D. K. Chcmov tomonidan kritik temperaturalami ilmiy asoslanishi va d I mendeleev tomonidan 1869-yil elemcntlaming davriy sistemasini ochilishi metallar haqida fanni va termik ishlov berish usullanni rivojlanishida

Ionli legirlashning texnologik jarayoni
Termik ishlov berish mctall va qotishmalaming issiqlik bilan ishlov berish jarayom bo'lib. unda ulaming strukturasi, o ‘z navbatida xossasining o'zgarishi kuzatiladi. Termik ishlov berish jarayoni mctall va qotishmalami ma lum bir tempcraturagacha qizdirish, ushbu qizdirilgan temperaturada ushlab turish hamda berilgan tezlikda sovutishdan iborat. Termik ishlov berish metall va qotishmalaming texnologik xossasini (shtamplanuvchanligi. kesib ishlov benivchanligi va boshqalami) yavshilash maqsadida oraliq opcratsiya sifatida hamda mctall va qotishmalarga kompleks mexanik, fizik va kimyoviy xossalarini berishda oxingi opcratsiya sifatida qo'llaniladi Termik ishlov berish metallshunoslikning tarkibiy qismi hisoblanadi. Mctallshunoslik esa metall va qotishmalaming tarkibi. strukturasi va xossalari orasidagi o’zaro bog'liqlikni o'rganadigan fan hisoblanadi Buyuk rus olimi, metallurgi P.P. Anosov 1831-yilda binnchi bo'lib. metallaming ichki tuzilishmi tadqiq qilishda mikroskopni qo'lladi \a natijada u po'latning xossasi faqat kimvoviv tarkibiga bog'liq bo'lmasdan. balki uning strukturasiga ham bog'liqligini isbotladi. P P.Anosov birinchi b o iib , po'lami uglcrodlashning progressiv usullaridan bin hisoblangan gaz vordamida sementatsiyalashni qo'lladi 1869-yil rus metallurgi - olimi D.K.Chcmov binnchi bo'lib, termik ishlov berish jarayonlanning ilmiy mohiyadni yaratdi. U po'latning xossasi ichki tuzilish bilan amqlanishini \a har bir metall (qotishma) kritik tcmperaturaga (kritik nuqtaga) ega bo'lib, bu tcmperaturadan 3 (nuqtadan) o'tganda ulaming tuzilishi va xossasi sakrab o'zganshini isbotladi.
D.K.Chcmov tomonidan kritik temperaturalami ilmiy asoslanishi va D I Mendeleev tomonidan 1869-yil elemcntlaming davriy sistemasini ochilishi metallar haqida fanni va termik ishlov berish usullanni rivojlanishida mustahkam fundament vazifasini bajardi. Metall va qotishmalarga termik va kimyoviy-termik ishlov berish fanining rivojlanishida va puxtalashni progressiv texnologik jaravonlariga ishlab ehiqishda N.S Kumakov, A .A. Baykov, N.TGudtsov. S.S Shtevnberg. A A Bochvar, N A.Minkevich. G.V.Kurdyumov, V.P Vologdin va boshqa olimlar katta xissa qo'shganlar. Oxirigi-yillarda termomexanik ishlov berish, ionli azotlash. impulsli toblash. yuqori chastotali tok yoidamida toblash va boshqa termik va kimyoviy-termik ishlov berish texnologiyalari ishlab chiqildi Termik va kimyoviy-termik ishlov berish sohasidagi erishilgan vutuqlar jarayonlami kompleks mexanizatsiyalashtirish va avtomatiashtirishm keng koMamda qo'llash, mehnat unumdorligini uzluksiz oshishi va chiqarilayotgan buyumlaming yuqori sifatini ta'mmlaydigan \ angi jihoz va priborlami \ aratish bilan xarakterlanadi Hozirgi \aqtda «Termik va kimyoviy-termik ishlov berish nazariyasi va texnologiyasi» fanini rivojlanishida respublikamizdagi virik ishlab chiqarish korxonalarida hamda Toshkent davlat texnika universitetida ko'pgina ilmiy-tadqiqot ishlan bajarilmoqda Toshkent davlat texnika umversitetida ushbu sohada bakala\r. magistr va doktorantlar tavyorlanmoqda. Ayniqsa. hozirgi \aqtda termik va kimyoviy-termik ishiov berishning zamonaviy texnologiyalarini respublikamizning mashinasozlik, avtomobil sanoati. metallurgiya. neft-gaz va korxonalariga qo'llash va u yerdagi muammolarni hal etish o'ta dolzarb hisoblanadi.
