Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Studies on obtaining Cu-CNT composites by continuous casting method

100%

Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2014

|

tom Vol. 40, no. 2

83--92

EN

The progress of civilization force that we look for new materials with higher exploitation properties that can be used in different types of installations and will allow to increase their technological potential. One of the research trends is concentrated on the search of new materials with the above standard electrical conductivity, mechanical and rheological properties, higher thermal resistance and technological properties, all in comparison to pure copper. One of the ideas of such material is composite produced from copper and high quality carbon materials (CNT’s or graphene). Regarding to the above, presented paper refers to the research results concentrated on the metallurgical synthesis of Cu-CNT’s materials obtained with the use of the continuous casting method. Within this paper research works over the synthesis method and obtained material characterization, for electrical, mechanical and structural properties (for both as cast and after cold drawing tempers) are shown

PL

Postęp cywilizacyjny wymusza ciągły rozwój i poszukiwanie nowych materiałów o coraz wyższych własnościach eksploatacyjnych, które zastosowane w różnego typu urządzeniach pozwolą na zwiększenie ich własności użytkowych. Jeden z nurtów koncentruje się na poszukiwaniu materiału, który będzie charakteryzował się większą przewodnością elektryczną, jak również większą wytrzymałością mechaniczną, reologiczną czy odpornością cieplną w stosunku do czystej miedzi, przy zachowaniu wysokich własności technologicznych. Obecny stan wiedzy skłania do wniosku, że będzie to możliwe przez łączenie miedzi z wysokiej jakości materiałami węglowymi w postaci nanorurek czy grafenu. Wobec powyższego niniejsza praca koncentruje się na badaniach nad możliwością wytwarzania kompozytów Cu-CNT’s metodą metalurgicznej syntezy miedzi i nanorurek w procesie odlewania ciągłego. W artykule przedstawione zostaną badania nad procesem uzyskiwania kompozytów Cu-CNT’s oraz ich charakterystyka ze względu na własności elektryczne, mechaniczne i strukturalne. Badania prowadzono na odlewach oraz drutach uzyskanych w procesie ciągnienia.

2

Badania relaksacji naprężeń kompozytów Cu-CNT's

80%

Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G. , Korzeń K.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

tom R. 59, nr 11

542--545

PL

Obecnie na świecie poszukuje się nowych materiałów, które miałyby nowe cechy dotychczas nieosiągalne. Jednym z kierunków badawczych są kompozyty miedzi z nanorurkami, które przy wykorzystaniu wysokich własności nanomateriałów węglowych mają umożliwiać wzrost własności użytkowych tego typu materiałów w stosunku do czystej miedzi. Oczekiwany wzrost własności kompozytów koncentruje się na wzroście przewodności elektrycznej, własnościach mechanicznych, przewodności i odporności cieplnej oraz własnościach reologicznych. Jedna z koncepcji uzyskiwania takich materiałów obejmuje metodę metalurgicznej syntezy mieszaniny Cu-CNT's w procesie odlewania ciągłego. W ramach artykułu przedstawiono wyniki badań własności oraz relaksacji naprężeń kompozytu Cu-CNT's oraz materiału odniesienia, tj. czystej miedzi gatunku CuOFE.

EN

At the moment new trend is present all around the world to find materials with enhanced properties. One of the research studies concentrate on copper and CNT's composites, which because of the extraordinary high properties of carbon nanomaterial's can have above standard properties in comparison to pure copper. Expected growth of composites exploitation properties is based in most cases on the growth of electrical conductivity, mechanical properties, thermal stability and rheological properties of those type of materials. One of the ideas concentrate on metallurgical synthesis of Cu-CNT's mixture in continuous casting process. Within this article research results of stress relaxation tests of Cu-CNT's materials obtained from continuous casting line are shown. Conducted researches allowed to obtain stress relaxation characteristics of Cu-CNTs composite and also for reference purposes a CuOFE grade copper was tested.

3

Badania nad procesem ciągłego odlewania prętów ze stopu aluminium gatunku EN AW-8176 uzyskanych z przewodowego złomu

80%

Jabłoński M. , Knych T. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

tom R. 58, nr 8

417-421

PL

Zainteresowanie nowymi możliwościami odlewania aluminium, jako wsadu do procesu ciągnienia stosowanego na cele elektryczne, podyktowane jest nie tylko względami ekonomicznymi wynikającymi z rodzaju zastosowanej technologii odlewania i jej energochłonności, ale również stosunkowo dużymi możliwościami kształtowania ponadstandardowych właściwości samego materiału w linii odlewniczej. Poprzez odpowiedni dobór parametrów procesu odlewania istnieje możliwość kształtowania struktury odlewu, co ma bezpośredni wpływ na poziom uzyskiwanych właściwości mechaniczno-elektrycznych drutów. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych dla aluminium gatunku EN AW-8176 otrzymanego dwiema metodami odlewania; przemysłowego, z linii ciągłego odlewania i walcowania metodą Continuus-Properzi (C-P) oraz laboratoryjnego procesu ciągłego odlewania poziomego (Horizontal Continuous Casting). Porównano parametry procesu odlewania, zbadano makro- i mikrostrukturę odlewów oraz właściwości mechaniczno-elektryczne drutów przeciągniętych z wlewków. Wykazano, iż istnieje możliwość odlewania poziomego prętów aluminiowych przez krystalizator grafitowy o średnicy 14 mm z przewodowego złomu i uzyskać zbliżony poziom właściwości mechaniczno-elektrycznych drutów do materiału przemysłowego.

