New Approach In The Properties Evaluation Of Ultrafine-Grained OFHC Copper

In this study, static, dynamic and tribological properties of ultrafine-grained (UFG) oxygen-free high thermal conductivity (OFHC) copper were investigated in detail. In order to evaluate the mechanical behaviour at different strain rates, OFHC copper was tested using two devices resulting in static and dynamic regimes. Moreover, the copper was subjected to two different processing methods, which made possible to study the influence of structure. The study of strain rate and microstructure was focused on progress in the mechanical properties after tensile tests. It was found that the strain rate is an important parameter affecting mechanical properties of copper. The ultimate tensile strength increased with the strain rate increasing and this effect was more visible at high strain rates (έ~10²s⁻¹) . However, the reduction of area had a different progress depending on microstructural features of materials (coarse-grained vs. ultrafine-grained structure) and introduced strain rate conditions during plastic deformation (static vs. dynamic regime). The wear behaviour of copper was investigated through pin-on-disk tests. The wear tracks examination showed that the delamination and the mild oxidational wears are the main wear mechanisms.

W pracy zbadano szczegółowo statyczne, dynamiczne i tribologiczne właściwości ultra drobnoziarnistej (UFG) beztlenowej miedzi o wysokiej przewodności cieplnej (OFHC). W celu oceny właściwości mechanicznych przy różnych szybkościach odkształcenia, miedź OFHC badano za pomocą dwóch urządzeń w warunkach statycznych i dynamicznych. Ponadto miedź poddano dwóm różnym sposobom przetwarzania, co umożliwiło badanie wpływu struktury. Badanie szybkości odkształcenia i mikrostruktury koncentrowało się na zmianie właściwości mechanicznych po próbie rozciągania. Stwierdzono, że szybkość odkształcania jest ważnym parametrem wpływającym na właściwości mechaniczne miedzi. Wytrzymałość na rozciąganie wzrosła ze wzrostem szybkości odkształcenia i ten efekt był bardziej widoczny przy dużej szybkości odkształcania (ε~10²s⁻¹) . Jednak zmniejszenie obrazu przebiegało inaczej w zależności od cech mikrostruktury materiałów (struktura gruboziarnista a struktura ultra drobnoziarnista) i zadanych warunków szybkości odkształcenia podczas odkształcenia plastycznego (warunki statyczne a warunki dynamiczne). Zużycie miedzi badano za pomocą testów zarysowania. Badanie ścieżek zużycia wykazało, że delaminacja i umiarkowane utlenienie to główne mechanizmy zużycia.