15 Mavzu: Termik ishlov berishning asosiy texnologiyalari Ma`ruzaning rejasi

O’z-o’zini tekshirish uchun savollar:

1. 
   Termik ishlov berishning asosiy texnologiyalari haqida nimani bilasiz ?
   
2. 
   Qanday qilib qizdirish temperaturasini tanlanadi?
   
3. 
   Qizdirish vaqti haqida nimani bilasiz ?
   
4. 
   Mayin va massali o’ziga xos qizdirish nima ?
   
5. 
   Qizdiriladigan muhitning kimyoviy ta`sirlanishi haqida nima bilasiz?
   

20 - Mavzu: Kimyoviy-termik ishlov berish
Ma`ruzaning rejasi:

1. 
   Kimyoviy-termik ishlov berish;
   
2. 
   Kimyoviy-termik ishlash jarayoni, vazifasi va qo’llanilish sohalari;
   
3. 
   Kimyoviy-termik ishlov berish jarayonlardagi umumiy qonuniyat-lar:adsorbtsiya, diffuziya, atom holatidagi reagentlarni olish;
   
4. 
   Diffuziya jarayonlarni umumiy qonuniyatlari;
   
5. 
   Atomli va reaktiv diffuziya;
   
6. 
   Atomli va reaktiv diffuziyada diffuziyalangan qatlamlarni tuzilishi;
   
7. 
   Kimyoviy-termik ishlashning turlari.
   

Metall va qotishmalarni sirtqi qatlamini kimyoviy tarkibi, strukturasi va xossasini o’zgartirish maqsadida ularga termik va kimyoviy ta`sirlarni birgalikda amalga oshirish jarayoni bilan bog’liq bo’lgan ishlovga kimyoviy-termik (yuzani legirlash) ishlov berish deyiladi.

Kimyoviy-termik ishlov berish (KTIB) deganda po’latni sirqi qatlamini nometall materiallar (C, N, Si, B va boshqalar) va metallar bilan (Cr, Al va boshqalar) faol suyuqlik yoki gaz muhitida ma`lum bir temperaturada ushlab turish jarayonida diffuziya yordamida to’yintirish jarayoni tushuniladi.

KTIBda bir vaqtning o’zida bir qancha jarayonlar kechadi:

1. 
   tashqi muhitda (yoki alohida reaktsiya bo’limida) diffuziyalanuvchi elementni atomar (ionlashgan holatda) holatda hosil bo’lishi; ishlov beriladigan metallni (buyumni) sirtida diffuziyalanuvchi elementning yuqori miqdorini ta`minlovchi to’yintiruvchi atmosferani yuzaga keltirish; to’yintiruvchi muhitdan metallga o’tadigan atomlar miqdori, asosan to’yintiruvchi modda ajratib chiqaradigan kimyoviy reaktsiyalar (yoki bug’lanishlar) tezligi bilan aniqlanadi;
   
2. 
   to’yintiruvchi element ionlari bilan asosiy metall (xemosobtsiya) o’rtasida kimyoviy bog’lanish hosil qiladigan metallar sirtida atomlar (ionlar) adsorbtsiyasini hosil bo’lishi;
   
3. 
   ishlov beriladigan metall (buyum) yuzasidan ichkarisiga qarab adsorbtsiyalangan atomlarning diffuziyasi kuzatiladi.
   

Diffuziya natijasida diffuziyali qatlam hosil bo’ladi. Diffuziyali qatlam deganda detal materiali qatlamini to’yintirish yuzasi o’zining kimyoviy tarkibi, strukturasi va xossasi bilan o’zgarishi tushuniladi.

Metall yuzasidan ichkarisiga qarab, diffuziyalanuvchi element miqdori kamayadi. Buning natijasida struktura va xossa o’zgaradi. Metallni turli elementlar bilan to’yintirishda, masalan temirni, qatlamni tuzilishi umumiy qoidalarga bo’ysinadi. Bu qonunlarga muvofiq diffuziya Fe-M (M – boshqa xar qanday element) faza muvozanatdiagrammasidagi bir fazali sohaga mos kelib, bir fazali qatlam hosil bo’lishiga olib keladi. Diffuziya qatlami bir fazali soha kabi shunday ketma-ketlikda holat diagrammasida berilgan temperatura to’yinishida hosil bo’ladi. Bitta fazadan boshqa fazaga o’tishda miqdorni tez o’sishi kuzatiladi. Bu holatni temir-diffuziyalanuvchi element holat diagram-masida ko’rib chiqamiz. t₁ temperaturada α panjarada fazali o’zgarishlarsiz diffuziya hodisasi ro’y beradi. O’z navbatida, to’yinish tempe-raturasida, faqat α qattiq eritma mavjud bo’ladi va diffuziyalanuvchi element miqdori esa asta-sekin yuzadagi maksimal qiymat bir qancha chuqurlikda nolgacha kamayadi.

