A. X. Rasijlov, K. G. Baxadirov materialshunoslik va konstruksion

4.5. Poiatlarga kimyoviy-termik ishlov berish
P oiatning  yuzasini  harorat  ta’sirida  turli  kimyoviy  elementlar 
bilan  to ‘yintirish  kimyoviy-termik  ishlov  berish  deyiladi.  Bu  jara- 
yonda  yuzadagi  miqdor o ‘zgarishlari  sifat  o'zgarishlariga  olib  keladi. 
Yuza  qatlamining  kimyoviy  tarkibi  o'zgarishi  poiatning  qattiqligi 
ortishiga,  ishqalanib  yeyilishga  va  zang  ta’sirida  yemirilishga 
qarshiligi  oshishiga  hamda  toliqishga  chidamliligi  ko‘payishiga  olib 
keladi.
Kimyoviy-termik  ishlash  poiatning  tarkibi,  strukturasi  va 
xossalarini  o ‘zgartirish maqsadida uning sirtqi  qatlamiga kimyoviy va
56

---

termik  ta’sir  etish  protsessidir.  Kimyoviy-termik  ishlash  natijasida 
po‘Iat  sirtining  qattiqligi,  yeyilishga  chidamliligi,  korroziyabar- 
doshligi,  kislotabardoshligi  kabi  xossalari  ortadi.  Po‘lat  detallarining 
uzoq  muddat  ishlashini  oshirish  uchun  mustahkamlash  eng  samarali 
usullardan  boiganligi  sababli  kimyoviy-termik  ishlash  mashinasoz- 
likda keng tarqalgan.
0 ‘lchamlari va shakli turlicha bo igan detallarga kimyoviy-termik 
ishlov  berib,  bir  xil  qalinlikda  ishlov  berilgan  qatlam  olish  mumkin. 
Kimyoviy-termik  ishlashda  sirtqi  qatlamning  kimyoviy  tarkibi 
o ‘zgarishi  tufayli  detal  sirti  bilan  o‘zagining  xossalarida  farq  boiadi. 
Ish 
unumining 
pastligi 
kimyoviy-termik 
ishlashning 
asosiy 
kamchiligidir.
Detallaming uzoq  vaqt ishlashini ta’minlash  uchun  sanoatda keng 
qoilaniladigan  va  eng  samarali  usullardan  biri  ularga  kimyoviy- 
termik  ishlov  berish,  ya’ni  metall  sirtida  bir  vaqtning  o‘zida  ham 
kimyoviy ham termik ta’sir qilishdir.
Kimyoviy-termik ishlov berish orqali quyidagilarga erishiladi:
a)  metall  va  qotishmalaming  sirtlari  puxtalanish  bilan  sirt  qattiq­
ligi,  yeyilishga  chidamlilik,  toliqishga  mustahkamlik,  issiqbardoshlik 
va boshqa shu kabi xossalaming oshishi;
b) metall va qotishmalaming normal va yuqori haroratlarda tashqi 
tajaw uzkor  muhitlar  ta ’siriga  qarshi  turg‘unligining  oshishi.  Bunda 
ishlov  berilgan  detallaming  korroziyaga  bardoshliligi,  gravitatsion 
korroziya,  kislotaga  turg‘unligi,  kuyishga  chidamliligi  va  shu  kabi 
xossalari oshadi.
Metall  va  qotishmalarga  kimyoviy-termik  ishlov  berish  ulami 
yuqori  haroratlarga  qizdirib  faollashgan  gazli,  suyuq  yoki  qattiq 
muhitlarda 
ushlab 
turish 
va 
buning 
natijasida 
metall 
va 
qotishmalaming  sirt  qatlamlari  kimyoviy  tarkibini,  strukturasi  va 
xossalarini  yaxshilashdir.  Termik  ishlov  berishdan  kimyoviy-termik 
ishlov  berishning  farqi  shundaki,  bu  ishlov  berish  turida  metall  va 
qotishmalaming faqat  strukturaviy o ‘zgarishlari ro‘y bermasdan,  balki 
sirt  qatlamlaming  kimyoviy  tarkibi  ham  o ‘zgaradi.  Ba’zi  bir 
kimyoviy-termik 
ishlov 
berish 
usullaridan  keyin 
metall 
va 
qotishmalaming o ‘zaklari vaqt qatlamlari xossalarini yaxshilash uchun 
termik  ishlov  berish  qoilaniladi.  Shuni  ta’kidlash  lozimki,  kimyoviy- 
termik  ishlov  berish  usullarini  tanlash  orqali  ulaming  xossalarini  eng 
ko‘p  oraliqlarda  o‘zgartirish  imkoniyatlari  mavjud.  Ba’zi  hollarda
57

