М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

А₁ критик температурада аустенитнинг перлитга айланмаслиги юқорида айтиб утилди; аммо 200°С дан паст температурада хам аустенит парчаланмайди, чунки бундай температурада углероднинг диффузиланиш тезлиги етарли булмайди.
Аустенитдан перлит хосил булиш процесси перлит кристаллари марказининг хосил булиши ва бу кристалларнинг усишидан иборат.

140- расм. Кристалланиш марказлари сонининг ва кристалларнинг

усиш тезлигининг температурага (ута совиш даражасига)
қараб ўзгариши (И. Л. Миркин).

хил ўта совиш даражаларида аустенитнинг перлитга айланиш тезлигининг турлича булишига сабаб шуки, хосил буладиган марказлар сони (м. с.) ва кристалларнинг усиш тезлиги (к. т.) ута совиш даражасига боглиқдир. Бу боғланиш график тарзида 140- расмда тасвирланган.

140-.расмдан кўриниб турибдики, 727° температурада (А\ критик нуқтада) ва ўзгариш температураси 200°С дан паст булганда кристалланиш марказлари сони хам, кристалларнинг усиш тезлиги хам нолга тенг, к. т. ўта совиш даражаси 150°С (ўзгариш температураси — 575°С> булганда, м- с. эса ута совиш даражаси ~200°С (ўзгарии температураси ~ 527°С) булганда энг катта қийматга эга.

141- расм. Аустенитнинг перлитга айланиш;

кинетик эгри чизиғи .

Юқорида айтилганлардан шундай хулоса чиқади: пулат А\ критик нуқтадан паст температурагача совитилган, углероднинг диффузиланиши нолга тенг булмаган шароитда перлитнинг кристалланиш марказлари хосил булади ва улардан кристаллар уса бошлайди.

Бу процесс маълум вақт оралирщи боради ва, шунинг учун, уни аустенитнинг перлитга айланиш кинетик эгри чизиғи деб аталадиган график тарзида ифодалаш мумкин. Хосил булган перлит миқдори билан вақт орасидаги боғланишни кўрсатувчи бундай график 141-расмда тасвирланган
141- расмдаги кинетик эгри чизиқдан кўриниб турибдики, дастлабкй вақтда аустенит перлитга нихоятда секин айланади. Бу вақт инкубацион давр ёки инертлик даври дейилади. Эгри чизиқдаги а нуқтада аустенит перлитга айлана бошлайди, b нуқтада эса аустенитнинг хаммаси перлитга айланиб булади. Аустенитнинг перлитга айланиш кинетик эгри чизиғининг характери температурага (Ута совиш даражасига) боғлиқ. А\ критик нуқтадан паст хар хил температураларга оид бир қанча кинетик эгри чизиқлар асосида аустенитнинг изотермик (узгармас температурада) парчаланиш диаграммасини тузиш мумкин. Бундай диаграмма хам аустенитнинг парчаланиш процесси, яъни перлитнинг хосил булиш процесси билан температура (Ута совиш даражаси) орасидаги боғланишни ифодалайди.
Аустенитнинг изотермик парчаланиш диаграммасини тузиш учун тўғри бурчакли координаталар системаси чизилиб, абсциссалар ўқига аустенитнинг перлитга айлана бошлашини (инкубацион даврни) ва батамом-
айланиб булишини курсатадиган кесмалар, ординаталар ўқига эса температуралар
қуйилади (142-расм).
142- расмда тасвирланган диаграммадаги / эгри чизиқ, ўта совиш даражасига қараб, ўта совиган аустенит мавжуд вақтни, / / эгри чизиқ эса ута совишнинг шу даражасида аустенитнинг перлитга батамом айланиши учун зарур вақтни курсатади.
Мб харфи билан белгиланган горизонтал чизиқ аустенитнинг мар- тенситга углерод диффузиясисиз айланиш процессининг бошланишини ифодалайди. Бу тўғрида кейинроқ сузланади.
Аустенитнинг изотермик парчаланиш диаграммасини дастлаб (1930- йилда) Э. Давенпорт ва Э. Беўн тузган эдилар. Аммо бундай диаграммаларнинг биринчи вариантлари латинча S харфи. шаклида булиб, S- диаграммалар деб аталди ва уларни /бузишда - экспериментнинг баъзи нуқсонлари хамда аустенитнинг мартенситга айланишидаги узига хос хусусиятлар хисобга олинмади. 1935 йилда проф. А. П. Гуляев бу нуқсонларни йуқотиб, уни хозирги вақтдаги кўринишга келтирди.
Аустенитнинг изотермик парчаланиш диаграммасидаги эгри чизиқларнинг С харфига ўхшашлиги 142- расмдан яққол куриниб турибди, шунинг учун улар, купинча, С шаклли эгри чизиқлар ёки, қисқача, С- эгри чизиқлар деб хам аталади.

