|
Laboratoriya ishi №5
Mavzu: Temir uglerod holat diagrammasini ishlash
Ishdan maqsad:
Temir uglerod holat diagrammasini o’rganish
Nazariy ma’lumotlar
Fazalar qoidasi.
Xolat diagrammasi sistema xolatining barqarorligini ko’rsatadi, yahni berilgan sharoitda sistema
minimum erkin energiyaga ega bo’lgan xolatda bo’ladi. SHuning uchun ham buni muvozanat
diagrammasi deyilib, u berilgan sharoitda qanday muvozanat fazasi mavjudligini ko’rsatadi.
Muvozanat xolatida har qanday sistemaning fazalar soni, kom’onentlar soni va erkinlik darajalari
soni orasidagi bog’lanishni ko’rsatuvchi matematik ifoda fazalar qoidasi, yoki GIBBS qonuni deyiladi.
Faza deb, sistemaning boshqa qismlaridan ajratish sirtlari bilan chegaralangan bir jinsli qismiga
aytilib, bu sirtdan o’tishda moddaning kimyoviy tarkibi va strukturasi sakrab o’zgaradi. Demak, bir
jinsli suyuqlik bir fazali bo’ladi, ikki kristallning mexanikaviy aralashmasi esa ikki fazali bo’ladi,
chunki har qaysi kristall bir-biridan tarkibi hamda strukturasi bilan farq qiladi va ajratish sirti bilan
chegaralanadi.
Kom’onent deb, sistemaning tashkil etuvchi moddaga aytiladi. Demak, sof metall bir
kom’onentli sistema bo’ladi va h.k. Tem’eraturaning tekshirish olib borilayotgan intervalida
dissotsiyalanmaydigan xoldagina kimyoviy birikmalarni kom’onentlar desa bo’ladi.
Sistema fazalarning soniga xalal yetkazmay o’zgartilishi mumkin bo’lgan tashqi va ichki
faktorlar soni (tem’eratura, bosim va konsentratsiya) sistemaning erkinlik darajalari soni yoki
variantligi deyiladi.
Agar erkinlik darajalari soni nolga teng (sistema variantsiz) bo’lsa, sistemaning ichki va tashqi
faktorlari (tem’eratura, bosim va konsentratsiya) o’zgartirilganda, sistemaning fazalar soni ham
o’zgaradi.
Agar erkinlik darajalar soni birga teng (ko’’ variantli) bo’lsa, yuqoridagi faktorlardan biri
mahlum chegarada o’zgartirilganda sistema fazalarining soni o’zgarmaydi.
Fazalar qoidasini matematik ifodasini doimiy bosimdagi metall qotishmalariga tatbiq qilinsa,
quyidagicha bo’ladi:
1
f
K
C
C – erkinlik darajalari soni, K – kom’onentlar soni,
f
fazalar soni.
Misol tariqasida sof metallni kristallanish xoli uchun (K=1) bir kom’onentli sistemani erkinlik
darajalarini qanday o’zgarishini ko’rib chiqaylik. 1-rasmda sof metallning kristallanish protsessi
tasvirlangan. t
1
tem’eraturada metall suyuq xolatda bo’ladi yahni (
1
f
) bitta faza bo’ladi.
1
1
1
1
1
'
f
K
C
1
C
Demak, fazalar soni o’zgarmaganda parametrlardan biri o’zgarishi
mumkin, yahni tem’eraturaning o’zgarishi fazalar sonini o’zgartirmaydi.
Kristallanish tem’eraturasida fazalar sonini (
2
f
) qo’llash mahlum, qathiy (t
2
) tem’eraturada
ikki faza (suyuq va qattiq) muvozanatda bo’lishini ko’rsatadi. Demak, fazalardan biri yo’qolguncha,
yahni sistema monovariantli bo’lguncha tem’eratura o’zgarishi mumkin.
Temir
Temirning erish tem’eraturasi 1539
O
K
5
O
C. Temirning qattiq xolatida ikki allotro’ik
modifikatsiyada bo’lishi mumkin:
– temir (Fe
) kristall panjarasi yoqlari markazlashgan kub,
–
temir (Fe
) kristallik panjarasi hajmi markazlashgan kub.
16
911
O
C tem’eraturada
– temir
– temirga o’tadi, 1401
o
Cda esa
– temir
– temirga o’tib,
past tem’eraturadagi
– temirdan farq qiladi va
– temir deyiladi. Bunday o’tishlar tem’eraturaga
bog’li ravishda
va
temirlarning erkin energiyalarini o’zgarishi bilan izoxlanadi. 12-rasmda
va
temir modifikatsiyasining erkin energiyasini tem’eraturaga bog’li ravishda o’zgarishi tasvirlangan.
1-rasmdan ko’rinadiki, tem’eraturaning 911
o
C - 1401
o
C intervalida Fe
ning erkin energiyasi Fe
nikidan kam. SHuning uchun tem’eraturaning shu itervalida Fe
mavjud bo’ladi.
Sementit
Sementit – Fe
3
C (termir karbidi) – temirning uglerod bilan hosil qilgan kimyoviy birikmasidir.
Sementitning erish tem’eraturasi taxminan 1600
o
C. Sementit juda qattiq bo’lib, qattiqligi taxminan
800HB, plastikligi esa amaliy jihatdan nolga teng. Sementit barqaror birikma bo’lmay, mahlum
sharoitlarda parchalanib, grafit ko’rinishida erkin uglerod bilan temirga ajraladi:
C
Fe
C
Fe
3
3
Temir – uglerodli qotishmalarning tarkibiy strukturasini aniqlash va belgilash
Austenit (A) 1130
o
C tem’eraturada 2,14% maksimal uglerod qorishgan
- temirning qattiq
eritmasidir. Austenint yonlari markazlashgan kub kristallik panjara (K 12).
Ferrit (F) - 723
o
C tem’eraturada 0,025%li va uy tem’eraturasida 0,01% C maksimal uglerod
qorishgan
- temirning qattiq eritmasidir. Ferittning kristallik panjarasi xajmi markazlashgan kub (K
8).
perlit (p) – ferrit va sementit evtektoid mexanikaviy aralashmasi. perlitda 0.8 % uglerod bo’ladi.
723
o
C tem’eraturada austenitdan evtektoid reaksiya (A
e
F
r
+I) natijasida hosil bo’ladi.
Ledeburit (L) – austenit va sementitlarning evtektoid mexanikaviy aralashmasidir. Ledeburitda
4.3% uglerod bo’lib, 1180
o
K tem’eraturada
As
A
E
+S evtektik reaksiya natijasida hosil bo’ladi. Birlamchi Sementit (S
I
) kristallanishida
Ac (likvidus) chiziqdan pastki (1-rasm) suyuq fazadan ajralib chiqadi.
17
Temir uglerod holat diagrammasi
18
Do'stlaringiz bilan baham: | 
