專利名稱：：超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料及Nb₃Sn超導(dǎo)線材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于制造Nb3Sn超導(dǎo)線材的有用的方法，以及在這樣的制作方法中作為原材料使用的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料。
背景技術(shù)：
：作為超導(dǎo)線材所實(shí)用化的領(lǐng)域，具有用于高分解能核磁共振(NMR)分析裝置中的超導(dǎo)磁體。該超導(dǎo)磁體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)越高，上述NMR分析裝置的分解能越高，因此該超導(dǎo)磁體近年來(lái)具有越來(lái)越高磁場(chǎng)化的趨勢(shì)。作為這樣的高磁場(chǎng)產(chǎn)生用超導(dǎo)磁體所使用的超導(dǎo)線材，Nb3Sn線材正在實(shí)用化。在該Nb3Sn超導(dǎo)線材的制造中主要采用青銅法。該青銅法中使用圖1中概略地示出的Nb3Sn超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料。該復(fù)合材料中Cu-Sn基合金(青銅)的基體1中埋設(shè)有多根(圖1中是7根)由Nb或Nb基合金構(gòu)成的芯材2。該芯材2利用^立絲加工而直徑變細(xì)而成為細(xì)絲。并且，多個(gè)該芯材2的細(xì)絲和上述青銅的復(fù)合材料^l捆扎成束而形成線材組，在該線材組的外周配置有用于穩(wěn)定化的銅(穩(wěn)定化Cu)之后，進(jìn)行拉絲加工。該拉絲加工后的線材組在600。C以上且80(TC以下左右進(jìn)行熱處理(擴(kuò)散熱處理)，由此在上述細(xì)絲和基體的界面上生成Nb3Sn化合物層。上述青銅法之外，作為制造NlhSn超導(dǎo)線材的方法，已知有套管法、內(nèi)部擴(kuò)散法及粉末法等。在該套管法中使用圖2中概略地示出的Nb3Sn超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料。該復(fù)合材料中，在由Nb或Nb基合金構(gòu)成的套管(管狀部件)3中配置有由Sn或Sn基合金構(gòu)成的芯材4。該復(fù)合材料根據(jù)需要被插入到Cu管5內(nèi)，接受拉絲加工等的縮徑加工之后，通過(guò)熱處理，Nb和Sn相互擴(kuò)散反應(yīng)而生成Nb3Sn(例如專利文獻(xiàn)1)。并且，從加工性的7見(jiàn)點(diǎn)看，有時(shí)也在芯材4和Nb套管3之間配置有Cu管6(例如專利文獻(xiàn)2)。在上述內(nèi)部擴(kuò)散法中使用圖3中概略地示出的Nb3Sn超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料。該復(fù)合材料中，在由Cu或Cu基合金構(gòu)成的母材7的中央部埋設(shè)有由Sn或Sn基合金構(gòu)成的芯材8，且該芯材8的周圍的母材7中配置有多個(gè)(本圖中是15根)由Nb或Nb基合金構(gòu)成的芯材9。該復(fù)合材料在被拉絲加工后進(jìn)^f亍熱處理，從而上述芯材8中的Sn擴(kuò)散并與芯材9中的Nb反應(yīng)，由此生成Nb3Sn(例如專利文獻(xiàn)3)。在上述粉末法中使用圖4中概略地示出的Nb3Sn超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料。該復(fù)合材料是通過(guò)在由Nb或Nb基合金構(gòu)成的鞘(管狀部件)10內(nèi)填充至少含有Sn的原料粉末(例如Ta-Sn類粉末)形成粉末芯部11的工序、以及將這些鞘10和粉末芯部11進(jìn)一步插入Cu制坯段(未圖示)內(nèi)的工序而生成的。