1-mavzu: Metalmas materiallar va ularning qo’llanilishi. Metal va metalmas materiallar haqida umumiy ma’lumot

8-MAVZU:Kukun va metallokeramika mahsulotlari

1. 
   Kukun metallurgiyasi 
   
2. 
   Metal kukunlarni olish. 
   
3. 
   Metall kukinlarining xossalari.
   

Kukun metallurgiyasi - metallurgiyattg metall va metallmas kukunlar ishlab chiqarish va ulardan buyumlar tayyorlash sohasi. Metall bilan metallmas materi-allar kukunidan tayyorlanadigan ma-teriallar metallokeramik qo-tishmalar, metall kukunidan tayyorlanadigan materiallar esa kukun q o -tishmalari deb ataladi. Metall kukunlardan buyumlar tayyorlash prin-sipini dunyoda birinchi marta 1826-yilda rus metallurglari P.G. Sobolevskiy va V. V. Lyubarskiy yaratishdi; plativa kukunini presslab va pishiribbuyum tayyorlashgan. Keyinchalik rus olimi N. N. Beketov 1865-yilda baʼzi metallar kukunini olishning nazariy asoslarini bayon kildi. 20-asrning boshlariga kelib Kukun metallurgiyasi usullari AQSH, Germaniya, Angliya, Rossiya sanoatlarida qoʻllanila boshlandi.
Kukunlardan metall materiallar (buyumlar) ishlab chiqarish uchun, dastlab, metallar yoki metallar bilan metallmas materiallarning mayin kukunlari tayyorlanadi. Metall kukunlari tayyorlashda, asosan, qattiq metallarni mexaniq maydalash, metallarning qattiq birikmalarini (metall oksidlarini) qaytarish, elektroliz, suyuq metallarni purkash usullari qoʻlla-niladi. Soʻngra kukunlardan dastlabki maʼlum kimyoviy tarkib va xossali aralashma (shixta) tayyorlanadi va undan kerakli buyumning zagotovkasi qoliplarga solib tayyorlanadi hamda presslanadi, keyin asosiy komponen-tning suyuqlanish temperaturasidan pastroq temperaturada, asosan, elektr pechlarda qovush-tirilgan zagotovkalarga sovuqlayin yoki qizdirib qoʻshimcha ishlov beri-ladi.
Metallokeramik qotishmalar (kesuvchi asboblar, burgilar, shtamplar va boshqa tayyorlash uchun ishlati-ladigan krtishmalar)dan yasalgan as-boblarning kesish xossalari 1000° da ham saqlanib qoladi. Metallokeramik qotishmalar tarkibiga volfram kar-bidi, titan karbidi va kobalt kiradi.
Quyish yoʻli bilan hosil qilib boʻlmaydigan qotishmalarni ham Kukun metallurgiyasi usullaridan foydalanib olish mumkin. Boʻlarga gʻovak antifriksion kukun qotishmalari kiradi! Ular qora va rangli metallar kukunlaridan tayyorlanishi mumkin. Bu qotishmalardan avtomobil dvigatellarining porshen halqalari, oʻz-oʻzidan moylanadigan podshipniklar va mashivalarning ishqalanuvchi boshqa detallari tayyorlanadi.
Kukun metallurgiyasi usullari qiyin suyu klanu vch i (suyuqlanish temperaturasi yuqori) volfram, molibden, tantal, titan, niobiy va boshqa olishga ham imkon beradi. Buning uchun shu metallarning oksidlari vodorod okimida qaytarilib, kukun holidagi toza metallar olinadi va presslanib, briket qilinadi, ular maʼlum temperaturagacha qizdirilib qovushtiriladi. Qovushtirilgan metall ikki elektrod orasiga oʻrvatilib, elektr toki bilan qizdiriladi, bolgʻalanadi yoki prokatlanadi. Ogir k°tishmalar (80—90% volfram, 15—7,5% nikel va 5—2,5 % mis) deb ataladigan krtishmalar ham Kukun metallurgiyasi usulidan foydalanib tayyorlanadi. Ogʻir qotishmalarning solishtirma ogʻirligi 16,3—17, mexaniq xossalari esa yuqori boʻladi (qarang Volfram qotishmalari). Alsifer ku-kunidan tayyorlangan qotishmalarning magnit kirituvchanligi yuqori boʻlganligidan ular magnitoelektriklar yasash uchun ishlatiladi. Kukun metallurgiyasi boshqa usullar bilan hosil qilish mumkin boʻlmaydigan yoki iqtisodiy jihatdan foydali boʻlmagan materiallardan buyumlar tay-yorlashga imkon beradi. Mas, keramika bilan metall kukunlaridan k ye r m ye t -l a r deb ataladigan qiyin suyuklanuvchi qotishmalar tayyorlanadi. Kermetlar tarkibidagi metall (mas, temir, nikel, xrom, mis, volfram, marganets va boshqalar) keramika zarralarini bir-biriga bogʻlovchi material rolini oʻyvaydi. Keramika materiali sifatida metall oksidlaridan iborat istalgan keramikadan foydalanish mumkin. Kermetlarga 70% A10O3 va 30% Sg dan iborat kukun qrtishmasi misol boʻla oladi. Bunday kermet 9000 MN/m2 bo-sim ostida presslanib, 1700° temperaturada qovushtirilgandan soʻng u 1500° temperaturagacha chidaydi. Kermetlar texnikaning yuqori temperaturalarda chidamlilik va krvu-shoklik talab etiladigan sohalarida ishlatiladi.
