Aluminium Alloys with Zirconium Additions, in the Range from 0.05 To 0.32%, Intended for Applications in the Overhead Electrical Power Engineering

• Autorzy: Knych T. , Piwowarska-Uliasz M. , Uliasz P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0056

Warianty tytułu

PL

Stopy aluminium z dodatkiem cyrkonu w zakresie od 0,05 do 0,32% przeznaczone do zastosowań w elektroenergetyce napowietrznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main scientific challenge of the study was the selection of the zirconium amount, which will allow achieving high electric and strength properties of the alloy. The analysis of chemical compositions of the thermal resistive, conducting AlZr alloys allowed to estimate the most advantageous amount of zirconium, which was found to be within the range: from 0.05 to 0.32 wt % of Zr. The main aim of the study was the investigation of electric properties of alloys of the selected chemical compositions, being within the above given range. The endeavours were focused on determining the heat treatment influence (artificial ageing) on the resistivity of the AlZr alloys in the cast form. On these bases the ranges of obtainable electrical properties were estimated for the investigated alloys, which enabled the selection of optimal conditions of the heat treatment.

PL

Głównym wyzwaniem naukowym pracy był dobór ilości cyrkonu, która pozwoli uzyskać wysokie własności elektryczne oraz wytrzymałościowe stopu. Analiza składów chemicznych odpornych cieplnie, przewodowych stopów AlZr pozwoliła określić najkorzystniejszą ilość dodatku cyrkonu, która mieści się w zakresie od 0.05 do 0,32 % wag. Zr. Zasadniczym celem pracy są badania własności elektrycznych stopów o wybranych składach chemicznych mieszczących się w powyższym zakresie. W pracy skupiono się na określeniu wpływu obróbki cieplnej (starzenie sztuczne) na zmianę rezystywności stopów AlZr w postaci odlewanej. Na tej podstawie, dla badanych stopów, wyznaczono zakresy możliwych do uzyskania własności elektrycznych, co pozwoliło na dobór optymalnych warunków obróbki cieplnej.

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; heat treatment; AlZr; resistivity; Nordheim rule

PL

stopy aluminium; obróbka cieplna; Al-Zr; oporność

• 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: 339--343
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Knych T.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Piwowarska-Uliasz M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Uliasz P.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] H. Wieland, S. Cheong, The role of zirconium additions in recrystallization of aluminum alloys, Materials Science Forum 558-559, 383-387 (2007).
• [2] X. Qingchun, Z. Jing, P. Haicheng, H. Lina, L. Rongde, Effects of scandium and zirconium combination alloying on as-cast microstructure and mechanical properties of Al4Cu1.5Mg alloy;The 69th WFC Paper China Foundry 8, 1, 137-140 (2011).
• [3] T. Knych, Elektroenergetyczne przewody napowietrzne, Teoria-Materiały-Aplikacje, (ang. title: Power engineering overground wires Theory-Materials-Application), Publication AGH-UTS, Kraków 2010.
• [4] P. Uliasz, Dobór materiałuiopracowanie konstrukcji wysokotemperaturowych przewodów elektroenergetycznych ze stopów AlZr (ang. title: The choice of material and the development construction of high temperature electrical conductor based on AZr alloy), Doctor’s Thesis, AGH-UTS Kraków 2010.
• [5] T. Knych, M. Piwowarska, P. Uliasz, Studies on the process of heat treatment of conductive Al Zr alloys obtained in various productive processes Archives of metallurgy and materials 56, 3, 685-692 (2011).
• [6] T. Knych, M. Piwowarska, P. Uliasz, Stopy aluminiumz dodatkiem cyrkonu przeznaczone do zastosowan w elektroenergetyce materiały konferencyjne VII Krakowskiej Konferencji Młodych Uczonych 2012: Kraków 2012, 129-130.
• [7] P. Ölafsson, R. Sandström, Calculations of electrical resistivity for Al Cu and AlMgSi alloys, Materials Science and Technology 17, 655-659 (2001).
• [8] P. Ölafsson, R. Sandström, Å. Karlsson, Comparison of experimental, calculated and observed values for electrical and thermal conductivity of aluminium alloys, Journal of Materials Science 32 , 4383-4390 (1997).
• [9] R. Iricibar, C. Pampillo, H. Chia, Metallurgical Aspects of aluminum alloys for electrical applications, Aluminum Transformation Technology and Applications, 241-303 (1980).
• [10] W. L. Fink, L. A. Willey, Equilibrium relations in Aluminium-Zirconium alloys of high purity, Trans. Am. Inst. Min. Metall. Pet. Eng., 133 (1938).
• [11] S. Karabay, Influence of Al B2 compound on elimination of incoherent precipitation in artificial aging of wires drawn from redraw rod extruded from billets cast of alloy AA-6101 by vertical direct chill casting Materials & Design 29, 7, 1364-1375 (2008).
• [12] G. Neuman n, Diffusion mechanisms in metals, Defect and Diffusion Forum 66-69, 43-64 (1990). Trans Tech Publications, Switzerland.

Uwagi

The research was performed within the contract No. 15.11.180.656.