該復(fù)合材料經(jīng)過(guò)^^壓加工、拉絲加工等縮徑加工而線材化后，巻繞在磁體等上進(jìn)行熱處理，由此從上述鞘10的內(nèi)表面?zhèn)瘸尚纬鯪b3Sn超導(dǎo)相。在上述圖2圖4中，為了便于說(shuō)明，示出了單芯的復(fù)合材料。但是在實(shí)際應(yīng)用中，一般使用在Cu基體中配置有多根單芯的多芯復(fù)合材料。并且，提出了在使用如上所述的復(fù)合材料制造超導(dǎo)線材時(shí)，在Nb3Sn相內(nèi)含有Ti、Ta、Zr、Hf等元素的方案。在Nb3Sn超導(dǎo)線材內(nèi)含有這樣的元素，與不含有上述元素的Nb3Sn超導(dǎo)線材相比，使得該超導(dǎo)線材的高磁場(chǎng)下的超導(dǎo)特性提高。例如專利文獻(xiàn)4中記載了在內(nèi)部擴(kuò)散法中Sn金屬芯(上述圖3的芯材8)含有30原子％以下的Ti,或在Nb金屬芯(上迷圖3的芯材9)中含有5原子％以下的Ti,能夠使在15T(特斯拉)以上的外部磁場(chǎng)中的超導(dǎo)線材的臨界電流密度Jc的提高。在上述超導(dǎo)線材的制作中，為了在成為其前體的復(fù)合材料上進(jìn)行擠壓加工或拉絲加工等縮徑加工，廣泛應(yīng)用具有圓形截面的線材作為該復(fù)合材料。并且，有時(shí)在該復(fù)合材料上進(jìn)行某種程度的加工后，進(jìn)行4支稱為六邊拉絲的將上述復(fù)合材料的截面做成六邊形的拉絲，將數(shù)根或數(shù)百根該六邊截面的原材料組合形成為多芯型復(fù)合線材，進(jìn)而對(duì)于該復(fù)合線材進(jìn)行拉絲加工。并且，有時(shí)在拉絲的中途在加工性差的情況下進(jìn)行中間退火。這樣一來(lái)，該復(fù)合材料#皮拉絲加工成使得拉絲加工前具有數(shù)十~數(shù)百mm左右的直徑的復(fù)合材料的該直徑達(dá)到數(shù)微米單位。在這樣的加工率高的拉絲加工中，需要使原材料截面隨著拉絲加工均勻地變形。在上述方法的任何一個(gè)中，Nb或Nb基合金作為構(gòu)成原材料(管狀部件或芯材)而使用，但在對(duì)該構(gòu)成原材料進(jìn)行加工率高的拉絲加工時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)合材料內(nèi)的Nb或Nb基合金的截面不能保持圓形而變形為菱形或方形的現(xiàn)象。并且，在如上所迷以最終的超導(dǎo)線材的特性的提高為目的而向作為構(gòu)成原材料而使用的Nb或Nb基合金中添加Ti、Ta、Zr、Hf等的元素的情況下，該添加反而使加工性下降，更容易產(chǎn)生上述的現(xiàn)象。上述現(xiàn)象是在拉絲中途產(chǎn)生斷線的原因，或有時(shí)產(chǎn)生最終所得到的超導(dǎo)線材的臨界電流密度(Jc)的低下或n值(表示從超導(dǎo)狀態(tài)到常導(dǎo)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移的敏銳度的指標(biāo)的值)的低下、甚至交流損失的增大的問(wèn)題。由于這樣的情況，以往調(diào)整拉絲率以使截面的形狀不發(fā)生變化，即預(yù)先準(zhǔn)備截面積小的拉伸原材料而以比較低的加工率進(jìn)行加工，由此回避上迷不良情況的產(chǎn)生。但是，這樣的方法進(jìn)行的制造的效率極低。因此，期望確立能夠在使用大面積的拉伸原材料的情況下不產(chǎn)生改變地實(shí)現(xiàn)良好的加工的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1:特開昭52-16997號(hào)7>才艮專利文獻(xiàn)2:特開平3-283320號(hào)7>才艮專利文獻(xiàn)3:特開昭49-114389號(hào)/>報(bào)專利文獻(xiàn)4:特公平1-8698號(hào)公才艮
