Microstructure and Properties of Cu-Nb Wire Composites

• Autorzy: Głuchowski W. J. , Rdzawski Z.M. , Stobrawa J. P. , Marszowski K. J.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0006

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i własności drutów kompozytowych Cu-Nb

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nowadays, there is much activity all over the world in development of Cu-Nb composites for their potential use as conductors in high field magnets. This study was aimed at investigation of microstructure, mechanical and electrical properties of Cu-Nb composite wires. The investigated materials have been processed by vacuum furnace melting and casting, and then hot forging and cold drawing. Initial results of research into Cu-Nb composite material obtained using repeated iterative drawing of niobium wires compacted into copper tube, have been also presented in this article. The ultimate tensile strength versus cold deformation degree has been presented. These changes have been discussed in relation to microstructure evolution. It was assumed that repeated drawing of compacted wires is a promising method for fibrous composite production (more than 823,000 Nb fibres of nanometric diameter) characterized by high mechanical properties and electrical conductivity. Original SPD technique applied for Cu-Nb composite deformation result in initial microstructure refinement and improves effectiveness of wire production process.

PL

Aktualnie obserwuje się na świecie intensywny rozwój kompozytów Cu-Nb stosowanych jako przewody nawojowe generatorów silnych pól magnetycznych. Badania miały na celu określenie mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych i elektrycznych drutów kompozytowych Cu-Nb. Badane materiały wytworzono przez zastosowanie topienia i odlewania w piecu próżniowym, a następnie kucia na gorąco i ciągnienia. Zaprezentowano także wstępne wyniki badań wytwarzania kompozytu Cu-Nb na drodze iteracyjnego ciągnienia pakietu drutów niobowych w rurze miedzianej. Pokazano wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie w zależności od stopnia odkształcenia, w powiązaniu ze zmianami mikrostruktury. Stwierdzono, że wielokrotne ciągnienie pakietu drutów jest obiecująca metoda wytwarzania kompozytów włóknistych (ponad 823000 włókien Nb o przekroju nanometrycznym) o wysokich właściwościach mechanicznych i konduktywności elektrycznej.

Słowa kluczowe

EN

fibrous composite; copper alloy; mechanical properties; electrical conductivity; microstructure

PL

kompozyty włókniste; stop miedzi; właściwości mechaniczne; przewodnictwo elektryczne; mikrostruktura

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 1
• Strony: 35--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Głuchowski W. J.

• Non-Ferrous Metals Institute, Sowinskiego 5 Str., 44-101 Gliwice, Poland

autor

Rdzawski Z.M.

• Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, Konarskiego 18a str., 44-101 Gliwice, Poland

autor

Stobrawa J. P.

• Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, Konarskiego 18a str., 44-101 Gliwice, Poland

autor

Marszowski K. J.

• Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, Konarskiego 18a str., 44-101 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] E. Botcharova, J. Freudenberger, A. Gaganov, K. Khlopkov, L. Schultz, Mat. Sci. Eng. A416, 261-268 (2006).
• [2] J. Embury, K. Han, Solid State & Materials Science 3, 304-308 (1998).
• [3] J. Liu, L. Meng, Y. Zeng, Mat. Sci. Eng. A435-436, 237-244 (2006).
• [4] F. Heringhaus, D. Raabe, G. Gottstein, Acta Metall. Mater. 43, 4, 1467-1476 (1995).
• [5] L. Murr, R. Flores, Scripta Material. 39, 4-5 Scripta Materialia (1998).
• [6] W. Grunberger, M. Heilmaier, L. Schultz, Zeitschrift für Metallkunde 93, 58-65 (2002).
• [7] J. Stobrawa, Z. Rdzawski, W. Głuchowski, W. Malec, Archives of Metallurgy and Materials 56, 1, 171-179 (2011).
• [8] M. Woch, Z. M. Rdzawski, L. Kubica, Archives of Metallurgy and Materials 53, 1, 295-299 (2008).
• [9] H. Okamoto, J. Phase Equilibria 12, 614 (1991).
• [10] K. Han, J. D. Embury, J. R. Sims, L. J. Campbell, H. J. Schneider-Muntau, V. I. Pantsyrny, A. Shikov, A. Nikulin, A. Vorobieva, Mater. Sci. Eng. A267, 99-114 (1999).
• [11] Y. Leprince-Wang, K. Han, Y. Huang, K. Yu-Zhang, Mat. Sci. Eng. A351, 214-223 (2003).
• [12] L. Thilly, M. Veron, O. Ludwig, F. Lecourterier, Mat. Sci. Eng. A309-310, 510-513 (2001).
• [13] J. Chung, J. Song, S. Hong, J. Mat. Proc. Tech. 113, 604-609 (2001).
• [14] S. Hong, M. Hill, Scripta Materialia 44, 2509-2515 (2001).
• [15] S. Hong, M. Hill, Scripta Materialia 42, 737-742 (2000).
• [16] A. Shikov, V. Pantsyrnyj, A. Vorobieva, N. Khlebova, A. Silaev, Physica C 354, 410-414 (2001).
• [17] M. J. R. Sandim, C. A. M.dos Santos, H. R. Z. Sandim, L. Ghivelder, Physica C 408-410, 207-208 (2004).
• [18] M. Dadras, D. Morris, Scripta Materialia 38, 2, 199-205 (1998).
• [19] B. Z. Cui, Y. Xin, K. Han, Scripta Materialia 56, 879-882 (2007).
• [20] M. Marques, V. Livramento, J. Correia, A. Almeida, R. Villar, Mat. Sci. Eng. A399, 382-386 (2005).

Uwagi

This work was supported by the European Union, Structural Funds Operational Program Innovative Economy – Project Number POIG.01.03.01-00-086/09.