Qotishmalar va ularning xolat diagrammasi

QOTISHMALAR VA ULARNING XOLAT DIAGRAMMASI
Reja

1. 
   Umumiy ma'lumotlar
   
2. 
   Temir uglerod kotishmasi
   
3. 
   Xolat diagrammasituzilishi
   

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.
Uglerodning temirdagi eritmalari ayniksa dikkatga sazovor. Uglerodning temirda erituvchanligi temirning kanday kristall shaklida ekanligiga boglik. Uglerod atomining diametri 1,54 A( ga teng. (-temirning xajmi markazlashgan, ya'ni atomlar (ionlar) dan biri kub xajminig markazida turadigan panjarasining xar kirrasi urtasida bittadan, xammasi bulib 12 ta bush joy bor. Bunday bush joyning -kristall panjara govagining 0,62 A( ga teng. Bunday joyga uglerod atomi sigmaydi, albatta.
(-temirning yoklari markazlashgan kristall panjarasining urtasida diametri 1,02 A( ga teng govak bor. Ana shu govakka uglerod atomi sigishi mumkin, bunda uglerod atomi kristall panjaraning ulchamlarini bir kadar oshiradi, uzi esa eriyotganda valent elektronlarini berish xisobiga sal kichrayadi.
Bu muloxazalar uglerodning (-temirda erimasligini, (-temirda esa erishini kursatadi. Ammo olimlarning utkazgan tadkikotlari uglerodning (-temirda xam juda oz mikdorda (0,02( mikdorda) erishini kursatdi.
Uglerod va boshka elementlarning (-temirdagi eritmasi ferrit deb ataladi.
FERRIT (. Ferrit F, yoki FE((S) bilan belgilanadi. 727S temperaturada uglerodning (-temirda erishi mumkin bulgan eng kup mikdori 0,02 ga teng. Temperatura 727S dan ko`tarilganda (-temirda eriydigan uglerod mikdori kamayib boradi va 911( S da nolga teng bulad; temperatura pasayganda xam uglerodning (-temirda eriydigan mikdori kamayib boradi va uy temperaturasida taxminan (((((((((((((((_Q0,008%(0,01%) ga teng bulib koladi.
Ferrit yumshoq, plastik fazadir; uning kristall panjarasi xajmi markazlashgan kup. Ferritning mexanik xossalari quyidagicha : HB80; <sub>b</sub>250 Mnm2; ((50%; ( 80%
Mikraskop ostidabir ferrit jinsli poliedrikdonalar tarzida kurinadi.
Austenit ((. Austenit A, ( yoki Fe((C) bilan belgilanadi. Austenit Fe-Fe<sub>3C</sub> xolat diagrammasida NJESGN soxani ishg`ol etadi . Uning kristall panjarasi yoklari markazlashgan kubdir. Kristall panjarasining parametrlari austenit tarkibidagi uglerod miqdoriga qarab uzgaradi va 3,63 dan 3,68A gacha buladi.1147S temperaturada (-temirda eriydigan uglerodning eng kup miqdori 2,14% dir. Temperaturaning pasayishi bilan uglerodning eruvchanligi kamayib, 727S temperaturada 0,8% ni tashkil etadi. Austenit yumshoq va plastikdir: HB220; ((40-50%.
Tarkibida 1,0% uglerod bulgan pulatdagi austenitning mikraskop tuzilishi –rasm, a da tasvirlangan.
Fe-Fe3C sistemasi xolat diagrammasidagi nuqtalarda temperaturalarning va kotishma tarkibidagi uglerod miqdorining qanday bulishini diagrammaning uzidan yaqqol kurish mumkin.