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)上述期望提出的，其目的在于提供一種Nb類棒狀材料，能夠在制造Nb3Sn超導(dǎo)線材時(shí)使用且令Nb或Nb基合金的加工性良好，并且，提供用于制造使用這樣的Nb類棒狀材料而發(fā)揮良好的超導(dǎo)特性(特別是臨界電流密度及n值)的超導(dǎo)線材的有用的方法。為了實(shí)現(xiàn)該目的>本發(fā)明提供的是用于制造超導(dǎo)線材的Nb類棒狀材料，由截面為圓形或大致圓形的鑄模鑄造該Nb類棒狀材料的原料，之后由截面形狀為圓形或大致圓形的加工裝置對(duì)上述鑄造后的材料進(jìn)行熱加工或冷加工而將其形成為圓柱或大致圓柱狀而制成所述Nb類棒狀材料。在該Nb或Nb基合金構(gòu)成的Nb類棒狀材料中，在進(jìn)行上述熱加工或冷加工時(shí)，最好是在整個(gè)工序中將截面維持為圓形或者大致圓形而制成所述Nb材料。并且，在該Nb或Nb基合金構(gòu)成的Nb類棒狀材料中，最好是滿足下述等條件(a)結(jié)晶粒徑為5-100nm(更好的是550pm)，(b)從碳、氮、氧和氫構(gòu)成的組里選出的一種或兩種以上的元素的濃度為200ppm以下，(c)含有0.120質(zhì)量y。的從Ti、Ta、Zr和Hf構(gòu)成的組里選出一種或兩種以上元素，(d)含有以上70質(zhì)量％的Nb。并且，本發(fā)明是用于實(shí)現(xiàn)上述目的的制造方法，具有將上述被熱加工或冷加工之后的圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料與Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金、或Cu-Sn基合金復(fù)合化而生成超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料的笫1工序；將上述復(fù)合化后的超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料進(jìn)行縮徑加工而線材化，由此生成超導(dǎo)線材制造用前體線材的第2工序；以及對(duì)上述超導(dǎo)線材制造用前體線材進(jìn)行熱處理而形成超導(dǎo)相的第3工序。該制造方法中，若例如將圓柱或大致圓柱狀的Nb類#^狀材料和Cu-Sn基合金復(fù)合化，從而生成超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料，則可以使用青銅法或內(nèi)部擴(kuò)散法。或者若將圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料加工為圓筒狀或大致圓筒狀之后，和Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金復(fù)合化，從而生成上述超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料，則可以使用粉末法或套管法。圖l是示意地表示應(yīng)用于青銅法的復(fù)合材料的剖視圖。圖2是示意地表示應(yīng)用于套管法的復(fù)合材料的剖視圖。圖3是示意地表示應(yīng)用于內(nèi)部擴(kuò)散法的復(fù)合材料的剖^L圖。圖4是示意地表示應(yīng)用于粉末法的復(fù)合材料的剖視圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明的發(fā)明者從各個(gè)角度討論了由于超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料的拉絲加工而在作為該復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)部件的Nb或Nb基合金(至少含有70質(zhì)量"/。以上的Nb的合金)上產(chǎn)生不均勻的變形的原因。其結(jié)果是，確定了因?yàn)樵谠撝圃旃ば虻倪^(guò)程中形成了特定的聚合組織，這些成為不均勻變形的原因?？紤]到上述Nb或Nb基合金是難以再結(jié)晶的，因此形成有上述那樣的特定的聚合組織的現(xiàn)象是顯著地產(chǎn)生的。