Muvozanat holatida turgan har qanday tizimning fazalari soni (F), komponentlari soni (K) va erkinlik darajalari soni (S) orasidagi bog’lanishni ko’rsatuvchi matematik ifoda
Muvozanat holatida turgan har qanday tizimning fazalari soni (F), komponentlari soni (K) va erkinlik darajalari soni (S) orasidagi bog’lanishni ko’rsatuvchi matematik ifoda
C = K – F + 1
fazalar qoidasi yoki Gibbs qonuni deb ataladi.
Likvidus chizig’i (ACD) dan yuqori haroratlarda (1.1-rasm) barcha qotishmalar suyuq holatda bo’lganligi uchun tizimning erkinlik darajalari soni ikkiga teng:
C = K – F + 1 = 2 – 1 + 1 = 2
ya’ni, qotishmaning bir fazaliligini o’zgartirmasdan ma‘lum haroratlar oralig’ida uni qizdirish va sovitish, hamda uning komponentlari miqdorini o’zgartirish mumkin. AS va AYES, shuningdek CD va SF chiziqlari orasidagi sohalarda esa tizim ikki fazalidir (suyuq qotishma va qattiq qotishma). Uning erkinlik darajalari soni birga teng (C=2–2+1=1), ya‘ni tizimning ikki fazaligini o’zgartirmasdan saqlab qolish uchun uning faqat bitta parametri (harorati yoki kontsentratsiyasi) o’zgarishi mumkin.
NJE va GSE chiziqlari oralig’idagi sohada tizim bir fazali bo’lib, uning erkinlik darajalari soni ikkiga teng.
Temir-sementit holat diagrammasining qolgan barcha sohalarida qotishma ikki fazali bo’lib, erkinlik darajalari soni birga teng. ESF va PSK chiziqlariga mos keluvchi haroratlarda (11470C va 7270C) qotishma uch fazali bo’lib, uning erkinlik darajalari soni nolga teng (2-jadval).
2-jadval.
Temir- sementit holat diagrammasining asosiy chiziqlarida sodir bo’ladigan fazaviy o’zgarishlar
Chiziq-ning belgila-nishi
Qotishmalar sovitilganda diagrammaning chiziqlarida ro’y beradigan o’zgarishlar
Fazalar nomi
Faza-lar soni
Tizimning erkinlik darajalari soni
AC
Suyuq qotishmadan austenit ajralib chiqishining boshlanishi
Austenit+suyuq qotishma
2
1
AE
Suyuq qotishmadan austenit ajralib chiqishining tugashi
Austenit+suyuq qotishma
2
1
EC
Suyuq qotishmadan austenit ajralib chiqishining tugashi, ledeburit hosil bo’lishi
Austenit+sementit+ +ledeburit
3
0
CD
Suyuq qotishmadan birlamchi sementit ajrala boshlashi
Suyuq qotishma + sementit
2
1
CF
Suyuq qotishmadan birlamchi sementit ajralib chiqishining tugashi, ledeburitning hosil bo’lishi
Suyuq qotishma + sementit+ledeburit
3
0
ECF
Suyuq qotishmadan ledeburit hosil bo’lishi
Suyuq qotishma+ austenit +sementit
3
0
GS
Austenitdan ferrit ajralib chiqishining boshlanishi
Austenit+ ferrit
2
1
GP
Austenitdan ferrit ajralib chiqishining tugashi
Austenit+ ferrit
2
1
PS
Austenitdan ferrit ajralib chiqishi tugab, perlit ajrala boshlashi
Austenit + ferrit + sementit
3
0
PSK
Austenitdan perlit hosil bo’lishi
Austenit + ferrit+ sementit
3
0
SE
Ikkilamchi sementit ajralib chiqishining boshlanishi
Austenit + sementit
2
1
SK
Ikkilamchi sementit ajralib chiqishining tugashi, austenitdan perlit hosil bo’lishi
Austenit + sementit ferrit
3
0
PQ
Ferritdan uchlamchi sementit ajrala boshlashi
Ferrit + sementit
2
1
3-jadval.
Temir- sementit qotishmalarining holat diagrammasidagi nuqtalarda sodir bo’ladigan fazaviy o’zgarishlar
Nuqta-larning belgila-nishi
Qotishmalar qizdirilganda va sovitilganda nuqtalarda sodir bo’ladigan fazaviy o’zgarishlar
Uglerod miqdori, %
Nuqtaga mos keluvchi harorat, 0C
Fazaning nomi
Faza-lar soni
Erkin-lik daraja-lari soni
Eslatma
A
Toza temirning suyuqlanish va qotish harorati
0
1539
Suyuq qotishma+ +temir kristallari
2
1
Bir kompo-nentli tizimlarga Gibbs qoidasini qo’llab bo’lmaydi.
D
Sementitning suyuqlanish va qotish harorati
6,67
1260
Suyuq qotishma+ +sementit (birlamchi)
2
1
C
Ledeburitning suyuqlanishi va hosil bo’lishi
4,30
1147
Suyuq qotishma+ +austenit + sementit
3
0
E
Uglerodning austenitda maksimal erishi
2,14
1147
Suyuq qotishma+ +austenit+semen-tit
3
0
S
Uglerodning austenitda minimal erishi
0,80
727
Austenit + ferrit+ sementit
3
0
G
-temirning α – temirga yoki -temirning -temirga aylanishi
0
911
α–temir +
-temir
2
1
P
Uglerodning α-temirda maksimal erishi
0,025
727
Austenit+ferrit+ +sementit
3
0
Q
Uglerodning α-temirda minimal erishi
0,006
0
Ferrit+ +sementit
2
1
F
Fazaviy o’zgarishlar bo’lmaydi
6,67
727
Sementit (birlamchi)
1
-
K
Fazaviy o’zgarishlar bo’lmaydi
6,67
1147
Sementit (birlamchi)
1
-
Uy haroratida uning kristall panjarasi hajmi markazlashgan kub (HMK) shaklida bo‘ladi. Bunda temir α-Fe deb ataladi. Harorat 9110C ko‘tarilganda temirning kristall panjarasi yoqlari markazlashgan kub shakliga o‘tadi. Bunda temir γ-Fe deb ataladi. 1392 0C da temirning fazaviy panjarasi yana hajmi markazlashgan kub shakliga aylanadi. Bunday temirni δ-Fe yoki α-Fe ning yuqori haroratli shakli deb ataladi.
Qotishmaning qattiq holatida temir uglerod bilan birikib, bir nechta fazalar hosil qiladi:
-ferrit (F) - uglerodning α temirdagi singish qattiq eritmasi. Ferrit tarkibida 727 0C da - 0,025%, 20 0C da 0,006% С bo‘ladi.
- austenit (A) - uglerodning γ temirdagi singish qattiq eritmasi. Austenit tarkibida 1147 0C da - 2,14%, 727 0C da esa 0,006% С bo‘ladi.
-sementit (S) - temir bilan uglerodning kimyoviy birikmasi (Fe3-C). Sementit tarkibida 6,67% С bo‘ladi.