Кадрлар тайёрлаш миллий дастури

Химиявий хоссалари. Металлар ва қотишмаларнинг химиявий хоссалари оксидланишига ёки турли моддалар: ҳаводаги кислород, кислота ҳамда ишқор эритмалари ва бошқалар билан бирикишига қарши тура олиш хусусиятига қараб характерланади. Металл бошқа элементлар билан қанча осон бирикишга киришса, у шунча тез ейилади. Металларнинг ташқи агрессив муҳит таъсиридан химиявий емирилишига коррозияланиш дейилади.
Металларнинг коррозияга, қуйинди ҳосил бўлишига ва эришига қаршилиги вақт бирлиги ичида сирт бирлигига тўғри келадиган текширилаётган намуна массасининг ўзгариши билан белгиланади.
У ёки бу буюмларни тайёрлашда металларнинг химиявий хоссалари албатта ҳисобга олинади. Бу айниқса, химиявий агрессив муҳитларда ишлатиладиган буюм ва деталларга таалуқлидир.
4-§ Механик хоссалари
Металларнинг ташқи кучлар таъсирига қаршилик хусусияти унинг механик хоссалари билн характерланади. Шунинг учун ҳам машина деталларни тайёрлаш учун материал танлшда аввало унинг механик хоссаларига, яъни мустаҳкамламлиги, эластиклиги, пластиклиги, зарбий қовушқоқлиги, қаттиқлиги ва чидамлигига эътибор бериш керак. Бу хоссалар металлга ташқи куч (нагрузка) таъсир эттириб, механик синовлар натижаларига қараб белгиланади. Ташқи кучлар статик, динамик ёк циклик (такрор ўзгарувчан) бўлиши мумкин.
Ташқи куч таъиридаг қаттиқ жисмдан кучланиш ва деформация пайдо бўлади.
Кучланиш – синалаётган намуна кўндаланг кесим юзининг юза бирлигига тўғри келадиган нагрўзка катталигидир. Деформация қаттиқ жисмнинг ташқи кучлар та
Сиридан ўз шакли ва злчамларини ўзгартиришидир. Чўзилиш (сиқилиш), эгилиш, буралиш, қирқилиш деформацияга учраши мумкин.
Мустаҳкамлиги, эластиклиги ва пластиклигини аниқлаш учун думалоқ ёки ясси шаклдаги металл намуналари статик чўзилишга синалади. Синаш ўзиш машиналарида бажарилади. Синаш натижасида чўзилиш диаграммаси олинади (9-расм). Бу диаграмманинг абцесса ўқи бўйлаб деформация катталиги, ордината ўқи бўйлаб эса намуна қуйилган нагрўзка жойлаштирилади.
Материалнинг мустаҳкамлиги, яъни унинг нагрўзка таъсирида емирилишга қаршилик кўрсатиш хусусиятига мустаҳкамлик чегараси ва оқувчанлик чегараси билан белгиланади. Материал мустаҳкамлигининг муҳим кўрсаткичларидан яна бир солиштирма мустаҳкалигидир. У материал мустаҳкамлик чегарасининг материал зичлигига бўлган нисбатига тенг. Мустаҳкамлик чегараси (муваққат қаршилик) бу Па (Н/м²) билан ўлчанадиган намуна емирилишидан олдинги энг катта нагрўзкага тўғри келадиган шартли кучланишдир. бу ерда энг катта нагрўзка, намуна иш қисми кўнадаланг кесим юзининг бошланғич юзаси, м². Ўзилишга бўлган ҳақиқий қаршилик узилиш вақтидаги нагрўзка нинг намуна узилгандан кейинги минимал кўндаланг кесим юзи майдонига бўлган нисбатига тенг, яъни бўлган кучланишдир.