并且，確認(rèn)了即使再結(jié)晶，也有該再結(jié)晶的聚合組織由拉絲加工前圓形的截面形狀破壞為方形或菱形的傾向。上述Nb或Nb基合金在鑄造的階段中被作為具有圓形或矩形狀的截面的鑄片而成形，在其后的加工(熱加工或冷加工)的階段中使之變形為上述截面為方形、菱形或橢圓形狀，最終凈皮作為具有圓形截面或矩形狀截面的復(fù)合材料用原材料而提供。經(jīng)過(guò)這樣的工序所制造的原材料中，截面形狀的邊角部的部分(矩形中為4個(gè)部位)有顯著變形，該部分中特定的聚合組織特別發(fā)達(dá)。認(rèn)為該聚合組織發(fā)達(dá)的部分處于難以變形的狀態(tài)，因此其后進(jìn)行的拉絲加工階段中難以均勻地加工，而使截面形狀變形。因此，本發(fā)明的發(fā)明者對(duì)能夠避免不均勻變形的聚合組織進(jìn)行了潛心研究。其結(jié)果是，判明了在截面內(nèi)具有相對(duì)于中心軸對(duì)稱的聚合組織的情況下，即使在拉絲加工后期截面也不會(huì)變?yōu)榫匦位蛄庑?，而能夠在維持圓形或大致圓形的狀態(tài)下續(xù)進(jìn)行拉絲。并且，上述所謂"大致圓形"，當(dāng)然包含即使達(dá)不到正圓也接近正圓的形狀，并且也包含截面六邊形狀。本發(fā)明中所希望的聚合組織是軸對(duì)稱的。為了得到這樣的聚合組織，可以是在澆注(鑄造)的階段中在截面為圓形或大致圓形的鑄模中進(jìn)行鑄造，并且使用截面形狀為圓形或大致圓形的加工裝置進(jìn)行加工。即，判明了貫穿整個(gè)制造工序，若在整個(gè)制造工序中始終實(shí)施使截面形成軸對(duì)稱的加工(使截面維持圓形的加工)，則上述的優(yōu)選的聚合組織發(fā)達(dá)。特別是，進(jìn)行加工(熱加工及冷加工)時(shí)，不是最終截面形狀成為圓形或大致圓形即可，最好是在整個(gè)工序中維持為圓形或大致圓形地形成。并且，本發(fā)明中的熱加工包含熱軋制或熱鍛造等，冷加工包含冷軋制或冷鍛造等。本發(fā)明的由Nb或Nb基合金構(gòu)成的Nb類棒狀材料中，其平均結(jié)晶粒徑最好為5-100Mm,更好的是5-50Mm。該結(jié)晶粒徑對(duì)加工性有影響，該平均結(jié)晶粒徑小于5)um時(shí)，加工硬化嚴(yán)重，拉絲加工時(shí)易產(chǎn)生裂痕。另一方面，平均結(jié)晶粒徑越大，加工性(延展性)本身越良好。但是，平均結(jié)晶粒徑超過(guò)100)Lim時(shí)，表面性狀變差(在表面上容易產(chǎn)生凹凸)，有時(shí)作為復(fù)合部件時(shí)與所鄰接的部件的變形阻力變大，均勻加工變得困難。此外，鑄模的大小(直徑)小的時(shí)候，有時(shí)得不到加工率，會(huì)比上述顆粒直徑還大。這種情況下，可以進(jìn)行在長(zhǎng)度方向上壓縮的鐓粗鍛造。并且，在本發(fā)明的Nb或Nb基合金棒中作為不可避免的雜質(zhì)而含有碳、氮、氧和氫等，這些是形成侵入型固溶體的元素(侵入型元素)，若含量過(guò)多則加工硬化變得過(guò)高，成形加工本身也變得困難。所以，這些元素的濃度最好總計(jì)200卯m以下。另一方面，它們的濃度的下限并沒(méi)有特別限定，但該濃度最好是20ppm以上。所制造的超導(dǎo)線材是上述Nb或Nb基合金棒與銅或銅合金的復(fù)合材料，因此有時(shí)若上述元素的含量過(guò)少，則與其周圍的銅或銅合金的變形阻力差變得過(guò)大，該變形阻力差在復(fù)合加工時(shí)反而引發(fā)香腸形束段、帶狀的不均勻變形，引起特性的惡化。上述平均結(jié)晶粒徑能夠由鍛造、軋制等加工和退火的調(diào)整來(lái)控制。并且，合金熔解時(shí)的高真空化、在高真空中的反復(fù)熔解等能夠?qū)崿F(xiàn)上述雜質(zhì)濃度的降低。在上述Nb或Nb基合金棒中，根據(jù)需要含有0.1~20質(zhì)量％的選自由Ti、Ta、Zr和Hf構(gòu)成的組的一種或兩種以上的元素。這些元素對(duì)于最終所;得到的線材的超導(dǎo)特性(特別是臨界電流密度Jc)的提高有效。