Bimetallic wires: technology for their mechanical cold cladding and functional properties

Technologies for the production of Fe/Cu and FeNi42/Cu type cladded wires, their physical and mechanical properties and some areas of application, have been presented. The paper outlines the mechanism and conditions of cladding a composite material consisting of two different metals with a circular cross-section, having a form of a tube with a core wire placed inside that tube in the process of mechanical bonding performed with the use of cold drawing and diffusive annealing. Analysis of the cladding process and results of related research and tests carried out have been presented. These technological tests, including bending, torsion test and flattening, and examination of mechanical properties, were aimed at evaluating quality of metallurgical bonding between bimetal components. Particularly important appeared to be microstructure examination carried out with the use of X-ray micro-analyser, which enabled to evaluate degree of atomic diffusion at the boundary between the metals joined. Tests were also made with coating the surface of FeNi42/Cu bimetallic wires with a thin layer of borax, Cu2O copper oxide and nickel in order to check possibility of using them as lead-in wires in different light bulbs or electronic subassemblies. Production technology of bimetallic wires has been developed at the Institute of Non-Ferrous Metals under many research and development projects. Evaluation of their functional properties was made.

W pracy przedstawiono technologie otrzymywania drutów bimetalowych typu Fe/Cu oraz FeNi42/Cu, ich własności fizyko-mechaniczne, a także podano niektóre obszary zastosowania. Omówiono mechanizm i warunki platerowania kompozytu dwóch różnych metali o przekroju kołowym-rurka z umieszczonym w niej drutem rdzeniowym w procesie mechanicznego ich łączenia, wykorzystując operacje ciągnienia na zimno i dyfuzyjnego wyzarzania. Przedstawiono analize procesu platerowania w/w metali oraz zaprezentowano wyniki prób badawczo doświadczalnych w tym zakresie. Do oceny stopnia połaczenia metalurgicznego składników bimetalu wykorzystywano zarówno próby technologiczne tj: zginanie, skrecanie, spłaszczanie oraz badania własności wytrzymałosciowych. Ważne w tym zakresie okazały sie badania mikrostruktury-szczególnie z wykorzystaniem mikroanalizy rentgenowskiej do oceny stopnia dyfuzji atomów na granicy strefy połaczenia metali. Przeprowadzono takze badania w zakresie nakładania cienkich warstw boraksu, tlenku miedzi Cu2O oraz niklu na powierzchnie drutu bimetalowego FeNi42/Cu w aspekcie wykorzystywania tych drutów na doprowadzenia pradu w róznego typu zarówkach oraz podzespołach elektronicznych. Dokonano takze oceny własnosci uzytkowych drutów bimetalowych, których technologia wytwarzania opracowana została w Instytucie Metali Niezelaznych w ramach realizacji szeregu prac badawczo–rozwojowych i wdrozeniowych.