مطالعه تاثير دوقلويي هاي اوليه بر رفتار تغيير شكل برشي آلياژ منيزيم AZ31

The effect of pre-existing twin on the shear deformation behavior of AZ31 magnesium alloy

در اين پژوهش رفتار برشي آلياژ منيزيم AZ31 در بازه دمايي °C 440-200 با استفاده از آزمايش پانچ برشي مورد مطالعه قرار گرفت. جهت ايجاد دوقلويي هاي اوليه، آلياژ نورد شده تحت پيش كرنش قرار گرفته و رفتار تغييرشكل برشي آن با نمونه هاي بدون دوقلويي مقايسه شد. نتايج نشان مي دهند كه آلياژ حاوي دوقلويي در دماهاي °C 200 و 260 بدليل نقش كارسخت كنندگي مرزهاي دوقلويي ها استحكام بالاتري را نسبت ماده بدون دوقلويي هاي اوليه نشان مي دهد در حاليكه در دماي °C 320 با فعال شدن سيستم هاي ثانويه نقش مرزهاي دوقلويي به عنوان جذب كننده نابجايي ها حاكم شده و به بازيابي ديناميك كمك مي نمايد. در دماهاي بالاتر باتوجه به بازيابي شدن دوقلويي ها تفاوت محسوسي در رفتار تنش سيلان برشي و ساختار نهايي دو آلياژ (حاوي و بدون دوقلويي اوليه) مشاهده نشد. مرز دوقلويي هاي اوليه به دليل در اختيار گذاشتن مكانهاي مرجح جوانه زني دانه هاي جديد و ايجاد ناهمگني تغييرشكلي بيشتر منجر به افزايش كسر دانه هاي تبلور مجدد در دماهاي °C 200 و 260 گرديد. اندازه دانه هاي بدست آمده در آزمايش پانچ برشي نسبت به شرايط مشابه در آزمايش هاي فشار و كشش بسيار ظريف تر مي باشد. اين مشاهد با توجه به نقش كرنش هاي برشي در توسعه ساختارهاي ظريف دانه مورد بحث واقع شد.

In this research, the shear deformation behavior of an AZ31 magnesium alloy was studied at a temperature range of 200-440 °C by employing shear punch testing method. To introduce twins, a rolled alloy was pre-strained, and the shear deformation of pre-twinned material was compared with the annealed one. The results showed that pre-existing twins led to a higher shear strength owing to the strengthening role of twin boundaries. At 320 °C, due to the activation of nonbasal slip systems, the twin boundaries act as dislocation sink and facilitate dynamic recovery. At high temperatures, as the twins were simply recovered no appreciable difference in deformation behavior and final microstructure could be realized between the alloys with and without twins. Twin boundaries provide more frequent nucleation sites for new grains and also deformation inhomogeneities, increasing the fraction of new grains at 200 and 260 °C. Finer recrystallized grains were obtained during shear deformation, compared to those compression /tension at similar conditions. The latter was discussed relying on the role of shear strain in evolution of fine microstructures.