---

termik  ishlov  berish  va  kimyoviy-termik  ishlov  berish  usullari 
birgalikda olib boriladi.
Ko‘p vaqtlar poiatlarga faqat kimyoviy-termik ishlov berish usuli 
qo‘llanilgan.  Bunda  sanoatda  asosan  sementatsiyalash,  nitrotsemen- 
tatsiyalash, 
sianlash  va  azotlash  jarayonlari  keng 
koiam da 
qo‘llanilgan.
Kam  hollarda  aluminiylash,  xromlash,  sulfatsiyalash  kabi  ishlov 
berishlar ham qo‘llanilgan.
Oxirgi 
yillarda 
kimyoviy-termik 
ishlov 
berish 
usullari 
poiatlardan  tashqari  titan,  molibden,  niobiy,  tantal,  sirkoniy,  kobalt, 
mis  va  bu  metallar  asosida  olingan  turli  xildagi  qotishmalar  ham 
ishlov berish uchun qoilanilmoqda.
Ishlab  chiqarishda  qoilaniladigan  kimyoviy-termik  ishlov  berish 
usullari  metall va  qotishmalaming  sirt  qatlamlarini  u yoki  bu  element 
bilan yoki elementlar kompleksi bilan boyitishga asoslangan.
Juda  kam  hollarda  ba’zi  bir  turdagi  qotishmalaming  tarkibidagi 
legirlovchi  elementlami  kamaytirishga  asoslangan  kimyoviy-termik 
ishlov berish usullari qoilaniladi. Bunda ham qotishmalar sirtida ba’zi 
bir elementlar  miqdori  kamaytirilsa,  ulaming  qattiqligi,  korroziyabar- 
doshliligi  va  boshqa  xossalari  oshadi.  Biz  quyida  faqat  metall  va 
qotishmalaming  sirtlarini  boshqa  elementlar  bilan 
boyitishga 
asoslangan kimyoviy-termik ishlov berish usullarini ko‘rib chiqamiz.
Sirtlami  elementlar  bilan  boyitishga  asoslangan  kimyoviy-termik 
ishlov  berish  ko‘p  hollarda  quyidagi  uchta  bir  vaqtda  ketuvchi 
elementlar jarayonlami o‘z ichigaoladi:
1) Tashqi 
muhitda  diffuziyalanuvchi 
atomning  faollashgan 
holatini hosil qilish.
2) Diffuziyalanuvchi  element  faol  atomning  metall  sirti  bilan 
tutashuvi,  atomlar  absorbsiyasi  va  bu  atomlar  bir  qismining  metall 
atomlari bilan kimyoviy bogianishida b o iib  yutilishi(absorbsiyasi).
3) Absorbsiyalangan atomlaming metall chuqurligi bo‘yicha 
harakati, ya’ni diffuziya hodisasi.
Kimyoviy-termik  ishlov  berishdan  keyin  metall  va  qotishmalar 
sirtida  hosil  boiadigan  diffuzion  qatlam  tarkibi,  tuzilishi  va  fizik- 
kimyoviy  xossalari  asosan  boyituvchi  muhitning  tarkibiga  hamda 
harorat va jarayon davomiyligi kabilarga bogiiq.
58

