Cho’yan turlari va ularning xususiyatlari

Gidropresslangan mahsulot strukturasining metallografik tahlili.
Bosim ostida ishlov berish texnologiyasining samaradorligi olingan yarim mahsulot va mahsulotlarning sifati bilan aniqlanadi [5]. Sifat ko‘rsatkichi materiallarning makroskopik xarakteristikasi bilan belgilanadi. Gidroprisslash jarayonida termomexanik rejimning o‘zgarishi material xossasining mikrodarajada juda katta o‘zgarishiga olib keladi. Buni bilish uchun metallning cho‘zilishidagi mexanik xossalari, qattiqligining HV o‘zgarishi va egilishdagi haroratning T mo‘rt xolatga o‘tish jarayonidagi o‘zgarishlar o‘rganib chiqildi. Tuzilishning tadqiq qilish optik va elektron mikroskopda transmission, fraktografik va rentgenstruktura usullari bilan amalga oshirildi[5].
Boshqaruvchi parametrlarning material xossasiga ta’sirini M₄VP molibden qotishmasidan tasvirlab ko‘ramiz. Zagotovkani quritishni ikki xil haroratli rejimda o‘tkazib yuqori haroratli gidropresslashda (θ_q=800...900⁰S va 1100⁰S ... 1200⁰S, tortish qiymati 6,25; 7,4; 9 va 11,2) ishlov berilganda zagotovka (prutok) tashqi yuza holati to‘liq talabga javob berdi (R_z 20…40), ya’ni tirqishlar, darzlar, qatlamlanish holatlari uchramadi. Odatdagi buramali (vixrevaya) struktura zagotovka (prutok) ning ikki intervalida θ_q saqlanib qoldi, ammo zagotovka θ_q dan yuqori haroratda deformatsiyalanadigan paytda donalarninng rekristallanish jarayoni ko‘rsatildi. Ma’lumotni yuqori haroratli gidroprisslash jararyonida qachonki θ_q=1100...1200⁰S bo‘lganida bir vaqtning o‘zida deformatsion mustahkamlanish va rekrisstalizatsiya nomustahkamlanish jarayoni sodir bo‘ladi, bu esa qattiqlikdagi farq bilan tasdiqlanadi.
θ_q=800...900^°C deformatsiyalangan prutoklarning qattiqligi θ_q=1100...1200^°C da deformatsiyalangan prutoklarning qattiqligidan 6...8 GPa yuqori bo‘ladi. Prutoklarning nomustahkamlanishi θ_q=1100...1200^°C deformatsiyalangan deformatsiya darajasidan qatiy nazar 1200^°C to‘xtaydi.
θ_q=800...900^°C haroratda presslangan prutoklar uchun rekristallizatsiya jarayoni 1000^°C da to‘htaydi. Kuydirilgan prutoklar mikrostrukturasini taqqoslash shuni ko‘rsatdiki, zagotovkani birinchi rejim bo‘yicha qizitib olingan prutoklarda rekristallizatsiya jarayoni uzoqroq davom etadi. Bunday holatdi, lekin donaning o‘sish jarayoni harorat 1600^°C bo‘lgancha o‘sib boradi. Ikkinchi rejim bo‘yicha gidropresslangandan keyin prutoklar odatdagidan ko‘proq rekristallanadi, undagi donalarning miqdori bir xil haroratli kuydirishda 5...10 marotaba metall donasining o‘lchami, odatdagi θ_q=800...900^°C da ishlov berilgancha qaraganda ortadi.
Dislakatsion struktura evolyusiyasini tadqiq qilib va molibdenni yuqori haroratda gidroprisslashdagi mexanik xossalarning o‘zaro ta’sirini o‘rganish natijasi shuni ko‘rsatdiki [5] to‘liq shakllangan yacheykali struktura hosil bo‘ladi bo‘lganda. Materialning yuqori haroratda qizitilganda yacheykali struktura hatto plastik deformatsiyaning birini bosqichida sodir bo‘la boshlaydi.
Dislakatsion strukturaning xarakteri gacha uning deformatsion kelib chiqishini isbotlaydi. Yacheyka pressformaga qarab cho‘ziqroq, yacheyka bo‘ylama o‘lchamiga nisbatan ko‘ndalangga esa deformatsiya intervali bo‘ylab (1-rasmga qarang) 2,3....2,4 holatda saqlanib qoladi. Bu esa past haroratdagi gidropresslash va yuqori haroratdagi prokatlashga nisbatan ancha past bo‘ladi.
Xoltning ta’rifiga ko‘ra molibden mustahkamligini nazariy bog‘lanishini tahlil qilganda yacheyka o‘lchami uchun bu erda -dislokatsiya zinchligi, ga keltirish mumkin. (e-haqiqiy deformatsiya) [5]. Bu bog‘lanishni 1-rasmdagi 2, 3 egri chiziqlar yaxshi ochib bergan, ya’ni yacheykalar o‘lchamining deformatsiya zonasidagi gacha holatda bo‘ylama va ko‘ndalang o‘zgarishlaridir. Agar bo‘lsa substruktura o‘lchamlari qattalasha boshlaydi. (2, 3 egri chiziqlar).
Substrukturaning ortishi gidropresslash davrida adiobatik qizitish natijasida kuzatuv samaradorligini 30% dan oshmaganligi sababi bo‘lib hisoblanadi. Bir vaqtning o‘zida egilishda va dan tekshirganda oquvchanlik chegarasi bog‘lanishida sinish qayd etiladi. Bunda qattiqlikning ortishi kuzatilmaydi.