EN

The interest of the new opportunities of aluminum casting, as the feedstock to the wire drawing process used for electrical purposes, is dictated not only by economic considerations arising from the type of the casting technology and its energy consumption, but also a relatively high potential development of non-standard properties of the material in the casting line. By appropriate selection of the parameters of the casting process it is possible to shape the structure of ingot, which has a direct effect on the mechanical and electrical properties of wires. This paper presents the results of the tests for aluminum grade EN AW-8176 prepared by two methods casting: industrial, of the continuous casting and rolling by Continuus-Properzi method (CP) and the laboratory of horizontal continuous casting process (Horizontal Continuous Casting). The casting process parameters were compared, macro-and microstructure of castings and mechanical and electrical properties of the wires obtained from ingots were examined. It has been shown that it is possible to cast the horizontal aluminum rods by graphite crystallizer of 14 mm diameter with wire scrap and get a similar level of mechanical and electrical properties of the wires for industrial material.

4

Badania procesu ciągnienia miedzi beztlenowej gatunku CuAgO,10 na przewody jezdne typu AC -150

80%

Knych T. , Kawecki A. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

tom Vol. 76, nr 1

53-55

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad procesem ciągnienia miedzi beztlenowej z linii UPCAST®, z dodatkiem srebra w ilości 1000 ppm, na przewody jezdne typu trolej. W szczególności badania dotyczyły określenia wpływu struktury odlewniczej materiału oraz prędkości ciągnienia na kształtowanie się własności mechanicznych i elektrycznych przewodów jezdnych typu AC -150, przeznaczonych do sieci trakcyjnych kolei dużych prędkości jazdy. W pracy zamieszczono również wyniki badań odporności cieplnej przewodów oraz ścieralności prowadzonych dla różnych parametrów testów.

EN

In this article, the research results of the oxygen free cooper trolley drawing process have been presented. Oxygen free copper with the silver 1000 ppm addition, came from the UPCAST® production line. Particularly the research program concerns defining the casting structure, and the drawing speed influence on the mechanical and electrical properties of the AC-150 trolley wires for the high speed railways traction lines. Additionally, the results of tests on the thermal and wear resistance of the wires were presented. In performed tests, various parameters were used to obtain results.

5

Development and Testing of New Solutions of Overhead Contact Line Accessories

80%

Kiesiewicz G. , Knych T. , Kwaśniewski P. , Rojek A.

Problemy Kolejnictwa

|

2016

|

tom Z. 171

39--50

EN

The overhead contact line (OCL) consists of various kinds of supporting structures and elements that allows the installation of the contact wire horizontally to the track. OCL is a complex mechanical and electrical system, that has to ensure the proper electric power transfer to the traction vehicle. During the exploitation of contact line accessories (extension arms, cantilevers, tensioning devices etc.) different kinds of problems appear, significantly affecting the railway traffic. Furthermore, the outdated design is the reason for difficulties with assembly and daily use. Research results, stress characteristic numerical analyses, clamping force relaxation experimental results and contact line equipment corrosion resistances of present in-use devices are presented. An OCL new generation concept was developed. Stress distribution and safety factor tests were conducted at operationally loaded construction. Obtained results showed that currently used equipment at the operational loads has eff ort close to the material yield strength. Tested elements have also different kinds of design defects, low corrosion resistance and rheological resistance at a level of 8–10% degree of relaxation. Conducted research showed that newly designed elements have a safe level of effective stress and high safety factor – all tested under an operational load regime. A new solution of no-load tensioning device was designed and tested. The contact wire or catenary wire tensioning force is generated by device spiral springs. Properly designed elements application – cams – allowed to obtain a constant tensioning force in full contact wire length variation range.

PL

Sieć trakcyjna (OCL) składa się z różnych konstrukcji i elementów nośnych, które umożliwiają instalację przewodu jezdnego poziomo w stosunku do toru. Sieć trakcyjna jest złożonym systemem mechanicznym i elektrycznym, który musi zapewnić właściwe przekazywanie energii elektrycznej do pojazdu trakcyjnego. W trakcie eksploatacji urządzeń sieci trakcyjnej (wysięgniki, wsporniki, urządzenia napinające itp.) pojawiają się różne problemy znacząco wpływające na ruch kolejowy. Ponadto przestarzałe konstrukcje utrudniają ich montaż i codzienną eksploatację. Przedstawiono wyniki badań, analizy numeryczne właściwości naprężeń, eksperymentalne wyniki relaksacji siły nacisku i odporności na korozję urządzeń sieci trakcyjnej w obecnie używanych urządzeniach. Opracowano koncepcję sieci trakcyjnej nowej generacji. Przeprowadzono badania rozkładu naprężeń i współczynnika bezpieczeństwa na konstrukcjach obciążonych eksploatacyjnie. Uzyskane wyniki pokazały, że obecnie używane urządzenia przy obciążeniu eksploatacyjnym pracują blisko granicy wytrzymałości materiału. Badane elementy miały również wady projektowe, niską odporność na korozję i odporność reologiczną na poziomie 8–10% stopnia relaksacji. Wykonane prace przeprowadzone w obciążeniu eksploatacyjnym wykazały, że nowo zaprojektowane elementy mają bezpieczny poziom naprężenia efektywnego i wysoki współczynnik bezpieczeństwa. Zaprojektowano, przetestowano i zbadano nowe rozwiązanie urządzenia naprężającego bez ciężarów naprężających. Siła naprężenia przewodu jezdnego i sieci trakcyjnej jest generowana przez spiralne sprężyny urządzenia. Użycie właściwie zaprojektowanych elementów – krzywek, pozwala uzyskać stałą siłę naprężającą przewodu jezdnego w całej długości przęsła naprężenia.