Mikrostruktura bo’yicha diffuzion qatlamni faqat ko’pmi yoki ozmi namuna yuzasiga reaktiv bilan ta`sir etish (travleniya qilish) yordamida aniqlash mumkin. t<sub>2</sub> temperaturada to’yinish diffuziya temperaturasidagi fazali qayta kristallanish orqali ro’y beradi. Dastlab, diffuziya γ fazada sodir bo’ladi va yuzada eruvchanlik chegarasi m`yoriga Yetgandan so’ng γ→α ga fazali qayta kristallanishi sodir bo’ladi. α faza kurtaklari yuzadan diffuziya yo’nalishi bo’yicha o’sib borib, xarakterli stolbali kristal-litlarni hosil qiladi.

Ikki faza bo’linish (α va γ) chegarasida miqdorlarning o’zgaruvchanligi yuzaga keladi va mikrostrukturasida esa (sovutilgandan keyin) diffuzion chegara chiziqlar aniqlanadi. Diffuziya temperaturasida ikki fazali (α + γ) qatlam hosil bo’lmaydi, u faqat sovutish jarayonida o’zgarishlar natijasida yuzaga kelishi mumkin. Diffuziya temperaturasida legirlangan po’latlarni to’yintirishda ko’p fazali qatlamlar paydo bo’lishi mumkin.

Temirni (po’latni) metall va nometallar bilan to’yintirishda olingan diffuzion qatlam qalinligini aniqlashda , odatda tarkibi o’zgargan umumiy qalinlik emas, balki faqat α va γ fazalar orasidagi diffuzion chegara chizig’i (metallar bilan to’yintirishdagi) qalinligi yoki ma`lum bir qattiqlikk (diffuziyalanuvchi element miqdori) – diffuzion qatlamning samarali qatlami e`tiborga olinadi.

Diffuzion qatlam qalinligi to’yintirish temperaturasiga va jarayonni davom etish vaqtiga, yuzaga kelgan qattiq eritmaning xarakteriga, ishlov berilayotgan metallga (metall tarkibiga) va yuzadagi diffuziyalanuvchi element miqdoriga bog’liq bo’ladi. Yuzadagi diffuziya-lanuvchi element miqdori qanchalik katta bo’lsa, ushbu temperaturadagi va to’yinish jarayoni davomiyligidagi qatlam qalinligi shunchalik katta bo’ladi. To’yintiruvchi element atomlarining diffuziya tezligi ishlov berilayotgan metall bilan hosil qiladigan singdirilgan qattiq eritmada o’rin almashish qattiq eritmaga nisbatan sezilarli darajada yuqori bo’ladi . Shuning uchun po’latning sirtqi yuzasini metallar (Cr, Al, Si va boshqalar) bilan to’yintirishda temir bilan hosil bo’ladigan o’rin almashish qattiq eritmalarda jarayonni nisbatan yuqori temperaturalarda va uzoq vaqt davomida olib berish kerak, lekin bunga qaramasdan, azot va ayniqsa uglerod bilan to’yintirishda yuzaga keladigan temir bilan hosil bo’ladigan singdirilgan qattiq eritmaga nisbatan kichik qatlam qalinligi olinadi. Elementlarning diffuziyasi α temir panjarasida nisbatan yuqori upakovlangan γ temir panjarasiga qaraganda oson kechadi.

Kimyoviy – termik ishlov berishni mashina detallarini puxtalashda juda ham keng ko’lamda qo’llaniladi. Bu asosan, juda ko’pchilik mashina detallarini kavitatsiya yordamida Yeyilishi, tsiklik yuklanishlar hamda kriogen va yuqori temperaturalardagi korroziya holatidagi sharoitlarda ishlaydi, natijada metallning sirtqi qatlamida maksimal kuchlanishlar paydo bo’ladi va kuchlanishlarning asosiy kontsentratori ushbu joyda to’plangan bo’ladi.

O’Z navbatida, kimyoviy – termik ishlov berish qattiqlik, Yeyilishga chidamlilik, kavitatsion va korroziyaga bardoshlikni oshirib, detal yuzasida qulay siquvchi qoldiq kuchlanishlarni hosil qilib, mashina detalini ishonchliligini va uzoqqa chidamliligini oshiradi.