Dağılmaların sinerqetikası və mexaniki xassələri

Dağılmaların sinergetik modeli. Bu modelin təməlinə aşağıdakı mənbələr qoyulub.

1. Çatların kritik böyüməsi nəticəsində dağılmaların yaranmasına səbəb kimi iki mexaniki hadisəni: mikrosürüşmələri (yerdeyişmələri) və mikroqoparmaları göstərmək olar. Çatların genişlənməsi strukturda yeni bir deformasiyanın əmələ gəlməsinə, bu da eyni zamanda mikroyerdəyişmələrin və mikroqoparmaların yeni bir kritik nöqtəsinin əmələ gəlməsinə səbəb olur.

2. Mikroçatların yaranması mexanizimi mikrosürüşmələrlə birbaşa əlaqədardır. Bunlar da dislokasiyanın sıxlığına birbaşa təsir edir. Bu zaman struktur plastiki deformasiyaya uğrayır.

3. Plastiki deformasiya zamanı metalda enerjinin artması nəticəsində kristalik qəfəsdə nöqsanların yaranması prosesi baş verir. Enerji kritik həddinə çatdıqda isə elastiki deformasiya nəticəsində strukturda bərabər olmayan sıçrayışlar baş verir.

4. Əgər dağılmalar kiçik enerjiyə malik mikrosürüşmələrlə idarə olunarsa, onda lokal kövrək dağılmaların əmələ gəlməsini qeyd etmək olar. Bu halda dağılma səthinə yerdəyişmələr və təbəqənin qopması təsir edir. Lakin, dağılmaya səbəb dərin çatları və çökəkləri göstərmək olar.

5. Ərimə temperaturu T_S bifurkasiya nöqtəsi adlanır. Bu nöqtə iki fazanı göstərir: bərk və maye, bu da öz növbəsində daxili enerjinin sıxlığını və ya entalpiyanın mərhələsini müəyyən edir.

6. Mexaniki enerji ilə materiala təsir etdikdə, materialın müəyyən hissəsi plastiki deformasiyaya uğrayır. Bu zaman yaranan enerji analoji olaraq, ərimə temperaturu T_s zamanında yaranan enerjiyə çox yaxın olur.

7. Həcmin kritik dəyişikliyi üçün zəruri elastiki deformasiyanın maksimal enerji yığımının nəticəsində kristal şəbəkənin təhrifini məhdudlaşdıran mexaniki çox yüklənmiş mümkünlüklərdə, mikroqoparmaların şərtlərini səciyyələndirir.

Bu şərtlər keçid dayanıqsızlığın təsirinə nəzarət etməkdə, düzülüşlərin (yerləşmələrin) kritik sıxlığının yerli həcmində reallaşdırılır. Bifurkasiya mikroqoparmalardan mikrosürüşmələrə keçid nöqtəsinə cavabdehdir.

8. Keçid dayanıqsızlıq kritik sürüşməgərginliyi ε_c həddinə çatanda baş verir. Bu da kritik sıxlıq enerjisinin – W_{c d} elastik forma dəyişməsinin kritik həddi ilə əlaqədardır:

W_{c d} = T²_c / 2 G (1)

Burada da G – sürüşmə moduludur.
Fırlandırıcı dayanıqsızlıq lokal həcmdə mikroqoparmanın kritik gərginliyində σ²_c baş verir və bu da öz növbəsində kritik sıxlıq enerjisinin W_cv, həcmin elastik dəyişməsinin kritik həddi ilə əlaqədardır.

W_cv= σ²_c / 2E (2)

Burada E – elastiklik moduludur.

Əvvəlcədən qəbul edilmiş şərtlər əsasında, ölçüsüz parametrlər daxil etməklə, keçid və fırlanma dayanıqsızlığının kritik şəraitinə çatmasına nəzarət etmək mümkündür. Əgər (1) ifadəsini (2) bölsək sürüşmə və qoparma kritik gərginliklərinin əlaqəsini yarada bilərik.

(3)

Qəbul edilən ehtimallara müvafiq olaraq mikroqoparmanın reallaşdırması üçün kritik şərt kimi W_cv=∆H_{ts ,} W_cd=L_m qəbul etmək olar.

Onda (3)-də bu ifadələri yerinə yazsaq, alarıq:

(4)

Buradan

(5)

Bu zaman mikroqoparmanın reallaşdırması şərtini aşağıdakı kimi alarıq:

(6)

W_cd = W_cv = L_m bərabərliyini nəzərə almaqla, dağılmanın mikrosürüşməsi nəticəsində baş verdiyini qəbul etsək, 3-cü ifadədən alarıq:

G/E – ni ilə işarə etsək 7-ci ifadəni belə yazmaq olar:

(7)

Beləliklə, metalın lokal oblastında enerji halının təsviri üçün mikroqoparmalarda məhdudlaşdırıcı plastik deformasiyasına məruz qalan, ∆_T ölçüsüz əlaqəsindən istifadə etmək mümkündür. O ilkin halında materialın elastiki modullarını (G və E) birləşdirir [12].