6

Określenie jednostkowej odkształcalności granicznej materiałów przewodowych w procesie ciągnienia

71%

Jabłoński M. , Knych T. , Mamala A. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

tom Vol. 82, nr 1

36--41

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań jednostkowej odkształcalności określonej w jednostopniowym procesie ciągnienia miedzi (Cu-ETP i Cu-OFE) oraz czystego technicznie (Al99,7 w stanie H11 i H14) i stopowego aluminium (AlMg0,7Si w stanie T1 i T4). Materiały zostały otrzymane w warunkach przemysłowych w liniach ciągłego odlewania (Cu-OFE) i walcowania (Cu-ETP; Al99,7; AlMg0,7Si). Wykazano, iż materiał silnie się umacnia na początku procesu ciągnienia oraz jego jednostkowa odkształcalność graniczna w dużym stopniu zależy od rodzaju metalu, własności początkowych walcówki oraz sposobu realizacji odkształcenia.

EN

The paper presents results of the research single formability limit determination in the single- drawing process of copper (Cu-ETP and Cu-OFE), technical purity (Al99,7 in temper H11 and H14) and alloy of aluminium (AlMg0,7Si in temper T1 and T4). Materials were obtained in industrial conditions in continuous casting (Cu-OFE) and rolling lines (Cu-ETP; Al99,7; AlMg0,7Si). It has been shown that the material is highly deformed at the beginning of the drawing process and the single formability limit depends largely on the type of metal, the initial properties of the rod and kind of deformation.

7

Laboratoryjne badania współpracy elementów nośno-przewodzących oraz osprzętu przeznaczonych dla sieci trakcyjnych o wysokiej obciążalności mechanicznej i prądowej

71%

Knych T. , Kawecki A. , Kwaśniewski P. , Mamala A. , Kiesiewicz G.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2010

|

tom R. 16, nr 5-6

75-80

PL

Polskie sieci trakcyjne są obecnie modernizowane zarówno pod kątem wprowadzania nowych rozwiązań konstrukcyjnych, jak również materiałowych. Prowadzone prace studyjne oraz praktyczne zmierzają do dostosowania krajowych linii kolejowych do standardów międzynarodowych oraz parametrów jazdy pociągów zgodnych z obowiązującymi w tej materii dyrektywami UE.

8

Badania własności oraz struktury taśm z aluminium otrzymywanych metodą twin roll casting

71%

Mamala A. , Ściężor W. , Kwaśniewski P. , Knych T. , Kiesiewicz G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

tom R. 58, nr 12

819--922

PL

W ostatnich latach zauważalny jest wyraźny rozwój technologii wytwarzania różnych produktów na bazie aluminium i jego stopów do różnych zastosowań. Wiele jednostek naukowych oraz przedsiębiorstw pracuje nad nowymi materiałami, które sprostałyby coraz to bardziej rygorystycznym wymaganiom stawianym przez odbiorców. Z punktu widzenia zarówno producentów jak i odbiorców, niezwykle ważne jest otrzymanie wyrobu wysokiej jakości po jak najniższej cenie. Możliwość taką daje zastosowanie technologii twin roll casting, a więc procesu jednoczesnego odlewania połączonego z częściową przeróbką plastyczną materiału na gorąco. Dzięki temu możliwe jest wyeliminowanie z procesu produkcji walcowania na gorąco. W ramach niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań własności mechaniczno-elektrycznych oraz analiz strukturalnych dwóch wybranych stopów aluminium otrzymanych metodą twin roll casting.

EN

In recent years, it is clearly noticeable continuous development of manufacturing technology of various products based on aluminum and its alloys for different applications. Many scientific institutions and companies works on new materials to cope the increasingly stringent requirements of the customers. From the point of view of both, producers and consumers, it is essential to obtain a high quality product at the lowest price. The possibility of this gives the twin roll casting (TRC) method. Application of TRC technology allows to eliminate hot-rolling process from the manufacturing process. The paper presents influence of alloying elements on the structure and mechanical properties of two different aluminum alloy from twin roll casting process.

