Кадрлар тайёрлаш миллий дастури

Темир – цементит ҳолат диаграммаси. Темир – цементит ҳолат диаграммасида (Fe+Fe₃С) темир углеродли қотишмаларнинг (пўлат ва чўяннинг) кристалланиш процесслари ҳамда суюқ қотишмани хона температурасигача секин совитганда унинг структурасидаги ўзгаришлар ўрганилади. Диаграмма (18-расм) тоза темирдан цементитгача (6,67%С) бўлган концентрацияли қотишмаларнинг фаза таркиби ва структурасини кўрсатади. Таркибида 2,14 % гача углерод бўлган қотишмалар пўлат деб, 2,14 дан 6,67% гача углерод бўлган қотишмалар эса чўян деб аталади.
Бирламчи кристалланиш, яъни суюқ қотишманинг қотиши АС ликвидус чизиғига мос келувчи температураларда бошланади. Бу диаграммадаги А нуқта темирнинг суюқланиш (қотиш) температураси 1539⁰С мос келади. D нуқта эса цементитнинг суюқланиш температураси ≈ 1600⁰С га мос келади. АЕСF солидус чизиғи охири қотиш температурасига мос келади. АС чизиғига мос келувчи температураларда суюқ қотишмадан аустенит, СD чизиғига мос келувчи температураларда эса бирламчи цементит деб аталадиган цементит кристалланади. АЕ солидус чизиғига мос келган температураларда таркибида 2,14% гача углерод бўлган қотишмалар узил-кесил қотади ва аустенит ҳосил қилади. ЕСF солидус чизиғида таркибида 2,14% дан 6,67% гача углерод бўлган қотишмалар узил-кесил эвтектика (ледебурит) ва структура ҳосил илиб қотади. Структура аввалроқ суюқ қотишмадан ҳосил бўлади: чунончи 2,14-4,3% углерод бўлганда аустенит, 4,3-6,67 % углерод бўлганда бирламчи цементит ҳосил бўлади. (18-расмга қ.)
Бирламчи кристалланиш натижасида углерод миқдори 2,14% гача бўлган барча қотишмаларда, яъни пўлатларда бир фазали структура – аустенит ҳосил бўлади. Углерод миқдори 2,14% дан кўп бўлган қотишмаларда, яъни чўянларда бирламчи кристалланишда ледебурит эвтектикаси ҳосил бўлади.
18-расм. Темир-цементитнинг ҳолати диаграммаси (содда кўринишда) А-аустенит, П-перлит, Л-ледебурит, Ф-феррит, Ц-цементит
Иккиламчи кристалланиш (қаттиқ ҳолатда ўзгариш) – GSE, PSK ва GPQ чизиқларга мос келувчи температураларда содир бўлади. Қаттиқ ҳолатда ўзгариш темирнинг битта аллотропик модификациясидан бошқасига (γ дан α га) ўтиши туфайли ҳамда углероднинг аустенит ва ферритга эрувчанлиги ўзгаришига боғлиқ ҳолда рўй беради. Температура пасайиши билан эрувчанлик камаяди.
Диаграмманинг AGSE областида аустенит бўлади. Қотишма совитилганда аустенит GS линияга мос келувчи температураларда ферритни, SE чизиғига мос келувчи температураларда эса иккиламчи деб аталадиган цементитни ажратиб чиқариб парчаланади. Иккиламчи цементит деб, суюқ қотишмадан ажралиб чиқадиган бирламчи цементитдан фарқли равишда қаттиқ эритмадан ажралиб чиқадиган цементитга айтилади. Диаграмманинг GSP областида феррит ва парчаланадиган аустенит аралашмаси бўлади. PQ чизиғига мос келувчи температурагача срвитилиганда ферритдан ўлчамчи цементит ажралиб чиқади. PQ чизиғи температура пасайиши билан ферритда углероднинг эрувчанлиги (727⁰ С температурада) 0,02% дан (хона температурасида) 0,005% гача камайишини кўрсатади.
Углерод миқдори 0,8% ва температура 727⁰С бўлганда S нуқтада барча аустенит парчаланиди ва феррит ҳамда цементитнинг механик аралашмаси перлитга айланади. Таркибида 0,8% углерод бўлган пўлат эвтектоид пўлат дейилади (19-расм, б). Таркибида 0,02 дан 0,08% гача углерод бўлган пўлатлар эвтектоиддан олдинги (19-расм а), 0,8 дан 2,14 % гача углерод бўлган пўлатлар эса эвтектоиддан кейинги пўлатлар деб аталади. (19-расм в)
PSK чизиғига мос келувчи температураларда системанинг исталган қотишмасида қолган аустенит парчаланади ва феррит ҳамда цементитнинг механик аралашмасидан иборат бўлган перлит ҳосил бўлади. PSK чизиғи перлитли ўзгариш чизиғи деб аталади.
SE чизиғига мос келувчи температураларда аустенит углерод билан туйинган бўлиб, температура пасайганда ундан иккиламчи цементит кўринишидаги ортиқча углерод ажралиб чиқади.
DFKL вертикал чизиғи цементитнинг химиявий таркиби ўзгармаслигини кўрсатади. Фақат унинг кристалларининг шакли ва ўлчамларигина ўзгариб қотишма хоссаларига катта таъсир кўрсатади. Цементитнинг энг йирик кристаллари у суюқликдан бирламчи кристалланишда ажралиб чиққанда ҳосил бўлади.
19-расм. Микроструктура:
а- 500 марта катталаштирилган эвтектоидгача бўлган пўлат-феррит (оқ участкалар) ва перлит (қора участкалар). б-эвтектоидли пўлат – перлит (1000 марта катталаштирилган), в-эвтектоиддан кейинги тўр кўринишига пўлат – перлит ва цементит (200 марта катталаштирилган)
Таркибида 4,3% углерод бўлган чўян эвтектик оқ чўян деб аталади. (20-расм) Таркибида 2,14 дан 4,3% гача углерод бўлган чўянлар ва эвтектикадан олдинги, углерод миқдори 4,3 дан 6,67 гача бўлса, эвтектикадан кейинги оқ чўянлар деб аталади.
Температура 727⁰С га етганда (PSK чизиғи) таркибидаги углерод эвтектоиддаги даражагача камайган (0,8%) аустенит перлитга айланади. Узил-кесил совигандан сўнг эвтектикадан олдинги оқ чўянлар перлит, ледебурит (перлит+цементит) ва иккиламчи цементитдан ташкил топади. Бундай чўян таркибида углерод миқдори қанча кўп бўлса, унда перлит шунча кам, ледебурит эса шунча кўп бўлади.
727⁰С дан паст температурада эвтектик оқ чўян (4,3% углерод) фақат ледебуритдан ташкил топади. Таркибида 4,3% дан кўп углерод бўлган эвтектикадан кейинги оқ чўян тўла совигандан сўнг бирламчи цементит ва ледебуритдан иборат бўлади. Шуни қайд қилиш лозимки, ледебуритни PSK чизиғидан паст совитилгандан унинг таркибига кирувчи аустенит перлитга айланади, яъни хона температурасида ледебурит цементит ва перлит аралашмасидан иборат бўлади. Бунда цементит яхлит матрица ҳосил қилади, унда перлит колониялари жойлашади, ледебуритнинг бундай тузилиши унинг жуда қаттиқлигига (НВ>600) ва мўртлигига сабаб бўлади.