Мавзу: Металлар технологияси асослари

 
Qotishmalarning holat diagrammalari
Qotishmalar holatining harorat va konsentratsiyaga qarab о‘zgarishini yoki 
biror qotishmaning qaysi haroratda qanday vaziyatda bо‘lishini kо‘rsatuvchi 
diagramma holat diagramasi deb ataladi. Qotishmaning holat diagramasi ayni 
sharoitda eng kichik erkin energiyaga ega bо‘lgan barqaror holat tarkibini 

---

123 
kо‘rsatgani uchun, bu diagramma qotishmaning muvozanat diagrammasi deb ham 
ataladi. Demak, diagrammada kо‘rsatilgan holat о‘zgarishlari muvozanat 
holatdagi struktura о‘zgarishlarini ifodalaydi.
Ma’lumki, qotishma muvozanat haroratida kristallanmaydi, chuki bu 
haroratda suyuq va qattiq fazalarning erkin energiyalari о‘zaro teng bо‘ladi. Holat 
diagrammalari 
nazariy 
diagrammalardir. 
Amalda 
bu 
diagrammalardan 
qotishmalarni juda sekin qizdirishda yoki sovutishda holat о‘zgarishlarini kuzatish 
maqsadida foydaliniladi. Shuning uchun holat diagrammalarining amaliy 
ahamiyati juda kattadir.
Kompjnenetlari mexanik aralashma hosil qiladigan qotishmalar (Pb-Sb, Bi-
Cd, Sn-Zn, …) ning holat diagrammalari birinchi tur holat diagrammalari deb 
ataladi.
Suyuq holatda ham, qattiq holatda ham bir-birida istagancha eriydigan ikki 
elementdan iborat qotishmalarning holat diagrammasi ikkinchi tur holat 
diagrammasi deb ataladi. Ikkinchi tur holat diagrammasi hosil qiladigan 
sistemalar jumlasiga Cu-Ni, Bi-Sb, Au-Sb, Au-Pt, Au-Ag, Au-Pb, Fe-Cr, Fe-Ni, 
Fe-Co, Fe-V sistemalari kiradi.
Komponentlari bir-birida ma’lum chegaragacha eriydigan (uchinchi tur) va 
komponentlari bir-biri bilan kimyoviy birikmalar hosil qiladigan (tо‘rtinchi tur) 
qotishmalar ham mavjud.
Temir-sementit holat diagrammasi
 
Temir – sementit (temir-uglerod) holat diagrammasi har xil haroratlarda 
temir bilan uglerod qotishmalarining fazaviy tarkibini va strukturasida bо‘ladigan 
о‘zgarishlarni ifodalaydi. 
Amalda temir-ugderod qotishmalarining 6,57% S bо‘lgan, ya’ni 100% 
sementit hosil qiladigan qismi muhim ahamiyatga ega. Shuning uchun temir-
uglerod diagrammasining ana shu qismigina tahlil qilinadi va u temir-sementit 
diagrammasi deb ataladi.
Digarmmadagi A nuqta temirning suyuqlanish haroratini, NG nuqta esa 
allotropik shakl о‘zgarishini bildiradi. D nuqta sementitning suyuqlanish haroratini 
kо‘rsatadi. Absissalar о‘qidagi 2,14% uglerodni kо‘rsatuvchi nuqtadan vertikal 
chiziq о‘tkazib, diagrammani ikki qismga ajratish mumkin. Bunda diagrammaning 
chap qismi pо‘latlarga, о‘ng qismi esa chо‘yanlarga oiddir. Pо‘latlar tarkibiga 
kо‘ra, evtektoid (S = 0,8%), evtektoidgacha (S<0,8%), evtektoiddan keyingi (0,8% 
< C < 2,14% ) pо‘latlarga, shuningdek, chо‘yanlar ham tarkibiga kо‘ra 
evtektikaviy (S = 4,13%), evtektikagacha (2,3%(C > 4,13%) chо‘yanlarga bо‘linadi. 
Barcha temir – uglerod qotishmalarining suyuq holatdan qattiq holatga 
о‘tishi, ya’ni birlamchi kristallanishi likvidus chizig‘i (ASD) da boshlanadi. Bunda, 
tarkibida 4,3% gacha uglerod bо‘lgan qotishmalar AS chizig‘i bо‘yicha 
kristallanadi va austenit ajraladi, tarkibida 4,3% dan kо‘p uglerodi bо‘lgan 
qotishmalar CD chizig‘i bо‘yicha kristallanadi, bunda birlamchi sementit (S
I
) 
ajralib chiqadi. AECF chizig‘i solidus chizigi deb atalib, bu chiziqdan pastda temir 

