Materialshunoslik nimani o’rganadi
Download 222.52 Kb. Pdf ko'rish
|
1 2
Bog'liqrequest
Materiallar asosiy turlari Tabiatda hozir ma’lum bolgan 112 clementning taxminan 3/4 qismi metallardir. Mctalllar metall yaltiroqligiga ega bcflgan plastik moddalardir. Ular o‘zidan issiqlikni va elcktr toqini yaxshi o4kazadi. Metall atomlarining sirtqi qavatidagi elektronlar soni. odatda, 1-2 ta bo‘lib, ular bu elektronlarini ma’lum sharoitda boshqa elementlarga osongina beradida musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi (bunday xossalar metallmas elementlarda boMmaydi). Xatto juda kichik potensiallar ayirmasi hosil qilindi deguncha metal laming atomlaridagi elektronlari tartibli harakatga kelib, musbat qutb tomon boradi, natijada elektr toqi paydo bcrladi. Metallarning elektr toqini yaxshi o‘tkazishiga sabab ham ana shu. 14 Temperatura pasaygan sari elektr о ‘tkazuvchanligi ortadigan, elektr о 'tkazuvchanlikka ega bo ‘Igan, bolgalanuvchan, issiq о ‘tkazuvchan va у alt iroq moddalar metallar deb ataladi. Metallar D. I. Mendeleev elementlar davriy jadvalining asosan chap qismida joylashgan. Shuni aytish kerakki, metallar bilan metallmaslar orasiga keskin chegara qo‘yib boMmaydi, chunki ba’zi metallarda, masalan, kumushda gaz holatida metallik xossalari bo‘lmaydi, ba’zi metallmaslarda esa, masalan, fosforda yuqori bosim ostida metallik xossalari paydo boMadi. Demak, elementlami metallar va metallmaslar deb ajratish shartlidir. Barcha metallar ikki gruppaga, ya’ni qora metallar gruppasi bilan rangli metallar gruppasiga boMinadi. Qora metallar gruppasiga, asosan, temir kiradi (temiming qotishmalari -c h o ‘yan va poMat ham qora metallar gruppasiga kiritiladi), qolgan barcha metallar rangli metallar gruppasini tashkil etadi. Rangli metallar, o4z navbatida, quyidagi gruppalarga bo‘linadi: A) og‘ir metallar gruppasi; bu gruppaga mis, nikeP, qo‘rg‘oshin, qalay, kadmiy, kobalt, mish’yak, surma, vismut, simob va boshqalar kiradi; B) yengil metallar gruppasi; bu gruppaga Aluminiy, magniy, titan, natriy, berilliy, litiy, bariy, kalsiy, stronsiy va kaliy kiradi; V) asl, boshqacha aytganda, qimmatbaho metallar gruppasiga: oltin, kumush, platina, osmiy, iridiy, rodiy, ruteniy va palladiy metal lari kiradi; G) nodir metallar gruppasi; bu gruppaga suyuqlanishi qiyin metallardan vol’fram, molibden, tantal, niobiy va sirkoniy, tarkoq metallar (talliy, galliy, germaniy, indiy, reniy, gafniy, rubidiy, seziy va boshqalar), siyrak-er metallar (lantan va lantanoidlar) radiaktiv metallar (poloniy, radiy, aktiniy, toriy, uran va boshqa transuran metallar) kiradi. Rangli og'ir va yengil metallar bir-biridan, asosan, zichligi jihatidan farq qiladi. Rangli og‘ir metallarning zichligi 5 dan 13, 6 g/sm3 gacha, rangli yengil metallarning zichligi esa 0, 53 dan 5 g/sm3 gacha bo‘ladi. Asl metallar kimyoviy aktivligi juda past metallar bo'lib, kislorod bilan bevosita birikmaydi, demak, ular korroziya bardosh metal lardir. Metallarning ichki tuzilishini rentgent nurlari ostida sinchiklab o'rganish shuni ko‘rsatadiki, ulaming atomlari ma’lum tartibda 15 joylashgan bo‘lib. fazoda ma’lum qonuniyat bilan takrorlanadi. Shuning uchun ham metallaming ichki tuzilishini (strukturasini) o‘rganishda metallar atomlarining joylashuvi kristall yoki fazoviy panjara deb ataluvchi panjarada ko‘rsatiladi. Ishlatilishi jihatdan tarixi atigi ikki asrga teng bo‘lgan aluminiy egallaydi. Aluminiyning kichik zichligi, yuqori qattiqlikka ega bo'lgandagi egiluvchanligi, korroziyaga bardoshligi kabi xususiyatlari yangi texnika yaratuvchilarni - konstruktorlarni diqqatini jalb qilmoqda. Elektr va isiqlik o‘tkazuvchanligi bo‘yicha u faqatgina misdan keyin turadi. Boshqa metallar (Si, Mg, Be, Ti, Cu, Ni) bilan legirlanishi va termik ishlov berilganda qattiqligi va mustahkamligi jihatdan aluminiydan ancha ustun bo‘lgan turli qotishmalar olish mumkin. Bunday xususiyatlari uchun aluminiy aviasiya va raketasozlik sanoatidagi asosiy metall hisoblanadi. Aluminiyning raketalardagi ulushi teng yarimni, fuqaro aviasiyasida esa 2/3 yoki 3/4 qismni tashkil etadi. Boshqa transport vositalarida ham aluminiy ulushi uzluksiz ortib bormoqda. Aluminiyning eng yirik iste’molchisi uzatkich, kabel, transformator okramlari, kondensatorlar ishlab chiqaradigan elektrotexnika sanoati hisoblanadi. Aluminiyning korroziyaga chidamligi uning yuzasida yupqa oksid qavat hosil bo4lishi va bu metallni keyingi havo bilan oksidlanishidan saqlashi bilan izohlanadi. Aluminiy po'latdan kislorodni tortib oiuvchi qaytaruvchi va ko‘pgina metall va qotishmalar olish uchun ishlatiladigan alyumotermik usulda faol kimyoviy element sifatida metallurgiyada ishlatiladi. Uchinchi o‘rinda ishlab chiqarilishi va ishlatilishi jihatdan mis turadi. Mis - yuqori elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan elektrotexnikadagi asosiy metall hisoblanadi. Yaxshi bolg‘alanuvchan va yuqori o‘tkazuvchanlik qobiliyatiga ega boUgani uchun o‘tkazgich, kabel, kontakt kabi tok o‘tkazuvchan mahsulotlar ishlab chiqarishda mis eng ma’qul metall hisoblanadi. Misning o‘ta yuqori issiqlik o4tkazuvchanligi uni isitgich, sovutgich va boshqa ko‘plab issiqlik o4tkazuvchi qurilmalar ishlab chiqarishda almashtirib bo'lmaydigan qilib qo‘ydi. Misning rux bilan (latun) va qalay bilan (bronza) qotishmalari keng tarqaldi. Misning nikel bilan qotishmasi tanga (pul belgisi) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Metallar nisbatan og4ir, yarqiroq bo4lib, shaffoflik xususiyati yo4q. Metallar mustahkam, lekin ulaming shaklini bolg4alab ishlov berish yoki, chig4irlash orqali o4zgartirish, shuningdek, eritish va payvandlash mumkin. Qattiq jismdagi bog’lanishlar Qattiq jism unga ta’sir etayotgan kuchlar ta’sirida fazoning ixtiyoriy tomoniga harakat qila olsa, bunday jism erkin jism deb ataladi. Agar jismning holati yoki harakati biror sabab bilan cheklangan bo‘lsa, bunday jism bog‘lanishdagi jism deyiladi. Jismning holati yoki harakatini cheklovchi sabab esa bog‘lanish deyiladi. Bog‘lanishning jismga ko‘rsatadigan ta’siriga bog‘lanish reaksiya kuchi deyiladi. Bog‘lanish reaksiya kuchi bog‘lanishdagi jismning harakati cheklangan tomonga teskari yo‘naladi. Bog‘lanishdagi jismlarning bog‘lanish reaksiya kuchlarini aniqlash statikaning asosiy masalalaridan hisoblanadi. Bu masalani yechishda bog‘lanishdagi jismning harakatini yoki muvozanatini erkin jismning harakati yoki muvozanatiga keltirib tekshirish lozim bo’ladi. Bog’lanish reaksiyalari ham vektor ko’rinishidagi kuch bo’lib, ushbu kuch faqat aks ta’sir sifatidagina mavjud bo’ladi. Agar bog’lanish olib tashlansa uning reaksiyasi nolga teng bo ‘ladi. Shuning uchun reaksiya kuchlari ko’p hollarda passiv kuchlar deb ataladi. Qattiq jism — moddaning shakli turgʻun agregat holati. Bu holatda modda atomlarining issiqlik harakati ularning muvozanat vaziyatlari atrofida kichik tebranishlaridan iborat boʻladi. Kristall va amorf Q j.lar mavjud. Kristallarda atomlarning muvozanat vaziyatlari fazoda davriy joylashadi. Amorf jismlard a atomlar tartibsiz joylashgan nuqtalar atrofida tebranadi. Qattiq jismning turgʻun (eng kichik ichki energiyali) holati kristall holatdir. Termodinamik nuqtai nazardan amorf jism metaturgʻun holatda boʻladi va vaqt oʻtishi bilan kristallanishi kerak. Tabiatdagi barcha moddalar (suyuq geliydan tashqari) atm. bosimida va T>0 K trada qotadi. Qattiq jism xossalarini uning atommolekulyar tuzilishini va zarralari harakatini bilgan holda tushuntirish mumkin. Qj.ning makroskopik xususiyatlari haqidagi maʼlumotlarni toʻplash va tartiblashtirish 17- asrdan boshlangan. Qattiq jismga mexanik kuch, yorugʻlik, elektr va magnit maydon va h.k.ning taʼsirini ifodalovchi bir qator empirik qonunlar ochildi: Guk qonuni (1660), Dyulong va Pti qonuni (1918), Om qonuni (1826), Videman — Frans qonuni (1835) va boshqalar Qattiq jism atomlar, molekulalar va ionlardan tuziladi. Qattiq jismning tuzilishi atomlar orasidagi taʼsir kuchiga bogʻliq. Bir xil atomlarning oʻzi turli strukturalarni hosil qilishi mumkin (kul rang va oq qalay, grafit va olmos va h.k.). Tashqi bosim yordamida atomlararo masofani oʻzgartirib, Qattiq jismning kristall tuzilishini va xossalarini tubdan oʻzgartirish mumkin. Koʻpgina yarimoʻtkazgichlar bosim ostida metall holatga oʻtadi (oltingugurt 8 120000 atm. bosimi ostida metallga aylanadi). Tashqi bosim tufayli 1 atomga toʻgʻri keladigan hajm atomning odatdagi hajmidan kichik boʻlib qolganda atomlar oʻz indivialligini yoʻqotadi va modsa oʻta siqilgan elektronyadroviy plazmaga aylanadi. Moddaning bunday holatini oʻrganish, xususan, yulduzlarning strukturasini tushunish uchun juda muhim. Qattiq jismning tuzilishi va xossalarining oʻzgarishi (fazaviy oʻtishlar), temperatura oʻzgarganda, magnit maydon taʼsirida va boshqalar tashqi taʼsirlar natijasida ham yuz berishi mumkin. Bogʻlanishlarning turi boʻyicha Qattiq jism bir-biridan elektronlarning fazoviy taqsimoti bilan farq qiladigan 5 sinfga ajraladi: 1) ionli kristallarda (№S1, KS1 va boshqalar) ionlar orasida asosan elektrostatik tortishish kuchlari taʼsir etadi; 2) kovalent bogʻlanishli