---

Boyituvchi  muhit  sirtida  qattiq,  suyuq  va  gazsimon  moddalar 
olinadi.  Qattiq  moddalaming  metall  sirti  bilan  o ‘zaro  ta’siri  ulaming 
o ‘zaro tutashuv joylarida sodir bo‘ladi.
Metall  sirtining  qolgan  uchastkalarida  esa  diffuziya  jarayoni 
muhit 
tarkibidagi 
boyituvchi 
elementning 
harorat 
ta’sirida 
bogianishidan  sodir  boiadi.  Qattiq  muhitlaming  faolligi  unchalik 
yuqori  boim aganligi  uchun  qattiq  komponentlar  bilan  to‘yinishini 
jadallashtirish  maqsadida  uning  tarkibiga  tezlashtirgich  moddalar 
(NH3CI,  NH4J,  NHtBr,  HC1,  Cl2,  B aC 03  )  qo‘shiladi.  Bular  ta’sirida 
faol  gazli  muhit  hosil  b o ia d i  va  qattiq  komponentlar  bilan  to ‘yinish 
gazli fazadan to'yinish turiga o‘tadi.
Suyuq  muhitlarda  ishlov  berishda  to‘yinish  gaz  yoki  atom 
holatidagi  elementlaming  singishi  natijasida  yuzaga  keladi.  Atom 
holatidagi element eritmaning o‘zida sodir boiadigan reaksiyalar yoki 
elektroliz natijasida ajralib chiqadi.
Kimyoviy-termik  ishlov  berish  uchun  eng  yaxshi  muhit  gazli 
muhit hisoblanadi.
Gazli  muhitda  to ‘yinish  to‘g‘ridan-to‘g‘ri  oddiy  holatlarda 
quyidagi ko‘rinishdagi  reaksiyalar ko‘rinishlarida sodir boiadi:
1) 
Almashuv ko‘rinishida  CrCl2+Fe=FeCl2+C2;
BaCl2+Fe=FeCl2+Ba.
2) 
Tiklanish ko‘rinishida  BaCl2+H2=2HCI+Ba;
B203+6Na=3Na20 +2B.
3) 
Termik parchalanish ko‘rinishida:
a) dissotsiatsiya: 
2
NH3=2H+6H=H2+3H2;
CH4=C+4H=C+2H2;
b) disproporsiyalanish: 
2C 0=C +C 02;
3A1C1=ALC13=ALC13+2A1;
2TiCl2=2TiCl3+Ti.
Kimyoviy-termik  ishlov  berish  vakuumda  yoki  yuqori  harorat- 
larda  vodorod  muhitida  element  bugiari  hosil  b o iish i  va  bug‘ning 
tarkibidagi  elementar  atomlaming  asosiy  metall  sirtiga  diffuziyasi 
orqali ham kuzatiladi.
M a’lum  haroratlarda,  bosimda  hamda  ishlov  berilayotganda  me­
tall  tarkibiga  b o g iiq   ravishda  gazli  fazadan  elementlaming  absorb- 
siyasi  boyituvchi  muhitda  almashinuv  reaksiyasida,  tiklanishda  yoki 
termik  parchalanishda  ishtirok  etuvchi  atomlar  konsentratsiyasiga 
to ‘g‘ri proporsionaldir.
59

---

Muhitning  absorbsion  qobiliyatiga jarayon  harorati  kuchli  ta’sir 
qiladi:  harorat  qancha  yuqori  b o isa,  metallni  qurshovchi  muhitdagi 
atomlar  harakatchanligi  oshadi  va  metall  sirtiga  gazli  muhitdan 
shunchalik ko‘p element atomlari absorbsiyalanadi.
Gazli  muhitning  absorbsiya  tezligiga  ta’siri  ham  muhitdagi  faol 
elementlar  konsentratsiyasi  ta’siri  kabi  b o iish i  lozim,  chunki  bosim 
oshishi  bilan  faol  gaz  tarkibidagi  birlik  hajmiga  to‘g‘ri  keluvchi 
molekulalar  soni  oshadi.  Lekin  bosimning  absorbsiyaga ta’siri  haqida 
to ‘xtalganda  bosim  o ‘zgarishi  bilan  gazli  muhitda  reaksiya  tavsifini 
hisobga  olish  zarur.  Chunki  boyituvchi  muhit  bosimi  oshishi  bilan 
gazli  muhitning  absorbsion  qobiliyati  u  yoki  bu  tomonga  o ‘zgarishi 
mumkin.
Ishlov  berilayotgan  metall  (qotishma),  ishlov  berish  maqsadi, 
sirtni  boyitish  uchun  qoilanilayotgan  element  tavsiflariga  bog‘liq 
ravishda  kimyoviy-termik  ishlov  berish  jarayonini  harorati  va 
davomiyligi juda keng oraliqlarda o‘zgaradi.
Po‘latdan  yasalgan  mashina  detallarining  yuza  qatlami  tarkibini 
o ‘zgartirish jarayoni uch bosqichdan iborat:
•birinchi 
bosqichda 
singdiriladigan 
(diffuziyalantiriladigan) 
element  atomlari  faollashtiriladi.  Bunda  asosan  harorat  hal  qiluvchi 
omil  hisoblanadi.  Faollikni  oshiruvchi  elementlar  qoilanilishi  ham 
mumkin;
•ikkinchi  bosqichda  singadigan  (diffuziyalanadigan)  element 
atomlari  yuzaga  molekular  yaqinlashtiriladi.  Bunday  hoi  modifikat- 
siyaiovchi elementning yuzaga adsorblanishi  deyiladi;
•uchinchi  bosqichda  atomlar  yuzaga  singadi.  Keyin  faol  atomlar 
metallning ichki qatlamlariga singiy boshlaydi.