Формирование комплекса свойств медной проволоки, методом комбинированной деформации кручением с растяжением

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Vol. 1 No. 1(63) (2022): Industrial and technology systems; 16-22
Technology audit and production reserves; Том 1 № 1(63) (2022): Производственно-технологические системы; 16-22
Technology audit and production reserves; Том 1 № 1(63) (2022): Виробничо-технологічні системи; 16-22
ISSN: 2664-9969
2706-5448
Popis: The object of research is the mechanical properties of copper wire M1 for electrical applications, subjected to combined torsional deformation with tensile tension. One of the most problematic aspects in the manufacturing of such a wire is its fracture during processing due to low strength and ductility. DSTU EN 13602:2010 regulates the ultimate tensile strength, relative elongation, the number of bends before fracture and the number of twists until failure. To increase the service life of the product it is necessary to increase strength and plastic properties. The methods of influence on the material by combined plastic tensile deformation with tensile was used in the study, the mechanical characteristics (ultimate tensile strength, true deformation before failure, relative elongation, relative reduction in area) and electrical conductivity were determined. Statistical analysis tools were used for modeling and graphical displaying of data. The proposed approach allows to select the modes of combined torsional deformation with tensile, providing the optimal combination of tensile strength and relative narrowing of M1 grade copper wire. Under certain modes of such deformation, with increasing degree of deformation, it is possible to increase the strength characteristics and at the same time obtain high values of plasticity. The obtained results of approbation of different combined deformation modes allow to consider it an effective tool for achieving high values of true rapture stress and ultimate deformation in order to improve the service characteristics of the deformed wire. It is shown that relaxation processes occur during such treatment, which leads to a decrease in stresses and a sharp increase in plastic characteristics. Clarification of the mechanisms of the characteristics formation allows to control the features of the structure and, accordingly, the level of mechanical properties to obtain a wire that combines high strength with high toughness. This makes it possible to develop deformation modes to obtain copper wire with special properties depending on customer requirements, for example: strong wire with low electrical resistance.
Объектом исследования являются механические свойства медной проволоки М1 электротехнического назначения, подвергнутой комбинированной деформации кручением с растяжением. Одним из наиболее проблемных моментов в эксплуатации такой проволоки являются ее порывы при эксплуатации из-за низкой прочности и пластичности. По ДСТУEN13602:2010 регламентируются временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, число перегибов и число скручиваний до полного разрушения. Для увеличения срока службы изделия требуется повышение прочностных и пластических характеристик. В ходе исследования использовались методы воздействия на материал комбинированной пластической деформацией кручением с растяжением, выполнено определение механических характеристик (предела прочности, истинной деформации до разрушения, относительного удлинения, относительного сужения) и электропроводности. В работе использованы инструменты статистического анализа для моделирования и графического отображения данных. Предложенный подход позволяет подобрать режимы комбинированной деформации кручением с растяжением, обеспечивающие оптимальное сочетание предела прочности и относительного сужения медной проволоки М1. При определенных режимах такой деформации с увеличением степени деформации удается повысить прочностные характеристики и одновременно получить высокие значения пластичности. Полученные результаты апробации разных режимов комбинированной деформации позволяют считать ее эффективным инструментом для достижения высоких значений величины истинного разрушающего напряжения и предельной деформации с целью повышения служебных характеристик деформированной проволоки. Показано, что при такой обработке возникают релаксационные процессы, что приводит к снижению напряжений и резкому увеличению пластических характеристик. Уточнение механизмов формирования комплекса характеристик позволяет управлять особенностями структуры и, соответственно, уровнем механических свойств для получения проволоки, сочетающей высокую прочность с повышенной вязкостью. Это дает возможность разрабатывать режимы деформации для получения медной проволоки с особыми свойствами в зависимости от требований заказчиков, например: прочной проволоки со сниженным уровнем электросопротивления.
Об'єктом дослідження є механічні властивості мідного дроту М1 електротехнічного призначення підданого комбінованій деформації крученням з розтягуванням. Одним з найбільш проблемних моментів в експлуатації такого дроту є його пориви при експлуатації через низьку міцність і пластичність. За ДСТУEN13602:2010 регламентуються тимчасовий опір розриву, відносне подовження, кількість перегинів і кількість скручування до повного руйнування. Для збільшення терміну служби виробу потрібне підвищення міцності та пластичних характеристик. У ході дослідження використовувалися методи впливу на матеріал комбінованою пластичною деформацією крученням з розтягуванням, виконано визначення механічних характеристик (межі міцності, справжньої деформації до руйнування, відносного подовження, відносного звуження) та електропровідності. У роботі використані інструменти статистичного аналізу для моделювання та графічного відображення даних. Запропонований підхід дозволяє підібрати режими комбінованої деформації, що забезпечують оптимальне поєднання межі міцності та відносного звуження мідного дроту М1. При певних режимах такої деформації зі збільшенням ступеня деформації вдається підвищити характеристики міцності та одночасно отримати високі значення пластичності. Отримані результати дозволяють вважати комбіновану деформацію ефективним інструментом для досягнення високих значень величини істинної руйнівної напруги та граничної деформації з метою підвищення службових характеристик деформованого дроту. Показано, що при такій обробці виникають релаксаційні процеси, що призводить до зниження напруги та різкого збільшення пластичних характеристик. Уточнення механізмів формування комплексу характеристик дозволяє керувати особливостями структури та, відповідно, рівнем механічних властивостей для отримання дроту, що поєднує високу міцність із підвищеною в'язкістю. Це дозволяє розробляти режими деформації для отримання мідного дроту з особливими властивостями залежно від вимог замовників, наприклад: міцного дроту зі зниженим рівнем електроопору.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: