O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi namangan muhandislik-qurilish instituti
Download 1.04 Mb. Pdf ko'rish
|
Materialshunoslik-maruza-1585626618
|
6-mа`ruzа Mavzu: Temir va uning qotishmalari Reja 1. Umumiy ma’lumotlar 2. Temir va uning xossalari 3. Sementtit va uning xossalari Barcha metallarning qora va rangdor metallarga bo’linishi o’rta maktab ximiya kursidan ma’lum. Qora metallarga, asosan, temir va uning qotishmalari kiradi. Temir qotishmalaridan eng muhimlarini hozirgi zamon mashinasozligining asosi bo’lgan pulat bilan cho’yan tashkil etadi. Pulat bilan cho’yan esa temir-uglerod qotishmalari deb ataladi. Pulat bilan cho’yan o’z tarkibi jihatidan murakkab, ya’ni ko’p komponentli qotishmalardir. Ammo ularning tarkibiga ikkita asosiy komponent - temir (Fe) va uglerod (C) kiradi, shuning uchun bu qotishmalarni temir-uglerod qotishmalari deb qarash mumkin. Temir-uglerod qotishmalarining tuzilishini, bu qotishmalar qizdirilganda, sovutilganda va boshqa usullar bilan ishlanganda ularda qanday protsesslar sodir bo’lishini o’rganish sohasida rus olimi D.K.CHernovning kashfiyotlari tufayli po’lat va cho’yan ishlab chiqarish hamda ularni termik ishlash puxta ilmiy asosga ega bo’lib qoldi. D.K.CHernovning tatqiqotlari temir-uglerod sistemasining holat diagrammasini, shuningdek, temir-uglerod qotishmalarini o’rganishga asos bo’lib va metalshunostlik fani paydo bo’lishga olib keldi. D.K.CHernovqattiq xolatdagi pulatlar sodir bo’ladigan o’zgarishlarni kashf etdi va pulatlar kritik nuqtalar mavjudligini va bu nuqtalarning uglerod miqdoriga bog’lik ekanligini kursatdi, yahni temir-uglerod diagrammasi to’g’risida dastlabki tushunchalar berdi. Kritik nuqtalar kashf etilishidan oldin, pulatqizdirilgan va sovutilgan unda nimalar sodir bo’lishi ma’lum emas edi. SHu sababli pulatlarni termik ishlash natijalari xilma-xil chiqardi. 1668 yida D.K.CHernov pulatdan tup stvollarini ishlab chiqa-rishni tekshirar ekan, pulatdan kritik nuqta a va kritik nuqta b borligini aniqladi. CHernov tahbiri bilan aytganda a nuqtaning ahamiyati shundan iborat (105-rasm): «Platqanchalik kattiq bulma-sin, u a nuqtadan pastqizdirilganda,qanchalik tez sovutilishigaqa-ramay toblanmaydi; aksincha, u ancha yumshoqroq bo’libqoladi va uni aralash oson bo’ladi». b nuqtaning ahamiyati shundan iboratki, «po’latning temperaturasi b nuqtagacha ko’tarildi po’lat massasi donador (kristall) xolatda mumsimon, yahni amorf xalatda o’tadi». Diagrammada a nuqta po’latdagi ugle-rod miqdoriga bog’liq emas, b nuqta esa uglerod miqdorining ortishi bilan pasayadi; b nuqtadan yuqori temperaturadagina po’latning strukturasi batamomaustenitga aylanadi, binobarin, b nuqtadan pas-tda po’lat toblanmaydi. s s s ichziq likvidus chizig’i bo’lib, s X chiziq solidus chizig’idir. D.K.CHernov a va b kritik nuqtalarni po’latning cho’g’lanish ranglarigaqarab topilgandi. Fraitsuzolimi F. Osmond Le-SHatelg’e pirometridan foydalanib, bu kritik temperaturalarni o’lchadi va kritik nuqtalardan o’tishda po’lat strukturasida bo’ladigan o’zgarish-larning harakterini aniqlab, asosiy strukturalarga nom berdi. Temir uglerod qotishmalarini tozalash usullari va tekshirish metodlari takomillasha borgan sari diagrammadagi muozanat chiziq-lari vaziyatining yanada yakinlanishi shubxasizdir. Temir-uglerod sistemasiningxolat diagrammasini o’rganish amalliy jixatdang’oyat katta ahamiyatga ega, chunki po’lat xamda cho’yan-ni termik ishlash va texnologik protseslarning boshqa bahzi turlari ana shu diagrammaga asoslanadi. Temir uglerod bilan birikib, bir necha xil ximiyaviy birik-ma:g’e3S,g’e2S,g’eS va boshqalarni hosilqiladi. Temir-uglerod sis-temasining xolat diagrammasi to’rtinchi tip xolat diagrammalari jumlasiga kiradi va yuqorida tilga olingan ximiyaviy birikmalar oid chiziqlar vositada bir necha diagrammaga bo’linadi. Amalda ishlatiladigan temir- uglerodqotishmalarining tarkibida ko’pi bilan 5% uglerod bo’ladi. Bundan tashqari 6,67% dan ortiq uglerod bo’lganqotishmalarni xolat diagrammalari yaxshi tekshirilmagan. SHuning uchun bizg’e-S xolat diagrammasining temperaturasidang’e3S* gacha bo’lganqismining ko’ribchiqamiz va bunda temir bilang’e3S ni sistemasini komponentlari deb xisoblaymiz. Temir va uning xossalari. Temir xechqachon mutlaqo toza xolatda bo’lmaydi,unga xamma vaqt boshqa elementlar aralashgan bo’ladi. Xozirgi vaqtda ilmiy tek-shirish ishlari uchun tarkibida 0,01% va,undan xam kam temir hosilqilish usuli topilgan. Bunday temirni tekshirishga juda kamdan-kam xollardagina extiyoj tug’iladi.kupchilik xollarda texnika temiri (ariko temiri) deb ataladigan temir tekshiriladi,bunday temir esa xozir marten pechlarida ko’p miqdorda hosilqilinadi.texnika temirining tarkida 0,1-0,2% undan ortiq elementlar bo’ladi.bu elementlarning bahzilari, masalan uglerod va mis protsentning yuzdan bir ulushlariqadar (0,02% chamasi) bo’lsaqolganlarining miqdori protsentning mingdan va o’n mingdan bir ulushlarini tash-kil etadi. Temir yumshoq, plastik, kul rangroq tusda tovlanadigan oq metal bo’lib, 1539 o S da suyuqlanadi. g’attiq xolatda temir ikkita modifikattsiyasi (alotropik shakl o’zgarishi) bo’ladi, bular -temir (g’ea) va -temir (g’e ) dir. Temirning sovush egri chizig’i va -temir bilan - temir kristal panjarasi -rasmda tasvirlangan -temir temperaturalarning ikkioralig’ida: 911 o S dan past temperaturalarda va 1392 dan 1539 o S gacha temperaturalarda mavjud bo’la oladi. Buning sababi shiki, temirning erkin energiyasi (g’) miqdori temperaturagaqarab ma’lum darajada o’zgaradi:911 o S gradus-dan past temperaturalarda -temirning erkin energiyasi -temir-nikidan kam, 1392 o S dan yuqori temperaturalarda esa ortiq bo’ladi. 911 o S bilan 1392 o S temperaturalar oralig’ida temir atomlarining yoqlari markazlashgan kub tarzda joylashuvi sababli erkin energiyasi kamroq bo’ladi, shuning uchun temperaturaqizdirilganda 911 o S temperaturada -temir -temirga, 1392 o S temperaturada esa -temir -temirga aylanadi. 1392 o S va undan yuqori temperaturadagi -temir, bahzan, -temir deyiladi. Ammo temirning bu modifikattsiyasi yangi bir shakl o’zgarish emas. -temir 768 o S va undan past temperaturalardagi -temirdan faqat pristal panjara parametrlari jixatidangina farqqiladi. Bhazi metallarda, shu jumladan temirda xam, yaxshi magnitlanish xossasi bo’ladi. Temirning bu xossasi ferromagnitlik xossasi deyiladi. Ammo temirqizdirilgan sari ferromagnitlik xossasi seki-asta pasayib, ma’lum temperaturada butunlay yo’qoladi. Metalning ferromagnit-lik xossasi butunlay yo’qoladigan temperatura Kyuri nuqtasi deyiladi. 768 o S temperatura temir uchun Kyuri nuqtasidir. -rasmda temir magnitlanish xossasining temperaturagaqarab o’zgarishi tasvirlangan. Temirning farromagnitli xossasi Kyuri nuqtasiga yaqinlashgan sari sekin-asta pasayib boradi va bu nuqtada temerning xos-salari to’satdan o’zgarmaydi. Ferromagnitlik xossasining o’zgari-shida temperatura gisterezisi (o’ta sovish, o’taqizish) bo’lmaydi va metallning mexanik va bahzi fizikaviy xossalari o’xgarmay, balki ko’pgina elektor, magnit va issiqlik xossalari o’zgaradi. Metallning ferromagnitlik xossasi o’zgarganda metalqayta kristallan-maydi, yahni kristal panjara o’zgarmaydi, ammo kristal panjaraning parametrlari bir oz o’zgaradi. Binobarin, ferromagnitlik xossasining o’zgarishi allotropik shakl o’zgarishidan butunlay farq qiladi. 768 bilan 911 o S temperaturalar orasidagi -temir magnitlanmaydi, shuning uchun - temir deb ataladi. Temirning bahzi mexanik xossalarini ko’rsatuvchi quyidagi ma’lumotlarni keltirib o’tamiz Temir bahzi metallar bilan o’rin olishqattiq eritmalari hosilqilinadi, metalloidlar, masalan, azot, uglerod xamda vodorod bilan xam singishqattiq eritmalari hosilqila oladi. TSementtit va uning xossalari Simentit temirning uglerod bilan hosilqilingan ximiyaviy birikmasi, yahni temir karbidi bo’lib, uning tarkibida 6,67% glerod bo’ladi. TSimentit judaqattiq modda- uningqattiqligi Brinel bo’yicha 800 ga teng (NVq800), plastikligi esa, amalliy jixatdan olinganda, nol ga barobar ( q0%). TSimentitning suyuq-lanish temperaturasi 1600 o C chamasidir. Past temperaturada sementitda kuchsiz magnitlanish hosil bo’ladi, uning bu xossasi 270 o S temperaturada yo’qoladi. Simentit barqaror birikma emas-qizdirilganda parchalanab, undan grafik ajralib chiqadi: Simentitning krastal panjarasi juda murakkabdir. TSimentitkristalining bir necha oktaedrdan iboratdir. Temirning har bir tomoni atom bir vaqtning o’zida ikki oktaedr teshigli bo’lganligidan, har bir oktaedr 3ta atom temir va 1 ta atom uglerod taalluqlidir. Sementit o’rin olishqattiq eritmalarini hosilqiladi, yahni undagi uglerod atomlari o’rnini metolloidlar, masalan, chunonchi marganets, xrom, vol fram atomlarini olishi mo’mkin, tarkibidagi temir atomlarining o’rnining boshqa metalning atomlari olishidan hosil bo’lgan birikma legirlangan tsimentit deb ataladi va Me3S formula bilan belgilanadi (bu formula Me-tsimetti tarkibidagi temir atomlarini urnini olgan metall atomlari). Uglerod -temirda kam eriganligidan, ko’pchilik xollarda, po’lat strukturasi tarkibida uglerod miqdori ko’p bo’lgan fazalar- tsimentit yoki boshqa karbidlar kiradi. Savollar: 1. Umumiy ma’lumotlarni ayting ? 2. Temir va uning xossalarini ayting ? 3. Sementtit va uning xossalarini ayting ? 4. Temir uglerod qotishmalari deb nimaga aytilishini tushuntiring ? 5. D. K. CHernovning tadkikotlarini ayting ? Tayanch suz va iboralar 1. Temir uglerod qotishmalari. 2. Kritik nuktalar. 3. Struktura. 4. Austenit. 5. Temir va uning xosalari. 6. Kyuri nuktasi. 7. Semintit. 8. Ferromagnitlik xossasi. Download 1.04 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|