Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 11/2017

05.09.2017

Constitutive Analysis and Hot Deformation Behavior of Fine-Grained Mg-Gd-Y-Zr Alloys

verfasst von: R. Alizadeh, R. Mahmudi, O. A. Ruano, A. H. W. Ngan

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 11/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Mg-Gd-Y-Zr alloys are among the newly developed magnesium alloys with superior strength properties at elevated temperatures. Accordingly, the hot shear deformation behavior of fine-grained extruded Mg-9Gd-4Y-0.4Zr (GWK940), Mg-5Gd-4Y-0.4Zr (GWK540), and Mg-5Gd-0.4Zr (GK50) alloys was investigated using the localized shear punch testing (SPT) method. Shear punch tests were performed at 573 K, 623 K, 673 K, 723 K, and 773 K (300 °C, 350 °C, 400 °C, 450 °C, and 500 °C) under shear strain rates in the range of 6.7 × 10−3 to 6.7 × 10−2 s−1. The new fitting method of Rieiro, Carsi, and Ruano was used for direct calculation of the Garofalo constants. It was concluded that the Garofalo equation can be used satisfactorily for describing the deformation behavior of the alloys in the entire studied ranges of strain rates and temperatures. In addition, stability maps were obtained by calculations based on the Lyapunov criteria using the Garofalo constants. The predicted stability ranges of temperature and strain rate were similar for the studied alloys. At an intermediate strain rate of 0.05 s−1, the optimal temperature at which a stable region is expected was found to be 648 K to 673 K (375 °C to 400 °C) for all three materials. The most pronounced effect of the Gd and Y elements was to enhance the high-temperature strength of the alloys.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat J. Cizek, I. Prochazka, B. Smola, I. Stulikova, R. Kuzel, Z. Matej, V. Cherkaska, R.K. Islamgaliev, and O. Kulyasova: Mater. Sci. Eng., 2007, vol. 462A, pp. 121–6.CrossRef J. Cizek, I. Prochazka, B. Smola, I. Stulikova, R. Kuzel, Z. Matej, V. Cherkaska, R.K. Islamgaliev, and O. Kulyasova: Mater. Sci. Eng., 2007, vol. 462A, pp. 121–6.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat R. Alizadeh, R. Mahmudi, A. H. W. Ngan and T. G. Langdon: J. Mater. Sci., 2015, vol. 50, pp. 4940–51.CrossRef R. Alizadeh, R. Mahmudi, A. H. W. Ngan and T. G. Langdon: J. Mater. Sci., 2015, vol. 50, pp. 4940–51.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat A. Movahedi-Rad and R. Mahmudi: Mater. Sci. Eng., 2014, vol. 614, pp. 62–6.CrossRef A. Movahedi-Rad and R. Mahmudi: Mater. Sci. Eng., 2014, vol. 614, pp. 62–6.CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat X. Zhang, L. Li, Y. Deng, and N. Zhou: J. Alloy. Compd., 2009, vol. 481, pp. 296–300.CrossRef X. Zhang, L. Li, Y. Deng, and N. Zhou: J. Alloy. Compd., 2009, vol. 481, pp. 296–300.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat R. Alizadeh, R. Mahmudi, and T.G. Langdon: J. Mater. Res. Technol., 2014, vol. 3(3), pp. 228–32.CrossRef R. Alizadeh, R. Mahmudi, and T.G. Langdon: J. Mater. Res. Technol., 2014, vol. 3(3), pp. 228–32.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, Y. Huang, and T.G. Langdon: Metall. Mater. Trans. A, 2016, vol. 47, pp. 6056–69.CrossRef R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, Y. Huang, and T.G. Langdon: Metall. Mater. Trans. A, 2016, vol. 47, pp. 6056–69.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, Y. Huang, and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 2016, vol. 651A, pp. 786–794.CrossRef R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, Y. Huang, and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 2016, vol. 651A, pp. 786–794.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat R. Alizadeh, R. Mahmudi, P.H.R. Pereira, Y. Huang, and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 2017, vol. 682A, pp. 577–585.CrossRef R. Alizadeh, R. Mahmudi, P.H.R. Pereira, Y. Huang, and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 2017, vol. 682A, pp. 577–585.CrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat Ming-long Ma, Kui Zhang, and Xing-gang Li: Tran. Nonferrous Met. China, 2008, vol. 18, 132–9.CrossRef Ming-long Ma, Kui Zhang, and Xing-gang Li: Tran. Nonferrous Met. China, 2008, vol. 18, 132–9.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat R. Yu, S. Wang, Q. Tang, and X. Zeng: Mater. Sci. Forum, 2013, vols. 747–748, 204–10.CrossRef R. Yu, S. Wang, Q. Tang, and X. Zeng: Mater. Sci. Forum, 2013, vols. 747–748, 204–10.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Bin Chen, Wei-Min Zhou, Song Li, Xiao-Ling Li, and Chen Lu: J. Mater. Eng. Perform., 2013, vol. 22(9), pp. 2458–66.CrossRef Bin Chen, Wei-Min Zhou, Song Li, Xiao-Ling Li, and Chen Lu: J. Mater. Eng. Perform., 2013, vol. 22(9), pp. 2458–66.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat X. Xia, Q. Chen, K. Zhang, Z. Zhao, M. Ma, X. Li, and Y. Li: Mater. Sci. Eng. A, 2013, vol. 587, 283–90.CrossRef X. Xia, Q. Chen, K. Zhang, Z. Zhao, M. Ma, X. Li, and Y. Li: Mater. Sci. Eng. A, 2013, vol. 587, 283–90.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat X. Xia, Q. Chen, J. Li, D. Shu, C. Hu, S. Huang, and Z. Zhao: J. Alloys Compd., 2014, vol. 610, pp. 203–11.CrossRef X. Xia, Q. Chen, J. Li, D. Shu, C. Hu, S. Huang, and Z. Zhao: J. Alloys Compd., 2014, vol. 610, pp. 203–11.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Guang Lu, ZhipingXie, Zhimin Zhang, YongbiaoYang, and Baocheng Li: Appl. Mech. Mater., 2014, vol. 680, pp 15-22.CrossRef Guang Lu, ZhipingXie, Zhimin Zhang, YongbiaoYang, and Baocheng Li: Appl. Mech. Mater., 2014, vol. 680, pp 15-22.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Li Li and X. Zhang: Mater. Sci. Eng., 2011, vol. 528A, pp. 1396–401.CrossRef Li Li and X. Zhang: Mater. Sci. Eng., 2011, vol. 528A, pp. 1396–401.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat H. Zhou, Q.D. Wang, B. Ye, and W. Guo: Mater. Sci. Eng., 2013, vol. 576A, pp. 101–7.CrossRef H. Zhou, Q.D. Wang, B. Ye, and W. Guo: Mater. Sci. Eng., 2013, vol. 576A, pp. 101–7.CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat M. Sarebanzadeh, R. Mahmudi, and R. Roumina: Mater. Sci. Eng., 2015, vol. 637A, pp. 155–161.CrossRef M. Sarebanzadeh, R. Mahmudi, and R. Roumina: Mater. Sci. Eng., 2015, vol. 637A, pp. 155–161.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, and T.G. Langdon: J. Mater. Sci., 2017, vol. 52, pp. 7843–7857.CrossRef R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, and T.G. Langdon: J. Mater. Sci., 2017, vol. 52, pp. 7843–7857.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat R. Mahmudi, R. Alizadeh, and Sh. Azhari: Mater. Lett., 2013, vol. 97, pp. 44–46CrossRef R. Mahmudi, R. Alizadeh, and Sh. Azhari: Mater. Lett., 2013, vol. 97, pp. 44–46CrossRef
23.