Kukun metallurgiyasi usullari suyukdashtirilganda bir-biri bilan aralashmaydigan metallar, mas, volfram bilan misdan kukun qotishmalari tayyorlashga ham imkon beradi. Kukun metallurgiyasi usullaridan foydalanib, metall tolalardan tolali mettal-lokeramika deb ataladigan mate-riallar tayyorlanadi. KUKUNOR (mongol tilida — moviy koʻl), Sinxay — Xitoydagi okmas shoʻr koʻl, Markaziy Osiyoda eng katta. Vanshan togʻlarining sharqiy qismida, 3205 m balandlikda. Oʻz. 105 km cha-masida, eni 65 km gacha, maydoni 4,2 ming km², eng chukur joyi 38 m. Qirgʻoqlari kam parchalangan; koʻlning qad. terrasalari saqlangan. Bir necha qumli orol bor. K.ga 23 daryo quyiladi, ular ichida eng sersuvi — Buxin-Gol daryosi delta hosil qiladi. Yozda koʻl suvi temperaturasi 18—20° ga yetadi, noyabrdan mart oyigacha muzlaydi. Baliqqa boy. Sinxayxu fauva buyurtma qoʻriqxonasi tashqil etilgan.
Metall kukinlarining xossalari. Ulchamlarga karab metall kukinlari: juda xam mayda - 0, 5 mk. gacha; juda mayda -0, 5 -Yumk; mayda - 10 -40 mk; urta -40 -150 mk; va yirik - 150 -500 mk buladi. Zarrachalarining shakliga karab: tolali; yassi; teng ukli buladi. Kukunning asosiy texnologiyu xossalari: okuvchanlik; presslanuvchanlik; kiziganda birikishlik. Okuchanlik - kukunning formani tulgazish kobiliyati. Zarracha ulchamlarining kichiklashishi va namligini ortishi okuvchanlikni yemonlashtiradi. Okuvchanlik diametri 1, 5 -4 mm bulgan teshikdan bir sekundda okib tushgan kukun mikdori bilan ulchanadi. Presslanuvchanlik - kukunning tashki kuch ta’sirida zichlanish va presslangandan keyin zarrachalarning bir-biriga bogliklik puxtaligi bilan ta’riflanadi. Kiziganda birikishlik presslangan zagatovka zarrachalarining termik ishlash natijasida bir-biriga yepishish puxtaligi bilan ifodalanadi.
Kukunli metallarugiya bilan detal va zagatovkalar uchun xar-xil kompozitsion materiallar olinadi. Maxsus fiziko-mexanikaviy va ekspluatatsion xossali kompozitsion materiallar kup kullanilmokda. A. Ishkalanishga karshi (antifriktsion) metallokeramik ymateriallardan xar-xil sirpanish (skolьjenie) podshipniklar yasaladi. Bularda 10 -35% govak buladi. Metall bu yerda kattik tashkil etuvchi. Govak yeg, grafit yeki plastmassa bilan tuldirilib, bular yumshok tashkil etuvchilar xisoblanadi. Yeg bilan tuyindirilganshimdirilgan bunday podshipniklar moysiz birnecha oy ishlashi mumkin. Agar maxsus moy "chuntaklar" koldirilsa yeg zaxirasi uchun, 2 -3 yil ishlaydi. Govak ishkalanishiga karshi materiallar uchun temir-grafit, temir-mis-grafit, bronza-grafit, alyumin-mis-grafit kompozitsiyalari ishlatiladi. Bularning protsent mikdori kuyilgan ekspluatatsion talablarga boglik. B. Ishkalanuvchi kompozitsion materiallar mis yeki temir asosida murakkab kompozitsiyalardir. Ishkalanish koeffitsientini asbest, kiyin Ьriydigan metallarning karbidlarini va xarxil oksidlarni kushish bilan rshirish mumkin. Sanoatda ishkalanuvchi material asos materialga bosim |ostida yepishtirib, bimetall elementi sifatida ishlatiladi. Temir asosidagi ishkalanish materialining chuyanbilan ishkalanish koeffitsienti 0, 4 -0, 6. Ular 500600°S-ni ushlab turaoladi. Ular tormoz kismlarida ishkalanishi materiali sifatida ishlatiladi. Stsenlenie kismlarida xam. V. Yukori govakli materiallardan filьtr va shunga uxshash detallar yasaladi. Filьtrlarning ishlash shariotiga karab, ularni yemirilishga chidamli pulat, alyumin, titan, bronza va x. k. metallar kukinidan yasaladi. Govakligi 50%gacha boradi. Bular presslanmasdan kizdirib biriktiriladi (spekanie). Kukunlarni kizdirib biriktirish davrida gaz chikaradagan moddalar kushiladi. G. Metallokeramik kattik kotishmalar uzlarining yukori kattikligi, uta chidamliligi va ishkalanishga chidamliligi bilan xarakterlanadi. SHuning uchun bulardan kirkuvchi asboblar, parmalovchi asboblar yasaladi. Tez yeyiladigan yuzalarga surtiladi. Kattik kotishmalar kiyin eriydigan ymetallar karbidlari asosida yasaladi: WC, Ti. C, Ta. C. Boglovchi bulib kobalьt xizmat kiladi. Protsent mikdori kuyilgan maksadga karab belgilanadi. Kukinli metallurgiya usuli bilan almaz-metalli materiallar olinadi: yukori kirkish xossali. Boglovchi sifatida metall poroshok lari mis, nikelь va x. k. ) yeki ularning kotishmalari xizmat kiladi. D. Issikbardosh va olovbardosh materiallardan yukori xaroratda ishlaydigan detallar yasaladi. Bu materiallar yuk. Ori issikbardosh va oksidlanishga karshi turgun bulishi kerak. Nikelь, titan, tantal, volьfram va x. k. metallar asosida kotishmalar bunga javob berib, 850 -900°S-da ishlay beradi. Kiyin eriydigan va kattik birikmalar (oksidlar, karbidlar, boridlar) 3000°S-gacha ishlaydi.
Issik xolda presslash. Bunda ikki operatsiya bir yula ketadi: forma berish va kizdirib biriktirish. Issik xolda presslash temperaturasi Tpr=0, 6 -0, 8 Terish. (kukuning erish temperaturasidan). Kizdirish natijasida zichlash jarayoni tezrok ketadi, kuch xam kamrok. Bu usulda yukori puxtalik, zich va bir xil strukturali materiallar olinadi. Bu usul yemon presslanadigan, yemon kizdirib biriktiriladigan kompozitsiyalar uchun ishlatiladi: karbidlar, boridlar va x. k. metalga uxshash kiyin eriydigan birikmalar. Press-forma uchun grafit ishlatiladi. Grafitli press forma chidamliligi kam (10 -12 presslash), maxsus ximoya gaz muxida ishlashni talab kiladi. SHuning uchun bu usul boshka usullarni kullash mumkin bulmay kolgan xolda ishlatiladi. Gidrostatik presslash Metallokeramik zagatovkalarni olishda kullaniladi, kaysilardan yukori aniklik talab kilinmaydi. Kukun 3 elastik kobik 2 ichiga solinib, xar tomondan bir tekisga maxsus germetik kamerada 1 kisiladi. Zagatovka bir xil zichlikda olinadi. Kerak kuch kamayadi. Ishchi suyukliklari; yeg, suv, glitserin. Metall kukinlarining xossalari. Ulchamlarga karab metall kukinlari: juda xam mayda - 0, 5 mk. gacha; juda mayda -0, 5 -Yumk; mayda - 10 -40 mk; urta -40 -150 mk; va yirik - 150 -500 mk buladi. Zarrachalarining shakliga karab: tolali; yassi; teng ukli buladi. Kukunning asosiy texnologiyu xossalari: okuvchanlik; presslanuvchanlik; kiziganda birikishlik. Okuchanlik - kukunning formani tulgazish kobiliyati. Zarracha ulchamlarining kichiklashishi va namligini ortishi okuvchanlikni yemonlashtiradi. Okuvchanlik diametri 1, 5 -4 mm bulgan teshikdan bir sekundda okib tushgan kukun mikdori bilan ulchanadi. Presslanuvchanlik - kukunning tashki kuch ta’sirida zichlanish va presslangandan keyin zarrachalarning bir-biriga bogliklik puxtaligi bilan ta’riflanadi. Kiziganda birikishlik presslangan zagatovka zarrachalarining termik ishlash natijasida bir-biriga yepishish puxtaligi bilan ifodalanadi.