為了發(fā)揮這樣的效果，上述元素的含量最好為0.1質(zhì)量％以上。但是，超過(guò)20質(zhì)量％的含量會(huì)使加工性降低。在使用上述這樣的Nb或Nb基合金棒的超導(dǎo)線材的制造中，可以進(jìn)4亍將成為細(xì)絲的Nb或Nb基合金棒的截面保持為近似圓形的狀態(tài)的均勻的加工，可以使截面內(nèi)的電流分布均勻。其結(jié)果是能夠改善臨界電流密度Jc或n值。并且上述那樣的結(jié)晶粒徑的適當(dāng)?shù)目刂颇軌蚪档团cNb或Nb基合金相鄰接的部件的接觸阻力，抑制細(xì)絲間的耦合而降低超導(dǎo)線材中的交流損失。使用上述所述的超導(dǎo)線材制造用Nb或Nb基合金的Nb3Sn類超導(dǎo)線材的制造可以按照通常的順序進(jìn)行。最好包含有例如下述(a)~(c)的工序來(lái)實(shí)施。(a)將上述熱加工或冷加工后的圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料與Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金、或Cu-Sn基合金復(fù)合化而生成超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料的工序。(b)將上述復(fù)合化后的超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料進(jìn)行縮徑加工而線材化，由此生成超導(dǎo)線材制造用前體線材的工序。(c)對(duì)上述超導(dǎo)線材制造用前體線材進(jìn)行熱處理而形成超導(dǎo)相的工序。在該超導(dǎo)線材的制作方法中，將圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料與例如Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金、或Cu-Sn基合金復(fù)合化，由此能夠生成上述圖1和圖2所示的超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料，該復(fù)合材料可以應(yīng)用于青銅法或內(nèi)部擴(kuò)散法。并且，使用圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料，將它們加工為圓筒狀或圓筒狀之后，和Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金復(fù)合化，由此能夠生成上述圖3和圖4所示的超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料，該復(fù)合材料可以應(yīng)用于粉末法或套管法。在上述粉末法中，作為上述Sn基合金，使用了Sn為主體的粉末(例如Ta-Sn粉末)。即，復(fù)合化后的Sn基合金中含有上述那樣的粉末。下面例舉實(shí)施例來(lái)更具體地說(shuō)明本發(fā)明。但是本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例，當(dāng)然可在適合上/下述的主旨的范圍內(nèi)施加適當(dāng)?shù)淖兓瘉?lái)實(shí)施，任何變化都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。實(shí)施例1使用內(nèi)徑300鵬的圓筒狀鑄模鑄造Nb棒，在下述條件(A)或下述條件(B)下進(jìn)行軋制直到最終直徑變?yōu)?4mm。(A)用軋制截面形狀為圓形的軋制裝置4道次軋制之后，用軋制截面形狀為橢圓形的軋制裝置4道次軋制。(B)用軋制截面形狀為圓形的軋制裝置4道次軋制。在上述條件(A)下所得到的Nb棒(以下稱為"Nb棒A"。)、及上述條件(B)下所得到的Nb棒(以下稱為"Nb棒B"。)的任意一個(gè)中，通過(guò)EB(電子束)對(duì)熔解條件的控制來(lái)降低不可避免的雜質(zhì)。