一种改善涂层导体用铜基合金基带表面质量和提高织构含量的轧制润滑剂及应用

技术领域

本发明涉及一种改善涂层导体用铜基合金基带表面质量和提高织构含量的轧制润滑剂及 应用方法，属于高温超导涂层导体强织构金属基带制备技术领域。

背景技术

在采用压延辅助双轴织构技术制备涂层导体用强立方织构合金基带的过程中，对合金材 料进行大应变量冷轧和高温热处理是两个最为主要的制备工艺。因此，强立方织构合金基带 的获得不仅取决于高温热处理工艺，更与其轧制工艺有密切的关系。另外，涂层导体材料不 仅包括强立方织构合金基带，还包括在合金基带上外延生长的过渡层和YBCO超导层，因而 对合金基带的表面质量有更高的要求。研究表明，改善轧制工艺有益于强织构高表面质量合 金基带的获得。

在材料的轧制过程中，轧件与轧辊的接触表面间发生相对运动或具有相对运动趋势而产 生摩擦，同时伴随了轧辊和轧件表面的磨损。因此，在轧制过程中，如何减少合金基带与轧 辊的摩损，降低接触摩擦，提高冷轧基带表面质量是非常关键的步骤。长期实践和研究发现， 采用轧制润滑工艺可以有效的降低接触摩擦、提高产品质量、减少轧辊磨损、减轻能源损耗 等。目前，轧制润滑已广泛的应用在不锈钢，铝合金，钛合金等多种金属或合金材料的轧制 过程中。但是根据不同的材料，不同的性能要求，均会采用不同的轧制工艺，同时轧制润滑 剂的选择亦不相同。目前，尚没有系统的研究有关轧制润滑技术对改善涂层导体用铜基合金 基带表面质量和提高其织构含量的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善涂层导体用铜基合金基带表面质量和提高织构含量的轧制 润滑剂及应用。在涂层导体用铜基合金基带的冷轧过程中，以混合润滑剂对其进行润滑轧制。 采用轧制润滑技术制备的铜基合金基带与无润滑轧制的相比具有更好的表面光洁度和更低的 表面粗糙度，在相同形变量和热处理温度下，其轧制织构和热处理后的立方织构的含量均有 一定的提高。表明了这种轧制润滑技术为制备强立方织构高表面质量的铜基合金基带提供了 有利的条件。

一种改善涂层导体用铜基合金基带表面质量和提高织构含量的轧制润滑剂，其特征在于， 针对铜基合金，轧制润滑剂为机油、菜籽油和添加剂的混合润滑剂，其中机油、菜籽油和添 加剂的质量百分比分别为10%～50%、40%～80%和5～10%。

一种改善涂层导体用铜基合金基带表面质量和提高织构含量的润滑轧制方法，其特征在 于，润滑轧制包括粗轧和精轧两个过程，先对铜基合金坯锭进行粗轧，此过程轧制润滑剂的 主要成分为20%～50%机油、40%～70%菜籽油和5%～10%的添加剂，粗轧时其道次变形 量为10～15%，冷轧至总形变量为80%～90%；然后，在大应变量下对铜基合金带材进行精 轧，此过程轧制润滑剂的主要成分为10%～30%机油、60%～80%菜籽油和5%～10%的添 加剂，精轧时其道次变形量为5%～10%，冷轧至总形变量>95%。上述轧制润滑剂指的是 质量百分含量。

特别注意的是，精轧时轧制油粘度小于5mm²·s^-1。

本发明中所用的添加剂为常规的添加剂，为抗氧化剂或/和防锈剂。

采用本发明的轧制润滑技术制备的铜基合金基带与无润滑轧制的相比具有更好的表面光 洁度和更低的表面粗糙度，在相同形变量和热处理温度下，其轧制织构和热处理后的立方织 构的含量均有一定的提高。表明了这种轧制润滑技术为制备强立方织构高表面质量的铜基合 金基带提供了有利的条件。

附图说明

图1对比例1中无润滑轧制铜基合金冷轧基带的{111}极图（a）和织构合金基带的（111）面 内扫描曲线（b）；

图2实例1中润滑轧制铜基合金冷轧基带的{111}极图（a）和织构合金基带的（111）面内扫 描曲线（b）；

图3实例2中润滑轧制铜基合金冷轧基带的{111}极图（a）和织构合金基带的（111）面内扫 描曲线（b）；

图4实例3中润滑轧制铜基合金冷轧基带的{111}极图（a）和织构合金基带的（111）面内扫 描曲线（b）。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

对比例1

铜基合金坯锭采用无润滑轧制。冷轧过程中粗轧道次变形量为10%，冷轧至形变量达90 %以后。采用道次变形量为5%的精轧，至总变量为97%。经无润滑轧制后，冷轧基带表面 有较深的扎痕，表面光洁度较低，其冷轧极图如图1（a）所示，冷轧织构的含量为82%。将 此冷轧合金基带在Ar/5%H₂保护气氛中，经1000℃保温1h后，其面内织构的半高宽为6.89° （如图1（b）所示）。

实施例1

铜基合金坯锭采用润滑轧制。首先，粗轧时道次变形量为10%，冷轧至形变量为90%。 粗轧时轧制润滑剂的主要成分为30%机油、65%菜籽油和5%的添加剂；然后，进行精轧， 道次变形量为5%，冷轧至形变量为97%。精轧时轧制润滑剂的主要成分为10%机油、80% 菜籽油和10%的添加剂。经润滑轧制后，冷轧基带表面扎痕较浅，表面光洁度较好，其冷轧 极图如图2（a）所示，冷轧织构的含量为87%。将此冷轧合金基带在Ar/5%H₂保护气氛中， 经1000℃保温1h后，其面内织构的半高宽为6.49°（如图2（b）所示）。

实施例2

铜基合金坯锭采用润滑轧制。首先，粗轧时道次变形量为15%，冷轧至形变量为80%。 粗轧时轧制润滑剂的主要成分为45%机油、50%菜籽油和5%的添加剂；然后，进行精轧， 道次变形量为10%，冷轧至形变量为95%。精轧时轧制润滑剂的主要成分为35%机油、60% 菜籽油和5%的添加剂。经润滑轧制后，冷轧基带表面扎痕较浅，表面光洁度较好，其冷轧 极图如图3（a）所示，冷轧织构的含量为79%。将此冷轧合金基带在Ar/5%H₂保护气氛中， 经1000℃保温1h后，其面内织构的半高宽为6.83°（如图3（b）所示）。

实施例3

铜基合金坯锭采用润滑轧制。首先，粗轧时道次变形量为10%，冷轧至形变量为90%。 粗轧时轧制润滑剂的主要成分为30%机油、60%菜籽油和10%的添加剂；然后，进行精轧， 道次变形量为10%，冷轧至形变量为97%。精轧时轧制润滑剂的主要成分为10%机油、80% 菜籽油和10%的添加剂。经润滑轧制后，冷轧基带表面扎痕很浅，表面光洁度很好，其冷轧 极图如图4（a）所示，冷轧织构的含量为94%。将此冷轧合金基带在Ar/5%H₂保护气氛中， 经800℃保温1h后，其面内织构的半高宽为5.95°（如图4（b）所示）。