9

Analiza numeryczna pełnego cyklu produkcyjnego procesu ciągnienia przewodów jezdnych z wykorzystaniem ciągadeł z polikrystalicznego diamentu syntetycznego

71%

Knych T. , Mamala A. , Kawecki A. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

tom Vol. 80, nr 1

51--53

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki obliczeń numerycznych pełnego procesu ciągnienia (5 ciągów) przewodu jezdnego AC-150. Obliczenia prowadzone były dla dwóch rodzajów materiałów oczka ciągadła: węglika wolframu (TC) oraz polikrystalicznego diamentu syntetycznego (PCD). Analiza FEM pozwoliła na uzyskanie charakterystyk rozkładów temperatury występujących na powierzchni ciągnionego materiału.

EN

In this article research results of numerical analysis of AC-150 trolley wire drawing (full production cycle - 5 draws) were presented. Analysis was performed for two different die insert materials: tungsten carbide (TC) and polycrystalline diamond (PCD). FEM simulation allowed to obtain temperature distribution characteristics for drawn wire surface.

10

Badania nad nowymi materiałami na bazie miedzi przeznaczonymi na przewody jezdne kolei dużych prędkości jazdy

71%

Knych T. , Mamala A. , Kawecki A. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

tom R. 56, nr 2

78-82

PL

Polska infrastruktura kolejowa umożliwia transport pasażerski i towarowy z prędkościami nieprzekraczającymi 160 km/h. Rządowy plan modernizacji głównych szlaków kolejowych zakłada, że transport będzie odbywał się z prędkościami do 250 km/h. Przyczyni się to w dużym stopniu do rozwoju nie tylko polskich kolei, ale wpłynie również na wzrost gospodarczy całego kraju. Jednym z głównych ograniczeń prędkości jazdy pociągów jest górna sieć trakcyjna. Tradycyjne krajowe rozwiązania materiałowe w obszarze górnej sieci trakcyjnej oparte na miedzi są niewystarczające z uwagi na jej zbyt niską zarówno wytrzymałość mechaniczną, jak i odporność cieplną, co uniemożliwia podniesienie obciążalności mechanicznej i prądowej sieci, a w ślad za tym prędkości jazdy. W artykule przedstawiono wyniki badań i ich analizę nad wykorzystaniem niskostopowych gatunków miedzi oraz miedzi beztlenowej z linii UPCAST do wytwarzania głównego elementu górnej sieci trakcyjnej, jakim jest przewód jezdny. Badania obejmują własności wytrzymałościowe oraz odporność cieplną przewodów jezdnych. Wykazano, że przewody z miedzi beztlenowej jak również z dodatkiem srebra w ilości 1000 ppm uzyskują wystarczający poziom własności i są konkurencyjne względem przewodów z miedzi gat. ETP.

EN

Polish railway infrastructure allows to travel and carry the cargo with the highest speed of 160 km/h. Government main railways tracks modernization project puts on that the transport will take place with the highest speed of 250 km/h. This will contribute substantially to the development of not only Polish railways but it will also come in the economic growth of the all the country. One of the main speed limits of the trains is the upper contact line. Traditional polish copper based material solutions, in the field of upper contact line, are insufficient in consideration of its too low strength and too low thermal resistance. Both strength and thermal resistance of copper makes impossible to rise the load?carrying and current capacity of contact line, and by that it limits the travelling speed. In this article, the research results of oxygen free copper and its alloys usage for trolley wires have been presented. Research program includes the trolley wires strength, and thermal resistance characteristics. As shown in the article oxygen free copper, and oxygen free copper silver alloy based trolley wires, have sufficient qualities level and are competitive against electrolytic tough pitch copper trolley wires.

11

Modelowanie numeryczne plastycznego płynięcia metalu w procesie ciągnienia przewodów jezdnych typu trolej

71%

Knych T. , Mamala A. , Kawecki A. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

tom R. 56, nr 9

474-477

PL

Technologia wytwarzania przewodów jezdnych oparta na procesie ciągnienia pozwala na uzyskiwanie wyrobów o dużej dokładności wymiarowej i wysokich własnościach wytrzymałościowych. Przekształcenie materiału z profilu okrągłego do profilu trolejowego, realizowane w trakcie trwania procesu, powoduje dużą niejednorodność odkształcenia i naprężeń własnych na przekroju poprzecznym ciągnionego materiału. Przekłada się to w konsekwencji na zróżnicowanie własności użytkowych uzyskiwanych przewodów. Dlatego też podjęte zostały prace badawcze nad optymalizacją procesu ciągnienia przewodów jezdnych. Prowadzone badania pozwolą na podniesienie własności wytrzymałościowych przewodów jezdnych i ich aplikację do nowo powstających w Polsce kolei dużych prędkości jazdy. W artykule zaprezentowano wyniki badań numerycznych odkształcenia materiału w procesie ciągnienia przewodów jezdnych typu trolej. Przedstawiono również ich weryfikację doświadczalną opartą na pomiarach twardości sposobem Brinella. Analiza MES przeprowadzona została przy wykorzystaniu rzeczywistych parametrów przemysłowego procesu ciągnienia przewodów jezdnych, uwzględniając sprężysto plastyczny model materiału wsadowego, oparty na rzeczywistej krzywej umocnienia miedzi ETP oraz przemysłową prędkość ciągnienia 80 mm/s.

