W pracy badano wpływ bardzo dużych odkształceń plastycznych na możliwość otrzymania skonsolidowanych materiałów z proszków AgNilO oraz AgSn7,5Bi0,5. Praca składa się z dwóch rozdziałów. W pierwszym rozdziale przedstawiono krótko stan zagadnienia na temat metod zagęszczania i konsolidacji proszków metalicznych. Drugi rozdział jest w całości poświęcony badaniom własnym oraz analizie wyników w celu określenia najlepszych warunków zagęszczania i konsolidacji plastycznej proszków srebra za pomocą metody Cyklicznego Wyciskania Spęczającego. W pierwszym etapie badań próbki poddano odkształceniu plastycznemu z liczbą cykli od 2 do 16. Zgłady odkształconych próbek srebra poddano analizie na mikroskopie skaningowym. Gęstość odkształconych próbek wyznaczono przy pomocy metod analizy obrazów, wykorzystując w tym celu program „Struktura". Podczas badań mikrostrukturalnych stwierdzono, że w strukturze próbki AgSn7,5Bi0,5 po 16 cyklach pojawiły się liczne mikropęknięcia. W związku z tym postanowiono ponownie odkształcić proszek AgSn7,5BiO,5 z tą samą liczbą cykli, jednakże przy zastosowaniu wyższych wartości siły przeciwnacisku.
Podczas drugiego etapu badań, dla wcześniej podanej liczby cykli CWS, wyznaczono wartości minimalnego odkształceniu rzeczywistego Ɛ100, koniecznego do osiągnięcia 100% gęstości teoretycznej badanego materiału. Otrzymane wartości wykorzystano podczas kolejnych prób konsolidacji proszków srebra. Próbki poddano odkształceniu za pomocą Cyklicznego Wyciskania Spęczającego z liczbą cykli równą oraz wyższą niż wyznaczoną podczas wstępnych badań. Wyniosły one odpowiednio: 26 i 32 dla AgNi10 oraz 20 i 32 dla AgSn7,5Bi0,5. Podobnie jak w poprzednim przypadku, do określenia gęstości odkształconych próbek wykorzystano metody analizy obrazów oraz program „Struktura". Stwierdzono, że wartości odkształcenia rzeczywistego sjoo, konieczne do osiągnięcia 100% gęstości teoretycznej badanych materiałów wyniosły 12,4 dla AgNi10 oraz 11,8 dla AgSn7,5Bi0,5. Oznacza to, że próbki srebra odkształcone za pomocą CWS z liczbą cykli równą 32, powinny teoretycznie posiadać gęstość równą gęstości materiału litego. Twierdzenie to potwierdzono podczas analizy mikrostruktury próbek, podczas której stwierdzono, że gęstość próbek po 32 cyklach CWS jest praktycznie równa 100% gęstości względnej. Jakość plastycznie skonsolidowanych proszków srebra oceniono na podstawie badań własności mechanicznych, analizy mikrostruktury za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego oraz przewodności elektrycznej próbek.
Influence of severe plastic deformation on conditions of densification and plastic consolidation of metallic powders
In the thesis the influence of severe plastic deformation on possibility of receiving bulk materials from silver powders (AgNi10 and AgSn7,5Bi0,5) was investigated. The thesis consists two sections. In first section state issues of methods of densification and consolidation of metal powders were shown. In the second section results of own researches and analyse of them were shown. It allowed to state the optimal conditions of densification and plastic consolidation of silver powders. Samples were plastically deformed by using Cyclic Extrusion Compaction method.
During first experiments samples were CECed with number of cycles from 2 to 16. Then the microstructure of them was investigated on scanning electron microscope. Density of samples was investigated by using image analysis and "Struktura" software. It was shown that in microstructure of AgSn7,5Bi0,5 after 16 cycles of CEC microcracks have appeared. Thus, new experiment of consolidation of AgSn7,5Bi0,5 with 16 cycles of CEC and with higher value of counterforce was carried out.
At the second stage of researches values of minimal true strain eioo, which were necessary to obtain 100% of theoretical density of used materials, were calculated. This values were used during next experiments. New samples were CECed with number of cycles equal and higher then obtained from previous calculation. They were equal to 26 and 32 for AgNi10 and 20 and 32 for AgSb7,5Bi0,5. Densities of those samples were calculated by using image analysis and "Struktura" software. New values of true strain Eioo of AgNilO and AgSn7,5BiO,5 were 12,4 and 11,8 respectively. Those values were lower than value of true strain for silver powders after 32 cycles of CEC (Ɛ = 13,2). Thus, it could be stated that samples after 32 cycles of CEC should have density equal to solid materials. The analysis of microstructures showed that value of relative density of those samples was equal to 100%.
Mechanical properties, TEM analysis of microstructures of samples and electric conductivity were carried out to investigate quality of connections of powder particles.