具體地，控制上述束的強(qiáng)度、上述束的截面積、上述束的輸出和熔解次數(shù)以及熔解時(shí)的真空度等，由此分別將上述不可避免的雜質(zhì)中的C降低為30ppm、N降低為20ppm、0降低為20ppm、H降低為10ppm。軋制后的平均結(jié)晶粒徑的測(cè)定的結(jié)杲為在上述Nb棒A和上述Nb棒B中都是100罪。上述各Nb棒A、B的外徑都是14mm,長(zhǎng)度都是200mm。分別制作了將7根這些Nb才奉A(yù)、B埋設(shè)在外徑67mm的Cu-15質(zhì)量％且Sn-O.3質(zhì)量"/。Ti合金中而得到的復(fù)合材料(參照上述圖1)。并且，通過(guò)這些復(fù)合材料的擠壓加工和4i絲加工，生成具有一邊的長(zhǎng)度為2nwn的正六邊形的截面的線材(六邊單芯線材)。這些六邊單芯線被切斷為預(yù)定的長(zhǎng)度，673根被束在一起。另一方面，外徑68mm、內(nèi)徑WOmm的Cu制管中配置有1.5mm厚的Nb制擴(kuò)散屏蔽層，在其內(nèi)側(cè)配置有上述六邊單芯線的束，由此生成多芯型復(fù)合材料。通過(guò)該復(fù)合材料的擠壓加工和拉絲加工制造最終線徑為0.3mm的超導(dǎo)線材制造用前體線材。并且，對(duì)這些復(fù)合材料進(jìn)行70(TC下的100小時(shí)的Nb3Sn生成熱處理，由此制造Nb3Sn超導(dǎo)線材。對(duì)于這些Nb3Sn超導(dǎo)線材，在下述條件下測(cè)定了臨界電流密度Jc、n值以及交流損失。在液氦中在18T的外部磁場(chǎng)下給試樣(超導(dǎo)線材)通電，用4端子法測(cè)量其產(chǎn)生電壓。該測(cè)量出的電壓與預(yù)定值(形成0.1nV/cm的電場(chǎng)時(shí)的電壓值)相符合時(shí)的電流值作為臨界電流Ic被測(cè)量，將該被測(cè)量出的臨界電流Ic除以與上述線材的截面積中的非Cu部分相當(dāng)?shù)慕孛娣e的值，從而作為臨界電流密度Jc一皮求出。通過(guò)與用于上述臨界電流的測(cè)量相同的測(cè)量求得(Ic-V)曲線。該曲線中，0.1iwV/cm和1.0luV/cm之間的數(shù)據(jù)的雙方由對(duì)數(shù)表示的曲線的斜率作為n值(即，"n值")而^:求出。即，上述電流和電壓的關(guān)系中經(jīng)驗(yàn)地由下述(1)式那樣的近似式表示。根據(jù)該等式求得上述n值。V=Vc(Iop/Ic)n…(1)這里，Iop是磁體的運(yùn)轉(zhuǎn)電流，Ic是線材的臨界電流，Vc是定義Ic的基準(zhǔn)電壓。在液氦中在外部磁場(chǎng)±3T掃描的狀態(tài)下由耦合線圈法測(cè)定磁4^曲線，該磁化曲線的面積作為交流損失被測(cè)定。上述的測(cè)定結(jié)杲如下述表1所示。[表l]Nb棒臨界電流密度Jcn值交流損失(A/mm2)(mJ/cc)±3TA16521236B19529195該結(jié)果示出了使用上述Nb棒所制造的線材具有良好的臨界電流Jc和n值，而且其交流損失小。實(shí)施例2使用內(nèi)徑300mm的圓筒狀鑄模鑄造Nb-7.5質(zhì)量。/。Ta合金棒，分別在下述條件(C)或下迷條件(D)下進(jìn)行軋制直到最終直徑變?yōu)?5咖。(C)用軋制截面形狀為圓形的軋制裝置4道次軋制之后，用軋制截面形狀為矩形的軋制裝置4道次軋制(Nb基合金棒C)。(D)用軋制截面形狀為圓形的軋制裝置4道次軋制(Nb基合金棒D)。在上述條件(C)下所得到的Nb棒(以下稱為"Nb基合金棒C"。)、及上述條件(D)下所得到的Nb棒(以下稱為"Nb基合金棒D"。)的任意一個(gè)中，通過(guò)EB控制熔解條件來(lái)降低不可避免的雜質(zhì)。具體地，將CP爭(zhēng)低為2Oppm、N降低為20ppm、0降低為30ppm、H降低為10ppm。軋制后的上述Nb基合金棒C和上述Nb基合金棒D中的平均結(jié)晶粒徑的測(cè)定的結(jié)果為都是150pm。接著，通過(guò)上述各Nb基合金棒C和D的穿孔加工，加工出外徑55mm、內(nèi)徑30咖、長(zhǎng)150mm的管狀部件。