«Termik va kimyoviy-termik ishlov berish nazanyasi va texnologiyasi» fani metallshunos va termistlar tayyorlashda markaziy o'quv fanlaridan bin hisoblanadi Term ik ishlov berish deb metall va qotishmalardan tayyorlangan buvumlarga. ulaming strukturasi va xossasini berilgan yonalishda o'zgartirish maqsadida issiqlik bilan ta sir etish yo'li orqali ishlov berish jarayonigaaytiladi. Term ik ishlov berish - metall va qotishmalaming xossasini o'zgartiruvchi keng tarqalgan zamonaviy texnik usullardan biri hisoblanadi Metal lurgiya va mashinasozlik korxonalarida termik ishlov bensh zagotovka, yarim tayyor mahsulot va mashina detallan ishlab chiqanshni tcxnologik jarayonlanning muhirn zvenolaridan biri hisoblanadi. Termik ishlov berish metall va qotishmalarga birtomondan. texnologik xossalanm (bosim. kesish va boshqa usullar bilan ishlov beruvchanlikm) у axshilash uchun oraliq operatsiya, ikkinchi tomondan. buyumlann ekspluatatsion tavsifnomalarim talab darajasida ta'minlash uchun metall va qotishmalami kompleks mcxanik, fizik va kimyoviy xossalar benshga moijallangan oxirigi operatsiyalardan biri hisoblanadi. Termik ishlov bensh nazariyasi metallshunoslikmng ma lum bir qismi hisoblanadi. Metallshunoslikda eng asosiy vazifasi, bu metall va qotishmalami tuzilishi va texnik muhim xossasi orasidagi o'zaro bogiiqlik qonuniyatlarini o'rgamshdir. Qizdirish va sovutishda metall matenalning strukturasi o'zgaradi. bu esa uning mexanik, fizik va kimyoviy xossalanni o zganshigaolib keladi.
Kimyoviy-termik ishlash - po latning tarkibi, strukturasi va xossalanni o'zgartirish maqsadida uning sirtqi qatlamiga kimyoviy va temiik ta sir etish jarayonidir. Kimyoviy-termik ishlash natijasida po lat siruning qattiqligi. evilishga chidamliligi, korroziyaga bardoshligi. kislotaga bardoshligi kabi xossalan oshadi. Po latdau tayyorlangan 5 dctallaming uzoq muddat ishlashini oshirish uchun ulann mustahkamlashning eng samarali usullaridan bo'lganligi sababli. kimyoviy-termik ishlash mashinasozlikda kcng ko'lainda tarqalgan. Term ik va kimyoviy-termik ishlov berish nazariyasi va texnologiyasi fanini o'qitishdan m aqsad - mashinasozlik matcriallarga termik va kimyoviytermik ishlov berish nazariyasi va texnologiyasi bo'yicha yo'nalish va mutaxas-sislikka mos bilim, ko'nikma va malakani talabalarda shakllantirishdir.
Talabalarda mashinasozlik matcriallarga termik va kimyoviy-termik ishlov benshda struktura va xossalarini shakllanish qonuniyatlan. termik va kimyoviy-termik ishlov berish texnologivalari hamda respublikamiz ishlab chiqarish korxonalanda qo'llanilavotgan termik va kimyoviy-termik ishlov berish usullari bo’yicha jamlangan bilimlarni hosil qilishdir. Zamonaviy termik, kimyoviy-termik ishlov benshning barcha turlari metall va qotishmalaming tuzilishi va xossasini o'zaro bog'langanlik asosiga tayanadi. Metallaming tuzilishi va xossasini o'zaro bog'liqliklik qonuniyati XIX asming boshlarida rus olimi. metallurgi P.P.Anosov (1797-1851) tomonidan ochilgan. Insoniyat termik va kimyoviy-termik ishlov benshni qadimdan ishlatib kelgan. Arxeologik topilmalami tahlili, qadimdan insonlar termik va kimyoviy-termik ishlov bcrishlamining dastlabki operatsivalaridan foydalanganliklanni ko'rsatdi. Tosh asridan bronza asriga o'tish davrida birinchi metall buyumlar paydo bo'la boshladi Bu buyumlar boshlamshida oltin va misdan keyin mis rudalaridan eritilib olingan bo'lsa. undan so'ng toshdan vasalgan bolg'a bolg'alash yo'li bilan olingan Qadimgi insonlar metallaming puxtalanishi tufayli m a\in kesuvchi va o'tkir yuzaga ega bo'lgan buyumlami ta>yorlashga qiynalganlar Metall va qotishmalaming plastikligini oshirish uchun temirchi misdan sovuq holda bolg'alab olingan buyumni qizdirishni amalga oshirgan Xuddi shunday, qa>ta kristallanuvchi yum-shatish haqidagi dastlabki ishonchli ma'lumot. bizning cramizga qadar V ming-villikning oxiriga to'g'ri kcladi.