EN

Trolley wires production technology is based on the drawing process. This kind of plastic working, allows to obtain a product with high dimensional accuracy and good mechanical properties. Transformation from symmetrical circular profile to asymmetrical trolley wire profile causes a relatively large strain and internal stress heterogeneity in the trolley wire crosssection. This heterogeneity takes effect in trolley wires mechanical and electrical properties diversification. Therefore the research works were taken to optimize the trolley wires drawing process. Result of this works will allow to raise the mechanical properties of the trolley wires and enable their future application to the Polish high speed railways. In this article the research results of trolley wire drawing FEM simulation were presented. Experimental verification for numerical analysis, based on Brinell hardness test, was presented as well. FEM analysis was carried out with Cu-ETP elasto-plastic object type for drawn material, and technological drawing speed of 80 mm/s.

12

Badania wpływu warunków odlewania na ewolucję struktury drutów z miedzi beztlenowej

71%

Knych T. , Smyrak B. , Kwaśniewski P. , Walkowicz M. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

tom Vol. 78, nr 1

61-64

PL

O jakości wyrobów otrzymywanych metodami przeróbki plastycznej decyduje nie tylko skład chemiczny materiałów wsadowych, którymi dla wyrobów z miedzi przeznaczonej na cele elektryczne są: tradycyjna walcówka uzyskiwana głównie z miedzi gatunku ETP oraz wsad odlewany z miedzi beztlenowej, ale również parametry technologii ich wytwarzania. W procesie odlewania są to m.in. prędkość odlewania i wydatek wody chłodzącej krystalizator. Istnieje możliwość sterowania tymi parametrami, tak aby efekt zmiany był widoczny w strukturze i właściwościach odlewów. W pracy dokonano określenia wpływu parametrów procesu odlewania, a w szczególności prędkości odlewania na strukturę materiału - ilości, rozmiarów oraz kształtu ziaren. Badaniom poddano druty miedziane o średnicach od 2 do 8 mm otrzymane z materiałów wsadowych odlewanych z różnymi prędkościami. Przedstawiono szereg aplikacji wyrobów z miedzi beztlenowej otrzymanych z materiałów odlewanych zarówno w warunkach laboratoryjnych (gdzie prędkość odlewania materiału wsadowego była mniejsza od 0,5 m/min.), jak i w warunkach przemysłowych metodą Upcast (gdzie prędkość odlewania wzrasta od 0,5 do 4,0 m/min.). Dokonano oceny struktury miedzi wysokiej czystości chemicznej OFC (o zawartości tlenu ok. 3 ppm mas.) w porównaniu do miedzi ETP (o zawartości tlenu około 200 ppm mas.).

EN

About the quality of goods receiving through the methods of plastic working decide not only chemical composition of metallic charge. With reference to this segment of goods which are made of cooper, used for electrical purposes, can be included traditional wire rod achieving mainly from the ETP grade copper, batch casting from oxygen-free copper and also parameters of accepted technology of fabrication. In casting process there are, among other things, casting speed and water flow of crystallizer. There are possibility of regulation of those parameters, but the influence of such change should be seen in the structure of casting and those features which mainly depend on it. In the description there were made characteristics of influence of casting process of parameters, in particularly speed of casting on shaping of the structure of the material from point of view of quantity, size and shape of grains. In particularly the examinations were made on wires with diameter from 2 to 8 mm achieved from batch materials casting different speed. There were presented a lot of applications from oxygen-free copper which are possible to achieved from the materials casting both in the laboratory conditions (casting speed of batch materials lower than 0,5m/min.), and in the industrial conditions using the Upcast method (casting speed increase from 0.5 to 4.0 m/min.). There were made a characteristic of the structure of the copper with high chemical clearness in OFC class (oxygen concentration on about 3 ppm mass) and as a reference point of copper of ETP class (oxygen concentration on about 200 ppm mass).

13

Analiza numeryczna nacisku metalu na ścianę ciągadła w procesie ciągnienia przewodów jezdnych typu trolej

71%

Knych T. , Mamala A. , Kawecki A. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

tom Vol. 78, nr 1

52-54

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń modelowych procesu ciągnienia przewodów jezdnych typu trolej o oznaczeniu AC-150. W szczególności skoncentrowano się na analizie uzyskanych charakterystyk intensywności naprężenia oraz nacisków normalnych w oczku ciągadła. Symulacje przeprowadzono przy użyciu komercyjnego programu DEFORM-3D, zakładając dla materiału ciągnionego własności materiałowe miedzi ETP oraz sprężysto-plastyczny stan odkształcenia. Dla oczka ciągadła przyjęto natomiast własności materiałowe węglika wolframu G40 oraz sztywno sprężysty stan odkształcenia.

EN

In this article, the research results of AC-150 trolley wire drawing process numerical analysis were presented. Particularly the research program concerns defining characteristics of stress intensity and normal pressure in the die insert. Simulation were performer using DEFORM-3D system. Boundary conditions for drawing material were based on Cu-ETP material properties and elasto-plastic object type. Die insert were simulated with elastic object type and material properties of G40 tungsten carbide.

