Nanokrystaliczne druty bimetalowe żelazo-miedź – technologia i właściwości fizyko-mechaniczne

• Autorzy: Księżarek S. , Kazana W. , Marszowski K. , Rudnicki K. , Płonka A. , Woch M. , Śmieszek Z. , Staszewski M. , Kołacz D. , Kamińska M. , Bilewska K. , Smyrak B. , Kwaśniewski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2017.1.12

Warianty tytułu

EN

Nanocrystalline bimetallic iron-copper wires – production technology and physical and mechanical properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano proces wytwarzania kompozytowych drutów bimetalowych żelazo-miedź w aspekcie uzyskania wyrobu o podwyższonych właściwościach fizyko-mechanicznych, przeznaczonych do stosowania głównie na przewody elektryczne i kable w kolejnictwie. Koncentrowano się na doborze odpowiednich gatunków półfabrykatów wsadowych, ich właściwym przygotowaniu do wytwarzania wstępnych zestawów bimetalowych, ustaleniu optymalnej technologii w zakresie parametrów procesu przeróbki plastycznej, gwarantujących wytwarzanie gotowych wyrobów, charakteryzujących się nanokrystaliczną strukturą, zapewniającą odpowiednio wysokie właściwości fizyko-mechaniczne i eksploatacyjne. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na opracowanie technologii wytwarzania drutów bimetalowych FeCu30 o średnicy 0,4 mm, które odznaczają się stosunkowo wysokimi parametrami mechanicznymi, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiednio wysokiej plastyczności. Druty charakteryzują się także nanokrystaliczną strukturą. Z uzyskanego na bazie opracowanej technologii materiału, wykonane zostały linki wieszakowe L10-zgodnie z normą PN -74/E-90081. Linki poddane zostały nadzorowanym próbom eksploatacyjnym na kolejowej sieci trakcyjnej PKP PLK S.A., uzyskując po dwuletnim okresie eksploatacji bardzo korzystne wyniki, w pełnym zakresie stawianych im wymagań. Przewody i kable wytwarzane z tego typu drutów bimetalowych, są potencjalnie znacznie bardziej odporne na kradzieże elementów sieci trakcyjnej, w stosunku do drutów wykonywanych dotychczas z czystej miedzi.

EN

The technological process of fabrication of the iron-copper composite wires with the enhanced physical and mechanical properties, intended for application in railway engineering, was investigated. The research conducted was concentrated on the selection of suitable grades of starting materials and semiproducts, their suitable preparation for the production of preliminary bimetallic products, and determination of optimal technological parameters of metalworking processes necessary to obtain required nanocrystalline structure of the final products and, consequently, to ensure their high physical, mechanical and functional properties. The results of these works were used to develop production technology of bimetallic FeCu30 wires, 0,4 mm in diameter, characterized by relatively high mechanical properties at the maintained suitably high plasticity and nanocrystalline structure. This technology has been applied to produce dropper wires L10 in accordance with the PN -74/E-90081 standard, which were subjected to supervised performance tests in the PKP PLK S.A. railway traction network. The tests confirmed that the wires developed under this work were meeting all relevant requirements during two years of operation. The cables made from the new bimetallic FeCu composite wires are potentially much more theft-proof than those fabricated up to now from pure copper.

Słowa kluczowe

PL

drut bimetalowy; kompozyt Fe-Cu; platerowanie mechaniczne; struktura nanokrystaliczna

EN

bimetallic wires; Fe/Cu composite; mechanical plating; nanocrystalline structure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 84, nr 1
• Strony: 44--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Księżarek S.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Kazana W.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Marszowski K.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Rudnicki K.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Płonka A.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Woch M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Śmieszek Z.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Staszewski M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Kołacz D.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Kamińska M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Bilewska K.

• Instytut Metali Nieżelaznych, ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice

autor

Smyrak B.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

autor

Kwaśniewski P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• [1] Księżarek Stanisław, Kazana Wiesław, Ciura Ludwik, Marszowski Krzysztof, Woch Mieczysław, 2013. Bimetallic wires: technology for their mechanical cold cladding and functional properties. Archives of Metallurgy and Materials 56(4): 891−895.
• [2] Księżarek Stanisław, Krzysztof Marszowski, Rudnicki Krzysztof, Kazana Wiesław, Płonka Andrzej, Woch Mieczysław, Śmieszek Zbigniew, Kołacz Dariusz, Staszewski Mariusz. Kamińska Małgorzata, Bilewska Katarzyna, Smyrak Beata, Kwaśniewski Paweł. 2015. Badania procesu wytwarzania drutów bimetalowych stal/miedź o podwyższonych właściwościach fizyko-mechanicznych. Monografia Zaawansowane technologie wytwarzania materiałów funkcjonalnych do przewodzenia, przetwarzania, magazynowania energii. Projekt POIG.01.03.01-00-086/09. Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice, 9−22.
• [3] Line of copper-clad steel cable offers a lot of value but not as scrap. 2013. Wire Journal International: December: 73−74.
• [4] Patent PL 167385. 1992. Sposób wytwarzania drutów płaszczowych.
• [5] Raport PKP PLK S.A. 2013. Raport z eksploatacji nadzorowanej obejmujący wstępne wyniki badań eksploatacyjnych linek wieszakowych L10, (niepubl)

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).