بررسی رفتار کارگرم در آلیاژ Mg-7.1Gd-2.8Y-1.3Nd-0.4Zn(wt%) با استفاده از رابطه سینوس هایپربولیک و نقشههای فرآیندی

افزودن عناصر نادر خاکی به آلیاژهای منیزیم، موجب توسعه آلیاژهای Mg-RE شده که دارای نسبت استحکام به وزن بالایی بوده و در صنایع هوا-فضا و اتومبیل‌سازی کاربرد دارند. از طرفی یکی از محدودیت‌های توسعه و بکارگیری انواع آلیاژهای منیزیم، تغییر شکل مومسان آن‌ها به واسطه ساختار هگزاگونال فشرده (HCP) آن‌هاست. هدف از این تحقیق، بررسی رفتار کار گرم و توسعه مدل‌ بنیادی آلیاژ منیزیم Mg-7.1Gd-2.8Y-1.3Nd-0.4Zn(wt%) است. بدین منظور آزمایش‌های فشارگرم بر روی آلیاژ اکسترود شده در دماهای oC475-oC400 و نرخ کرنش‌های s-11-s-1001/0 با کرنش حداکثری 6/0 طراحی و انجام شد. تحلیل منحنی‌های فشارگرم بر اساس روابط بنیادی نشان داد که مقدار پارامترهای توان تنش (n) و انرژی محرکه (Q) آلیاژ به ترتیب برابر با 92/4 و  kJ.mol-142/307 است. با استفاده از رابطه سینوس هایپربولیک تنش سیلان آلیاژ پیش‌بینی شد و نشان داده شد که مدل‌سازی کارگرم آلیاژ به صورت مناسبی قابل انجام است. با استفاده از مدل دینامیکی مواد نقشه‌های فرآیندی آلیاژ رسم شد و با ریزساختارهای بدست آمده تطبیق داده شد. نقشه‌های فرآیندی، دو منطقه امن برای شکل‌‌دهی شامل (1) دمای oC475 و نرخ کرنش s-1 001/0 و (2) دماهای oC460-oC425 و نرخ کرنش‌های s-105/0-s-1005/0 را پیشنهاد داد که با وقوع و توسعه تبلور مجدد دینامیکی (DRX) همراه بوده است. همچنین یک منطقه ناامن نسبتا وسیع در دماهای زیر oC425 برای آلیاژ مورد تحقیق شناسایی گردید.