نورد گرم منیزیم
مروری بر پژوهش‌های انجام شده > تأثیر پارامترهای نورد بر میکروساختار و خواص مکانیکی

آلیاژهای Mg شکل پذیری محدود و کمی در دمای پایین دارند که این موضوع به دلیل تعداد ناکافی سیستم‌های مستقل لغزش فعال آن‌ها و ساختارHCP آنهاست. از این رو محصولات کار شده Mg، معمولاً در دمای بالا (بالای ۳۰۰ درجه سانتی گراد) که در آن تبلور مجدد مکانیزم غالب تغییر شکل است، تولید می‌شوند که باعث افزایش شکل پذیری می‌گردد. معمولاً برای تولید ورق از جنس منیزیم از نورد گرم چند مرحله‌ای به وسیلهٔ کاهش ضخامت از مقادیر زیاد به کم (۲۰ تا ۳۰ درصد در هر مرحله) استفاده می‌گردد که گرم کردن مجدد بین هر مرحله مورد نیاز می‌باشد در مقایسه با Al و فولاد، تولید پایین، انژی مصرفی بالا و گران بودن نورد ورق‌های منیزیمی کاربرد آن‌ها را محدود ساخته است. اخیراً توسط تعداد زیادی از محققین گزارش شده‌است که توسط نورد با سرعت بالا (HSR) می‌توان قابلیت نورد را بالا برد کوه و همکارانش و لی و همکارانش نشان دادند که به میزان کاهش ضخامت % ۶۰ در یک مرحله در ورقی از جنس منیزیم توسط سرعت نورد 2000 m / min از دمای اتاق تا c 350 می‌توان رسید. مطالعه پیشین نیز نشان داد که در ورق منیزیمی AZ31 می‌توان تا %۷۲ کاهش ضخامت را در یک مرحله نورد توسط سرعت 1000 m /min در دمای ۱۰۰ انجام داد، در حالی که همین ورق در کاهش ضخامت %۳۷ توسط سرعت 15 m/min دچار شکست می‌شود. قابلیت نورد بهتر در اثر HSR به دلیل فعال شدن مکانیزم‌های کارنرمی بیشتر مانند تبلور مجدد دینامیکی، افزایش سیستم‌های لغزش و دوقلویی اتفاق می‌افتد. در دمای تغییر شکل پایین (کمتر از ۲۰۰ درجه سانتی گراد) دوقلویی‌های شامل تبلور مجدد دینامیکی در منیزیم گزارش شده‌است این مکانیزم تبلور مجدد شامل تشکیل دوقلویی، تغییر شکل مرزهای دوقلویی به سمت مرز دانه‌هایی با زاویه زیاد و سپس حرکت مرز دانه است اگرچه دوقلویی‌های بزرگ باعث شکست می‌شوند در دمای (۲۰۰–۳۰۰) تبلور مجدد دینامیکی و پیوسته که شامل بازآرایی و جذب پیوسته نابجایی‌ها در مرز ریزدانه است، در آلیاژ AZ31 مشاهده شده‌است. تبلور مجدد دینامیکی غیر پیوسته نیز بوسیلهٔ جابجایی محلی، مرز دانه‌های با زاویهٔ زیاد که از قبل وجود داشتند اتفاق می‌افتد که ساختار گردن بندی ایجاد می‌کند و در بسیاری از موارد مشاهده شده‌اند معمولاً در دمای بالاتر (۴۵۰–۳۰۰) دوقلویی‌ها متوقف می‌شوند. تبلور مجدد دینامیکی می‌تواند شکل پذیری را زیاد کند.
کنترل اندازهٔ دانه و بافت بوسیلهٔ فرآیندهای ترمو مکانیکی دو راه مهم برای افزایش خواص مکانیکی آلیاژهای Mg است. در سال‌های اخیر نورد باسرعت متغیر به عنوان روشی کارآمد برای افزایش توامان استحکام و شکل پذیری در آلیاژهای Mg به کار گرفته شده‌است. در این روش غلطک‌های بالا و پایین با سرعت متفاوت دوران می‌کنند که این موضوع باعث به وجود آمدن کرنشی برشی می‌شود که این کرنش برشی باعث ریزدانه شدن و کاهش بافت قاعده‌ای نسبت به فرایند نورد با سرعت برابر می‌شود. در سال ۲۰۱۵ کاسیم و همکارانش تأثیر دمای تغییر شکل بر میکرو ساختار و خواص مکانیکی AZ31 تولیدی به وسیلهٔ نورد با سرعت متغیر را بررسی نمودند. در بررسی آنها، DSR بر روی نمونهٔ AZ31 در دماهای مختلف ۴۷۳ و ۵۲۳ و ۵۷۳ و ۶۲۳ درجه کلوین بوسیلهٔ نورد یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای انجام شد. طبق تحقیق آن‌ها دمای نورد به عنوان یک پارامتر بسیار مهم در توسعه میکرو ساختار شناخته شد. بعد ازDSR در دمای 473K میکرو ساختاری همگن تر نسبت به حالتی که به وسیله نورد باسرعت برابر انجام شده بود تشکیل شد. ساختار کاملاً تبلور مجدد یافته توسط DSR در دمای 573K و 623K بدست آمد. به عنوان خواص مکانیکی استحکام تسلیم، استحکام نهایی کششی به‌طور یکنواخت با افزایش دمای نورد کاهش پیدا کردند و الانگیشن با افزایش دمای نورد افزایش یافت.
تاثیر فرایند نورد بر بافت منیزیم