另一方面，稱量Ta粉末和Sn粉末使得這些粉末的原子比為6:5,與V混合器混合約30分鐘。這樣得到的混合粉末(原料粉末)在真空中950。C下熱處理10小時(shí)之后被粉碎。進(jìn)而在該原料粉末中分別添加5質(zhì)量％的Cu粉末、25質(zhì)量y。的Sn粉末，生成新的混合粉末。將該新的混合粉末填充到上述各管狀部件的內(nèi)側(cè)，由此制作多個(gè)復(fù)合部件(參照上述圖3)。這些復(fù)合部件被插入外徑65腿、內(nèi)徑30mm的Cu制坯段，再進(jìn)行擠壓加工和拉絲加工，由此生成具有一邊的長(zhǎng)度為4mm的正六邊形的截面的線材，即六邊單芯線材。這樣得到的六邊單芯線被切斷為預(yù)定的長(zhǎng)度，該被切斷的線163根被束在一起。該束凈皮配置在外徑65mm、內(nèi)徑58咖的Cu制管中，由此生成多芯型復(fù)合材料。通過(guò)該復(fù)合材料的擠壓加工和拉絲加工分別生成最終線徑為1.2mm的超導(dǎo)線材制造用前體線材。并且，對(duì)這些前體線材進(jìn)行65(TC下的250小時(shí)的Nb3Sn生成熱處理，由此分別制造Nb3Sn超導(dǎo)線材。對(duì)于這些Nb3Sn超導(dǎo)線材，與上述實(shí)施例1同樣地測(cè)定了臨界電流密度Jc、n值以及交流損失，其結(jié)果如下述表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>該結(jié)杲示出了使用上述Nb棒D所制造的線材具有良好的臨界電流Jc和n值，而且其交流損失小。并且，在其他的實(shí)施例中，準(zhǔn)備了鍛造截面形狀為圓形、大小不同的四個(gè)鍛造才莫具，以從大的模具起依次使用而分階段地依次直徑變小的方式重復(fù)圓打鍛造，由此制作Nb棒。用這樣的截面為圓形的模具鍛造而形成為圓形狀的Nb棒，與一邊旋轉(zhuǎn)Nb棒一邊用平;f莫具敲打使其直徑變小而成為圓形狀地鍛造的Nb棒相比，顯示出良好的特性。此外，實(shí)施例2的Nb基合金棒含有Ta,但Ti、Zr、Hf等的含有也是有效的。并且，Nb含量最好為80質(zhì)量％以上。本發(fā)明提供解除了各向異性并可進(jìn)行良好的均勻加工的Nb類棒狀材料，并且，提供了通過(guò)使用該棒狀材料作為原材料，制造具有優(yōu)良臨界電流密度且具有大的n值、能產(chǎn)生高磁場(chǎng)的Nb3Sn超導(dǎo)線材的方法。這樣制造的超導(dǎo)線材對(duì)于緊湊且低成本的脂R磁體、加速器用磁體、核融合用磁體等的實(shí)現(xiàn)是有用的。權(quán)利要求1.一種超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料，用于制造超導(dǎo)線材，其特征在于，由截面為圓形或大致圓形的鑄才莫鑄造該Nb類棒狀材料的原料，之后由截面形狀為圓形或大致圓形的加工裝置對(duì)上述鑄造后的材料進(jìn)行熱加工或冷加工，由此將其形成為圓柱或大致圓柱狀而制成所述Nb類棒狀材料。2.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料，其特征在于，在進(jìn)行上述熱加工或冷加工的整個(gè)工序中，將截面維持為圓形或大致圓形而制成所述Nb類棒狀材料。3.如權(quán)利要求1或2所述的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料，其特征在于，平均結(jié)晶粒徑為5100jum。4.如權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料，其特征在于，從碳、氮、氧和氫構(gòu)成的組里選出的一種或兩種以上的元素的濃度為200ppm以下。5.如權(quán)利要求1~4中的任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料，其特征在于，含有0.120質(zhì)量y。的從Ti、Ta、Zr和Hf構(gòu)成的組里選出的一種或兩種以上元素。