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

Баъзи металларнинг аллотропик шакл ўзгаришлари

Металлнинг номи ва кимёвий белгиси	Аллотропик шакл ўзгариши	Барқарор ҳолат температуралари, °С	Кристалл панжарасинииг тури
Қалай (Sn)	α β	18 гача 18 дан 232 гача	Олмос типидаги куб панжара Хажми марказлашган тетрагонал панжара
Темир (Fe)	α(βδ) γ	911 гача •ва 1392 дан 1539 гача 911 дан 1392 гача	Хажми марказлашган куб панжара Ёқлари марказлашган куб панжара
Кобальт (Со)	α β	450 гача 450 дан 1480 гача	Атомлари зич жойлашган гексагонал панжара Ёқлари марказлашган куб панжара
Титан (Ti)	α β	882 гача 882 дан 1725 гача	Атомлари зич жойлашган гексагонал панжара Хажми марказлашган куб панжара
Цирконий (Zr)	α β	867 гача 867 дан 1860 гача	Атомлари зич жойлашган гексагонал панжара Хажми марказлашган куб панжара
Марганец (Мn)	α β γ δ	727 гача 727 дан 1095 гача 1095 дан 1134 гача 1134 дан 1244 гача	Кўп атомли мураккаб куб паижара Кўп атомли мураккаб куб панжара Ёцлари марказлашган тетрагонал панжара Хажми марказлашган куб панжара
Уран (U)	α β γ	6 6 8 гача 6 6 8 дан 720 гача 720 дан 1132 гача	Орторомбик панжара Тетрагонал панжара Хажми марказлашган куб панжара
Кальций (Са)	α β γ	2 5 0 гача 250 дан 464 гача 464 дан 851 гача	ўқлари марказлашган куб панжара Атомлари зич жойлашган гексагонал панжара Хажми марказлашган куб панжара

12- §. МЕТАЛЛАРНИНГ КРИСТАЛЛАНИШИ

Бирламчи кристалланиш. Металларнинг суюқ ҳолатдан қаттиқ ҳолатга ўтиши бирламчи кристалланиш деб аталади.
Совитилганда кристалланиш (қиздирилганда эса суюқланиш) температураси ўзгармас босимда айни бир металл учун ўзгармас катталикдир (4-жадвал).
4- ж а д в а л
Баъзи металларнинг суюқланиш температураси

Металлнинг номи ва химиявий белгиси	Суюқланиш теператураси °С ҳисобида	Металлнинг номи ва химиявий белгиси	Суюқланиш теператураси °С ҳисобида	Металлнинг номи ва химиявий белгиси	Суюқланиш теператураси °С ҳисобида
Симоб (Hg) Калай (Sn) Висмут (Bi) Кургошин (РЬ) Pyx (Zn) Сурьма (Sb) Магний (Mg)) Алюминий (А1)	—38,9 232 271 324 419 631 651 657	Кальций (Са) Германий (Ge) Мис (Си) Марганец (Мп) Никель (Ni) Кобальт (Со) Темир (Fe) Титан (Ti) Хром (Сг)	851 936 1083 1244 1452 1490 1539 1725 1850	Цирконий (Zr) Ниобий (Nb) Молибден (Мо) Вольфрам (W)	1860 2450 2600 3390

Металл бир агрегат ҳолатдан бошқа бир агрегат холатга ўтганда иссиқлик ажралиб чиқади ёки ютилади, демак, бундай системани иссиқлик ҳодисаси рўй берадиган система дейиш мумкин.

Суюқ модда совитилганда Тм температурада (20- расмга қаранг) кристалланиш процесси содир бўлмайди, чунки бу температурада, юқорида айтиб ўтилганидек, F с.ф. = F қ.ф бўлади. Суюқ фазанинг кристаллана бошлаши учун системанинг эркин энергияси камайиши, қаттиқ фазанинг (кристаллнинг) суюқликка айланиши учун эса системанинг эркин энергияси ортиши керак. 20-расмдаги эгри чизиқлардан яққол кўриниб турибдики, суюқ фаза Тм дан паст температурагача совитилганда унинг эркин энергияси камаяди, қаттиқ фаза Тм дан юқори температурагача қиздирилганда эса системанинг эркин энергияси ортади.
Суюқ фазанинг Тм дан паст температурагача совиши ўта совиш деб, қаттиқ фазанинг Тм дан юқори температурагача қизиши эса ўта қизищ деб аталади.
Назарий кристалланиш (суюқланиш) температураси билан амалий кристалланиш (суюқланиш) температураси орасидаги айирма ўта совиш даражаси дейилади ва (п) ҳарфи билан белгиланади. Масалан, сурьманинг назарий кристалланиш (суюқланиш) температураси 631°С га тенг, ўта совиш даражаси (п) 41°С га етиши мумкин, демак, унинг амалий кристалланиш температураси 631°С—4 to=590°C бўлади.
Кристалл жисмнинг (металлнинг) суюқ ҳолатдан кристалл ҳолатига ўтиш процессини ифодаловчи эгри чизиқлар 21 - расмда тасвирланган,
Баъзи металларда (масалан, сурьмада), ўта совиш даражаси катта бўлганлигидан яширин суюқланиш иссиқлиги кристалланишнинг дастлабки пайтида шукадар шиддат билан ажралиб чиқадики, бунда температура тўсатдан кўтарилиб, назарий кристалланиш температурасига яқинлашиб қолади, бунда ўта совиш сиртмоғи (петляси) ҳосил бўлади (21-расм. II). Кўпчилик металлар учун кристалланиш вақтида ўта совиш даражаси жуда кичик бўлади.
Суюқ ҳолатдаги металлнинг кристалланиш процесси икки босқичдан: кристалланиш марказлари ҳосил бўлиш босқичи билан шу марказлар теварагида кристалларнинг ўсиш босқичидан иборатлигини илмий металлшуносликка асос солган олим Д. К. Чернов 1878 йилдаёқ кўрсатиб ўтган эди. Г. Тамман эса кристалланиш марказлари сони ва кристалларнинг ўсиш тезлиги ўта совиш даражасига боғлиқ эканлигини аниқлади. Суюқ металлнинг температураси мувозанат температурасига яқинлашганда айрим жойлардаги атомлар, флуктуация туфайли, фазода худди кристалл панжаралардагидек жойлашиб, атомлардан иборат группалар ҳосил қилади. Ана шу группаларнинг баъзилари кристалланиш марказлари бўлиб қолиши мумкин (кристалланиш марказларининг ўз-ўзидан ҳосил бўлиши).
Шуни ҳам айтиш керакки, кристалланиш марказлари ҳосил бўлишида суюқ металлдаги бегона заррачалар ҳам катта роль ўйнайди (кристалланиш марказларининг бегона заррачалардан ҳосил бўлиши).