14

Analiza wpływu prędkości odlewania na własności elektryczne i odporność cieplną drutów z miedzi beztlenowej

71%

Knych T. , Smyrak B. , Kwaśniewski P. , Walkowicz M. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

tom Vol. 78, nr 1

65-67

PL

Kształtowanie własności materiałów metalicznych w procesie ciągłego odlewania odbywa się na drodze zmiany parametrów procesu technologicznego, tj. temperatury ciekłego metalu, prędkości odlewania, wielkości przepływu i temperatury wody chłodzącej krystalizator. Na podstawie wiedzy literaturowej można stwierdzić, że istnieje ścisła korelacja pomiędzy tymi parametrami, a własnościami otrzymywanych drutów. Wnioskuje się, że zmiana np. prędkości odlewania będzie odgrywała istotny wpływ na kształtowanie własności mechanicznych i elektrycznych oraz podatności do wyżarzania miedzi. W artykule przeprowadzono analizę wybranych problemów z obszaru metalurgii i przetwórstwa drutów z miedzi beztlenowej uzyskiwanej zarówno w warunkach przemysłowych (linia ciągłego topienia i odlewania Upcast) jak i laboratoryjnych (stanowisko do ciągłego odlewania - AGH). Określono wpływ warunków odlewania na własności wytrzymałościowe i elektryczne, a ponadto na odporność cieplną miedzi beztlenowej. Omówiono charakterystyczne różnice we własnościach fizycznych materiałów odlewanych z różnymi prędkościami. Ponadto jako punkt odniesienia i porównania przedstawiono również wyniki dla tradycyjnie stosowanej na cele elektryczne walcówki z miedzi gatunku ETP pochodzącej z linii Contirod.

EN

Property development of metallic materials in the process of continuous casting process hold on the way of changing the parameters of technological process, i.e. temperature of liquid metal, casting speed, water flow and cooling water temperature of crystallizer. On the base of literature knowledge about this subject we can state that there is existed a strict correlation between those parameters and properties of received wires. Presuming that changing, for instance, casting speed will be played a relevant influence on formation of mechanical and electrical properties and annealing susceptibility of cooper. In the article there were carried out the analysis of selected problems from the field of metallurgy and wires processing from oxygen-free copper. They were achieved both on the industrial conditions (continuous casting line - Upcast) and in laboratory (stand of continuous casting - AGH University of Science and Technology). It was determined of casting conditions of influence on mechanical and electrical properties and moreover influence on thermal resistance of oxygen-free copper. It was also described characteristic differences in physical properties of materials with different casting speed. Furthermore, as a point of reference and comparison was also presented the results of traditionally used wire rod, for the electrical purpose, made from Contirod line of ETP grade copper.

15

Badania wpływu zawartości magnezu w miedzi na parametry siłowe procesu ciągnienia drutów oraz ich własności mechaniczne i elektryczne

71%

Knych T. , Kawecki A. , Mamala A. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

tom Vol. 78, nr 1

46-48

PL

Jednym z najważniejszych, normowanych parametrów eksploatacyjnych przewodów i lin nośnych instalowanych w liniach kolejowych dużej prędkości jazdy są ich wysokie własności wytrzymałościowe, ze względu na konieczne, znaczne siły naciągu sieci. Wysokie napięcie zasilania trakcji dopuszcza obniżoną przewodność elektryczną zastosowanych materiałów. W pracy przedstawiono wyniki badań odkształcalności miedzi z różną zawartością magnezu. Ze względu na potencjalne zastosowanie miedzi magnezowej w kolejnictwie na elementy nośno-przewodzące sieci trakcyjnej linii kolejowych dużej prędkości jazdy, laboratoryjne badania własności mechanicznych i elektrycznych prowadzono na wytypowanych stopach miedzi z dodatkiem magnezu od 0,2 do 0,7 % mas. Badania wpływu stopnia umocnienia na zmianę własności mechanicznych prowadzono na materiałach pochodzących z laboratoryjnej linii ciągłego topienia i odlewania znajdującej się w Laboratorium Badania Elementów Sieci Trakcyjnej na Wydziale Metali Nieżelaznych AGH. W artykule zamieszczono parametry siłowe procesu ciągnienia wybranych stopów Cu-Mg, a także ich technologiczne krzywe umocnienia. Przedstawione parametry siłowe i cieplne procesu ciągnienia, a także uzyskane własności mechaniczne i elektryczne miedzi stopowej o różnym stopniu odkształcenia, mogą stanowić cenną bazę danych doświadczalnych z obszaru przeróbki plastycznej miedzi magnezowej. Uzyskane wyniki mogą być pomocne przy doborze optymalnego schematu odkształceń przy produkcji przewodów jezdnych lub lin nośnych w rzeczywistej linii technologicznej.

EN

One of the most important, standardized exploitative parameters of trolley wires and catenary ropes installed in high speed railway lines are their high strength properties because of significant tension force. High supply voltage of traction allows decrease of used materials electrical conductivity. In the paper are presented results of deformation research of copper with different addition of magnesium. Considering different appliances of magnesium copper in railway on the carrying capacity and conductivity elements of high speed traction line, mechanical and electrical properties laboratory research were conducted on selected copper alloys with magnesium addition from 0.2 to 0.7 % mass. Research on influence of strengthening on changes of mechanical properties were conducted on materials from laboratory continuous melting and casting line on Faculty of Non-Ferrous Metals AGH. In this article are combined strength parameters of drawing process values of selected Cu-Mg alloys, and also their work-hardening curves. Presented strength and heating parameters of drawing process, and obtained mechanical and electrical properties of cooper alloys characterized by different grade of deformation might constitute valuable experimental data base from plastic deformation area of Cu-Mg. Obtained results might be helpful in selection deformation schemes in production of trolley wires and catenary ropes on real technological lines.

