В последнее время разработка теоретических подходов для описания процессов изменения структуры материалов под действием механических воздействий становится всё более актуальной. Предложена термодинамическая модель, которая позволяет однозначно определить ход высоконеэквилибрированных процессов и охарактеризовать особенности формирования равновесной дисперсной структуры материала во время механической обработки. В качестве независимых параметров модели рассматриваются характеристики дефектов, энтропия и компоненты тензора деформации. В дальнейшем полученные результаты использованы для решения конкретных задач. Цель данной работы – систематизировать имеющиеся представления о термодинамической модели, описывающей изменение структуры металлов и сплавов при механическом воздействии, и изучить особенности и условия формирования равновесных структур различного типа. Таким образом, в рамках двухфакторной модели с учётом плотностей дислокаций и границ зерен построено подробное описание процессов, определяющих условия формирования равновесных структур. Более того, в работе детально рассмотрена эволюция основных типов дефектов и их взаимодействие при достижении стационарного режима, а также установлена зависимость типа равновесной структуры от величины деформации и исходного состояния материала. Выявлено, что изменение состояния системы имеет характер скачкообразных переходов. Из представленных описаний следует, что равновесная структура не является неизменной, а представляет собой динамическое равновесие процессов генерации и аннигиляции дефектов.
Recently, the construction of theoretical models that allow us to qualitatively describe the accompanied processes of fragmentation (grinding) of the crystal structure of a material during processing by IPD methods has acquired significant importance. A thermodynamic model is presented that uniquely establishes the course of highly nonequilibrium processes and allows us to describe the specifics of the formation of the limiting (stationary) granular structure of the material during IPD. Defect densities, entropy, and components of the elastic strain tensor are considered as independent thermodynamic variables of the model. In the future, the presented ideas are used as a basis for solving specific problems. The purpose of the article is to generalize the thermodynamic model describing the fragmentation of metals or alloys at IPD, and to study the features and conditions of the formation of limit (stationary) structures of various types. Thus, in the approximation of a two-defect model, taking into account the dislocation density and GB, PD is constructed, which establishes the conditions for the formation of limit (stationary) structures of various types. In addition, the article examines in detail the evolution of the main structural defects and their interaction during the implementation of the stationary regime, and also establishes the dependence of the type of limit structure formed on the values of landslide deformation and the initial state of the material. It was found that the change in the states of the system has the character of SPT. It follows from the description methods that the limiting (stationary) structure is not immutable, but represents a dynamic equilibrium of the processes of generation and annihilation of structural defects.