Rõ ràng, đã có sự chuyển đổi từ textuya này sang textuya khác theo sự thay đổi của tốc độ biến dạng ̇. Trong một số khoảng tốc độ biến dạng ̇ ở
vùng II thì khơng xuất hiện các textuya rõ rệt sau khi kéo ở vùng pha . Nhƣ vậy, tồn tại mối tƣơng quan giữa các đặc điểm về sự hình thành textuya và sự thay đổi tính chất cơ học của hợp kim trong sự phụ thuộc vào kích thƣớc hạt
và điều kiện biến dạng. Các kết quả nghiên cứu này đã chứng minh đƣợc mối quan hệ giữa biến dạng siêu dẻo và sự hình thành textuya trong quá trình biến dạng.
2.4.3. Thuyết giả ổn định pha
Thuyết giả ổn định pha đƣợc đề xuất bởi А. А. Пресняков, Р.К. Аубакирова [44].
Пресняков cho rằng hiệu ứng siêu dẻo có liên quan đến trạng thái đặc biệt của kim loại, vì trong trạng thái này các nguyên tử có độ linh hoạt cao. Trạng thái này có thể xuất hiện trong thời điểm chuyển biến pha, hoặc trong trƣờng hợp làm nguội nhanh, lúc đó các pha trở lên giả ổn định. Tính dẻo tăng lên mạnh mẽ ở thời điểm giả ổn định pha, sự thay đổi tổ chức có bản chất khuếch tán thuần túy và chỉ biểu hiện khi chuyển biến pha trong các hợp kim với số lƣợng pha thứ cấp đủ lớn. Theo Пресняков, biến dạng siêu dẻo có mang đặc tính khuếch tán và quan hệ với q trình chuyển biến pha. Các luận điểm chính của thuyết này nhƣ sau [44]:
- Giữa hiệu ứng siêu dẻo và kích thƣớc hạt khơng có mối quan hệ nào. Пресняков đã nghiên cứu trên hợp kim cùng tinh Al-33%Cu thấy rằng hợp kim này biểu hiện tính siêu dẻo ngay khi hạt lớn và hợp kim này biểu hiện tính siêu dẻo trong trạng thái ủ đồng đều.
- Siêu dẻo đƣợc gây nên bởi trạng thái giả ổn định pha. Tác giả đã chứng minh đƣợc rằng, hợp kim cùng tích Zn-Al thể hiện tính siêu dẻo khi làm nguội nhanh, cịn khi làm nguội chậm khơng thể hiện tính siêu dẻo.
- Siêu dẻo có liên quan tới chuyển biến pha. Nếu khơng có chuyển biến pha thì khơng có siêu dẻo.
- Tính siêu dẻo của các hợp kim khi làm nguội chậm mà trƣớc đó có biến dạng sơ bộ là kết quả của sự phục hồi về tổ chức. Tổ chức kim loại do có mặt của các khuyết tật trở lên giả ổn định và vì vậy dẫn đến hiệu ứng siêu dẻo.
Tuy nhiên, các kết quả thực nghiệm cho thấy các luận điểm của Пресняков đƣa ra là không phù hợp. Ví dụ, ở luận điểm 2, khi chứng tỏ hợp kim cùng tích Zn-Al thể hiện tính siêu dẻo khi làm nguội nhanh và khơng thể hiện tính siêu dẻo khi làm nguội chậm thì ơng khơng xem xét tới ảnh hƣởng của tốc độ nguội lên cấu trúc tế vi của hợp kim này hoặc ở luận điểm 3, ông không phân biệt rõ siêu dẻo gây ra bởi các điều kiện bên ngoài với siêu dẻo cấu trúc, đồng thời cũng khơng tính đến ảnh hƣởng của thành phần cùng tinh lên tổ chức hạt nhỏ của hợp kim khảo sát.
2.4.4. Thuyết kết tinh lại động
Đại diện cho thuyết này là các tác giả C. M. Packer, R. H. Johnson, O. D. Sherby, M.W. Grabski,... [57]. Theo các tác giả trên thì biến dạng siêu dẻo là kết quả của hai quá trình cạnh tranh nhau: biến cứng khi trƣợt của các tinh thể và quá trình kết tinh lại. Kết tinh lại sẽ khử biến cứng và hồi phục lại cấu trúc đều trục.
Theo Johson, sự trƣợt của các tinh thể kèm theo sự trƣợt của biên giới hạt, cả hai quá trình này gây nên một sự xô lệch mạng ở biên giới hạt và tạo nên ở đây điều kiện kết tinh lại (thuyết này chỉ giải thích đƣợc hiện tƣợng bảo tồn sự đều trục của hạt). Nhƣ đã biết kết tinh lại bao giờ cũng gồm hai quá trình: sự tạo mầm và lớn lên của mầm, tuy nhiên một số tác giả khơng quan sát thấy sự hình thành mầm trong quá trình kết tinh lại.
2.4.5. Thuyết trượt trên biên giới hạt
Đây là cơ chế đƣợc nhiều tác giả công nhận hơn cả, đại diện cho các tác giả này là: М.V.Grapski, О. А. Кайбышев, О. М. Смирнов, Asbby, Ghosh... [57, 61, 64].
Trƣợt trên biên giới là cơ chế duy nhất có thể giải thích các hiện tƣợng đƣợc quan sát thấy trong quá trình biến dạng siêu dẻo: sự xuất hiện mức độ biến dạng lớn, duy trì tổ chức đồng trục, sự quay của hạt và thay đổi của
textuya.
Sự xuất hiện của trƣợt trên biên giới hạt đƣợc ghi nhận qua quá trình thực nghiệm đó là: sự dịch chuyển tƣơng hỗ lẫn nhau của các hạt liền kề theo toàn bộ biên giới, chúng phát triển và thay thế các các hạt lân cận. Sự thay thế này đặc trƣng cho biến dạng siêu dẻo, hiếm khi xuất hiện trong điều kiện thông thƣờng. Khi biến dạng thơng thƣờng kim loại có hạt lớn thì độ giãn dài của mẫu không đồng đều, kết quả có sự kéo dài của các hạt và vì thế trong mặt cắt ngang mẫu số hạt hầu nhƣ không giảm.
Trong điều kiện biến dạng siêu dẻo, nhƣ đã biết trong các thí nghiệm, hình dạng của từng hạt thay đổi rất ít. Nếu một vài hạt bị kéo dài thì sự kéo dài đó nhỏ hơn rất nhiều lần giá trị độ giãn dài tƣơng đối của mẫu. Khi không thay đổi hoặc thay đổi ít hình dạng hạt trong vùng tốc độ II ( hình 2.2) có nghĩa là có sự thế chỗ các hạt lân cận, dẫn đến sự tăng mật độ hạt theo chiều kéo mẫu và trên tiết diện ngang giảm, điều đó tạo nên mức độ biến dạng lớn.
2.4.5.1. Mơ hình trượt theo biên giới hạt
Tất cả các mơ hình trƣợt theo biên giới hạt đƣợc nghiên cứu bởi các tác giả [54] có thể chia làm hai dạng. Dạng thứ nhất mơ tả sự sắp xếp, hốn đổi của các hạt trong một lớp khơng kèm theo sự tăng diện tích lớp đó, dạng thứ hai giữa các hạt của lớp hiện tại có sự tạo thành hạt mới từ lớp liền kề.
- Mơ hình sắp xếp hốn đổi: