超导磁体热处理对N50H不锈钢铠甲力学性能的影响

目前,低温超导体(LTS)中应用最成熟的是铌三锡(Nb_(3)Sn)超导体,高温超导体(HTS)中钇钡铜氧(YBCO)超导体因其优异的性能,且不需要热处理成为中国聚变工程试验堆(CFETR)中超导线圈的候选材料。而316L、316LN、JK2LB等铠甲材料低温下的力学性能不满足未来超导磁体的使用要求。因此,以N50H奥氏体不锈钢为研究对象,对冷加工样品热处理后的力学性能进行测试,探究热处理工艺对N50H不锈钢力学性能的影响。结果表明,在4.2 K下,热处理前的N50H不锈钢试样抗拉强度为1800 MPa左右,屈服强度在1500 MPa以上。经两种Nb_(3)Sn热处理制度后N50H不锈钢试样的抗拉强度均远大于1800 MPa,屈服强度较未热处理略有提高。同时,断后伸长率在两种热处理制度后均高于25%,对比未热处理时的变化幅度最大为5%左右。验证了N50H不锈钢未来作为YBCO和Nb_(3)Sn CICC铠甲材料应用的可行性。

N50铠甲不同测试温度的力学性能研究

基于改进后的N50奥氏体不锈钢制备了一批圆形铠装电缆导体(CICC)铠甲,并对其在不同温度下进行力学性能测试,着重研究了测试温度对其性能及微观组织的影响。结果表明,在4.2 K温度下N50钢的抗拉强度可达1 800 MPa以上,断裂延伸率可达25%,明显高于316LN的力学性能水平。此外,受N元素相对含量较高的影响,N50在低温下呈现准解理断裂。初步验证了N50在作为CICC铠甲材料方面的应用可行性。