Zurück zum Zitat G.L. Hankin, M.B. Toloczko, K.I. Johnson, M.A. Khaleel, M.L. Hamilton, F.A. Garner, R.W. Davies, and R.G. Faulkner: ASTM STP, 2000, vol. 1366, pp. 1018–28. G.L. Hankin, M.B. Toloczko, K.I. Johnson, M.A. Khaleel, M.L. Hamilton, F.A. Garner, R.W. Davies, and R.G. Faulkner: ASTM STP, 2000, vol. 1366, pp. 1018–28.
24.
Zurück zum Zitat R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, and T.G. Langdon: Adv. Eng. Mater., 2016,vol. 18 (6), pp. 1044–1049.CrossRef R. Alizadeh, R. Mahmudi, A.H.W. Ngan, and T.G. Langdon: Adv. Eng. Mater., 2016,vol. 18 (6), pp. 1044–1049.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat F. Garofalo: Fundamentals of creep and creep rupture in metals, MacMillan, New York (1965). F. Garofalo: Fundamentals of creep and creep rupture in metals, MacMillan, New York (1965).
26.
Zurück zum Zitat I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: Mater. Sci. Technol., 2009, vol. 25, pp. 995–1002.CrossRef I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: Mater. Sci. Technol., 2009, vol. 25, pp. 995–1002.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat O.D. Sherby and P.M. Burke: Prog. Mater. Sci., 1967, vol. 13, pp. 325–390. O.D. Sherby and P.M. Burke: Prog. Mater. Sci., 1967, vol. 13, pp. 325–390.
28.
Zurück zum Zitat S. Spigarelli, O.A. Ruano, M. ElMehtedi, and J.A. del Valle: Mater. Sci. Eng., 2013, vol. 570A, pp. 135–148.CrossRef S. Spigarelli, O.A. Ruano, M. ElMehtedi, and J.A. del Valle: Mater. Sci. Eng., 2013, vol. 570A, pp. 135–148.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat O.A. Ruano, A.K. Miller, and O.D. Sherby: Mater. Sci. Eng., 1981, vol. 51, pp. 9–16.CrossRef O.A. Ruano, A.K. Miller, and O.D. Sherby: Mater. Sci. Eng., 1981, vol. 51, pp. 9–16.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat J. Castellanos, I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: J. Mater. Sci., 2010, vol. 45, pp. 5522–5527.CrossRef J. Castellanos, I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: J. Mater. Sci., 2010, vol. 45, pp. 5522–5527.CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat Y.V.R.K. Prasad, H.L. Gegel, S.M. Doraivelu, J.C. Malas, J.T. Morgen, K.A. Lark, and D.R. Barker: Metall. Trans. A, 1984, vol. 15, pp. 1883–1892.CrossRef Y.V.R.K. Prasad, H.L. Gegel, S.M. Doraivelu, J.C. Malas, J.T. Morgen, K.A. Lark, and D.R. Barker: Metall. Trans. A, 1984, vol. 15, pp. 1883–1892.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat H.L. Gegel, J.C. Malas, S.M. Doraivelu, and V.A. Shende: Metals Handbook, vol. 14, ASM, Meterials Park, 1987, p. 417. H.L. Gegel, J.C. Malas, S.M. Doraivelu, and V.A. Shende: Metals Handbook, vol. 14, ASM, Meterials Park, 1987, p. 417.
34.
Zurück zum Zitat I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: Mater. Sci. Forum., 2017, vol. 879, pp. 1618–1623.CrossRef I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: Mater. Sci. Forum., 2017, vol. 879, pp. 1618–1623.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: Metall. Mater. Trans. A, 2017, vol. 48, pp. 3445–3460.CrossRef I. Rieiro, M. Carsí, and O.A. Ruano: Metall. Mater. Trans. A, 2017, vol. 48, pp. 3445–3460.CrossRef
Metadaten
Titel
Constitutive Analysis and Hot Deformation Behavior of Fine-Grained Mg-Gd-Y-Zr Alloys
verfasst von
R. Alizadeh
R. Mahmudi
O. A. Ruano
A. H. W. Ngan
Publikationsdatum
05.09.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 11/2017
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-017-4311-7

Weitere Artikel der Ausgabe 11/2017

Metallurgical and Materials Transactions A 11/2017 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.