بهمن میرزاخانی

شناخت رفتار سیلان فلزات و آلیاژها در طراحی فرآیندهای شکل دهی داغ به منظور دست-یابی به خواص مورد نظر الزامی است. در پژوهش حاضر، آزمایش فشار داغ جهت شناخت رفتار شکل دهی داغ دو آلیاژ از آلیاژهای آلومینیوم گروه 5000 و تأثیر پارامتر های دما، نرخ کرنش و کرنش بر تنش سیلان آن ها و تحولات ریزساختاری در اثر نرم شدن دینامیکی انجام گرفت. نمونه های استوانه ای شکل آلیاژهای Al-5.9Mg و Al-4.2Mg به قطر mm10 و ارتفاع mm15 به ترتیب در دماهای 350، 400، 450، 500، ˚C550 و نرخ کرنش های 1، 1/0، 01/0، 1-s 001/0 و دماهای 400،450، ˚C500 و نرخ کرنش های 1/0، 01/0، 1-s 001/0 تا کرنش 7/0 تغییر شکل داده شده و بلافاصله پس از پایان تغییر شکل داغ در آب کوئنچ شدند. بررسی منحنی های سیلان نتایج آزمایش فشار داغ نشان می دهد که با افزایش دمای تغییر شکل داغ و کاهش نرخ کرنش، اگر چه تنش سیلان کاهش می یابد ولی مکانیزم نرم شدن آلیاژ Al-5.9Mg از تبلورمجدد دینامیکی به بازیابی دینامیکی تغییر پیدا می کند. با بررسی منحنی های سیلان داغ این دو آلیاژ مشخص شد که با افزایش میزان منیزیم، تنش سیلان کاهش می یابد. به کمک معادلات ساختاری رابطه ای برای محاسبه تنش قله آلیاژ Al-5.9Mg در شرایط مختلف دما و نرخ کرنش بیان شده است. همچنین انرژی فعال سازی تغییر شکل داغ این آلیاژ KJ.mol-1 182 محاسبه شده است. نقشه فرآیند در کرنش های حقیقی 7/0 کرنش قله، کرنش قله و کرنش های 5/0 و 7/0 بر اساس مدل دینامیکی مواد با استفاده از منحنی های تنش سیلان به دست آمده رسم گردید. با توجه به نقشه های فرآیند، ناپایداری های رخ داده در کرنش های مختلف ناشی از اثرات کار سختی و نوارهای تغییر شکل یافته و برشی است. نقشه فرآیند آلیاژ Al-5.9Mg در کرنش 7/0 نشان می دهد که منطقه شکل پذیری ایمن در محدوده دمایی ˚C 550 – 525 و نرخ کرنش 1-s 0018/0 – 001/0 قرار دارد و نمایانگر وقوع تبلورمجدد دینامیکی است. بیشترین بازده مصرف توان رخ داده در این منطقه %54 است.