Simultaneous enhancement of tensile strength and electrical conductivity of drawn Cu–20 wt.% Fe wire through intermediate annealing

Der Artikel untersucht die gleichzeitige Erhöhung der Zugfestigkeit und elektrischen Leitfähigkeit von gezogenem Cu-20 Gew.% Fe-Draht durch Zwischenglühung. Die Studie beginnt mit der Betonung der Bedeutung von Festigkeit und elektrischer Leitfähigkeit in Cu-Fe-Legierungen, die für Anwendungen wie elektromagnetische Störungsabschirmung und integrierte Leitungsrahmen von entscheidender Bedeutung sind. Die Forschung konzentriert sich auf die Auswirkungen der Ziehverformung und des anschließenden Glühens auf die Mikrostruktur und Eigenschaften von Cu-20 Gew.% Fe-Draht. Wichtige Ergebnisse sind die Bildung einer Faserstruktur in der Cu-Matrix und die Verformung von Fe-Phasen während des Ziehvorgangs, die die Zugfestigkeit deutlich erhöhen. Dieser Prozess führt jedoch auch zu einer Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit aufgrund der Ausbreitung von Defekten und der Umlagerung von Fe an der Cu / Fe-Grenzfläche. Der Artikel untersucht dann die Rolle des Zwischenglühens bei der Förderung der Ausfällung von gelöstem Fe und der Aufrechterhaltung der Fibrose raffinierter Ku- und Fe-Körner, die entscheidend dazu beitragen, ein Gleichgewicht zwischen hoher Festigkeit und hoher elektrischer Leitfähigkeit zu erreichen. Die Studie liefert detaillierte mikrostrukturelle Charakterisierungen mittels Techniken wie Feldemissionselektronenmikroskopie, Elektronenrückstreubeugung, Röntgenbeugung und Transmissionselektronenmikroskopie. Die Ergebnisse zeigen die Entwicklung der Mikrostruktur während des Glühens bei unterschiedlichen Temperaturen, einschließlich der Fällung von Fe-Partikeln, der Vergröberung von Fe-Fasern und der Rekristallisierung der Cu-Matrix. Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der geglühten Drähte werden eingehend analysiert und zeigen, dass das Glühen bei 500 ° C die besten umfassenden Eigenschaften mit einer signifikanten Verbesserung sowohl der Festigkeit als auch der Leitfähigkeit ergibt. Der Artikel diskutiert auch die Bruchmechanismen und die Stärkung der Beiträge der Cu- und Fe-Phase und liefert ein umfassendes Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen. Darüber hinaus untersucht die Studie die Auswirkungen des Zwischenglühens auf die nachfolgende Ziehverformung und zeigt, dass Zwischenglühen die plastische Verformungsfähigkeit des Drahtes wiederherstellen und seine elektrische Leitfähigkeit verbessern kann, ohne dabei Festigkeit einzubüßen. Die Schlussfolgerungen unterstreichen die Bedeutung der Kontrolle des plastischen Verformungs- und Glühprozesses, um einen Zielkonflikt zwischen Festigkeit und elektrischer Leitfähigkeit in Cu-Fe-Legierungen zu erreichen.