Badania temperatury rekrystalizacji drutów z miedzi w gatunku ETP i OFC

• Autorzy: Knych T. , Smyrak B. , Walkowicz M. , Osuch P.

Warianty tytułu

EN

Investigation of the recrystallization temperature of wires made of copper from ETP and OFC

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania nowych właściwości miedzi o coraz to mniejszej ilości rodzajów oraz zawartości pierwiastków zanieczyszczeń wynikają z dynamicznie rosnących wymagań stawianych przez producentów najbardziej wyrafinowanych opracowań technicznych w obszarze elektrotechniki i elektroniki. Do takich gatunków należy miedź beztlenowa o zwiększonych w stosunku do miedzi ETP technologicznych zdolnościach do odkształceń plastycznych, co w głównej mierze wynika z braku obecności w strukturze materiału tlenków miedzi pochodzenia eutektycznego. Jednocześnie brak tlenków znakomicie poprawia przewodność elektryczną i zgrzewalność miedzi, a także szereg jej własności fizycznych i eksploatacyjnych. Do przemysłowego wytwarzania miedzi beztlenowej wykorzystuje się wyselekcjonowane katody o najwyższej czystości chemicznej, co znakomicie przekłada się na obniżenie stratności przesyłu sygnału elektrycznego, a poprzez to na wzrost jakości i konkurencyjności sprzętu audio-video. W artykule przedstawiono wyniki badań porównawczych nad odpornością cieplną drutów uzyskiwanych z miedzi beztlenowej z linii Upcast oraz z tradycyjnej miedzi w gat. ETP z linii Contirod - instalacji przemysłowych pracujących w HM CEDYNIA w KGHM Polska Miedź S.A. Główny problem badawczy tkwi w analizie przyczyn zróżnicowania temperatury rekrystalizacji tych gatunków miedzi. W miedzi beztlenowej ujawnia się wyraźny wpływ struktury odlewniczej (mniejsza ilość granic ziaren), co sprawia, że pomimo większej czystości chemicznej spowodowanej brakiem tlenu obserwuje się wyższą temperaturę rekrystalizacji tego materiału. W programie badań uwzględniono wpływ wielokrotnego wyżarzania międzyoperacyjnego materiałów na ewolucję struktury i zmianę relacji w wartościach temperatury rekrystalizacji badanych gatunków miedzi. W ten sposób ujawniono wpływ wielkości ziarna i ilości granic w przypadku drutów ciągnionych z odlewu na podatność miedzi do wyżarzania. Przedstawiona w artykule problematyka posiada istotne znaczenie praktyczne w technologii ciągnienia drutów i mikrodrutów na wielobiegowych kombajnach ciągarniczych z dużymi prędkościami z jednoczesnym procesem końcowej rekrystalizującej obróbki cieplnej materiału, której czas trwania często nie przekracza pojedynczych sekund.

EN

Preparation of the new types of copper with less and less quantity of pollution elements are results from dynamically growing demands applied by producers of the most sophisticated technical solutions in the area of electrotechnics especially electronics. To such type belongs oxygen free copper with increased technological abilities of deformation relative to ETP grade copper, what are the results of lack existence of copper oxide material in the structure. Simultaneously it superbly improves its weldability. For production of oxygen free copper is used selected cathode with reduced content of pollution elements what superbly influence on the reduction of dissipative transmission of electric signal and it improves the quality of audio-video equipment. In the article presents the results of comparative tests of thermal resistance of wires obtained from oxygen free copper from Upcast line and traditional copper in ETP grade from Contirod line. The main problem lies in analysis of the reasons of differences between recrystallization temperature of these types of copper. A clear effects of casting structure (smaller quantity of grain boundary) are shown in oxygen free copper, which makes that despite greater chemical purity are observed the higher recrystallization temperature of this material. In the research programme were took into consideration the influence of multiple period of interoperability annealing of materials on the evolution of the structure and change of the relation in values of recrystallization temperature of copper species tests. Subjected issues have practical essential meaning in the technology of wires and microwires drawing on drawing machines with high speeds with simultaneous process of the final heat treatment of material.

Słowa kluczowe

PL

Contirod; Upcast; miedź beztlenowa; miedź elektrolityczna; proces ciągnienia; temperatura rekrystalizacji

EN

Contirod; Upcast; oxygen free copper; electrolytic cooper; drawing process; recrystallization temperature

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 55, nr 11
• Strony: 797--804
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Knych T.

autor

Smyrak B.

autor

Walkowicz M.

autor

Osuch P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

Bibliografia

• 1. ASTM B49-92 - Norma na walcówkę miedziana przeznaczoną dla celów elektrycznych.
• 2. Wilson R.: A Practical Approach to Continuous Casting of Copper-Based Alloys and Precious Metals. Londyn: IOM Communications Ltd 2000.
• 3. Nonferous Wire handbook. t. 3: Principles and practice, The Wire Association International 1995.
• 4. Benchabane G., Boumerzoug Z., Thibon I., Gloriant T.: Recrystallization of pure copper investigated by calorimetry and microhardness. Materials Characterization 2007, nr 59.
• 5. Xia S. H., Guo J. D., Wu S. D, He G. H., Li S.X.: Recrystallization in fatigued copper single crystals under electropulsing. Scripta Materialia 2001, nr 46.
• 6. Soda H., Xia Q., McLean A., Pramanick A. K., Motoyasu G.: A new method of continuous casting of particulate reinforces metal matrix composite wires. Materials Science and Engineering 1996, A2160.
• 7. Schamp J., Verlinden B., Van Humbeeck J.: Recrystallization at ambient temperature of heavily deformed etp copper wire. Scripta Materialia 1995, t. 34, nr 11.
• 8. Xu Z., Tang G., Tian S., He J.: Research on the engineering application of multiple pulse treatment for recrystallization of fine copper wire. Science and Engineering A 2006, t. 424, s. 300-306.
• 9. Martinez M., Fernandez A. I., Segarra M., Xuriguera H., Espiell F., Ferred N.: Comparative study of electrical and mechanical properties of fire-refined and electrolytically refined cold-drawn copper wires. Journal of Materials Science 2007, t. 42, nr 18, s. 7745-7749.
• 10. Takayama A., Yang X., Miura H., Sakai T.: Continuous static recrystallization in ultrafine-grained copper processed by multidirectional forging. Materials Science and Engineering A 2008, t. 478, nr 1-2, s. 221-228.
• 11. Ludvigsson B. M.: Method for continually controlling the quality of cathode copper. Patent no. US 4.555.942, 3 Dec. 1985.
• 12. Jacobsen J., Langner B.: Copper wire and method and equipment for the production of copper wire. Patent no. US 0.247.384 A1, 10 Nov. 2005.
• 13. Badania własne.