kristallarda (olmos, Oye, 81) qoʻshni atomlarning valent elektronlari umumiylashgan boʻladi. Kristall ulkan molekulaga oʻxshaydi; 3) koʻpchilik metallarda bogʻlanish energiyasi harakatlanayotgan elektronlarning ion asos bilan oʻzaro taʼsiri tufayli hosil boʻladi (metall bogʻlanish); 4) molekulyar kristallarda molekulalar ularning dinamik qutblanishi tufayli paydo boʻladigan zaif elektrostatik kuchlar (VanderVaals kuchlari) yordamida bogʻlanadi; 5) vodorod bogʻlanishli kristallarda vodorodning har bir atomi tortishish kuchlari yordamida bir vaqgning oʻzvda 2 ta boshqa atom bilan bogʻlanadi. Bogʻlanishlar turi boʻyicha tasnif shartli boʻlib, koʻpgina moddalarda turli bogʻlanishlarning kombinatsiyasi kuzatiladi. Qattiq jismdagi atomlar orasidagi taʼsir kuchlari turlituman boʻlishiga qaramay, elektrostatik tortishish va itarishish ularning manbai boʻlib xizmat qiladi. Atom va molekulalardan turgʻun Qattiq jismning hosil boʻlishi tortishish kuchlari ~108sm masofalarda itarishish kuchlari bilan muvozanatlashishini koʻrsatadi. Baʼzi hollarda atomlarni qattiq sharchalar deb qarash va ularni atom radiuslari bilan ifodalash mumkin. Barcha Qattiq jism yetarlicha yuqori trada eriydi yoki bugʻlanadi. Bundan faqat qattiq geliy mustasno: u (bosim ostida) temperatura pasayganda eriydi. Erish jarayonida jismga berilgan issiqlik atomlararo bogʻlanishlarni uzishga sarflanadi. Turli tabiatli Qj.ning erish tralari Teturlicha (mas, mol. vodorodniki — 259,1°, volframniki 3410±20°, grafitniki 4000° dan yuqori). Qattiq jismning mexanik xususiyatlari u tuzilgan zarralar orasidagi bogʻlanish kuchlari bilan aniqdanadi. Bu kuchlarning turlituman boʻlishi mexanik xususiyatlarning ham turlicha boʻlishiga olib keladi: baʼzi bir Qattiq jism plastik, boshqalari moʻrt. Qattiq jismdagi atomlar va ionlar harakatining tebranish xarakteriga ega boʻlishi erish temperaturasi T3gacha saqlanadi. Hatto T=Teda ham atomlarning tebranish amplitudasi atomlararo masofalardan ancha kichik boʻladi, erish esa T>Tzaa suyuqlikning termodinamik potensiali Qattiq jism nikidan kichik boʻlishi tufaylidir. Metallarning ichki tuzilishi va Kristal panjaralari Metallar strukturasi - metallarning ichki tuzilishi manzarasi; oddiy koʻz bilan yoki lupa va mikroskopda, rentgen nurlari yordamida aniqlanadi. Oddiy koʻz bilan yoki lupa orqali koʻrinadigan Metallar strukturasi makrostruktura, mikroskopda koʻrinadigani mikrostruktura, rentgen nurlari yordamida aniqlanadigani rentgenostruk-tura deyiladi. Makrostruktura ni aniqlashda namunaga reaktiv eritma (kuchsiz kislota eritmasi) taʼsir ettiriladi, yaʼni xurushlanadi, metallning ayrim komponentlariga reaktiv turlicha taʼsir etganidan namunada makrorelyef hosil boʻladi. Bunday na-muna sirti makroshlif deb ataladi. Quyma metallning makrostrukturasi dendrit tuzilishida boʻladi. Quyma metall bosim bilan ishlansa, dendritlar choʻzilib, tolalar hosil qiladi. Bunda metall makrostrukturasiga qarab, deformatsiyalanganlik darajasini va tolalarning yoʻnalishini aniqlash mumkin. Maxsus xurushlash usullaridan foydalanib, metallning bir jinsligini, ichki nuqsonlari (darz, aralashma, gʻovak va boshqalar) ni bilish mumkin. Makrostrukturani tekshirish usuli sanoatda va ilmiy tadqiqot ishlarida qoʻllaniladi. Metallarning mikrostruktur as i. Texnik metallarning hammasi nomuntazam shaklli mayda kristallar — donalardan tuzilgan. Bularni optik yoki elektron mikroskop yordamidagina koʻrish mumkin. Mikro-strukturani aniqlash uchun metalldan namuna qirqib olinib, bir tomoni koʻzgudek yaltiratiladi; unga reaktiv eritma taʼsir ettiriladi. Bunda namuna sirtida mikrorelyef (mikroshlif) hosil boʻladi. Mikroshlif mikroskopda kuzatilsa, mikrostrukturasi yaqqol koʻrinadi. Mikrostrukturani oʻrganish metallar sifatini baholashning asosiy usullaridan biridir. Kristall panjara - kristall moddalarda atomlarning joylashish tartibi. Mashinasozlik materiallariga metallar va ularning qotishmalari, yogʻoch, plastmassa, rezina, karton, qogʻoz, shisha va boshqalar kiradi.Mashina ishlab chiqarishda metallar va ularning qotishmalaridan eng koʻp foydalaniladi. Metalllar - yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan moddalar; egiluvchanlik, yorqinlik va boshqa xarakterli xususiyatlar. Texnologiyada barcha metallar va qotishmalar odatda qora va rangli bo'linadi. Qora metallarga temir va temir asosidagi qotishmalar kiradi. Rangli - barcha boshqa metallar va qotishmalarga. Mashina qismlarini ishlab chiqarish uchun to'g'ri materialni tanlash uchun, ularning ish sharoitlarini, mexanik yuklarni va mashinalarning