1-rasm. 2-rasm.
1-rasm. MchVP markali molibden qotishmasining yuqori haroratda gidropresslagandan keyingi deformatsiya darajasidan dislakatsion struktura parametrlari o‘zgarishining bog‘liqligi:
1- bo‘ylama va ko‘ndalang yacheyka o‘lchamlari nisbatini tajriba qiymatlari. 2.2¹ –yacheyka bo‘ylama o‘lchamlarining mos ravishdagi tajriba va nazariy qiymatlari; 3.3¹- yacheyka ko‘ndalang kesimdagi o‘lchamlarining mos ravishdagi nazariy va tajriba qiymatlari; 4- qotishma uchun dislokatsiya erkin yugurish uzunligining nazariy qiymati, bir o‘qli cho‘zilishga θ_q=1000^°C dastlabki holatda va deformatsiyadan keyin da tekshirilgan; 6-rekristollizatsiyalangan qotishmaning hajmiy ulushi.
2-rasm. MchVP markali molibden qotishmasining deformatsiya darajasiga qarab (θ=1000^°C), sovuqlayin sinish harorati qattiqlikdagi yuog‘lanishi (1). 3, 3^’-egilishga tekshirishdagi shartli oquvchanlik chegarasining tajribasi va hisobiy qiymatlari (mos ravishda).
Elektron mikroskop usuli bilan tekshirilganda strukturada rekristallizatsiya holatining paydo bo‘lishi kuzatiladi. Ammo bo‘ylama shliflarni optik mikroskopda tekshirishlar shuni ko‘rsatdiki, materialning katta qismida o‘lchami 1...2 mkm gateng bo‘lgan dona hosil bo‘lishi bilan dinamik rekristallizatsiya jarayoni sodir bo‘ldi [5]. Rekristallidatsiyalagan metall hajmining - o‘zgarishi 1-rasmda keltirilgan [6].
Mayda donali strukturaning eng yachshi moslashuvi, materialning mustahkamlik va plastiklik optimal moslashuvini aniqlaydi va press-mahlusot yuzasi holati issiq gidropresslash holatida kuzatiladi. Bunda issiq toblash va presslash yo‘li bilan olingan bir xil deformatsiya yig‘indisi darajasiga ega bo‘lgan prutoklarning mexanik xossalarini qiyosiy tahlili o‘tkazildi. Mexanik tadqiqot natijalariga ko‘ra deformatsiyalangan va qo‘ydirilgan xolatda (1-jadval), gidropresslangan metall yaxshi mustaxkamlilik va plastiklik xossalariga ega bo‘ladi. Gidropresslangan molibden mexanik xossalari 15....20% ga yuqori, shunga o‘xshash mahsulotga nisbatan an’anaviy texnologiya bo‘yicha olingan.
Gidropresslangan molibdendagi mexanik xossalarning yuqoriligi toblangan va issiq presslanganga nisbatan deformatsiya yig‘indisi darajasi bir xil bo‘lgan holatda yuqori optimal strukturaning shakllanishi, donalarida yuzalarning kuni rivojlanishi va har xil qo‘shimchalar konsentratsiyasining tez kamayishi va dona chegarasida mo‘rt fazoning shakllanishi bilan ifodalanadi.
Yuqori bosimning materialga ta’siri 880...1000^°C da yuqori darajada har xil nosozliklarni (darz, o‘yiqchalar, kemtiklar) yo‘qotish imkoniyatini beradi. Bunday ishlov berish natijasida kichik dispersli struktura hosil bo‘ladi va MchVP markali molibden qotishmasining mustaxkamlik va plastiklik xususiyatlarini optimal moslashuvini ta’minlaydi.
1-jadval