6.—種超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料，用于制造超導(dǎo)線材，其特征在于，是平均結(jié)晶粒徑為5-100pm，從碳、氮、氧和氫構(gòu)成的組里選出的一種或兩種以上的元素的濃度為200ppm以下的圓柱或大致圓柱狀的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料。7.—種Nb3Sn超導(dǎo)線材的制造方法，使用如權(quán)利要求1~6中的任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料來(lái)制造Nb3Sn類超導(dǎo)線材，其特征在于，具有(a)將上述熱加工或冷加工之后的圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料與Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金、或Cu-Sn基合金復(fù)合化而生成超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料的第1工序；(b)將上述復(fù)合化后的超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料進(jìn)行縮徑加工而線材化，由此生成超導(dǎo)線材制造用前體線材的第2工序；以及(c)對(duì)上述超導(dǎo)線材制造用前體線材進(jìn)行熱處理而形成超導(dǎo)相的第3工序。8.如權(quán)利要求7所述的Nb3Sn超導(dǎo)線材的制造方法，其特征在于，上述第1工序是將上述圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料與Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金、或Cu-Sn基合金復(fù)合化而生成上述超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料的工序，上述笫2工序和上述第3工序采用青銅法或內(nèi)部擴(kuò)散法對(duì)由第l工序生成的復(fù)合材料進(jìn)行加工處理。9.如權(quán)利要求7所述的Nb3Sn超導(dǎo)線材的制造方法，其特征在于，上述第1工序是將上述圓柱或大致圓柱狀的Nb類棒狀材料加工為圓筒狀或大致圓筒狀之后，與Cu或Cu基合金及Sn或Sn基合金復(fù)合化而生成上迷超導(dǎo)線材制造用復(fù)合材料的工序，上述第2工序和上述第3工序采用粉末法或套管法(tubemethod)對(duì)由第1工序生成的復(fù)合材料進(jìn)行加工處理。10.—種Nb3Sn超導(dǎo)線材，使用如權(quán)利要求1-6中的任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)線材制造用Nb類棒狀材料而形成。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使制造Nb₃Sn超導(dǎo)線材時(shí)使用的Nb或Nb基合金的加工性良好的Nb類棒狀材料，以及制造使用該Nb類棒狀材料發(fā)揮良好的超導(dǎo)特性的超導(dǎo)線材的方法。上述Nb類棒狀材料是通過(guò)將該棒狀材料的原料放入截面為圓形或大致圓形的鑄模進(jìn)行鑄造的工序、將該鑄造得到的成形物由截面形狀為圓形或大致圓形的加工裝置進(jìn)行熱加工或冷加工從而形成圓柱或近似圓柱的工序來(lái)制造的。文檔編號(hào)C22C27/02GK101313373SQ20068004347公開日2008年11月26日申請(qǐng)日期2006年11月1日優(yōu)先權(quán)日2005年11月22日發(fā)明者宮崎隆好,財(cái)津享司,難波茂信申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所