ishlashi va ishonchliligiga ta'sir qiluvchi boshqa omillarni hisobga olgan holda, uning ichki tuzilishini, fizik-kimyoviy, mexanik va texnologik xususiyatlarini bilish kerak. metallar. Qattiq holatda metallar va ularning qotishmalari kristall tuzilishga ega. Ularning atomlari (ionlari, molekulalari) fazoda qat'iy belgilangan tartibda joylashib, fazoviy kristall panjara hosil qiladi. Kosmosda takrorlanganda panjara hosil qiluvchi eng kichik atomlar majmuasi elementar kristall hujayra deyiladi. Elementar kristall hujayraning shakli metallarning xossalarining kombinatsiyasini aniqlaydi: yorqinligi, erishi, issiqlik o'tkazuvchanligi, elektr o'tkazuvchanligi, ishlov berish qobiliyati va anizotropiya (kristal panjarasining turli tekisliklarida xususiyatlarning farqi). Fazoviy kristall panjaralar metallning suyuq holatdan qattiq holatga o'tishida hosil bo'ladi. Bu jarayon kristallanish deb ataladi. Kristallanish jarayonlarini birinchi marta rus olimi D.K.Chernov o‘rgangan. Kristallanish ikki bosqichdan iborat. Metallning suyuq holatida uning atomlari uzluksiz harakatda bo'ladi. Harorat pasayganda, atomlarning harakati sekinlashadi, ular bir-biriga yaqinlashadi va kristalllarga guruhlanadi. Kristallanish deb ataladigan markazlar hosil bo'ladi (birinchi bosqich). Keyin bu markazlar atrofida kristallarni qazish (ikkinchi bosqich) keladi. Dastlab, kristallar erkin o'sadi. Keyinchalik o'sishi bilan kristallar itariladi, ba'zi kristallarning o'sishi qo'shnilarning o'sishiga to'sqinlik qiladi, buning natijasida donalar deb ataladigan tartibsiz shaklli kristallar guruhlari hosil bo'ladi. Faza diagrammalari. Temir-uglerod faza diagrammasi Temir-uglerod kotishmalari shartli ravishda ikki komponentli kotishmalar jumlasiga kiritiladi. Uglerodning temir bilan birikib, ximiyaviy birikma-tsementit Fe3C hosil qilishi mumkinligi yuqorida aytibutilgan edi. Bundan tashkari, kotishmada uglerod erkin xolda,ya'ni grafit tarzida xam bulishi mumkin. Tsementitning parchalanishi natijasida xam grafit xosil bula oladi. Demak,temir- uglerod kotishmalarining ikki xil sistemasi-tsementitli va grafitli sistemalari mavjud. Bu sistemalardan biridagi komponentlar temir bilan tsementit (Fe-Fe3C) bulsa , ikkinchisidagi komponentlar temir bilan grafit (Fe-C) dan iborat. Fe-C sistemasi barkarordir,shuning uchun u stabil sistema deb ataladi . Tsementitning parchalanishi mumkin bulganligidan Fe-Fe3C sistemasi , nazariy jixatdan olganda ,batamom muvozanatdagi sistema bula olmaydi, shuning uchun u metastabil sistema deyiladi.Muvozanat xolat shundan iboratki, mumkin bulgan protsesslarning xammasi oxirigacha boradi. Ammo Fe3C (tsementit) temir bilan uglerord kotishmalaridan foydalanishning odatdagi sharoitida parchalanmaydi. Shu sababli Fe-Fe3C sistemasini amalda muvozanatdagi sistema deb xisoblash mumkin. Fe-Fe3C diagrammasidan pulat va ok chuyanlarni urganishda keng kulamda foydalaniladi; Fe-C sistemasidan esa tarkibidagi uglerod grafit tarzida buladigan pulat va chuyanlarni urganishdagina foydalanish mumkin. Fe-Fe3C sistemasininig xolat diagrammasida abstsiissalar uki ikkita berilgan, ulardan biri (yukoridagisi) kotishmalar tarkibidagi uglerod mikdorini bildirsa, ikkinchi (pasdagisi) tsementit mikdorini kursatadi. Shuni xam aytib utish kerakki, kotishma tarkibidagi uglerod mikdori 15 ga kupaytirilsa, pulat va chuyan tarkibidagi tsementitning ogirligi mikdori (amaliy jixatdan olganda esa xajmiy mikdori xam ) chikadi, chunki temir-uglerod kotishmalarida 1% uglerodga-15%tsementit tugri keladi. Diagrammadagi ABCD chizigi likvidus chizigi bulib, AHJECF chizigi solidus chizigidir.Bu chiziklarning xarakteri diagrammaning murakkab ekanligini kursatadi. Fe-Fe3C xolat diagrammasining yukorigi chap kismi uchinchi tip xolat diagrammasining peritektikali turiga, pastki chap kismi beshinchi tip xolat diagrammasining evtektoidli turiga uxshaydi. Diagrammaning ung kismi uchinchi tip xolat diagrammasiga uxshab ketadi. Binobarin, diagrammadagi HJB chizigi peritektik uzgarish chizigi, ECF-evtektig uzgarish chizigi, PSK-evtektoidaviy uzgarish chizigidir. Fe-Fe3C sistemasining xolat diagrammasida likvidius chizigidan yukoridagi soxani suyuk kotishma (uglerodning temirdagi suyuk eritmasi ) tashkil etadi . AB chizigida suyuk kotishmadan (-kattik eritma (ferit) kristallana boshlaydi ; binobarin, AHJBA soxa suyuk kotishma bilan (-kattik eritma (uglerodning (- temirdagi kattik eritmasi ) kristallaridan iborat buladi. HJB chizigida (1500°C temperaturada ) peritektik reaktsiya boshlanib, (-kattik eritma (-kattik