Influence of the speed of downward semi-continuous casting on the crystal size and mechanical properties of recycled copper

In this study, the influence of the speed of downward semi-continuous casting on the crystal size and mechanical properties of recycled copper after casting and cold deformation was investigated. It was shown that the increase in the casting speed from 0,09 m / min to 0,22 m / min resulted in refinement of the macrostructure and reduction of the crystal cross-sectional area from 3,221 mm2 to 1,2 mm2, which resulted in an increase in microhardness after casting by 8 %, while in the state after cold working, an increase in microhardness by 3 % and ultimate tensile strength by 2,5 %

The effect of the rolling process on selected properties of magnesium copper with microadditives

The article presents the results of rolling magnesium copper castings with microadditives of P, Al, Ti, and Zr. The castings were made in the process of static casting into rods with a diameter of 20 mm. The obtained castings were shaped with a 3 % draft into bars of square cross-section and rolled on a shape mill with 20 % drafts on average. Mechanical properties were determined in a static tensile test at selected degrees of plastic deformation (57,2 %, 76,9 % and 91,3 %). At the final stage of cold working of the wire rods with a total draft of 91,3 %, the microstructure and electrical conductivity were examined. The research indicates a strong influence of microadditives on the strengthening of castings in the rolling process and their electrical conductivity

Grain refinement of deoxidized copper

This study reports the current status of grain refinement of copper accompanied in particular by a critical appraisal of grain refinement of phosphorus-deoxidized, high residual P (DHP) copper microalloyed with 150 ppm Ag. Some deviations exist in terms of the growth restriction factor (Q) framework, on the basis of empirical evidence reported in the literature for grain size measurements of copper with individual additions of 0.05, 0.1, and 0.5 wt pct of Mo, In, Sn, Bi, Sb, Pb, and Se, cast under a protective atmosphere of pure Ar and water quenching. The columnar-to-equiaxed transition (CET) has been observed in copper, with an individual addition of 0.4B and with combined additions of 0.4Zr-0.04P and 0.4Zr-0.04P-0.015Ag and, in a previous study, with combined additions of 0.1Ag-0.069P (in wt pct). CETs in these B- and Zr-treated casts have been ascribed to changes in the morphology and chemistry of particles, concurrently in association with free solute type and availability. No further grain-refining action was observed due to microalloying additions of B, Mg, Ca, Zr, Ti, Mn, In, Fe, and Zn (~0.1 wt pct) with respect to DHP-Cu microalloyed with Ag, and therefore are no longer relevant for the casting conditions studied. The critical microalloying element for grain size control in deoxidized copper and in particular DHP-Cu is Ag

Mechanizm i kinetyka wydzielenia w wybranych stopach miedzi

The required functional characteristics expected from copper alloys have a major impact on the technological production process, therefore there is a strong need to acquire knowledge on changes of properties with technological process including heat treatment and plastic working. The studied in this work copper CuTi4. CuFe2. CuCr0.7 and CuNi2Si1 alloys was selected to present differences in hardening phases .The samples were quenched, cold deformed (rolling), and aged. Detailed microstructure analysis and its influence on electrical and mechanical properties was presented in the work. Quenched CuTi4, CuFe2, CuCr0.7 and CuNi2Si1alloys have different mechanism and kinetics of precipitation during aging. These processes are complex and depend on the heterogeneity of distribution of alloying elements in copper matrix, the process parameters and cold strain value.Wymagane cechy użytkowe których oczekuje się od stopów miedzi wywierają zasadniczy wpływ na ich technologiczny proces wytwarzania. Wynika stąd konieczność rozeznania zakresu zmian własności użytkowych wynikających z zastosowanego wariantu obróbki cieplnej i plastycznej. Stopy miedzi CuTi4, CuFe2, CuCr0.7 i CuNi2Sil poddane badaniu w niniejszej pracy dobrano w ten sposób aby różniły się fazami umacniającymi. Próbki poddano przesycaniu, odkształceniu na zimno (walcowanie) oraz starzeniu. Przesycone stopy CuTi4, CuFe2. CuCr0.7 oraz CuNi2Sil różnią się mechanizmem i kinetyką wydzielania podczas procesu starzenia. Procesy te są złożone i uzależnione od niejednorodności rozmieszczenia składników stopowych w osnowie miedzianej, historii wytwarzania i przetwarzania stopów, parametrów przesycania i starzenia jak tez wielkości odkształcenia na zimno

Taśmy ze stopów miedzi utwardzanych wydzieleniowo o mikrostrukturze ultradrobnozarnistej