16

Analiza porównawcza własności stopów aluminium serii 1xxx, 8xxx oraz 3xxx uzyskanych w linii TRC

71%

Ściężor W. , Mamala A. , Kwaśniewski P. , Knych T. , Kiesiewicz G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

tom R. 58, nr 11

627--632

PL

Technologia twin roll casting (TRC) staje się coraz popularniejsza ze względu na możliwość otrzymywania przy jej wykorzystaniu taśm aluminiowych mogących służyć, jako wsad do bezpośredniego procesu walcowania na zimno. Dodatkowo taśmy te charakteryzują się korzystnym połączeniem własności mechanicznych i elektrycznych oraz tolerancji wymiarowych. Określenie własności materiałów otrzymywanych przy zastosowaniu metody TRC jest ważnym z użytkowego punktu widzenia problemem badawczym. W ramach niniejszego artykułu przedstawiono badania nad laboratoryjną technologią wytwarzania taśm metodą TRC oraz badania wpływu parametrów procesowych, ilości i rodzaju dodatków stopowych charakterystycznych dla grupy stopów 1XXX, 3XXX i 8XXX na strukturę oraz własności mechaniczne i elektryczne otrzymanych materiałów.

EN

Twin-roll casting technology of (TRC) is currently very popular due to the as cast strips manufacturing possibility for cold rolling process. In addition, these strips are characterised by a favourable combination of mechanical and electrical properties and dimension tolerances. Identification of the TRC cast material properties is an important practical and technological issue. The paper describes research on TRC laboratory technology of strip manufacturing. Process parameters, the quantity and type of alloying additives to aluminium (typical for 1XXX, 3XXX and 8XXX aluminium alloy series) were investigated and its effect on the macrostructure and the mechanical and electrical properties were analysed.

17

Badania nad procesem ciągnienia prętów z aluminium wytworzonych metodą ciągłego odlewania

71%

Knych T. , Kwaśniewski P. , Kiesiewicz G. , Piwowarska M. , Uliasz P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

tom R. 55, nr 7

464-468

PL

Jedna z koncepcji prac nad nowymi technologiami przetwórstwa aluminium, polega na eliminacji segmentu odkształcenia na gorąco. Przykładem rozwiązania praktycznego w tym względzie może być proces produkcji blach z aluminium i jego stopów z pominięciem tradycyjnej technologii DC odlewania wlewków i procesu ich gorącego walcowania. W przypadku produkcji materiałów wsadowych przeznaczonych na druty do celów elektrycznych wykorzystuje się linie ciągłego odlewania i walcowania (COiW). Produkcja walcówki aluminiowej w stanie miękkim obejmuje jej wytworzenie w linii COiW, a następnie obróbkę cieplną. Materiał uzyskany w ten sposób charakteryzuje się niejednorodnością struktury, która może powodować pewne ograniczenia w procesie ciągnienia drutów, zwłaszcza drutów o niskich średnicach. Ze względu, że najnowsze aplikacje przewodów z aluminium, takie jak żyły giętkie klasy 5 i 6 oraz przewody emaliowane wymagają drutów o średnicach dochodzących do 0,2 mm prowadzone się intensywne badania nad nowymi technologiami uzyskiwania aluminiowego wsadu do procesu ciągnienia. W artykule przedstawiono badania nad laboratoryjną technologią ciągłego odlewania prętów z aluminium oraz ich dalszego przetwórstwa na druty o niskich średnicach.

EN

One of the subjects of industrial process research is the elimination of hot rolling from the manufacturing of various products. An example of a practical solution in this field is the manufacturing of metal sheets from aluminium and its alloys, in which hot rolling step has been eliminated. In case of production aluminium wire rod intended for electrical application the rod is manufactured in continuous casting and rolling lines. Production of aluminium rods in temper O includes its production casting and rolling line and after that its heat treatment. Material obtained in this way has a non-homogeneous structure that may cause a reduction in the process of drawing wires, especially for low wire diameters. The newest applications of wires from aluminium and its alloys include flexible strands of class 5 and 6 conductors, and enamelled wire, requiring wires with diameters as small as 0.2 mm. This is the reason of intensive research into new technologies for obtaining aluminium batch to drawing process. In this work presents research on development technologies continuous casting rods with aluminium and their further processing into wires of low diameters.