eritmaga (austenitga, ya'ni uglerodning (-temirdagi kattik eritmasiga ) aylana boradi, demak, HNJH soxada (-kattik eritma (fermit ) bilan austenit kristallari turadi, AHNA soxani esa nukul (-kattik eritma kristallari tashkil etadi. JECBJ soxa suyuk kotishma bilan austenitdan iboratdir . CD chizigida suyuk kotishmadan tsementit kristallari ajiralib chika boshladi; demak, CDFC soxa suyuk kotishma bilan birlamchi tsementit kristallaridan iborat buladi. FE-FE3C xolat diagrammasini nukul temirga oid chapdagi vertikal chizigida toza temir,nukul tsementitga oid ungdagi vertikal chizigida(DFKL da ) esa toza tsementit kristallanadi. Tsementit Fe3C formula bilan xam,TS xarfi bilan xam belgilanadi. Maxsus pulatlarda va chuyanlarda tsementit ma'lum mikdor marganets, xrom va boshka elementlarni erita oladi. Pulat namunasidan tayerlangan shlif nitrat kislota HNO3 eritmasiga botirilib, metalografik mikraskop ostiga kuyib karalsa, tsementit okish kristalar tarzida, shlif natriy pikrat C6H2(NO2) ONa eritmasiga botirilib, sungra mikraskop orkali karalganda esa koramtir kristallar tarzida kurinadi. Diagrammaning ECF chizigida(1147°S da) evtektik reaktsiya boradi. Bu reaktsiya natijasida esa tarkibi S nuktadagi kabi suyuk kotishmadan austenit bilan tsementitning evtektik aralashmasa buladi. Bu aralashma ledeburit( deb ataladi va L bilan belgilanadi. Diagrammaning PSK chizigida (727( S da) evtekdaviy reaktsiya boradi, bu reaktsiya natijasida tarkibi S nuktadagidek austenitdan ferrit bilan ikkilamchi tsementitning evtektoidaviy aralashmasi xosil buladi. Bu aralashma perlit( *deb ataladi va P bilan begilanadi. Uglerodning temirdagi eritmalari ayniksa dikkatga sazavordir. Uglerodning temirda erituvchanligi temirning kanday kristall shaklida ekanligiga boglik. Rangli metal va ularing qotishmalari Rangli metall va qotishmalar. Titan va uning qotishmalari. Titan qotishmalari, ularning xossalar va ishlatilish joylari. Mashinasozlikda ko’pgina detallar, jumladan, podshipniklar, tishli g’ildiraklar, nasos korpuslari, armaturalar va boshqalar ish sharoitidagi o’ziga xos talablarga, chunonchi, aktiv muhitlarda kam yeyilishi, puxtaligi, yengilligi va boshqalarga ko’ra, turli rangdor metallarning qotishmalaridan, ayniqsa, mis, alyuminiy va magniy qotishmalaridan tayyorlanadi. Mis qotishmalarining hammasi ikkita katta gruppaga: bronzalar gruppasi bilan latunlar gruppasiga bo’linadi. Mis bilan qalay qotishmasi bronza deyiladi. Quymakorlik korxonalarida foydalaniladigan bronzalar, o’z navbatida, yana ikki gruppaga bo’linadi; bular qalayli bronzalar gruppasi bilan qalaysiz bronzalar gruppasidir. Ma’lumki, qalay qimmatbaho metall bo’lganligi sababli uni tejash va qotishma xossalarini zarur tomonga o’zgartirish maqsadida qalayli bronza tarkibidagi qalay qisman yoki to’la Zn, Pb, P, Ni, Al, Si va boshqa elementlar bilan almashtiriladi. Rangli metallurgiya —og’ir sanoat sohalaridan biri. Ruda konlarini qazish, rudalarni boyitish, rangli, nodir va qimmatbaxo metallarni ishlab chiqarish hamda qayta ishlash, ularning qotishmalarini tayyorlash bilan shug’ullanadi. Rangli metallurgiya sanoatida prokat, presslangan buyumlar, qattiq qotishmalar, metalli kukunlar, rangli, nodir va qimmatbaho metallarning turli xil tuz hamda birikmalari, kimyoviy moddalar, elektrod buyumlar va hokazo tayyorlanadi. Rangli metallurgiya sanoati mahsulotlarn xalq xo’jaligining hamma sohalarida qo’llaniladi. Respublikada rangli, nodir va qimmatbaho metall (mis, qo`rg’oshin, rux, volfram, molibden, kumush, oltin, simob kabi) konlari topildi; jumladan Qoramozor mis qo`rg’oshin-rux koni (1926 yil), Obirahmat, Burchmulla, Oq tuz boyitish korxonalari (1942 yil), To’ytepa kon boyitish f-kasi (1949 yil), Takob, Ingichka, Qo’ytosh, Langar R. m. konlari (1941—45 yillar). Ingichka, Qo’ytosh, Ugom, Qalmoqqir, Navoiy, Angren (ko’mir) konlarida volfram, molibden va qalay aralash holda uchraydi. Qo`rg’oshin va Oltintopgan (1953—55 yillar) konlari asosida 1954 yili Angrenda qo`rg’oshin-pirit rux boyitish fabrikasi, Angren-Olmaliq rayonida Qalmoqqir mis, molibden, pirit rudalari koni va ularni boyitish fabrikalari, mis eritish sexi va zavodlari ishga tushirildi (1962 yili). Qo`rg’oshin va Oltintopgan qo`rg’oshin-rux konlari hamda Qalmoqqir mis konlari asosida Olmaliq qo`rg’oshin-rux va mis korxonalari ishga tushirildi (1954 va 1968 yillarda).Qo’ytosh, Ingichka volfram, molibden konlari xom ashyosi asosida Chirchiqda qattiq qiyin eriydigan va issiq bardosh metallar k-ti va boshqa korxonalar mahsulot ishlab chiqarmoqda. 