Toblash yumshatishga qaraganda ancha keyinroq paydo bo'lgan Temimi metallurgiya usulida ishlab chiqarish bizning cramizga qadar II ming-yilliknmg oxirida boshlangan Bunda temimi temir rudasidan nam holda puflash orqali olingan Bunday tenurdan ta>yorlangan ishva ov qurollarida uglerod miqdorini kamligi tufayli. toblash yordamida puxtalash mumkin bo'lmagan Dastlabki temimi qo'llanilishi davrda. 6 uni toblash bir vaqtning o'zida scmcntatsiyalash jaravoni bilan bnga qoshib, olib borilgan Temirdan tayyorlangan zagotovka issiq holda bolg'alash uchun pista ko'mirli gomda qizdinlib, uglcrodlangandan so ng, uni suvda sovutish orqali tcmirchi mehnat qurollarini sifati oshganligini payqagan Temimi nam holda puflash usuli yordamida ishlab chiqansh. keyingi sementatsiyalash va toblashning kashf etilishi kishilik jamiyatining tarixining buyuk yutuqlaridan biri hisoblanadi. Keyinchalik insoniyat tomonidan turli turdagi quyidagi texnologik operatsiya-larni qo Manila boshlandi suv yordamida toblash, havo oqimi yordamida toblash, qirquvchi qismm mahalliy toblash. past, o'rtacha va yuqon tcmpcraturali bo'shatish, sementatsiyalash. qizdirishda po'latni uglerodsizlantirishdan himoya qilish, qayta knstallanuvchi yumshatish va boshqalar. Qadimda termik va kimyoviy-termik ishlash texnologik operatsiya sifatida ishlatilgan bo'lsa, uning fan sifatida rivojlanishiga XIX asming o rtalanda asos solmgan. Bu vaqtgacha insonni termik ishlash haqida bilishi, ko'p asrlardagi mahorat va tajribalarga asoslangan XIX asrda texnikaning taraqqivoti termik va kimyoviy-termik ishlov bcnshni sa natdan fanga ozgartinshni talab qildi. 1866-vilda Rossiyadagi Peterburgda joylashgan Obuxov po lat quyish zavodini bolg'alash sexiga texnik lavozimiga Dmitri у Ronstantinovich Chernov (1839-1921) taklif etildi. 1868-yilda D.K.Chemov rus texnik jamiyatida «Po lat va po latdan tayyorlangan qurollar nomli Lavrov va kalakutskiy lami maqolasiga tanqidiy sharx va shu predmet bo'yicha D K.Chemovning shaxsiy tadqiqotlan» nomli dunyoga mashhur kilgan ma'ruzasini qildi. Bu ma'ruzada u, po latdan yasalgan pokovkalardagi nuqsonlami aniqlashga bag'ishlangan natijalami ham e'lon qildi. Chernov o zining tadqiqotlan natijasida. po lat qanchalik mustahkam bo'lsa, uni strukturasi shuncha mayin, kichik bo lishi kerakligi haqidagi xulosaga kelgan. Shundan so ng, u «po'latning mayin, kichik strukturaga ega bo lish sababini topishga xarakat qildi». Uning po'latning bolg'alashdan so'ng turli temperaturalarda qiyosiy tadqiqotlan, «po'lat strukturasini ozgarishim temperatura ta'siri natijasida ekanligini» ko’rsatdi Bu bilan Chernov ma lum miqdordagi uglerodga ega bo'lgan po lat markasi uchun strukturasini o'zgartiruvchi temperaturaJami topdi. D K.Chemov po'latlardagi ichki strukturasini o'zgartiruvchi ikkita. ya m temperatura va kritik temperaturalar borligi kerakligi haqidagi genial fikmi aytdi. Chernov bu temperaturalami 7 aniqlab, ulami a va b nuqtalar bilan belgiladi «Po'lat qanchaJik qattiq bo'lmasin, u a nuqtadan past tcmperaturagacha qizdirilsa va uni qanchali tez sovutmasak ham. toblashni qabul qilmaydi». Kichik donali sinishm olish uchun po'latni b nuqtadan birmuncha yuqon temperaturagacha qizdinsh maqsadga muvofiqligi amqlandi.