Оқувчанлик чегараси (физик бу нагрўзка деярли ўзгармаганда ҳам намуна деформациядланадиган энг кичик кучланишдир (МПа да ўлчанади): , бу ерда оқувчанлик майдончаси кузатиладиган нагрўзка, Н)
Асосан кам углеродли пўлат ва латунь оқувчандик майдончасига эга. Бошқа қотишмаларда оқувчанлик майдончаси бўлмайди. Бундай материаллар учун қолдик узайиш намуна ҳисобий узунлигининг 0,2% ига тенг бўалди: .
Пропорционаллиук чегараси маълум кучланиш (МПа) бўлиб, бу кучланиш каттароқ бўлганда кучланиш билан намуна деформацияси орасидаги пропорционаллик бузилади.
Эластиклик чегараси (шартли) қолдиқ деформация намуна дастлабки ҳисоб узунлиги l₀ нинг 00,5 ига етганда нагрўзкага мос келадиган шартли кучланишдир. (МПа да) : бу ерда эластиклик чегарасидаги нагрўзка, Н.
Пластиклик – материалнинг ташқи кучлар таъсиридан емирилмасдан, янги шакл ва ўлчамларига эга бўлиш хусусияти бўлиб, нисбий узайиш ва нисбий торайиш билан характерланади.
Нисбий узайиш - (узилгадан кейинги) – тузилгандан кейин намунанинг ҳисобий узунлиги орттирмасининг () намуна дастлабки ҳисобий узунлиги га бўлган нисбатидан иборат бўлиб, процентда ифодаланади:
.
Материалнинг нисбий чўзилиши ва торайиши қанча катта бўлса, у шунча пластик бўлади. Мўрт материалларда бу қийматлар нолга яқиндир. Конструкцион материалнинг мўртлиги уларнинг салбий хоссаси ҳисобланади.
Материалнинг зарбий қовушқоқлиги, яъни унинг динамик нагрўзкаларга қаршилик кўрсатиш хусусияти намунани узиш учун сарфланган ишнинг (МЖ да ўлчанади) унинг кертилган жойдаги кўндаланг кесим юзи га бўлган нисбатига тенгдир: .
. Деформация турлари.
а-сиқилиш; б-чўзилиш, в-буралиш, г-қирқилиш, д-эгилиш;
Нисбий торайиш (узилгандан кейинги) -узилгандан кейин намунанинг бошланғич кўндаланг кесим юзи орасидаги фарқининг дастлабки кўндаланг кесим юзига бўлган нисбатига тенг бўлиб, процентда ифодаланади:
9-расм. Чўзилиш диаграммаси:
координаталарида шартли диаграмма, 6-кучланишларнинг шартли диаграммаси ва ҳақиқий кучланишлар диаграммаси
Кертилган квадрат брусоклар шаклидаги стандарт намуналар синиш учун тайёрланади (ГОСТ 9454-78). Намуна маятникли копёрларда синалади. Копёрнинг эркин тушувчи маятниги намунага кертикка тескари томондан урилади. Бунда бажарилган иш аниқланади.
Зарбий қовушқоқликни аниқлаш совуқ температураларда ишлайдиган ҳамда совуқдан синадиган материаллар учун жуда муҳимдир. Совуқдан материаллар учун жуда муҳимдир. Совуқдан синиш чегараси, яъни материалнинг қовушқоқ емирилиши мўрт емирилишига ўтадиган температура қанча паст бўлса, материалнинг қовушқоқлик запаси шунча кўп бўлиб, материалнинг зарбий қовушқоқлиги ҳам катта бўлади. Совуқдан синиш бу паст температураларда зарбий қовушқоқликнинг камайишидир.
Циклик қовушқоқлик бу материалнинг такрор-ўзгарувчан нагрўзкаларда энергияни ютиш хусусиятидир. Циклик қовушқоқлиги юқори бўлган материаллар вибрацияни тез сўндиради. Вибрация эса муддатдан илгари емирилишга сабаб бўлади. Масалан, циклик қовушқоқлиги юқори бўлган чуян баъзи ҳолларда (станина ва бошқа корпус деталлари учун) углеродли пўлатга нисбатан анча қимматли материал ҳисобланади.
