1-ma’ruza 1-mavzu: materialshunoslik va konstruksion materiallar texnologiyasi fanining predmeti va vazifasi

a
, S
ch
, W, V, Ta,  Ne (neon).  
2.
 
Yoqklari markazlashgan elementar kub panjara.  
     Bu  xil  fazoviy  kristall  panjaraga  Fe
γ
,  Ae,  Si,  Rv,  Ai,  Ad,  Ai  -  oltin,  Ad-
kumushh.  
3.
 
Olti  qirrali  (geksog‘onal)  elementlar.    Bu  xil  kristall  panjaraga 
Zp, (Sd - kadimiy), Md, Ni , SO, Ti  kiradi.  
     Elementar  fazoviy  panjaradagi  atomga    eng    yaqin    masofada  joylashgan 
qo‘shni, atomlar soniga koordinatsion son (K) deyiladi.  
M-n:  hajmi  markazlashgan  elementar  kub  panjarada  K-8    yoqlari 
markazlashgan  elementar  kub  panjarada  K-12  ga  teng  bo‘ladi  (K)  ning 
qiymati qancha katta bo‘lsa atomlarning  joylanish  zichligi ham shuncha katta 
bo‘ladi.  
     Kristall  panjaralarning  turli    kristallografik    tekisliklarda  atomlar  zichligi 
turlicha bo‘lganligi uchun, xossalari ham har xil bo‘ladi.  
Metallarning bunday xususiyatiga anizatoropiya deyiladi.  
Anizatropiya  -  grekcha  so‘zdan  olingan  bo‘lib,  teng  emas  har  xil  xossali 
degan ma‘noni bildiradi.  
     Real metallarning kristallanishi jarayonida metallarda turli qo‘shimchaa  
jismlar  borligi tufayli metall atomlarining ba‘zi uchastkalarida ularning 
batartib joylashishi buziladi.  
     Buning asosi sabablaridan biri shuki, ayrim atomlar energiyasi panjaraning 
o‘rtacha    energiya  qiymatidan  katta  bo‘lib,  intensivroq    harakatlanib,    bir  

---

 
  28
 
joydan    ikkinchi  joyga,  masalan,  panjara  uchlaridan  oraliqqa  yoki    qo‘shni  
atomlar  o‘rniga  o‘tadi.    Bu  esa  fazoviy  panjaradagi  atomlarning  batartib 
joylashunivining buzilishiga olib keladi. Natijada uning xossalari o‘zgaradi.  
     Fazoviy kristall panjaradagi buzilishhlar quyidagi xillarga ajratiladi.  
1.
 
Nuqta  li  buzilish:    Kristall  panjaradagi    bo‘sh    joylarga  qo‘shni 
element atomlari joylashishi tufayli hosil bo‘ladi.      
2.
 
Chiziqli  buzilish:  Bunday  buzilish  metallarga  -  termomexanik 
ishlov berishda yuzaga keladi. Bunga dislokatsiya deyiladi.  
     Diskolatsiya - ingliz so‘zidan olingan bo‘lib - don zarrachalari bloklarining 
o‘zaro siljishi oqibatida paydo bo‘ladi.  
3.
 
Sirtqi  buzilish.    Bu  buzilish  metall  sirtida  sodir  bo‘ladi.  2-rasm  
fazaviy    kristall  panjara  buzilishi  darajasi  (ρ)  ga  ko‘ra  mustahkamlikning 
o‘zgarishi.  
     Gv – cho‘zilishhdagi mustahkamligi   
1
 
- nazariy mustahkamligi  
2
 
- juda ingichka tolaning mustahkamligi  
3
 
- yumshatilganda mustahkamlik  
4
 
- termik, termomexanik ishlovidan keyingi mustahkamlik     ρ - kristal 
panjaraning dislokatsiya zichligi gqsm
3
.  
  
2 .1- rasm  
2.
 
Metallarning kristall tuzilishi.  
     Metall  atomlarining  bertartib  harakatda  bo‘lgan  suyuq  holatdan,  atomlari  
batartib    joylashgan  qattiq  holatga  o‘tish  jarayoni  birlamchi  kristallanish 
deyiladi.  

---

 
  29
 
  
2.2 - rasm  
  
     Ushbu  rasmda    suyuq    va  qattiq  holatdagi  metallarning  erkin  energiyasi 
qiymatining temperaturaga qarab  o‘zgarishi  ko‘rsatilgan.  
     F -  erkin energiya qiymati  
     Tn  -  nazariy  kristallanish  temperaturasidan  yuqori  temperatura  bo‘lganda 
suyuq  holatdagi  metallning  erkin  energiya    qiymati  (Fs)  qattiq  holatdagi 
metallning erkin energiya qiymatidan (Fk) kichik (Fs < Fk) bo‘lgani uchun u 
suyuq  holatda aksincha Tn.K dan  past temperaturada qattiq metallning erkin 
energiyasi  suyuq  metallning  erkin  energiyasi  qiymatidan  kichik  (Febo‘lgani  uchun  qattiq  holatda  bo‘ladi.  Suyuq  hamda  qattiq  fazalarning  erkin 
energiya  qiymatlari  o‘zaro  teng  (FcqFk)  bo‘lsa,  suyuq  va  qattiq  fazalardan 
iborat bo‘ladi.   
Sistemaning erkin energiyasini quyidagicha ifodalash mumkin:   
Fqν-TS 
 