Potensiallarning kontakt farqi

Ma’lumki, metallarda elektronlar tartibsiz issiqlik harakatida bo’lib turadilar. Bunda katta tezlikda harakatlangan elektron, ya’ni katta kinetik energiyaga ega 102 bo’lgan elektron metalldan tashqariga uchib chiqishi mumkin. U uchib chiqishda metallda hosil bo’lgan ortiqcha musbat ionlar tortish kuchiga va metalldan tashqarida hosil bo’lgan elektronlar elektron “buluti”ning itarish kuchiga qarshi ish bajaradi. Mana shu ishni elektronlarning metalldan chiqish ishi deb ataladi. Buni shunday ta’riflash mumkin: elektronni metalldan tashqariga xavosiz fazoga chiqarish uchun sarf bo’ladigan ish chiqish ISHI deb ataladi. Chiqish ishi elektronlar tomonidan kinetik energiyasining kamayishi hisobiga bajariladi. Chiqish ishi metallning kimyoviy tarkibiga va metall sirtining tozaligiga, quruqligiga bog’liqdir. Toza metall uchun chiqish ishi bir necha elektronovoltga teng. Biz bilamizki, metalldan elektronlar uchib chiqishi natijasida metallda ortiqcha musbat ionlar hosil bo’ladi. Mana shu ionlar va uchib chiqqan elektronlar metall sirti yaqinida joylashib qoladiki, uni biz juda yupqa kondensator deb qarasak bo’ladi.(58-rasm)

∆V =e /A
bu yerda A – elektronlarning chiqish ishi, e - elektronning zaryadi.
Elektron metalldan tashqariga uchib chiqayotganda mana shu kondensatorning elektr maydonini yengishi kerak. Ushbu maydonni harakterlovchi kattalik potensiallar ayirmasi ∆V metall va tashqi muhit orasidagi kontakt potensiallar ayirmasi deb ataladi. Ikkita metall olib qaraylik. Ulardan birining chiqish ishi A1 ikkinchisiniki A2 bo’lsin. Faraz qilaylik, A1>A2 (59-rasm).

Endi biz bu ikki metallni bir-biriga tekkizamiz. U holda albatta ikkinchi metalldan birinchi metallga elektronlar oqib o’tadi va ikkala metall bir-biriga qarshi teng zaryad bilan zaryadlanadi va elektr maydon hosil bo’ladi. Bunda 2 dan 1 ga elektronlarning o’tish ishi elektronlarning issiqlik harakati energiyasi hisobiga bajariladi. Shu sababli termodinamik muvozanatda ham ikkita bir- biriga tekkizilgan metallar orasida qandaydir potensiallar ayirmasi ∆V12 =V1 −V2 bo’ladi. Bu ayirma ichki kontakt potensiallar ayirmasi deb ataladi. Metallarning sirtiga juda yaqin bo’lgan nuqtalar potensiallarning ayirmasi 2 / 1 / 12 / ∆V =V −V esa tashqi kontakt potensiallar ayirmasi deb ataladi. Bu potensiallar ayirmasi bir-biriga tekkizilgan ikki metall hosil qilgan tashqi elektr maydonini xarakterlaydi. Ikkita har xil metall bir-biriga tekkizilganda kontakt potensiallar farqi vujudga kelishi 18 asrning oxirida italyan fizigi Volta tomonidan ochilgan. U tajriba orqali quyidagi ikkita qonunni kashf qildi. 1. Bir-biriga tekkizilgan ikkita har xil metall orasida vujudga keladigan kontakt potensiallar ayirmasi, metallarning kimyoviy tarkibi va temperaturasiga bog’liq. 2. Bir necha metalldan iborat zanjir uchlarining kontakt potensiallar ayirmasi (bu metallarning hammasining temperaturasi bir xil zanjir o’rtasidagi metallarning kimyoviy tarkibiga bog’liq bo’lmasdan, u oxirgi metallarni to’g’ridan-to’g’ri)orasidagi boshqa metallarsiz) biriktiralgandagi kontakt potensiallar ayirmasiga teng bo’ladi (60 rasm).

Volta metallarning shunday qatorini tuzdiki, bu qatorda har bir oldingi metall o’zidan keyingilaridan biriga tekkizilganda musbat elektrlanadi: Al,Zn,Cd,Pb,Sb,Bi,Hg,Fe,Cu, Aq, Au,Pt,Pd . Turli jinsli metallar bir-biriga tekkizilganda vujudga keladigan bu potensiallar ayirmasing Volta kontakt potensiallar ayirmasi deb ataladi. Kontakt potensiallar ayirmasini quyidaga tajribada kuzatish mumkin (61- rasm). Har xil metalldan yasalgan A va B plastinkalar olib, A ni elektroskopga biriktirib qo’yamiz. Izolyatsiyalovchi material qo’yib, so’ngra B ni qo’yamizda, A va B ni biror C sim bilan ulaymiz. U holda ular o’rtasida kontakt potensiallar ayirmasi vujudga keladi hamd a A va B plastinkadan iborat bo’lgan yassi kondensator zaryadlanadi. Yuqoridagi B plastinkani yerga ulaymiz va C simni olib tashlaymiz. Bunda A plastinka zaryadlanib qoladi.

Bu zaryad juda kichik bo’lgani uchun elektroskop yaproqchalari sezilarli darajada ochilmaydi. Agar B ni A dan uzoqlgashtirsak, u holda kondensatorning sig’imi kamayadi va demak, potensiali oshadi. Agar biz elektroskop shkalasini voltlarga darajalab qo’ysak, u vaqtda kontakt potensiallar farqini o’lchashimiz mumkin bo’ladi. Volta o’zining ikkinchi qonunida ketma-ket ulangan metallar qatorining uchlaridagi potensiallar ayirmasi faqat chekkadagi metallar tabiatiga bog’liq bo’lib, oraliq metallar tabiatiga bog’liq emas, deb ko’rsatgan edi. Haqiqatdan ham agar biz A, B, C metallar qatorini qaraydigan bo’lsak (62- rasm), bunda ochiq zanjir uchlaridagi potensiallar ayirmasi alohida juftlarning kontakt potensiallar ayirmasiga tengligini ko’ramiz.

Ko’rinib turibdiki, VAC faqat VA va Vc qiymatlar bilan aniqlanadi, ya’ni VAC kattalik A va C metallarni B oraliq metallsiz bevosita tekkizilganda vujudga keladigan potensiallar ayirmasiga teng bo’ladi. Shunday qilib, ketma-ket ulangan turli metallardan berk zanjir tuzilganda, bu metallarning kontakt potensiallar ayirmasining yig’indisi zanjirda natijaviy elektr yurituvchi kuchi hosil qilmaydi, degan xulosaga kelamiz (63-rasm). Haqiqatan ham, ε elektr yurituvchi kuch berk zanjirni aylanganda uchraydigan hamma potensial sakrashlarning algebraik yig’indisidan iboratdir.

ekanligi kelib chiqadi. Bu natija zanjirning barcha kontaktlari birday temperaturada bo’lganidagina to’g’ri. Endi biz mana shulardan foydalanib, tashqi va ichki potensiallar ifodasini keltirib chiqaramiz. Buning uchun ikkita har xil metall olamiz va ularni bir-biriga ulab, hosil bo’lgan berk konturni tekshiramiz (64- rasm). Bunda a va b- metall ichidagi nuqtalar, c va d - metall sirtiga joylashgan nuqtalar. U holda

Kuchli elektr maydonlarda emissiya