ 10446-80 Проволока. Метод испытания на растяжение. – М: ИПК Издательство стандартов, 1987. – стр. 8.
[9] ГОСТ 1497-84 Металлы. Метод испытания на растяжение. – М: ИПК Издательство стандартов, 2008. – стр. 22.
[10] М.В. Кравцова, В.А. Дробышев, М.М. Потапенко и др., Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы 102, 39 (2020).
[11] И.И. Савельев, А.С. Цаплева, Е.А. Зубок и др., Влияние термической обработки на структуру и свойства полуфабрикатов из сплава Nb-1 мас.% Zr для Nb3Sn сверхпроводников // Прочность неоднородных структур: Сборник трудов IХ-ой Евразийской научно-практической конференции, 2018. – стр. 38.
[12] В.А. Скрябин, Особенности разрушения пористых материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник 7, 2023. – стр. 44.
[13] J. P. Yan, R.Zhao, B.Meng, M.Wan and Z. X.Wang, IOP Conference Series Materials Science and Engineering 1270, 012023 (2022). DOI:10.1088/1757-899X/1270/1/012023
[14] J. A. Parrell, Y. Zhang, M. B. Field et al., IEEE Trans. Appl. Supercond. 19, 2573 (2009). DOI:10.1109/TASC.2009.2018074
[15] I.M. Abdyukhanov, A.S. Tsapleva, M.V. Alekseev et al., Inorganic Materials: Applied Research 11, 208 (2020). DOI:10.1134/S2075113320010037
[16] В.И. Аникина, А.А. Ковалева, Фрактография в материаловедении: учеб. пособие. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2014. ISBN 978-5-7638-3114-6