---

124 
bilan uglerodning barcha qotishmalari qattiq holatda bо‘ladi (kristallanish 
tugaydi). Likvidus va solidus chiziqlari orasida qotishma suyuq hamda qattiq 
holatda bо‘ladi. 
AH chizig‘i ferrit bilan suyuq fazani mavjud bо‘lish chegarasini belgilasa, 
ANH esa yuqori haroratli ferrit fazasining mavjudlik chegarasini belgilaydi. HJB 
peretektik gorizontal chiziq bо‘lib, suyuq qotishma bilan ferritning о‘zaro 
ta’sirlashuvidan, ya’ni peretektik reaksiya natijasida austenit hosil bо‘lishini 
ifodalaydi. ECF gorizontal chiziq evtektik reaksiya boradigan harorat gorizontali 
bо‘lib, evtektik mexanik aralashma - ledeburidning kristallanishni kо‘rsatadi. PSK 
chizig‘i esa austenitning parchalanishi natijasida ferrit va sementit hosil bо‘lishini 
kо‘rsatadi. 
Fe-Fe
3
C diagrammasidagi H va P nuqtalar yuqori va past haroratda 
uglerodning temirda erish darajasini belgilaydi. E nuqta uglerodning austenitda eng 
kо‘p erish darajasini belgilaydi. 
Qotgandan sо‘ng temir – uglerod qotishmalarida turli strukturalar hosil 
bо‘ladi. Uglerod miqdori 4,3% bо‘ladigan S nuqta evtektik nuqtani bildiradi, bu 
nuqtada AS va SD chiziqlari kesishadi. U 1147 
0
S haroratga mos keladi. Tarkibida 
4,3% S bо‘lgan qotishma shu haroratda qotadi, bunda bir yо‘la suyuq qotishmadan 
austenit va birlamchi sementit kristallari ajralib, evtektik aralashma – ledeburid (L) 
ni hosil qiladi. Uning strukturasi austenit bilan birlamchi sementit kristallarining 
bir tekis aralashmasidan iborat. 
Sementit bevosita suyuq qotishmadan ajralib chiqqani uchun birlamchi 
sementit (S
I
) deyiladi. Tarkibida uglerod miqdori 4,3% dan kam bо‘lgan chо‘yan 
evtektoidgacha bо‘lgan chо‘yan deyiladi. Ular AS chiziqda yotuvchi haroratlarda 
austenit ajralishi bilan kristallanadi, kristallanish YES chizig‘ida tugaydi. Harorat 
yanada pasayganda uglerodning eruvchanligi kamayadi, austenit о‘zida sementitni 
ushlab tura olmaydi va uni ajratib chiqara boshlaydi. Bunday sementit ikkilamchi 
sementit (S
II
) deb ataladi. Shuning uchun evtektikadan oldingi chо‘yanlarda uchta 
struktura: L+A+S
II
mavjud bо‘ladi. Harorat yanada pasayganda austenitdan 
sementit ajralishi davom etadi. U 0,8% qolganda 727 
0
S haroratda austenit perlitga 
aylanadi. Shunday qilib, asta-sekin tо‘la sovitilganda evtektikagacha bulgan 
chо‘yanda L+P+S
II
struktura bо‘ladi. 
Evtektoiddan keyingi chо‘yanlar (C>4,3%) CD chiziqqa mos haroratlarda 
kristallana boshlaydi. Bunda birlamchi sementit (S
I
) ajralib chiqadi. Kristallanish 
1147 
0
S haroratda CF chizig‘i bо‘ylab tugaydi. Bu struktura о‘zgarmasdan qoladi. 
Shuning uchun asta-sekin tо‘la sovitilganda evtektikadan keyingi chо‘yanlarda 
L+S
I
struktura saqlanadi. 727 
0
S haroratda ledeburidli evtektika tarkibida austenit 
perlitga о‘tadi. Mashinasozlikda evtektikadan oldingi va evtektik chо‘yanlar 
qо‘llaniladi. Evtektikadan keyingi chо‘yanlar mо‘rtligi tufayli ishlatilmaydi. 
Pо‘latlarni suyuq holatdan asta-sekin uy haroratigacha sovitilganda struktura 
о‘zgarishlari bilan tanishisni evtektoid pо‘latidan boshlaymiz. 
Evtektoid pо‘lati likvidus chizig‘i FC dan yuqorida suyuq holatda bо‘ladi. U 
asta-sekin sovitilsa, harorat likvidus chizig‘iga kelganda undan austenit (A) 
kristallari ajrala boshlaydi. Eritma harorati pasaygan sari ajralayotgan austenit 
donalari orta boradi, binobarin, suyuq faza miqdori kamaya boradi. Qotishmaning 