Precipitation strengthened copper belongs to a group of functional and structural materials applied where combination of high electrical conductivity with high strength is required. A growing trend to use the new copper-based functional materials is observed recently world-wide. Within this group of materials particular attention is drawn to those with ultrafine grain size of a copper matrix. This study was aimed to investigate mechanical properties and microstructure in strips of age-hardenable copper alloys processed by continuous repetitive corrugation and straightening (CRCS). Tests were performed on 0.8 mm thick, CuCr0.6 and CuNi2Si1 alloys strips annealed at 650°C for 1 hour. The specially designed construction of die set (toothed rolls and plain rolls set) installed on tensile testing machine was applied for deformation process. The changes of mechanical properties (HV, ultimate tensile strength, 0,2 yield strength) as well as microstructure evolution versus number of deformation cycles were studied. The microstructure was observed with optical and electron microscopes (TEM and SEM equipped with EBSD). The CRCS process effectively reduced the grain size of CuCr0.6 and CuNi2Si1 alloys strips, demonstrating the CRCS as a promising new method for producing ultra-fine grained metallic strips.Stopy miedzi utwardzane wydzieleniowo należą do grupy materiałów konstrukcyjnych stosowanych w sytuacji, gdzie wymagana jest wysoka elektryczna przewodność właściwa oraz wysokie właściwości wytrzymałościowe. Obecnie obserwuje się w świecie wzrastającą tendencję do stosowania nowych stopów miedzi. W tej grupie materiałów szczególne znaczenie odgrywają stopy cechujące się ultradrobnoziarnistą strukturą osnowy. W pracy badano właściwości mechaniczne oraz mikrostrukturę utwardzanych wydzieleniowo stopów miedzi odkształcanych metodą cyklicznego przeginania i prostowania. Badaniu poddano taśmy ze stopów miedzi CuCr0.6 and CuNi2Si1 o grubości 0,8 mm wyżarzanych w 650°C przez 1 godzinę. Cykliczne przeginanie i prostowanie zrealizowano na skonstruowanym do tego celu stanowisku zainstalowanym na maszynie wytrzyma-łościowej. Badaniu poddano zmiany właściwości mechanicznych taśmy (twardość HV, wytrzymałość na rozciąganie, umowna granica plastyczności), jak również zmiany mikrostruktury w zależności od ilości cykli deformacji. Badania mikrostruktur prowadzono za pomocą mikroskopii świetlnej i elektronowej (TEM i SEM wyposażony w EBSD) Proces cyklicznego przeginania i prostowania efektywnie zmniejszał wielkość ziaren taśm ze stopów CuCr0.6 CuNi2Si1, rokując dobre nadzieje jako metoda do otrzymywania struktury ultradrobnoziarnistej w płaskich wyrobach walcowanych

Effect of Rare-Earth Metals Addition on Microstructure and Properties of Selected Copper Alloys

Effect of addition of rare earth metals on microstructure and properties of copper alloys after casting, after cold working and after heat treatment was studies in this paper. Methodology consisted of microstructure investigations by optical microscopy and scanning electron microscopy. In addition, distribution of alloying elements and electron backscattered diffraction results (EBSD) were presented. The mechanical properties of a wire after tension test and after hardness measurements were described. Electrical conductivity test was performed using Foerster Sigmatest and Thomson bridge. Analysis of the microstructure and mechanical properties of investigated alloys after casting and after metal working showed possibility to produce materials with preferred set of functional properties.W pracy badano wpływ dodatku metali ziem rzadkich na mikrostrukturę i właściwości użytkowe stopów miedzi w stanie po odlewaniu, po przeróbce plastycznej na zimno i po obróbce cieplnej. Metodyka badawcza obejmowała obserwacje mikrostruktury z wykorzystaniem mikroskopu optycznego i elektronowego mikroskopu skaningowego. Dodatkowo dla stopów przeprowadzono badanie rozmieszczenia składników stopowych na powierzchni badanego materiału oraz badanie EBSD. Właściwości mechaniczne drutu opisano w oparciu o wyniki próby zrywania i pomiaru twardości HV. Badanie konduktywności elektrycznej wykonano za pomocą Sigmatestu firmy Foerster oraz mostku Thomsona. Analiza mikrostruktury i właściwości mechanicznych po przeprowadzonych badaniach na stopach odlewanych i po przeróbce plastycznej, wykazała że możliwe jest wytworzenie materiałów cechujących się korzystnym zestawem własności użytkowych

Wpływ dodatku metali ziem rzadkich na mikrostrukturę i właściwości wybranego stopów miedzi

Effect of addition of rare earth metals on microstructure and properties of copper alloys after casting, after cold working and after heat treatment was studies in this paper. Methodology consisted of microstructure investigations by optical microscopy and scanning electron microscopy. In addition, distribution of alloying elements and electron backscattered diffraction results (EBSD) were presented. The mechanical properties of a wire after tension test and after hardness measurements were described. Electrical conductivity test was performed using Foerster Sigmatest and Thomson bridge. Analysis of the microstructure and mechanical properties of investigated alloys after casting and after metal working showed possibility to produce materials with preferred set of functional properties.W pracy badano wpływ dodatku metali ziem rzadkich na mikrostrukturę i właściwości użytkowe stopów miedzi w stanie po odlewaniu, po przeróbce plastycznej na zimno i po obróbce cieplnej. Metodyka badawcza obejmowała obserwacje mikrostruktury z wykorzystaniem mikroskopu optycznego i elektronowego mikroskopu skaningowego. Dodatkowo dla stopów przeprowadzono badanie rozmieszczenia składników stopowych na powierzchni badanego materiału oraz badanie EBSD. Właściwości mechaniczne drutu opisano w oparciu o wyniki próby zrywania i pomiaru twardości HV. Badanie konduktywności elektrycznej wykonano za pomocą Sigmatestu firmy Foerster oraz mostku Thomsona. Analiza mikrostruktury i właściwości mechanicznych po przeprowadzonych badaniach na stopach odlewanych i po przeróbce plastycznej, wykazała że możliwe jest wytworzenie materiałów cechujących się korzystnym zestawem własności użytkowych

Microstructure and Properties of Multifibre Composites

In the study microstructure and properties of composite multifibre copper-base wires are presented. A decision was made to produce wires with “soft” fibres (Al) and “hard” fibres (Fe). In the study the phenomenon occurring on the border of Al-Cu was also analysed. The produced Cu-Al and Cu-Fe composites presented ordered microstructure with the fibres uniformly distributed in the copper matrix. The composites underwent plastic consolidation to the degree which provided satisfactory mechanical and electrical properties. During the drawing the fibres deformed proportionally with copper matrix therefore their content in the cross section remained unchanged