8. Bố cục của luận án
2.3.4.Kích thước và phân bố của hạt
2.3. Các thông số ảnh hưởng đến độ nhớt khi tạo hình xúc biến
2.3.4.Kích thước và phân bố của hạt
Một trong những thông số cơ bản kiểm soát các đặc tính lưu biến của hợp kim bán lỏng là kích thước và phân bố của hạt rắn. Hợp kim bán lỏng chảy lỏng tốt hơn với tổ chức tế vi mịn hơn, khi đó các hạt dịch chuyển dễ dàng hơn do có độ nhớt thấp [35].
Các hạt mịn hơn dễ kết tụ hơn do có sức căng bề mặt cao hơn các hạt thô, vì vậy độ nhớt theo thời gian có thể biến đổi (trạng thái động). Nói chung, kích thước hạt và phân bố là các biến phụ thuộc thời gian dựa trên hai cơ chế bẻ gãy (phân tán) và kết tụ (tích tụ) [61]. Với cơ chế phân tán, liên kết giữa các hạt bị phá vỡ do biến dạng cắt trong giai đoạn đầu của quá trình biến dạng, làm giảm nhanh độ nhớt của vật liệu [79]. Cơ chế thứ hai là sự hình thành của cấu trúc khung rắn, trong đó các liên kết được hình thành giữa các hạt khi hợp kim ở trạng thái bán lỏng [81]. Cơ chế thứ nhất xảy ra nhanh hơn so với cơ chế thứ hai, vì cơ chế kết tụ dựa vào sự khuếch tán mà hiện tượng khuếch tán cần có thời gian. Sự kết tụ của các hạt có thể tăng hoặc giảm tuỳ thuộc vào trạng thái ứng suất tác dụng.
Kích thước hạt phụ thuộc vào tốc độ cắt, vì tốc độ cắt có thể thúc đẩy sự kết tụ (tạo tiếp xúc giữa các hạt) hoặc cản trở kết tụ, phá huỷ các liên kết hình thành. Kích thước hạt cũng phụ thuộc nhiều vào thời gian xử lý đẳng nhiệt phôi bán lỏng. Trong quá trình xử lý đẳng nhiệt, có thể xảy ra hiện tượng nuốt hạt (thôn tính) hoặc hợp nhất làm thay đổi kích thước hạt [30], [86].