MchVP markali molibden qotishmasining mexanik xarakteristikasi (tekshirish harorati 20^°C)
Olish usuli
Issiq presslash	Kuydirmasdan 1000 1200 1600	750.....780 700 600 180...210	4 11 12 5	5 15 22 7
Siquvda toblash	Kuydirmasdan 1000 1200 1600	730 680 570 390	20 25 20 17	50 63 35 21
Issiq gidropresslash	Kuydirmasdan 1000 1200 1600	850...930 850 680 520...650	24....18 24 27 34....44	45 60 56 59....78

Gidropresslangan nisbiy yarmi fabrikatlari va TSI-3-TSM-4 molibden qotishmalarning sifati mahsulot yuza sifati tahlili, struktura tahlili, qattiqligini o‘lchash shu bilan birga kuydirish harorati va tortishga qarab mexanik xossalarini o‘zgarishi bo‘yicha tahlil qilinadi. Tahlilni baxolash mavjud texnologiyalar yordamida olingan. Mahsulotlarni xossalarini (presslash+toblash, siquvda toblash, rototsmon toblash) taqqoslash yo‘li bilan amalga oshiriladi.

Ko‘rsatilgan texnologiya bo‘yicha olingan nisbiy prutoklari elektron-nurli eritishda yuqori yuza sifatiga, yoriqlarsiz, ortiqcha qatlamsiz va qisilish holatlari bo‘lmaganligibilan xarakterlandi. Diametri 30 mm bo‘lgan prutokning makro va mikro strukturasi metall teksturasini deformatsiyalanishi uchun xarakterga ega. Donalari bo‘ylama yo‘nalishi bo‘yicha prutok o‘qiga parallel ravishda cho‘zilgan bo‘ladi. Dona chegara yo‘nalishlari katta radial va tangensial kuchlanishlar ta’siri sifatida ko‘rinib turadi. Dona jismida siljivchi deformatsiyaning izlari kuzatiladi. Tekshiriladigan metall prutokining qattiqligi dan oshmaydi.
TSM-3 va TSM-4 qotishma prutoklari esa yuqori yuza sifati, darzsiz va asbobning eyilish yuzlarisiz xarakterlanadi. Makro va mikrostrukturalar prutok hamma kesimi bo‘yicha bir xil ishlov berilgan, deformatsiyalangan metall strukturasi uchun xarakterli hisoblanadi. Dona prutok o‘qiga parallel bo‘ylama yo‘nalishga qarab cho‘zilgan bo‘ladi. TSM-4 va TSM qotishma prutoklarini dastlabki qattiqligi mos ravishda 2260, 2710 dan oshmaydi.
Keyingi tadqiqotlar niobiy uchun 800^°C harakatda va TSM3 va TSM4 qotishmalari uchun 1200...1300^°C haroratda tortish 4,6; 6,35; 9 bo‘lgan holatlarda bosim ostida ishlov berilgan prutoklar ustida olib borildi. Hamma gidropresslangan mahsulotlar yuqori yuza sifatiga ega bo‘lib, 4...5 tozalik sinfiga mos keldi va bo‘ylama va ko‘ndalang darz (yoriqchalardan) xoli edi. TSM-4 qotishmasidan olingan trubalar ham xuddi shuncha o‘xshash ichki va tashqi yuza sifatiga ega edi. Gidropresslangan metall strukturasiga tortishning o‘zgarish ta’sirini metallografik tadqiqotlar yo‘li bilan baholandi. Bu tajriba niobiy va TSM-4 qotishmasi prutoklari ustida olib borildi. Prutok radiusining yarmiga