Attaining a record level of copper-wire properties by using SPD methods

A new approach is proposed to control the processes of plastic deformation of materials by the methods of severe plastic deformation (SPD). High strength and plasticity have been attained for the processed copper billets after multiple repetitions of angular hydroextrusion (ECAH) and hydroextrusion (HE) methods and with ECAH and HE implementation in the fractional mode. The combined severe plastic deformation technology including ECAH, HE and drawing (D) provided the ultimate tensile strength σ = 686 MPa, the elongation to failure δ = 2% and the electrical conductivity at a level of 86.4% IACS in the 0.5 mm diameter copper wire. Such a processing is efficient due to the alternating schemes of deformation and periodic creation of favorable conditions for relaxation and dynamic recrystallization processes in the material. An important condition for the attaining of the maximum processing effect is the fractional mode and the optimum degree of deformation by the both methods.Предложен новый подход к управлению процессами пластической деформации материалов при обработке заготовок методами интенсивной пластической деформации (ИПД). Высокий комплекс прочности и пластичности обработанных медных заготовок получен после многократного чередования методов угловой гидроэкструзии (УГЭ) и прямой гидроэкструзии (ГЭ) с реализацией УГЭ и ГЭ в дробном режиме. Комбинированная ИПД-технология, включающая УГЭ, ГЭ и волочение (В), обеспечивает в медной проволоке диаметром 0.5 mm предел прочности σ = 686 MPa, относительное удлинение δ = 2% и электрическую проводимость на уровне 86.4% IACS. Эффект такой обработки обусловлен чередованием схем деформаций и периодическим обеспечением благоприятных условий для протекания в материале процессов релаксации и динамической рекристаллизации. Важным условием достижения максимального эффекта обработки являются дробный режим и оптимальные степени деформации обоими методами.Запропоновано новий підхід до керування процесами пластичної деформації матеріалів при обробці заготовок методами інтенсивної пластичної деформації (ІПД). Високий комплекс міцності й пластичності оброблених мідних заготовок отриманий після багаторазового чергування методів кутової гідроекструзії (КГЕ) і прямої гідроекструзії (ГЕ) з реалізацією КГЕ й ГЕ в дробовому режимі. Комбінована ІПД-технологія, що включає КГЕ, ГЕ й волочіння (В), забезпечує в мідному дроті діаметром 0.5 mm межу міцності σ = 686 MPa, відносне подовження δ = 2% і електричну провідність на рівні 86.4% IACS. Ефект такої обробки обумовлений чергуванням схем деформацій і періодичним забезпеченням сприятливих умов для протікання в матеріалі процесів релаксації й динамічної рекристалізації. Важливою умовою досягнення максимального ефекту обробки є дробовий режим і оптимальні ступені деформації обома методами

The influence of deformation by equal-channel multiple-angle pressing and durable thermal treatment on phase composition and physical properties of NbTi alloy

The influence of deformation by equal-channel multiple-angle pressing and of thermal treatment on phase composition, state of structure and current-carrying capacity of NbTi alloy superconductor have been studied. Deformation is shown to result in the decreasing of subgrain size (100.88200 nm). In the temperature range to 450 ℃, the used structure was found thermally stable. This is explained by precipitation of disperse particles of the second α-phase at the subgrain boundaries. After the deformation there was a distinct increase in magnetization of the alloy due to magnetic flux fixing at boundaries of crystallites and at α-phase precipitations.Дослiджено вплив деформацiї рiвноканальним багатокутовим пресуванням та термообробки на фазовий склад, структурний стан i струмонесучу здатнiсть надпровiдника зi сплаву NbTi. Виявлено, що деформацiя спричиняе зменшення розмiрiв субзерен (100...200 нм). Встановлено термостабiльнiсть структури, сформованоi пресуванням у дiапазонi температур До 450 ℃, що пояснюється видiленням дисперсних частинок другої α-фази на межах субзерен. Пiсля деформацiї спостерiгається виразне пiдвищення намагнiчування сплаву внаслiдок закрiплення магнiтного потоку на межах кристалiтiв та видiленнях α-фази.Исследовано влияние деформации равноканальным многоугловым прессованием и термообработки на фазовый состав, структурное состояние и токонесущую способность сверхпроводника из сплава NbTi. Установлено, что деформация приводит к уменьшению размеров субзерен (100.88200 нм). Установлена термостабильность структуры, сформированной прессованием в диапазоне температур до 450 ℃, что объясняется выделением дисперсных частиц второй α-фазы по границам субзерен. После деформации наблюдается отчетливое повышение намагничивания сплава вследствие закрепления магнитного потока на границах кристаллитов и выделениях α-фазы