� Kompozitsion kukun metariallarining kiskacha xarakteristikasi. � � Kukunli metallarugiya bilan detal va zagatovkalar uchun xar-xil kompozitsion materiallar olinadi. Maxsus fiziko-mexanikaviy va ekspluatatsion xossali kompozitsion materiallar kup kullanilmokda. � A. Ishkalanishga karshi (antifriktsion) metallokeramik ymateriallardan xar-xil sirpanish (skolьjenie) podshipniklar yasaladi. Bularda 10 -35% govak buladi. Metall bu yerda kattik tashkil etuvchi. Govak yeg, grafit yeki plastmassa bilan tuldirilib, bular yumshok tashkil etuvchilar xisoblanadi. Yeg bilan tuyindirilganshimdirilgan bunday podshipniklar moysiz birnecha oy ishlashi mumkin. Agar maxsus moy "chuntaklar" koldirilsa yeg zaxirasi uchun, 2 -3 yil ishlaydi. � Govak ishkalanishiga karshi materiallar uchun temir-grafit, temir-mis-grafit, bronza-grafit, alyumin-mis-grafit kompozitsiyalari ishlatiladi. Bularning protsent mikdori kuyilgan ekspluatatsion talablarga boglik. � B. Ishkalanuvchi kompozitsion materiallar mis yeki temir asosida murakkab kompozitsiyalardir. Ishkalanish koeffitsientini asbest, kiyin Ьriydigan metallarning karbidlarini va xarxil oksidlarni kushish bilan rshirish mumkin. Sanoatda ishkalanuvchi material asos materialga bosim |ostida yepishtirib, bimetall elementi sifatida ishlatiladi. Temir asosidagi ishkalanish materialining chuyanbilan ishkalanish koeffitsienti 0, 4 -0, 6. Ular 500600°S-ni ushlab turaoladi. � � Ular tormoz kismlarida ishkalanishi materiali sifatida ishlatiladi. Stsenlenie kismlarida xam. � V. Yukori govakli materiallardan filьtr va shunga uxshash detallar yasaladi. Filьtrlarning ishlash shariotiga karab, ularni yemirilishga chidamli pulat, alyumin, titan, bronza va x. k. metallar kukinidan yasaladi. Govakligi 50%gacha boradi. Bular presslanmasdan kizdirib biriktiriladi (spekanie). Kukunlarni kizdirib biriktirish davrida gaz chikaradagan moddalar kushiladi. � G. Metallokeramik kattik kotishmalar uzlarining yukori kattikligi, uta chidamliligi va ishkalanishga chidamliligi bilan xarakterlanadi. SHuning uchun bulardan kirkuvchi asboblar, parmalovchi asboblar yasaladi. Tez yeyiladigan yuzalarga surtiladi. Kattik kotishmalar kiyin eriydigan ymetallar karbidlari asosida yasaladi: WC, Ti. C, Ta. C. Boglovchi bulib kobalьt xizmat kiladi. Protsent mikdori kuyilgan maksadga karab belgilanadi.
Issik xolda presslash. Bunda ikki operatsiya bir yula ketadi: forma berish va kizdirib biriktirish. Issik xolda presslash temperaturasi Tpr=0, 6 -0, 8 Terish. (kukuning erish temperaturasidan). Kizdirish natijasida zichlash jarayoni tezrok ketadi, kuch xam kamrok. Bu usulda yukori puxtalik, zich va bir xil strukturali materiallar olinadi. Bu usul yemon presslanadigan, yemon kizdirib biriktiriladigan kompozitsiyalar uchun ishlatiladi: karbidlar, boridlar va x. k. metalga uxshash kiyin eriydigan birikmalar. Press-forma uchun grafit ishlatiladi. Grafitli press forma chidamliligi kam (10 -12 presslash), maxsus ximoya gaz muxida ishlashni talab kiladi. SHuning uchun bu usul boshka usullarni kullash mumkin bulmay kolgan xolda ishlatiladi. Gidrostatik presslash Metallokeramik zagatovkalarni olishda kullaniladi, kaysilardan yukori aniklik talab kilinmaydi. Kukun 3 elastik kobik 2 ichiga solinib, xar tomondan bir tekisga maxsus germetik kamerada 1 kisiladi. Zagatovka bir xil zichlikda olinadi. Kerak kuch kamayadi. Ishchi suyukliklari; yeg, suv, glitserin.