Эксплуатацион хоссалари. Бу хоссалар машинанинг иш шароитига боғлиқ ҳолда махсус синовлари ўтказиб аниқланади. Эксплуатацион хоссалардан энг муҳим ейилишга чидамлиликдир.
Ёйилишга чидамлилик материалнинг ейилишига, яъни ишқаланиш туфайли буюм ташқи сиртининг емирилишидан ўлчами ва шаклини аста-секин ўзгартиришга қаршилик кўрсата олиш хусусиятидир. Металларни ейилишга синаш лаборатория шароитида намуналарда, реал эксплуатация шароитида эса деталларда ўтказилади. Намуналарни синашда ишқаланиш шароити реал шароитга яқин қилиб олинади. Намуна ёки деталларнинг ейили катталигини турли усуллар билан, чунончи ўлчамларни ўлчаш, намуналарни тортиб кўриш каби усуллар билан аниқланади.
Эксплуатацион хоссаларига шунингдек совуқбардошлик, иссиқбардошлик, антификацион хоссалар ва ҳакозолар ҳам киради. Кўрсатилган технологик хоссалари кейинги бобларда ўрганилади.
II БОБ. ҚОТИШМАЛАР НАЗАРИЯСИНИНГ АСОСЛАРИ 6-§ ҚОТИШМАЛАР ҲАҚИДА АСОСИЙ МАЪЛУМОТЛАР Тоза металларнинг мустаҳкамлик чегараси кичик бўлганлигидан машинасозликда асосан уларнинг қотишмалари ишлатилади. Метал қотишмалари деб, бир неча хил металларни ёки металларни металл бўлмаган жисмлар билан суюқлантириб (ёки қиздириб) аралаштириш натижасида олинган мураккаб моддага бирмунча қаттиқ бронза олинади. Бунда металл материалнинг эксплуатацион ва технологик хоссалари яхшиланади.
Қотишмаларда содир бўладиган процессни ўрганиш, шунингдек қотишмаларнинг тузилишини тушунтириш учун металлшуносликда компонент, фаза, система каби тушунчалардан фойдаланилади. Системани ҳосил қилувчи моддаларга компонентлар дейилади. Тоза металл бир компонентли системани, иккита металлдан ҳосил бўлган қотишма эса икки компонентли системани ҳосил қилади ва ҳ.к. Шу жумладан, кўрилаётган температура оралиғида ташкил этувчи қисмларга диссоцияланмайдиган барқарор моддалар – химиявий бирикмалар ҳам компонент бўлиши мумкин. Масалан, рангли металл қотишмалари компонентларига металлар (масалан, рух, мис билан бирикканда латунь ҳосил бўлади), темир углеродли қотишмалар компонентларига таркибида оз миқдорда металлмас моддаларда бўлган металлар (темир углерод билан бирикканда чуян ва пўлат ҳосил бўлади) киради.
Бир хил таркибга, бир хил агрегат ҳолатига эга бўлган ҳамда системанинг бошқа қисмларидан бўлиш сирти билан ажратилган системанинг бир жинсли қисми фаза деб аталади.
Бўлиш сиртидан ўтишда модданиг химиявий таркиби ва структураси сакраб ўзгаради. Маълум ташқи шароитларида (босим, температура) мувозанат ҳолатда бўлувчи фазалар йиғиндиси система деб аталади. Масалан, бир жинсли суюқлик (суюлтирилган металл) бир фазали системадан иборат. Тоза металл криссталанишида система иккита фазадан, яъни суюқ (суюлтирилган металл) ва қаттиқ (кристалланган металл зарралари) дан ташкил топади. Яна мисол: икки хил кристаллнинг механик аралашмаси икки фазали системани ҳосил қилади. Чунки ҳар бир кристалл ўзининг таркиби ва тузилиши билан бир-биридан фарқ қилади ҳамда бир-биридан бўлиш сирти билан ажратилган бўлади. Бир фазали структурага эга бўлган қотишма деб аталади. Қотишма структураси дейилганда микроскоп остида кўринадиган фазаларнинг ўзаро жойлашиши, уларнинг шакли ва ўлчамлари тушунилади.
Қотишмадаги компонентлар суюқ ва қаттиқ эритмалар, химиявий бирикмалар ва механик аралашмалар ҳосил қилиши мумкин. (13-расм)
Бир жинсли суюқ эритмалар (13-расм а) суюқ ҳолатда исталган нисбатига бир-бирида эрийдиган барча металлар учун характерлидир. Бир жинсли суюқ эритмада эритиладиган металл (компонент) А нинг атомлари 1 эритувчи металл В атомлари 2 орасида текис тақсимланган. Фақат озгина металларгина суюқ ҳолатда чекланган металларгина ўзларининг атомлари ўлчамлари орасидаги фарқ катта бўлганлигидан суюқ ҳолатда эримайди. Кристалланиш ва қотишмаларнинг қотиш процессида компонентларнинг ўзаро таъсир турлича бўлиши мумкин.
Қаттиқ эритмалар бир жинсли суюқ эритмаларнинг қаттиқ ҳолатга ўтиши натижасида ҳосил бўлади. Қаттиқ эритмада қотишма таркибига кирувчи моддалардан бири ўзининг кристалл панжарасини сақлайди, бошқа модда айрим атомлар кўринишида биринчи модданинг кристалл панжарасидан тақсимланади.
Қаттиқ эритмалар икки хил бўлади: ўрин олиш қаттиқ эритмалари ва сингиш қаттиқ эиртмалари. Қаттиқ эритмалар туридан қатъий назар бир фазали бўлади.
Ўрин олиш қаттиқ эритмаларида кристалл панжарадаги бир компонентнинг атомлари бошқа компонент атомлари билан ўрин алмашади (13-расм б). Ўрин олиш қаттиқ эритмалари темирнинг хром, никель ва бошқа элементлар билан ҳосил қилган қотишмаларида ҳосил бўлади. Ўрин олиш қаттиқ эритмалари тартибсиз қаттиқ эритмалар деб ҳам аталади.
13-расм. Иккита А ва В металлдан ташкил топган турли қотишмалар элементлар ячейкасининг структураси ва тузилиши:
1-А металлнинг атомлари; 2-В металлнинг атомлари: 3-ўрин олиш қаттиқ эритмаси; 4-сингиш қаттиқ эритмаси;
Сингиш қаттиқ эритмаларида эриган компонентнинг атомлари бошқа компонент – эриткич кристалл панжарасининг атомлари орасидаги бўшлиққа сингади (13-расм б га қаранг). Сингиш қаттиқ эритмалари темирнинг водород, азот, бор билан қотишмаларида ҳосил бўлади.
Химиявий бирикмалар. (13-расм в) турли металлардан ёки металл ва металлмас моддадан қотишма ҳосил бўлганда пайдо бўлади. Химиявий бирикма элементлари атомлари сонининг нисбати АnBm формула билан ифодаланилади. Химиявий бирикмалар тоза металлар каби ўзгармас суюқланиш температурасига эга бўлиб, одатда, қаттиқлиги юқори ва анчагина мўрт бўлади.
Иккита А ва В компонентнинг механик аралашмаси (13-расм г) қотишма компонентлари кристалланганда қаттиқ ҳолатда бир-бирини эрита олмаганда ҳам химиявий реакцияга киришиб биркма ҳосил қила олмаганда юзага келади. Механик аралашма туйинган иккита қаттиқ эритма зарраларидан ёки қаттиқ эритма зарралари ва химиявий бирикмадан ташкил топиши мумкин. Бунда қотишма етарли даражада йирик бўлиб, микроструктурада аниқ кўринадиган А ва В кристаллардан ташкил топади. Қотишманинг рентгенограммаси А ва В компонентларнинг иккита панжараси борлигини аниқ кўрсатади.
Металл ва қотишмалар тузилиши ўзгарадиган температуралар критик нуқталар деб аталади. Суюқланиш ва қотишда тоза металлар битта критик нуқтага, қотишмалар эса иккита критик нуқтага эга бўлади. Бу иккита нуқта оралиғида қотишмада суюқ қотишма ва кристалл деб аталадиган иккита фаза мавжуд.
