Speaker
Description
Связанные процессы механодиффузии сопровождают формирование поля отрицательных остаточных напряжений в ходе проникновения атомов азота в поверхностный слой материала путём ионно-плазменной имплантации, рост микродефектов в поверхностном слое металлических сплавов в агрессивной среде с последующим коррозионным растрескиванием и контролируют формирование мелкозернистой структуры металлических материалов при интенсивной пластической деформации.
Рассматриваются связанные системы уравнений равновесия и диффузии с учётом вязкоупругой реологии среды, которые записываются в различных характеристических системах отсчёта [1]. Для формулировки связанных моделей диффузионных и реологических процессов используется теория смешения, в которой вводятся тензор напряжений и деформаций для материала, а компоненты различаются через переменные состава. Связь диффузионных и механических процессов обеспечивается линейными феноменологическими уравнениями, удовлетворяющими второму закону термодинамики. Обсуждаются подходы к построению характеристических скоростей, которые позволяют вводить диффузионное движение материала вместе с движением, не зависящим от диффузии, и соответствующие диффузионные характеристики, идентифицируемые в ходе экспериментов на взаимную диффузию. Для характеристических систем отсчёта введена классификация в зависимости от вида характеристической скорости. Первая группа характеристических скоростей определяется суммой взвешенных диффузионных потоков и используется при обработке данных эксперимента Киркендалла [2]. Вторая группа задаётся через сумму взвешенных плотностей потоков веществ и используется для построения связанных моделей [1]. Последняя группа характеристических скоростей определяется плотностями потоков веществ и диффузионными потоками, которые в отличие от диффузионных потоков второй группы являются независимыми, и также используется для моделирования связанных процессов [3]. Внутри группы для описания процессов взаимной диффузии используются различные переменные состава. Показано, что коэффициенты диффузии, определённые в разных группах, зависят друг от друга, но связанные модели не являются математически эквивалентными. Формулируются системы связанных уравнений как с учётом, так и без учёта условия молекулярной несжимаемости.