mos keladigan nuqtaning struktura tahlili, shuni ko‘rsatdiki 75% va 86% niobiy deformatsiyasida dastlabki struktura to‘liq buziladi va niobiyda rekristallizatsiya jarayoni boshlanadi. Rekristallizatsiya markazlari donalar chegaralari bo‘ylab va siljish chiziqlari bo‘ylab deformatsiya 75 % bo‘lganda hosil bo‘ladi. Deformatsiyaning 86% gacha ortishi bilan rekristallizatsiya markazida prutok ko‘ndalang kesim yuzasi bo‘ylab teng taqsimlanish paydo bo‘ladi.
TMS-4 qotishma zogotovkasida (prutok) deformatsiyaning hamma pog‘onasida gidropresslash jarayoni uchun xarakterli bo‘lgan uyurmali struktura qayd etiladi va zagotovka hamma kesimi bo‘ylab bir xil taqsimlangan bo‘ladi. TSM-4 qotishmasining ko‘ndalang shliflarda strukturasini tadqiq qilish prutok tarkibida deformatsiya darajasiga bog‘liq ravishda rekristallizatsiyalangan donalarning mavjudligi to‘g‘risida etarli ma’lumot bera olmadi.
Ammo TMS-4 qotishmasi prutokni qattiqlikka tekshirish (3-rasmga qarang) natijalaridan ma’lum bo‘ldiki, bo‘lganda gidropresslash jarayoni bo‘shatish jarayoni bilan pechda va rekristallizatsiya markazlari mavjudligini ko‘rsatdi. Ushbu tartishda pressqoldiq balandligi bo‘yicha qattiqlik o‘zgarishining ko‘rsatishiga metall qattiqligi deformatsiya o‘chog‘idan chiqish joyida taxminan dastlabki holatdagi qattiqligiga teng bo‘ladi. Lekin tortish va ga teng bo‘lganda gidropresslaganda u sezilarli darajada ortadi.

3- rasm. TSM-4 qotishmasining kuyidirish haroratiga bog‘liq holda gidropresslanganda qattiqligining o‘zgarishi. a-tortish (b) balandlik bo‘yicha; v) deformatsiya ; I; 6,3 (2); 9,0 (3)

Zagotovka kesimi bo‘yicha qattiqlikni o‘lchash, prutok markazida hamda chekka qismlarida qattiqlik qiymatlari orasidagi ayrima har xil bosimlarda ishlov berilgan dan oshmaydi. Lekin tortishda presslangan prutokda oradagi farq ni tashkil etdi.

Deformatsiyalangan TSM-4 qotishmasining strukturasi va xossasiga kuydirishning ta’sirini o‘rganish uchun, namunalar vakuumda kuydiriladi, ular deformatsiyalanish darajasi 78,3% , harorati 1100, 1300, 1400, 1500, va 1600^°C bir soat mobaynida 13,33 MPa qoldiq deformatsiyada bo‘lgan prutoklardan kesib olingan edi. Shunday qilib, rekristallizatsiya boshlanish harorati 1300...1350^°C atrofida bo‘ladi, rekristallizatsiyaning tugashi -1500^°C. Shunday diametrili prutoklarda, odatdagi an’anaviy tanologiya bo‘yicha olingan rekristallizatsiyaning boshlang‘ich va oxirgi haroratlari oralig‘i 1350...1400^°C dan 1500^°C gacha o‘zgaradi.
TSM-4 qotishmasining har xil haroratda kuydirilgandan keyin mexanik xossalardan tekshirish natijalari 2-jadvalda keltirilgan.
2-jadval