بررسی رفتار کارگرم در آلیاژ mg-7.1gd2.8y-1.3nd0.4zn(wt%) با استفاده از رابطه سینوس هایپربولیک و نقشه‌های فرآیندی

افزودن عناصر نادر خاکی به آلیاژهای منیزیم، موجب توسعه آلیاژهای mgre شده که دارای نسبت استحکام به وزن بالایی بوده و در صنایع هوافضا 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 mg7.1gd2.8y1.3nd0.4zn(wt%) است. بدین منظور آزمایش‌های فشارگرم بر روی آلیاژ اکسترود شده در دماهای ºc475ºc400 و نرخ کرنش‌های s11s0.1001 با کرنش حداکثری 0.6 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 4.92 و  kj.mol307.142 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 s1 0.001 و (2) دماهای ºc460ºc425 و نرخ کرنش‌های s0.105s0.1005 را پیشنهاد داد که با وقوع و توسعه تبلور مجدد دینامیکی (drx) همراه بوده است. همچنین یک منطقه ناامن نسبتاً وسیع در دماهای زیر ºc425 برای آلیاژ مورد تحقیق شناسایی گردید.

Study on hot deformation behaviuor of Mg7.1Gd2.8Y1.3Nd0.4Zn magnesium alloy using hyperbolic sine equation and processing maps

Addition of rare earth (RE) elements to magnesium alloys has developed the MgRE alloys having high specific strength to be used in the aerosapace and automobile industries. Deformability of Mg alloys is limited due to hexcagonal closed packed (HCP) structure and the alloys are routinely processed by hot deformation. The aim of this study is investigation of hot deformation behavior and developed a constitutive model for Mg7.1Gd2.8Y1.3Nd0.4Zn (wt%) alloy. Therefore, hot compression tests were performed at temperature interval of 400ºC475ºC and at strain rates in the range of 0.001s11s1 with maxiumum strain of 0.6 on asextruded specimens. The hyperbolicsine analysis showed that the stress power (n) and the activation energy (Q) of the investigated alloy are 4.92 and 307.42 kJ.mol1, respectively. The processing maps were drawn based on the dynamic material model (DMM) in the study of the alloy. The maps suggest two stable domains at: (1) 475ºC0.001s1 and (2) 425ºC460ºC at the strain rates of 0.005s10.05s1, and indicate a wide unstable region below 425ºC.