1– ma’ruza. Mavzu: Kirish. Faning tarixiy rivojlanishi. Hozirgi zamon olimlarining fan taraqqiyotidagi roli. Metallarning ichki tuzilishi. Kristall panjaraning turlari va undagi nuqsonlar. Reja

1 - rasm. Kristall panjara tuzilishlari.

Ma’lumki har qanday modda sharoitga qarab gaz, suyuq va qattiq holatda bo’lishi mumkin. Sof materiallarning bu agregat holatlarning o’zgarishi (o’zgarmas bosimda) muayyan temperaturada boradi.

Materiallning atomlari tartibsiz harakatda bo’lgan suyuq holatdan atomlar
batartib joylashgan qattiq holatga o’tish jarayoni birlamchi krisstallanish deyiladi. Har qanday modda sharoit o’zgarganda kichik erkin energiyali, barqaror holatga o’tishiga intilishi sababli bu jarayonda yo issiqlik ajraladi yoki yutiladi.

Rasm-2. Kritik temperaturaning o’zgarishi.

Grafikda ko’rsatilganidek Tkr dan yuqori temperaturada suyuq holatdagi moddaning erkin energiyasi qiymati (Fc), kattik moddaning erkin energiyasi qiymati (Fk) dan kichik va aksincha (Fc

Rasm - 3. Kristallning o’sish tezligi va markazlar sonining o’ta sovish darajasiga qarab o’zgarish sxemasi.

Metall suyuqligida uni temperaturasi pasaygan sari atomlar harakati sekinlashib boradi va ma’lum bir temperaturadan boshlab kristallanish markazlari bo’lgan atomlar gruppasi vujudga keladi. Bu tug’ma kristallanish markazi deyiladi. O’sayotgan kristallar bilan atomlar to’qnashishi natijasida kristallar o’sish yo’lini o’zgartiradi. Shunday qilib kristallanish to’la tugaganda turli shaklli, o’lchamli va turli tomonga yo’nalgan donalar hosil bo’ladi. Donalar o’lchami kristallarning o’sish tezligiga va kristallanish markazlari soniga bog’liq bo’ladi.

Diagrammmaga asoslanib hajm birligidagi donalar o’lchamlarinitopsak: K T
A = f----------
M S
bunda: K.T - kristallarning vaqt ichida chizig’iy o’sishi tezligi.
mm/sek.
M.S - kristallanish markazlarining vaqt ichida hajm birligida hosil bo’lishi soni. 1/ mm² sek.
f - propartsionallik koeffitsienti.
Kristallanishni tezlashtirish maqsadida ularga modifikatorlar (tseriy yoki magniy kukunlari) qo’shilib suniy markazlar hosil qilinib modifikatsiyalangan sifatli qotishmalar olinadi.
Metallning turli sharoitda bosim o’zgarmaganda turli kristall panjara hosil qilish xususiyati allotropiya yoki polimorfizm deyiladi (polimorfizm - xilma-xil bo’lish).
Metallarni yuqori haroratda qizdirishda yoki past haroratda sovutishda metalning allotropik shakl o’zgarishi muayyan haroratda issiqlik ajratish va issiqlik yutish qobiliyatiga bilan boradi.
Masalan, temirni suyuq holatdan uy haroratigacha asta-sekin sovutsak, u ikki xil allotrpik shakl o’zgarishlarni bosib o’tadi. Suyuq temir + 1392 ⁰S gacha sovitilganda hajmi markazlangan kub panjara (a-Fe) hosil bo’ladi. 1147 ⁰S gacha sovitilganda esa yoq- lari markazlashgan kub panjara (g-Fe) hosil qiladi. 991 ⁰S ga tushganda esa qayta hijmi markazlashgan kub panjara (b(a)-Fe) hosil bo’lib, qotgandan so’ng, ya’ni 600 ⁰S da qayta a-Fe ga aylanadi.
Metallarning ishlash usullari ularning ma’lum sharoitda bir modifikatsiyadan (ichki tuzilish) ikkinchi modifikatsiyaga o’tadi. Ularnin xossalarini ma’lum tomonga o’zgartirishga imkon beradi.