1960- yilarda Muruntov, Chodak, Konbuloq oltin konlari topildi. Farg’ona vodiysidagi daryo o’zanlarida sochma oltin, Nurota, Qurama, Zarafshon, Hisor, Pomir tog’larida oltin tarkibli kvars tomirlar va rudalar mavjudligi aniqlandi. Respublikadagi mis, qo`rg’oshin, rux, volfram konlarida oltin, selen, tellur, kumush, oltingugurt, molibden va boshqa nodir metallar uchraydi. Kumush asosan Lashkarak konidan olinadi. Bunday boy xom ashyodan magniy, natriy sulfat, xlor, issiq bardosh magnezit, osh tuzi olinishi mumkin. Angren-Samarqand kon sanoati rayonida kaolin gili va alunit jinsi qatlami ochildi, undan alyuminiy va chinnigil olishda foydalanish mumkin. Angren ko’mirini ochiq usulda qazib chiqarishda ko’p miqdorda kaolin gili olinadi, uning maydoni 100 km , zapasi 10 mlrd. t. Angren kaolin gilida 33— 34% alyuminiy oksidi borligiga asoslanib, Oxangaronda kaolin gili ashyosini qayta ishlaydigan giltuproq zavodi qurish mo’ljallanmoqda. Bu zavod Angren kaolin gilini qayta ishlab, alyuminiy metali ishlab chiqaradi. Respublikada simob va surma konlari zapasi Farg’ona vodiysining janubi va Zarafshon — Hisor ruda rayonida joylashgan bo’lib, ularning soni 50 ga yaqin. Bulardan eng yirigi Sangzor daryosining yuqori qismidagi Qoraso’v (Jizzax vil.) simob konidir. Rangli metallurgiya sifatini yaxshilash, ishlab chiqarish jarayonlarini intensivlashtirish, turli foydali qazilmalarning yangi konlarini o’zlashtirish hisobiga Rangli metallurgiya ishlab chiqarishni rivojlantirish mo’ljallanmoqda, shu bilan birga yangi fabrika va konlar barpo etiladi. Jizzax viloyatida O’zquloq qo`rg’oshin-rux koni, Surxondaryo vil. da Xondizi kon-boyitish korxonasi quriladi. Olmaliq metallurgiya kombinatida mis, rux, glfat kislotasi va boshqa yo’ldosh elementlarni eritish ko’paytiriladi. O’zbekiston qiyin eriydigan va issiqbardosh metallar kombinatida yirik gabaritli molibden va volfram prokati hamda boshqa mahsulotlari ishlab chiqarilishi mo’ljallanmoqda. Rangli metall qotishmalari ham to’rt guruhga bo’linadi. Alyuminiy va uning qotishmalari. Quyma alyuminiy qotishmalari. Deformatsiyalanadigan alyuminiy qotishmalari. Alyuminiy qotishmalarini termik ishlash. Rangli metallarga mis, alyuminiy, qalay, qo‘rg‘oshin, rux, nikel, titan, magniy va boshqalar, shuningdek ularning qotishmalari kiradi. Zamonaviy mashinasozlikda rangli metallarning ahamiyati juda katta, ayniqsa energetika, elektrotexnika, radioelektronika, samalyotsozlik va avtomobilsozlik sanoatlarida va aloqa sohalarida rangli metallar va ularning qotishmalari juda ko‘p ishlatiladi Titan rudalaridan titan konsentrasiyasini olishda ruda flotasion yoki elektromagnit usulida to‘yintiriladi. Keyin pechlarda suyuqlantiriladi. Bu jarayonda konsentrat tarkibidagi temir oksidlari qaytarilib, pech tubiga yig‘iladi. Nometal materiallar turlari va ularni qo’llash sohalari Hozirgi zamon mashinasozligining rivojlanishi keng ко4 lamlarda har xil nometall konstruksion materiallarni qoplash bilan chambarchas bog4langan va nometall materiallar keyihgi vaqtda sanoatda keng o4rin olmoqda. Ularga keramika, yog'och. rezina va plastmassalar kiradi. Plastmassa o'zining ko‘p xususiyatlari bilan sanoatda juda ahamiyatlidir. Awallari faqat izolyatsion material sifatida ishlatilgan bo‘lsa, hozir dastgohsozlikda, apparatsozlikda konstruksion material sifatida keng qollanilmoqda. Plastmassalami ishlatish texnika vositalarining konstruksiyalarini ixchamlash, massalarini kamaytirish, ishlash ishonchliligini oshirish bilan bir qatorda, ishlab chiqarish tannarxini va mehnat sarfini kamaytirishga katta yoM ochib beradi, polimerlaming keng qo4llanilishiga ularning qimmatbaho metal va yog4och materiallaming o4mini bevosita almashtira olishi, ko4p hollarda ulardan ustun turishi sabab bo‘lmoqda. Metallniaslarning clavriy jadvaldagi tutgan o‘rni Barcha metalImaslar uchun xos bolgan xususiyatlarni aniqlash uchun avvalo ularning D. I. Mendeleyev elementlar davriy jadvalidagi joylashgan o'rniga e’tibor berish va atomlarining tashqi energetik pog4onasidagi elektronlar sonini aniqlash lozim. Metallmaslar asosan kichik va katta davrlaming oxirida joylashadi, ular atomlarining tashqi elektronlar soni esa bosh guruhchalardagi barcha elementlar atomlarida bolgani kabi guruh raqamiga teng. Ma’lumki. davrda elektronlar biriktirib olish xususiyati nodir gazga yaqinlashgan sari, guruhda esa-atomning radiusi kamaygan sari, boshqacha aytganda pastdan yuqoriga tomon ortib boradi. Be elementidan At elementiga tomon diagonal o‘tkazilganda, diagonalning yuqori o'ng qismida metallmaslar, diagonalning