Amaliy mashg'ulot №3 mavzu: ikki komponentli qotishmalarning holat diagrammasini o‘rganish ishnining maqsadi

Sementit (S) - temirning uglerod bilan kimyoviy birikmasi (temir karbidi Fe₃C). Sementitda 6,67% uglerod bor. Uning suyuqlanish temperaturasi 1600⁰C atrofida. Juda qattiq НВ=800 va mo‘rt, amalda umuman plastik emas. Sementit murakkab kristall panjaraga ega.
Sementit barqaror bo‘lmay, ma’lum sharoitlarda Fe₃C ˃ 3Fe + C reaksiya bo‘yicha grafit ko‘rinishda erkin uglerod ajralib parchalanadi. Ikkilamchi sementit deb qotishmadan ajralib chiqadigan birlamchi sementitdan farqli ravishda, qattiq eritmadan ajralib chiqadigan sementitga aytiladi (3-rasm).

3-rasm. Sementit (Fe₃C) strukturasi sxemasi.


Grafit (G). Bu erkin uglerod bo‘lib, u yumshoq (НВ=3). Grafit aralashmalarining shakli o‘zgarish bilan qotishmaning mexaniq va texnologik xossalari ham o‘zgaradi. Temir-uglerodli po‘latlarda erkin holatda ajralib chiqadi. Geksogonal kristall panjaraga ega, tok o‘tkazadi, yumshoq, mustahkamligi past (4-rasm).

4-rasm. Grafit strukturasi sxemasi.

Ledeburit (L) - tarkibida 4,3% uglerod bo‘lgan austenit va sementitning mexaniq aralashmasi (evtektika). Ledeburit suyuq qotishmaning 1147⁰C temperaturada qotishidan hosil bo‘ladi. Uning qattiqligi НВ 600-700 ga teng, juda mo‘rt. 727⁰C temperaturada austenit perlitga aylanganligidan, bu o‘zgarish ledeberit tarkibiga kiruvchi austenitni ham qamrab oladi. Buning natijasida 727⁰C temperaturada ledeburit austenitning sementit bilan aralashmasi emas, balki perlitning sementit bilan aralashmasidan iborat bo‘ladi.
Diagramma toza temirdan sementitgacha (6,67% С) bo‘lgan miqdorli qotishmalarning faza tarkibi va strukturasini ko‘rsatadi. Tarkibida 0,02 dan 2,14% gacha uglerod bo‘lgan qotishmalar po‘lat deb, 2,14 dan 6,67% gacha uglerod bo‘lgan qotishmalarga cho‘yanlar deb ataladi.
Masalan, tarkibida 4,3% uglerodi bo‘lgan qotishma kristallanganda, S nuqtasida ledeburit deb ataladigan austenit bilan sementitning (t ≥ 727⁰C) yoki perlit bilan sementitning (t ≤ 727⁰C) mexaniq aralashmasini tashkil etadi. Tarkibida 0,83% uglerod bo‘lgan qotishma sovitilganda S nuqtasida perlit deb ataladigan ferlit bilan sementitning mexaniq aralashmasidan tashkil topadi. Bunday struktura perlit deb ataladi.
Kristallanganda mexaniq aralashma hosil qiladigan va o‘zgarmas haroratda qotadigan qotishmaga evtektikali qotishma deyiladi. Masalan, ledeburit.
Bunday hodisa qotishma qattiq holatga o‘tgandan so‘ng sodir bo‘lsa, polimorfizm o‘zgarishi bilan bog‘liq, unga evtektoidli o‘zgarish deyiladi. Masalan, perlit.
Fe - Fe₃C holat diagrammasi o‘rganilganda fazalar o‘zgarish kritik haroratlarini bilish katta ahamiyatga ega. Fe - Fe₃C diagrammasida kritik haroratlarni "Ac" harfi bilan belgilash qabul qilingan. Masalan:
1. Ac₀ (210⁰C) - sementit (Fe₃C) ning magnitli o‘zgarish harorati.
2. Ac₁ (727⁰C) - evtektoidli (perlit) o‘zgarish harorati.
3. Ac₂ (768⁰C) - ferritning magnitli o‘zgarish harorati.
4. Ac₃ (GS chizig‘i) - qotishma soviganda ferrit fazasi paydo bo‘lishini, qiziganda yo‘qolishini ko‘rsatuvchi chiziq.
5. Acm (CE chizig‘i) - sementit fazani paydo bo‘lishi yoki yo‘qolishini ko‘rsatuvchi chiziq.
6. 1147 ⁰C - evtektikali (ledeburit) o‘zgarish harorati.
7. ACD chizig‘i - likvidus chizig‘i. Bu chiziqdan yuqorida qotishmalar suyuq holatda bo‘ladi.
8. AECF chizig‘i - solidus chizig‘i. Bu chiziqdan pastda qotishmalar qattiq holatda bo‘ladi.