---

125 
harorati solidus chizig‘iga yetgach, u tо‘liq austenitga aylanadi. Harorat yanada 
pasayganda S nuqtagacha struktura о‘zgarishi bо‘lmay, bu haroratda austenit ferrit 
bilan sementit donalariga parchalanadi, natijada bu donalarning mexanikaviy 
aralashmasi – perlit hosil bо‘ladi. Haroratning bundan keyingi pasayishida 
struktura о‘zgarishi sodir bо‘lmaydi. 
Evtektikagacha bо‘lgan pо‘latlar suyuq holatdan uy haroratigacha sovitilsa, 
GS chiziqqacha struktura evtektoid pо‘latlari singari о‘zgarib, GS chiziqda 
austenit donalarining barqaror kichik energiyali strukturaga intilishi sababli, undagi 
uglerod qayta taqsimlanib, natijada austenitdan ferrit donalari ajrala boradi, 
austenit faza esa uglerodga tо‘yina boradi. Qotishma harorati GS chiziqdan PS 
chiziqqa pasayguncha, ajraluvchi ferrit donalari orta boradi. Qotishmaning harorati 
PS chiziqqa yetganda austenit tarkibidagi uglerod miqdori 0,8 % ga yetgani 
sababli, austenit bu haroratda ferrit bilan sementitning mexanikaviy aralashmasiga, 
ya’ni perlitga parchalana boshlaydi. PS chizig‘idan pastda pо‘lat strukturasi ferrit 
bilan perlit donalaridan iborat bо‘ladi. Bu pо‘latlar uy haroratigacha sovitilganda, 
uning strukturasi о‘zgarmaydi. 
Evtektoiddan keyingi pо‘latlar suyuq holatdan asta-sekin sovitilganda ES 
chiziqqacha boruvchi jarayon evtektoidgacha bо‘lagan pо‘latlarniki kabi bо‘ladi. 
Lekin bu pо‘latlarni ES chiziqdan past haroratda sovitishda austenitning uglerodni 
eritish xususiyati pasayganligi natijasida austenitdan ikkilamchi sementit (S
II
) 
kristallari ajralib chiqadi.Qotishmaning harorati pasaygan sari ajraluvchi 
ikkilamchi sementit (S
II
) miqdori ortib, austenit trkibidagi uglerod miqdori esa 
kamaya boradi. Demak, qotishmaning strukturasi ES chiziqdan pastda ikkilamchi 
sementit bilan austenit donalaridan iborat bо‘ladi. 
Qotishma harorati SK chiziqqa yetgach austenit tarkibidagi uglerod miqdori 
0,8% bо‘lib, u perlitga parchalanadi. Pо‘lat SK chiziqdan pastda sementit bilan 
perlit donalaridan iborat bо‘ladi. Qotishma ya’nada sovitilgani bilan unda struktura 
о‘zgarishi bо‘lmaydi. Demak, evtektoiddan keyingi pо‘latlarning uy haroratidagi 
strukturasi sementit bilan perlitdan iborat bо‘ladi. 
Temir-uglerod qotishmalarining holat diagrammasi pо‘lat va chо‘yanlarning 
kristallanish harorat rejimlarini, qizdirilgan holda bosim ostida ishlov berish 
(bolg‘alash, prokatlash, shtampovkalash) rejimlarini, termik ishlov berish 
rejimlarini belgilash imkonini beradi.