18

Badania nad otrzymywaniem mikrodrutów ze stopów Cu-Ag o bardzo wysokich własnościach mechanicznych i elektrycznych

61%

Knych T. , Blicharski M. , Kawecki A. , Mamala A. , Kwaśniewski P. , Smyrak B. , Kiesiewicz G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

tom R. 57, nr 8

497-503

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań własnych nad kształtowaniem kompozytowej włóknistej nanostruktury stopów Cu-Ag o zawartości srebra do 20 % wag. Technologia wytwarzania tego typu kompozytów wykorzystuje właściwości układu binarnego Cu-Ag polegającego na zmiennej rozpuszczalności srebra w miedzi i miedzi w srebrze w zakresie roztworu stałego i jest przedmiotem zgłoszenia patentowego autorów. Odpowiednia ilość i sekwencja procesów przeróbki plastycznej na zimno oraz obróbki cieplnej typu rozpuszczanie-wydzielanie, pozwoliła na uzyskanie drutów zbudowanych z włókien Cu i Ag o nanometrycznych wymiarach poprzecznych. W pracy zaprezentowano metodę wytworzenia stopów, sposób odkształcenia oraz wyniki badań kształtowania własności mechanicznych i elektrycznych odlewów podczas przetwarzania ich na mikrodruty o wytrzymałości na rozciąganie powyżej 1000 MPa i przewodności elektrycznej powyżej 45 MS/m. Jako uzupełnienie zamieszczono również wyniki badań strukturalnych przedstawiających ewolucję struktury badanych materiałów.

EN

In the paper are presented chosen own research results on modeling composite filamentary nanostructure Cu-Ag alloys with silver addition to 20 % mass. Manufacturing technology this kind of composites is using properties of binary system Cu-Ag bases on variable solubility of silver on copper and copper on silver in range of solid solutions and is the subject of patent application of authors. Suitable quantity and process sequence of cold plastic working and heat treatment type solubility-precipitate allows to obtain wires constituted from Cu and Ag fibers with nanometric cross dimensions. In the paper is presented method of casting alloys, deformation scheme and results of research on modeling mechanical and electrical properties of casted materials during converting them on microwires with tensile strength higher than 1000 MPa and electrical conductivity higher than 45 MS/m. In addition are presented results of structural research showing evolution of structure in researched material.

19

Badania porównawcze parametrów obróbki cieplnej elementów ze stopu CuNi2Si kutych z prętów wyciskanych i odlewanych metodą ciągłą

61%

Knych T. , Kwaśniewski P. , Mamala A. , Kawecki A. , Kiesiewicz G. , Nowak A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

tom R. 55, nr 1

25-33

PL

Tradycyjnie materiałem wsadowym do kucia matrycowego drobnych elementów są pręty wyciskane. Chociaż taki materiał posiada wiele zalet wyrażających się przede wszystkim korzystną dla wyrobu gotowego drobnoziarnistą strukturą oraz dobrą tolerancją wymiarów, to wysoka cena wyrobów wyciskanych skłania do poszukiwania nowych rozwiązań w tym względzie. W artykule przedstawiono fragment wyników badań porównawczych nad technologią kucia nośno-przewodzących elementów górnej sieci trakcyjnej ze stopu miedzi gat. CuNi2Si z prętów wyciskanych oraz odlewanych metodą ciągłą. Kucie elementów z odlewanych prętów okrągłych o średnicy bezpośrednio dopasowanej do projektu procesu pozwala na eliminację pośredniej operacji tradycyjnego odlewania i wyciskania wlewków, co istotnie poprawia rentowność tej technologii. Celem przedstawionych w pracy wyników badań jest ukazanie wpływu warunków końcowej obróbki cieplnej, tj. starzenia sztucznego, na strukturę i własności wyrobów oraz wykazanie, że jakość wyrobów kutych z prętów odlewanych nie ustępuje wyrobom uzyskiwanym z prętów wyciskanych.

EN

Traditionally for the die forging process of small elements we use extruded rods. This kind of material has lots of advantages and especially fine-grained structure and good dimensional tolerance which are very profitable for the finished product. Unfortunately apart from the good quality of extrusion process it is also very expensive. This juncture forces the necessity to search for new material solutions. In this article the part of comparative researches of CuNi2Si railway traction elements die forging process were presented. First part of railway traction elements were forged from extruded rods, and the second part were forged from rods obtained from continuous casting process. Die forging of circle elements obtained from continuous casting process which are directly matched to the process shape requirements allows to eliminate traditional casting intermediate extruding operation which at the end significantly improves the economical value of this technology. Main purpose of introduced researches is to show the influence of artificial ageing conditions on the structure and properties of manufactured elements. Moreover the quality of rods manufactured from continuous casting process is practically the same as those after the extrusion process.

20

Examination of Mechanical and Electrical Properties and Structure of Selected Aluminum Alloy Sheets Produced from TRC Semi-Products

61%

Ścięźor W. , Kiesiewicz G. , Kowal R. , Franczak K. , Grzebinoga J. , Mamala A. , Kwaśniewski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

tom Vol. 62, iss. 4

2237--2245

EN

Modern manufacturing methods of non-ferrous metals, especially aluminum and its alloys, are more and more often based on integrated technologies combining multiple operations in a single process. One of the most popular methods for producing flat components by cold working is twin roll casting technology (TRC). It allows to eliminate from manufacturing the extremely expensive hot rolling operation, as the TRC semi-product (strip) can be directly cold rolled. The results of mechanical and electrical properties and structure examination of strips after casting were presented in the paper. The effect of cold rolling parameters on post-process mechanical properties and structure of sheets was investigated too.