pastki chap qismida metaliar, diagonal atrofida esa amfoter elementlar joylashadi. Metallmaslarning umumiy xossalari Tashqi elektronlar pog‘onasini tugallash uchun metallmaslarning atomlari elektronlar biriktirib oladi va oksidlovchilar hisoblanadi. Ular orasida elektronlami eng shiddatli biriktirib oladigani ftor atomidir. Tipik metallmaslar metallar bilan o4zaro ta’sirlashib, ion bogManishli birikmalar hosil qiladi, masalan, NaCl-natriy xlorid, CaO-kalsiy oksid, K2S-kaliy sulfid. Metallmaslar bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, kovalent bog‘lanishli-qutbli va qutbsiz kovalent bog‘lanishli birikmalar hosil qiladi. Masalan, qutbli bog‘lanishli birikmalar H2O—suv, HCl-bodorod xlorid, NH3- ammiyak, qutbsizlarga C02-karbonat angidrid, CKU-metan, СбНб-benzol. Metallmaslar vodorod bilan uchuvchan birikmalar hosil qiladi, masalan, HF- vodorod ftorid, H2S-vodorod sulfid, Nl^-ammiak, CEU-metan. Metallmaslar kislorod bilan kislotali oksidlar hosil qiladi. Ular ba’zi oksidlarda guruh raqamiga teng maksimal oksidlanish darajasini namoyon qiladi (masalan, SO3, N2O5), boshqalarida esa ancha past oksidlanish darajasini namoyon qiladi (masalan, SO2, N2O3). Kislotali oksidlarga kislotalar muvofiq keladi; bitta metallmasning kislorodli ikkita kislotasi orasida metallmas yuqori oksidlanish darajasini namoyon qiladigan kislotasi kuchliroq 32 boMadi. Masalan, nitrat kislota HN03 nitrit kislota HN02 dan kuchli, sulfat kislota H2SO4 esa sulfit kislota H2SO3 dan kuchliroq. Normal sharoitda metal lmaslardan vodorod, ftor, xlor, kislorod, azot va nodir gazlar-bular gazlar, brom-suyuqlik, qolganlari-qattiq moddalardir. Fizik-kimyoviy xossalari. Vodorod-eng yengil gaz (u havodan i4, 5 marta yengil), rangsiz, ta’msiz, hidsiz, suvda kam eriydi (1 1 suvda 20 °C da 18 ml eriydi), -252, 8 °C da suyuqlanadi. Suyuq vodorod rangsiz. Vodorodning massa sonlari 1, 2, 3 bo'lgan protiy - lH, deyteriy - 2D va tririy - 3T izotoplari mavjud. Birikmalarda vodorod doimo I valentli bo‘ladi, oksidlanish daraiasi + 1, lekin metallarning gidridlarida -1 ga teng boMadi. Molekulasi ikki atomdan tarkib topgan. H : H yoki H2, H2 = 2H, AH0 = 436 kJ/mol. Vodorod kislorodda yonganda ko‘p miqdorda issiqlik chiqadi. H -0 aiangasining harorati 3000 °C ga yetadi. 2 hajm H bilan 1 hajm О ning aralashmasi qaldiroq gaz deyiladi. Bu gaz qattiq portlaganda suv hosil bo‘ladi: 2H2 + 0 2 = 2H20 Yuqori haroratda H ishqoriy va ishqoriy-yer metaliari bilan birikib, oq kristail moddalar- gidridlar hosil qiladi. Gidridlar suv ta’sirida oson parchalanib, tegishli ishqor va vodorodni hosil qiladi: CaH2 + 2H20 = Ca(OH)2 + 2H2f Atomar vodorodning reaksiyaga kirishish xususiyati juda kuchli boMadi: u xona haroratida metallarning oksidlarini qaytaradi, O, S, P bilan birikadi. H + H = H2, ДН0 = -436 kJ/mol. Vodorod qizdirilganda ko‘pchilik metallami ularning oksidlaridan qaytaradi. Masalan, CuO + H2 = Cu + H20 H2 - 2e = 2H+ I 2 I I Cu2+ + 2e = Cu | 2 | 1 Ishlatilishi. Vodorod yengil gaz sifatida aerostatlar va dirijabllarni to‘Idirish uchun (He bilan aralashmasi) ishlatiladi. Vodorod yuqori harorat hosil qilish uchun ishlatiladi: O-H alangasi bilan metall qirqiladi va payvandlanadi. Undan metallarning oksidlaridan metallami olish uchun, kimyo sanoatidahavo azotidan ammiak olish uchun va ko‘mirdan sun’iy suyuq yonilg‘i olish uchun, oziq-ovqat sanoatida-yogMarni gidrogenlash uchun foydalaniladi. Vodorodning izotoplari-deyteriy bilan tritiy atom energetikasida muhim yonilgM (termoyadro yonilg'isi) sifatida ishlatiladi. Polimer materiallar Hozirgi zamon texnika va texnologiyasini yaratishda metallar mashinasozlikning nisbiy puxtalikka, korroziya bardoshlikka, texnologiklikka kuygan ba‟zi talabalarga javob bermay qo„ydilar. Bundan tashqari an‟anaviy mashinasozlik materiallarining zaxiralari borgan sari kamayib, ularni olish qimmatlashib ketayapti. Shuning uchun kerakli xususiyatli yangi materiallarni uylab topish lozim bo„lib qoldi. Bu muammoni hal qilishda sintetik, tabiiy va sun‟iy bog„lovchilar asosida yangi materiallarni olish alohida o„rin to„tadi. Keng tarqalgan va perspektiv materiallar qatorida plastik massalar, rezina, yegochli plastiklar, keramik materiallar va boshqalar bor. Bular orasida har xil matritsalar asosidagi kompozitsion materiallar alohida o„rin to„tadi. Kompozitsion materiallar uz ichiga olgan materiallar xossasini qaytaribgina kolmay hech qaysi tashkil etuvchiga to„g„ri kelmaydigan xususiyatlariga ega. Kompozitson materiallarni ishlab chiqarishni birdaniga ko„payib ketganligining sababi ham shunda. Polimerlar strukturasi va klassifikatsiyasi Yuqori molekulalar birikmalar juda ko„p past malekulyar birikmalaridan tuzilib, o„zaro asosiy valentlik bog„lanish kuchlari bilan bog„langan. Katta molekulalari (makromolekulalar) bir xil strukturali zvenolardan tuzilgan birikmalar polimerlar deb ataladi. Bunday molekulalarning massasi 500 dan 1 000000 gachani tashkil etadi. Polimerlar molekulalarida asosiy zanjir mavjud. Bular juda ko„p sonli atomlardan qurilgan. Yon (biqin) zanjir esa ancha qisqa. Chizig„iy makromolekula qurilish sxemasi quyida berilgan. 