142- расм. Аустенитнинг перлитга изотермик (узгармас температурада)

айланишини курсатувчи диаграмма.
Шуни хам айтиб утиш керакки, абсциссалар ўқига аустенитнинг перлитга айланиш вақтини қуйишда логарифмик шкаладан фойдаланилади, чунки аустенитнинг перлитга айланиш тезлиги жуда кенг чегарада (эгри чизиқнинг бурилиш жойида секунднинг улушларидан тортиб, А\ критик нуқта ёнида бир неча ун минг секундгача) узгаради.
Аустенитнинг парчаланиш процессини ва бу процесс- натижасида хосил бўлгаи мазеулотларнинг тузилиши ва хоссаларини куриб чиқайлик. Аустенитнинг парчаланиш процессйда хосил булган мазеулотларнинг тузилиши ва хоссалари парчаланиш температурасига боглиқдир,

143--расм. Хар хил температураларда аустенитнинг парчаланйшида хосил булган мазеулотларнинг микроскопии тузилиши (эвтектоид пўлат).

Кичик ўта совиш даражаларида феррит билан цементитнинг анча дағал аралашмаси (перлит) хосил булади (1 4 3 –расм, а). Ундан катта- роқ ўта овиш даражаларида дисперслик (майдалик) даражаси ва қаттиқлик ортиқрок махсулотлар хосил булади; майинроқ тузилган бундай полит сорбит* деб аталади (1 4 3 -расм, б ). Ундан хам каттарок ута овиш даражасида С- диаграмманинг бурилиш жойига тўғри келадига температурада янада майда тузилган (таркибий қисмларини микроскоп остида бир-бири-

дан фарк килиш жуда қийин булган) перлит хосил булади. Бундай перлит троостит** деб аталади (145-расм, в ).
Тростиднинг ички тузилиши (пластинкаларининг гардси) электрон микроскоп остида очик куриниб ўради (144-расм).
Пўлит, сорбит ва троостит феррит билан цементдан иборат механик аралашма булиб, бир-биридан феррит ва цементитнинг дисперслик даражаси жихатидангина фарқ қилади.

144- расм. Троостит тузилишининг электрон микроскоп

остида куриниши. х 7000.
Такибидаги цементитнинг қандай шаклда булиши) қараб, перлит икки хил булади. Агар цемент доначалар шаклида булса, перлит донайр деб, агар цементит пластинкалар шаклида булса, перлит пластинкасимон деб аталади
Бу жинсли (гомоген) аустенит ута совиш даражаси хар қандай булганда хам пластинкасимон перлитга, бир жинсли булмаган (гетероген) гстенит эса донадор перлитга айланади. Эвтектоидгача булган пулат Ас_з, эвтектоиддан кейинги пулат эса Аст критик нуқталардан юқори температурагача қиздирилгандагина аустенит бир жинсли булади. Демак, пулат юқори температурагача қиздирилиб, сунгра совитилганда пластинкасимон
перлит хосил булади. Пулат Ас₁ ёки Аст критик нуқталардан паст температурагача қиздирилса, аустенит бир жинсли булмайди. Бинобарин, пулат Асг ёки Лс/n. критик нуқталардан паст температурагача қиздирилиб, сунгра совитилса, аустенит донадор перлитга айланади.

145- ра. Таркибида 1,2% углерод булган

(эвтектрдан кейинги) пулатда 900°С (Аспг дан
юқори) [мпературахгача физдириш йули билан
хосил шинган пластинкасимон перлитнинг
микркопик тузилиши (А. П. Гуляев):
а — 71 (л температурада аустенитнинг изотермик
парчалаии натижасида я;осил булган перлит, б —
670°С таературада аустенитнинг изотермик парча-
ланишшатижасида осил булган перлит, Х 8OO.

Пластинкасимон перлит пластинкаларининг, шунингдек, донадор перлит доналарининг майда йирик булиши. Аустенитнинг перлитга айланиш температурасига боғлиқдир. Бу айланиш температураси қанчалик паст булса, перлит пастинкалари ёки доналари шунчалик майда булади (145 ва 146-расмлар)

Юқорида баён этилганлардан бундай хулоса чиқади: цементит доналарининг улчами аустенитнинг перлитга айланиш температурасига, цементитнинг шакли эса пулатни қиздириш температурасига боғлиқ.
С-эгри чизиқнинг бурилиш жойидан юқорида аустенитнинг перлитга айланиш характери билан: С-эгри чизиқнинг бурилиш жойидан; пастда айланиш характери орасида парчаланиш кинетикаси жихатидан хам, парчаланиш махсулотларининг шакли жихатидан хам фарқ булади. С- эгри чизиқнинг бурилиш жойидан юқорида аустенитнинг перлитга
айланиши куп булмаган марказлардан бошланиб, перлит кристаллари ўзаро тўқнашгунчан усади (147-расм).
С-эгри чизиқнинг бурилиш жойидан пастда нинасимон структура вужудга келади, яъни ниналар — жуда юпқа пластинкалар хосил булиб, улар маълум чегарагача усади, ўзгариш прооцесси эса, асосан, янги кристаллар 30- хил булиши хисобига боради (148- расм).

146- расм. Таркибида 1,2% углерод булган (эвтектоиддан

кейинги) пулатда 780°С (Лет дан паст) тем-
п^ратурагача қиздириш йули билан хосил қилинган
Донадор Перлитнинг микроскопик тузилиши (А) Й'.:'
Гуляев):