بررسی تاثیر عناصر نادر خاکی بر ریزساختار و رفتار تغییرشکل گرم آلیاژ az80

با توجه به محدودیت شکل پذیری منیزیم در دماهای پایین، فرایندهای تغییر شکل گرم به عنوان روش اصلی در تولید قطعات صنعتی از آلیاژهای منیزیم به کار گرفته می شوند و همین امر منجر به بالا بودن هزینه های تولید قطعات از جنس آلیاژهای منیزیم شده است. بنابراین دست یافتن به درک صحیحی از تحولات ریزساختاری آلیاژها در حین تغییر شکل گرم به صورت تابعی از متغیرهای فرایندی، می تواند کمک شایانی به کنترل بهتر و طراحی صحیح تر و نتیجتاً کاهش هزینه های فرایند شکل دهی نماید. از این رو در این پژوهش با به کارگیری آزمون فشار گرم، اثر پارامترهای ترمومکانیکی بر رفتار سیلان آلیاژ az80 که یکی از پرکاربردترین آلیاژهای منیزیم است، مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین از آن جا که به منظور داشتن همزمان دو خاصیت استحکام بالا و انعطاف پذیری مناسب، ریزدانگی عاملی کلیدی در تولید آلیاژهای منیزیم است لذا، در این پژوهش عنصر نادر خاکی سریم به همراه لانتانیم، با هدف بهبود ریزساختار آلیاژ az80 به آن افزوده شده است و با مقایسه ی رفتار سیلان آلیاژ az80 و دو آلیاژ حاوی 5/0 و 2 درصد عناصر نادر خاکی، تاًثیر این عناصر بر فرایند ترمیم دینامیکی آلیاژ az80 مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آزمون فشار گرم در دماهای 250، 300، 350، 400 و450 درجه ی سانتیگراد و با چهار نرخ کرنش متوسط s^(-1)001/0، 01/0، 1/0 و 1، تا کرنش کل 6/0، بر روی سه آلیاژ az80، az80+0.5re و az80+2re انجام شده است. سپس نمونه ها در جهت فشار برش زده شده وتصویربرداری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی از مقطع برش زده شده صورت گرفته است. بررسی نتایج به دست آمده بیانگر این است که افزایش دما و نیز کاهش نرخ کرنش، سبب کاهش مقدار تنش پیک در نمودارهای تنش سیلان شده و دما مهم ترین عامل موثر بر مقدار کسر تبلور مجدد دینامیکی در سه آلیاژ مورد مطالعه است. همچنین مقایسه ی نمودارهای تنش سیلان در سه آلیاژ az80، az80+0.5re و az80+2re نشان داده است که در دماهای پایین تغییر شکل (c° 250 و c° 300) افزودن عناصر نادر خاکی به آلیاژ az80 و افزایش مقدار آن ها سبب کاهش تنش و کرنش پیک شده است. اما در دماهای بالای تغییر شکل (c° 400 و c° 450) تبلور مجدد دینامیکی در آلیاژ az80 حاوی عناصر نادر خاکی نسبت به آلیاژ az80، در کرنش های بالاتری آغاز شده است، با این وجود بررسی تصاویر میکروسکوپ نوری در کرنش 6/0، در این دو دما نشان داده است که مقدار کسر تبلور مجدد دینامیکی در آلیاژ az80+2re نسبت به آلیاژ az80+0.5re بیشتر است که بیانگر سینتیک بیشتر انجام تبلور مجدد دینامیکی در آلیاژ az80+2re در این دو دما می باشد. همچنین بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داده است که رسوب گذاری دینامیکی فاز گاما (mg17al12) در نرخ کرنش ? s?^(-1)01/0 و دمای c°300 برای سه آلیاژ اتفاق افتاده است و مقدار این رسوبات ریز که مانع رشد دانه های تبلور مجدد یافته می شوند، در آلیاژ az80 بیشتر است و با افزایش مقدار عناصر نادر خاکی، رسوب گذاری دینامیکی کاهش یافته است.