2 Chizig„iy makromolekulalar qurilish sxemasi Yon (biqin) zanjir vodorod atomini urnini kimyoviy radiqoplar (-Sh3 ; -S3 H: - C6 H5 ) yoki funktsional gruppalar (- SOOH: - OH: - NH2) olishi mumkin. Agar polimerlarning asosiy zanjirlari bir xil atomlardan tashkil topgan bo„lsa, u gomozanjirli polimer deb ataladi. Agar uglerod atomlaridan tuzilgan bo„lsa, karbozanjirli polimer deyiladi. Har xil atomlardan tashkil topgan bo„lsa, geterozanjirli polimer deyiladi. Masalan: poliformalьdegid. Buning asosiy zanjirida kislorod geteroatomi bor. E -C - O - H n Rasm 1. Polimerlar makromolekulalarining formalari: a – chizig„iy; b – shaxobchali; v – pog„anali; g – setkali; d – fazoviy; ye - parketli Makromolekulalarining formasiga qarab polimerlar quyidagi xillariga bo„linadi: a) chizig„iy; b) shaxobchali; v) pog„anali; g) setkasimon; d) fazoviy; e) parketli. 3 Chizig„iy makromolekulalarning uzunligi ko„ndalang kesim yuzasiga nisbatan bir necha ming marta katta. Qizdirilganda yumshaydi, sovitilsa qotadi. Qayta qizdirish natijasida qayta yumshaydi. Masalan, poliamid, polietilen. To„qilgan formalar (pog„anali, setkasimon, fazoviy) ancha mustahkam, erituvchilariga uncha erimaydigan, yumshamaydigan polimerlarga mansub. To„qilgan uch o„lchamli formali makromolekulali polimerlar mo„rtligi va tashqi kuchlarga yuqori turg„unligi (yumshamaydi, ishmaydi) bilan xarakterli. Qutblanishiga qarab: a) qutbli; b) qutbsiz polimerlarga bo„linadi. Qutbsiz polimerlarning makromolekulalarida har xil zaryadlarning og„irlik markazi bir-biriga to„gri keladi. Qutbli polimerlar makromolekularida elektronlarning og„irlik markazi ko„proq elektrmanfiy atom tomoniga surilgan bo„ladi va har xil nomli zaryadlarning og„irlik markazlari bir- biriga to„g„ri kelmaydi. Qutbsiz polimerlarning funktsional gruppalari simmetrik joylashgan va atomlarning dipol momenti bog„lanishlari o„zaro yeyilishadi. Kristallanuvchi polimerlar makromolekulalari muntazam strukturaga ega va yetarli egiluvchanligi bilan ajralib turadi. Kristallarning fazoviy panjaralarini tug„ilishi va tashkil etilishi pachka ichidagi qayta qurilishdan boshlanadi. Egiluvchan pachkalar (a) bir necha marta 1800 ga aylanib lentaga (b) aylanadi. Lentalar o„z navbatida bir- biriga tekis tomoni bilan birlashib, plastinkalarini (v) hosil qiladilar. Plastinkalar birlashib kristalni hosil qiladilar. Polimer kristallari to„g„ridan to„g„ri eritmadan ham hosil bo„lishi mumkin (sovutish jarayonida). Bunda amorf struktura saqlanadi. Bu oynasimon holat turg„un bo„ladi, chunki, issiqlik harakati kamaygan bo„ladi. Kelib chiqishiga qarab polimerlar quyidagi gruppalarga bo„linadi: sintetik va sun‟iy. Tabiiy polimerlarning-tipik vakillar oddiy mahsulotlarni sintez qilib, murakkablashtirib olinadi. Sun‟iy polimerlar-tabiiy polimerlarni (masalan tsellyulozani) qayta ishlab -modifikatsiya qilib, (tsellyulozani) nitrotsellyulozaga aylantirish, makromolekulalarni kimyoviy tarkibiga qarab, quyidagi gruppalarga bo„linadi: organik, noorganik va element-organik. Organik polimerlarga shunday birikmalar kiradiki, ularning molekulalari o„z ichiga uglerod, vodorod, kislorod, azot, oltingugurt atomlarini oladi. Element - organik polimerlarni asosiy molekulyar zanjiri uglerod va getero atomlaridan iborat. Noorganik polimerlar shunday birikmalarini makromolekulalar tarkibida uglerod atomi yuq. Polimer zanjirlarini qurilish xarakteriga qarab polimerlar chiziqli, shaxobchali va tuqilgan (setkasimon) guruhlarga bo„linadi. Chizig„li polimerlar uzun shoxlanmagan molekulalar zanjiridan tarkib topgan. Bularda bir xil yoki bir xil emas atomlar grupperovkalari (zvenolari) bor. (oldingi rasmga qarang). Shaxobchali polimerlar makromolekulalarida asosiy va yon (biqin) molekulyar zanjiri bor. Setkasimon polimerlarni makromolekulalari kimyoviy bog„langan va fazoviy struktura hosil qiladi. Download 222.52 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
1 2
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling