Título

PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO MICROCOMPÓSITO DE Cu/NbTi

PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF Cu/NbTi MICROCOMPOSITE

Autoria

Sousa, Talita Gama de; Brandão, Luiz Paulo Mendonça; Corrêa, Vivian Reis

DOI

10.5151/1516-392X-30746

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Resumo

Determinadas aplicações de magnetos pulsados ocorrem sob a ação de campos magnéticos elevados, (≥ 100 T). Esses campos provocam efeitos tais como, elevadas tensões tangenciais (hoop stress) produzidas pela força de Lorentz e conversão de parte da energia elétrica em calor (efeito Joule) que deterioram o material. Assim uma combinação de alta resistência mecânica (> 1 GPa) e alta condutividade elétrica (mínimo de 70% IACS International Annealed Copper Standard) é necessária por parte destes materiais. No presente trabalho, foram desenvolvidos fios condutores para possível utilização em magnetos pulsados. O cobre e a liga nióbio-titânio foram escolhidos por possuírem boa condutividade elétrica e boa resistência mecânica, respectivamente; além de serem imiscíveis na temperatura ambiente. Inicialmente foram utilizados fios de cobre puro e Cu/NbTi, os quais foram convertidos em fios por trefilação. Após o processamento, os fios foram introduzidos em tarugos de cobre OFHC (Oxigen Free High Conductivity) e reprocessados. Foram produzidos 2 compósitos variando os tratamentos térmicos. Os compósitos obtiveram uma satisfatória interação matriz/filamento, o que melhor combinou propriedades mecânicas e elétricas foi o que atingiu limite de resistência de 547,8 MPa e condutividade 85,98% IACS.

 

Determined applications of pulsed magnetic occur under action the raised magnetic fields (≥100 T). These fields provoke effect such as, raised tangential tensions (hoop stress) produced by the Lorentz’s force and conversion of part of the electric energy in heat (Joule effect) that, spoil the material. Thus a combination of ultimate tensile stress (1 GPa) and high electrical conductivity (minimum of 70% IACS - International Annealed Standard Copper) is necessary for these materials. In the present work, conductive wires for possible use in pulsed magnetic had been developed. The copper and the alloy niobium-titanium had been chosen because these materials have good electrical conductivity and good mechanical resistance respectively, besides it being immiscible in the room. Initially had been used pure copper and Cu/NbTi wires, which had been converted into wires by drawing. After the processing, the wires had been introduced in billets of OFHC copper (Oxygen Free High Conductivity) drilled. Had been produced 2 composites varying heat treatments. The composites obtained a satisfactory matrix/filament interaction, the one that best combined mechanical and electrical properties was what reached the resistance limit of 547,8 MPa and conductivity 85,98% IACS.

Palavras-chave

Alta resistência mecânica, Alta condutividade elétrica, Alta deformação plástica, microcompósitos Cu

High strength, High electrical conductivity, High plastic deformation, Cu/NbTi Microcomposites.