Материалнинг қаттиқлиги деб, унга янада қаттиқроқ жисмнинг ботиб киришига қаршилик кўрсата олиш хусусиятига айтилади. Кескич, парма, фреза каби металл қирқувчи асбоблар, шунингдек сирти мустаҳкамланган деталлар, юқори қаттиқликка эга бўлиши керак. Металлнинг қаттиқлиги Бринелли, Роквелл ва Виккерс усуллари билан аниқланади. (10-расм)
Бринелл усули (ГОСТ 9012-59) металлнинг текис сиртига тобланган пўлат шарни ўзгармас нагрўзка билан ботиришга асосланган. Шарнинг диаметри ва нагрўзка қиймати синалаётган металлнинг қаттиқлиги ва қалилигига қараб белгиланади. Бринелл бўйича қаттиқлик ўлчагич ТШ (твёрдометр шариковий) билан ўлчанади. Синаш қуйидагича ўтказилади. Қаттиқлиги аниқланиши керак бўлган намуна сиртида эгов ёки чарх тош билан 3-5 см² ўлчамли майдонча тозаланади. Намуна приборнинг столига қуйилади ва приборнинг шпинделига маҳкамланган пўлат шарига теккунига қадар кўтарилади. Юк туширилади ва шар синалаётган намунага ботирилади.
Металл сиртида из қолади. Бу из қанча катта бўлса, металл шунча юмшоқ бўлади.
Қаттиқлик НВ ўлчови сифатида нагрўзканинг диаметри d ва чуқурлиги t бўлган из сирти юзасига бўлган нисбати олинади. Из диаметри D бўлган шарчани P куч билан ботириш натижасида ҳосил бўлади (10-расм)
10-расм. Металл қаттиқлигини аниқлаш;
а-Бринелл усули билан; б-Роквелл усули билан;
в- Виккерс усули билан;
Қаттиқликнинг сон қиймати қуйидагича аниқланади. Даражаларга бўлинган оптик лупа ёрдамида изнинг диаметри ўлчанади ҳамда олинган қиймат бўйича ГОСТ га илова қилиб берилган жадвалдан қаттиқлик сони аниқланади.
Синашнинг оддийлиги ва олинадиган натижаларнинг аниқлиги Бринелл усулининг афзаллиги ҳисобланади. Бринелл усули билан қаттиқлиги НВ>450 бўлган материалларни, масалан тобланган пўлатни ўлчаш тавсия этилмайди, чунки уланаётган пайтда шар деформацияланади ва натижа аниқ чиқмайди.
Қаттиқ материалларни синаш учун Роквелл усулидан фойдаланилади. Намунага олмос конус ёки диаметри 1,59 мм бўлган тобланган пўлат шар ботирилади. Қаттиқлик бирлигининг шартли қиймати учликнинг ўқ бўйича 0,002 мм масофага сурилади. Қаттиқлик қиймати из чуқурлиги h бўйича аниқланади ва приборга ўрнатилган индикатор циферблати бўйича ҳисобланади. Барча ҳолларда ҳам дастлабки нагрўзка Р₀ 100 Н га тенг бўлади.
Қаттиқлиги юқори бўлган металларни синашда олмос конусдан фойдаланилади ва умумий нагрўзка Р=Р₀+Р₁=1500 Н га етказилади. Қаттиқлик “С” шкала бўйича ҳисобланади а НRC билан белгиланади.
Анагар синаш вақтида пўлат шар олинса ва умумий нагрўзка 1000 Н га етказилса, қаттиқлик “В” шкала бўйича ҳисобланади ва HRB билан белгиланади.
Жуда қаттиқ ёки юпқа буюмларни синашда олмос конусдан фойдаланилади ва умумий нагрўзка 600 Н га етказилади. Қаттиқлик “А” шкала бўйича ҳисобланади ва HRA билан белгиланади. Роквелл бўйича қаттиқликнинг белгиланишига мисол: HRС50-қаттиқлиги 50 бўлиб, “С” шкала бўйича ўлчанади.
Виккерс усули билан қаттиқликни аниқлашда материалга ботириладиган учлик сифатида учидаги бурчаги 136⁰ бўлган тўрт қиррали олмос пирамидадан фойдаланилади. Синаш пайида 50 дан 1000 Н гача бўлган нагрўзкадан фойдаланилади. Қаттиқликнинг сон қиймати қуйидагича аниқланади: нагрўзка олингач, ҳосил бўлган изнинг иккала диоганалининг узунлиги ўлчанади ва микроскоп ёрдамида ҳамда диоганаллар узунлигининг ўртача арифметик қиймати бўйича жадвалдан унга мос келган қаттиқлик сонитопилади. Виккерс буйича қаттиқликнинг белгиланишига мисол – HV 500.
Кичик ҳажмдаги металлар қаттиқлигини, масалан металл зарраларининг ёки унинг структураси таркибига кирувчи ташкил этувчиларнинг қаттиқлигини аниқлашда микроқаттиқлик усулидан фойдаланилади. Приборнинг учлиги (индентор) тўрт қиррали олмос пирамида кўринишига эга (Виккерс усули бўйича синаладиган пирамидадаги каби бу пирамиданинг ҳам учидаги бурчаги 136⁰ га тенг). Индентордаги нагрўзка унча катта эмас, 0,05-5 Н га тенг, из ўлчамлари эса 5-30 мкм. Синаш юклаш механизми билан таъминланган ПМТ-3 оптик микроскопида бажарилади. Микроқаттиқлик изнинг диоганали қиймати бўйича баҳоланади.
Толиқиш деб, такрор-ўзгарувчан кучланиш таъсири остида материал шкастланишининг аста-секин тўпланиб, дарзлар пайдо бўлишиг ва емирилишига сабаб бўладиган процессга айтилади. Металл толиқиши металлмас аралашмалар, газ пуфакчалари, турли маҳаллий нуқсонлари ва ҳакозолари бўлган айрим жойлард кучланишнинг концентрацияланиши натижасида юзага келади. Кўп марта нагрўзка таъсир қилиши натижасида намунанинг емирилишидан ҳосил бўладиган ва ташқи кўринишидан икки хил бўлган қисмдан иборат толиқиш синиши характерли ҳисобланади. (11-расм).
Синган жойнинг текис сиртга эга бўлган бир қисми 1 дарз пайдо бўлган ерда сиртларнинг ўзаро ишқаланиши натижасида ҳосил бўлади (дарз эса такрор-ўзгарувчан нагрўзка таъсиридан пайдо бўлади). Синган жойнинг заррали сиртга эга бўлган бошқа қисми 2 намуна емирилаётган пайтда пайдо бўлади.
Толиқишга синаш махсус машиналарда бажарилади. Синашлар натижасида толиқиш қаршилигини характерловчи чидамлик чегараси аниқланади.
11-расм. Толиқишдан синиш.
Толиқишга синаш махсус машиналарда бажарилади. Синашлар натижасида толиқиш қаршилигини характерловчи чидамлик чегараси аниқланади.
Чидамлик – бу материалнинг толиқишга қарши тура олиш хоссасидир. Чидамлилик чегараси белгиланган юкланишлар цикли сонига металлнинг емирилмасдан чидай оладиган максимал кучланишдир. Чидамлилик чегараси билан мустаҳкамланган чегарасида ўртасида қуйидаги тахминий боғланиш мавжуд: бу ерда ва - мос равишда эгилишдаги ва чўзилиш-сиқилишидаги чидамлилик чегаралари.