Influence of plastic deformation on the change of electrical and mechanical properties oxygen-free (OF) copper and copper alloy wires

Influencia de la deformación plástica en el cambio de las propiedades eléctricas y mecánicas de los alambres de cobre y aleaciones de cobre sin oxígeno (OF)

Este artículo está dedicado a la comparación de los cambios en las propiedades mecánicas y eléctricas debidos a la deformación aplicada de barras de cobre y aleaciones de cobre. Se deformaron barras de cuatro tecnologías de producción diferentes en el proceso de trefilado, incluyendo cobre libre de oxígeno (OF), cobre electrolítico ETP, cobre procedente de granulado de cables y cobre plateado con un alto contenido en plata de hasta el 15 % en peso obtenido en tecnología de laboratorio. El artículo presenta la pureza química y las propiedades físicas y eléctricas de las varillas antes de la deformación. El resumen de la investigación sobre los materiales seleccionados son los cambios en las propiedades mecánicas y la conductividad eléctrica en función de la deformación hasta 3,5 en una escala logarítmica y el coeficiente de eficiencia electromecánica W_EM.

INTRODUCCIÓN

La investigación global llevada a cabo en los últimos 10 años en el campo de los arneses y cables para usos especiales ha demostrado que los materiales conductores más prometedores que presentan un conjunto de propiedades mecánicas y eléctricas por encima de la norma pueden ser las aleaciones Cu-Nb, Cu-Ag-Nb y Cu-Ag [1-3]. Los materiales fabricados con la aleación Cu-Ag, además de los alambres, microhilos y láminas ampliamente utilizados a base de cobre con la adición de otros elementos, como niobio, circonio, cromo y estaño, se encuentran entre el grupo que presenta las propiedades de resistencia más elevadas mencionadas anteriormente [4].

Los materiales producidos mediante procesos metalúrgicos convencionales, incluidos el cobre, el aluminio y sus aleaciones, tienen aplicaciones potenciales como elementos de la construcción de generadores de campos magnéticos intensos o en la construcción de cables aéreos. Además de los requisitos especializados de las propiedades operativas, en ambos casos de aplicación, es decir, resistencia a la fluencia, capacidad de transporte de corriente, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga, los requisitos de los materiales se centran principalmente en propiedades eléctricas y de resistencia elevadas.

Según la bibliografía mundial citada, tanto la industria de los cables eléctricos como la de los generadores de campos magnéticos intensos utilizan en su construcción materiales tradicionales basados en aluminio puro, aleaciones de aluminio, incluidas las aleaciones Al-Mg-Si para cables eléctricos redondos y perfilados (por ejemplo, tipo AAC o EHC) ya sean cables bimateriales, entre los que actualmente se utilizan los cables de aluminio-acero o los cables de fibra Al₂O₃ en una matriz de aluminio (cable aéreo tipo ACCR) [58].