 
ν  -sistemaning  ichki 
energiyasi,  
T- absolyut temperatura,  
S- entropiya  
Entropiya,  sistemada  fazoviy  zarrachalarning  joylashishini  xarakterlaydi. 
Temperatura ortgan sari entropiya ham ortadi.  
      Bizga  ma‘lumki, metall qolipga  quyilganda  uning  o‘ta sovish natijasida,  
ya‘ni  kristallanishning  boshlang‘ich  davrida  tug‘ma  va  sun‘iy    kristallanish 
markazlari    atrofida  hosil  bo‘layotgan  birlamchi  kristallarga  tik  yo‘nalgan 
ikkilamchi,  ularga tik bo‘lgan uchlamchi  kristallar hosil bo‘ladi.  Ular o‘zaro 
to‘qnashguncha  o‘sib  borib,    biri  ikkinchisidan  o‘sishi  yo‘nalishi  va 
o‘lchamlari bilan farq qiladi.  Bunday kristallarning tuzilishi daraxtni eslatadi. 
Bu kristall dentrit deb ataladi.  

---

 
  30
 
     Dentrit  so‘zi    yunoncha   so‘zdan  olingan  bo‘lib,    shoxli  daraxt  shaklidagi 
kristalni bildiradi.   
     Metallarning  kristallanish    jarayoni    to‘lik  tugaganda  turli  muntazam 
shaklli, o‘lchamli va turli tomonga yo‘nalgan donlar hosil bo‘ladi.  
     D.K.Chernov metallarning kristallanish  jarayonini  o‘rganib, bu jarayon  
ikki  bosqkichda borishini kuzatadi.  Birinchi bosqichda kristallanish 
markazlari hosil bo‘ladi,  ikkinchi bosqichda esa bu markazlardan 
kristallarning chizqli o‘sishi sodir bo‘ladi.   
     Ma‘lumki  metall  suyuqligida  uning  atomlari  bertartib  harakatda  bo‘ladi.  
Metall    temperaturasi  pasaygan  sari  atomlarning  tartibsiz  harakati  susayib, 
ma‘lum  temperaturadan    boshlab    suyuq  metallarning  ayrim  qismlarida 
kelgusida  kristallanish  markazlari  hosil  qiluvchi  atomlar  gruppasi  vujudga 
keladi.  
     Bu  markazlarning    ba‘zilari    tartibsiz    harakatdagi  boshqa  atomlar  bilan 
bombardimon qilinsa,  ba‘zilari bombardimon  qilinmay qoladi.  Bu  "tug‘ma" 
turgun  markazlar  kristallanish  markazlari  bo‘lib,  ular  atrofida  metall 
kristallana boradi.  
     Turg‘un kristallanish  markazlari soni metallning o‘ta sovitilish darajasi (t) 
ga bog‘liq (tqTnk-Th). O‘ta  sovitilish darajasi ortgan sari turg‘un markazlar 
soni ham ortadi.  
     Kristallarning  markazlari  soni  va  kristallarning    chiziqli  o‘sish  tezligi  
metallning  o‘ta  sovish darajasi (t)  ga  to‘g‘ri keluvchi  maksimum  MS va  KT 
qiymatlarga ega bo‘ladi.  
     Agar hosil  bo‘layotgan kristallarning hajmi birlikdagi sonini A harfi bilan 
belgilashak, unda uning qiymatini quyidagicha ifodalash mumkin.  
                  MS  
           A 
q 
-----                   
KT  
     bu yerda  MS - kristallanishdagi turg‘un markazlarning birlik hajmida vaqt 
birligida  hosil  bo‘lish  soni,    mmqs,  KT-  kristalarning  vaqt  birligida  chiziqli 
o‘sish tezligi,  mm
3
qs  A  ning  qiymati  qancha  ortsa,  donalar    shuncha mayda 
bo‘ladi.  
     Metallning xossalarini yaxshilash maqsadida suyuq metallga kristallana 
 
boshhlashida  
ozgina  
magniy  
yoki   tseriy  kukunlari 
(modifiratorlar) qo‘shib,  mayda donli, yuqori sifatli qotishmalar olish 
mumkin.  
     3.  Ishlab    chiqarishda  va  sanoatda  ko‘p  foydalanadigan  metallar  Fe,    So, 
S
p
, Ti va boshqalar qattiqligida bosim o‘zgarmasdan temperatura o‘zgarganda  
kichik  erkin  energiyali  barqaror  holatga  intilish  sababli  ular  bir  kristall  
panjarali  holatdan  boshqa tuzilishdagi kristall panjarali holatga o‘tadi.  
     Metallarning  muayyan  temperaturada  bir    kristall    panjarali  holatdan 
ikkinchi    barqaror    kristall    panjarali    holatga    o‘tish  xususiyati  allotropiya 
deyiladi.  

---

 
  31
 
     Kristall  panjaraning    bir    turdan    ikkinchi  bir  turga  o‘tish  jarayoni 
metallardagi polimorf  o‘zgarish deb ataladi.  
     Metallardagi   polimorf  
  
o‘zgarish   izotermik   (temperatura 
o‘zgarmas sodir bo‘ladigan) jarayon bo‘lib,  u issiqlik chiqarish  yoki o‘tish 
xususiyatiga  ega.  Polimorf  o‘zgarishda qayta kristallanish sodir bo‘ladi.  
     Birgina   elementning  
bir  
necha  
turdagi  
kristall 
 
panjara ko‘rinishhlari polimorf qatorni tashkil qiladi.  
     Bu qator α, β, γ, δ va h.k. bilan belgilanadi. Ko‘pgina metallar (Fe, S