|
74- расм. Икки компонентли системанинг ҳолат диаграмасини тузишда фойдаланадиган координата учлари.
Термоэлектрик пирометр термопара билан гальванометрдан туз илган ўлчов асбобидир. Термопара бир томондаги учлари бир-бирига кавшарланган икки хил металл симдан иборат. Термопаранинг кавшарланмаган икки учи гальванометрнинг икки клеммасига уланади, натижада пирометр ҳосил бўлади. Гальванометр жуда кичик потенциаллар айирмасини ўлчаш учун хизмат қилади.
Термопаранинг кавшарланган учлари қиздирилганда термопара симларида потенциаллар айирмаси (термоток) ҳосил бўлади, буни гальванометр стрелкасининг оғишидан билиш мумкин. Гальванометр стрелкасининг оғиш даражаси температурага тўғри пропорционал бўлади,
75- расм. Термоэлектрик пирометрпинг тузилиши:
Т — термопара; Г — гальванометр; Ш — гальванометр шкаласи.
яъни температура кўтарилган сари гальвонометр стрелкасининг оғиш бурчаги ортиб боради. Неча градус температурада гальванометр стрелкасининг қандай бурчакка оғиши билиб олингандан кейин, гальванометр шкаласи температураларга даражалаб чиқилади, демак, стрелка потенциаллар айирмасини эмас, тўғридан-тўғри температураларни кўрсатади.
Металл ёки қотишманинг температураси қуйидагича ўлчанади (76-расм). Ичига текширилиши керак бўлган металл ёки қотишма солин-
76- расм. Металл (қотишма) температурасиии термоэлектрик пирометр ёрдамида ўлчаш схемаси.
ган тигелча муфель печига қуйилиб, металл (қотишма) суюқлантирилади. Сўнгра суюқ металл (қотишма) -ичига термопаранинг чинни ёки кварц қалпоқча билан ҳимояланган учи туширилиб, печь ўчирилади. Тигелдаги металл совиши билан унинг температураси маълум вақт оралиқларида ёзиб борилади. Шу тариқа олинган маълумотлардан фойдаланиб, температура — вақт координаталар системасида металлнинг ёки қотишманинг совиш эгри чизиғини, бир неча қотишмадан ҳар бирининг ўзгариш температураларини топиб, топилган температуралар асосида эса қотишмаларнинг ҳолат диаграммасини тузиш мумкин.
Масалан, қаттиқ ҳолатда бир-бирида эримайдиган ва бир-бири билан химиявий бирикма ҳосил қилмайдиган, аммо суюқ холатда бир-бирида исталганча эрийдиган икки компонентдан иборат система бор, деб фараз қилайлик. Бундай система, сифатида қўрғошин билан сурьмадан иборат системани оламиз. Бу икки металлнинг бир неча хил қотишмасини, масалан, сурьманинг концентрацияси 5, 10, 13, 30 ва .50% бўлган қотишмаларини олиб, термик усулда уларнинг ҳар бири учун совиш эгри чизиғини тузамиз (77-расм) а да тоза қўррошиннинг совиш эгри чизиғи тасвирланган. 327°С температурадан юқорида қўрғошин суюқ холатда бўлади. Суюқ қўрғошин совитилганда 327°С да кристаллана бошлаб, шу температурада тамом Кристалланиб бўлади. 76-расм, б да тасвирланган эгри чизиқ 95% қўрғошин билан 5 сурьмадан иборат қотишманинг совиш эгри чизиғидир. Бундай таркибли суюқ қотишма совитилса, нуқтада кристаллана бошлаб, кристалланиш процесси ўзгарувчан температурада 2 нуқтагача давом этади, суюқ қотишманинг ҳолган қисми ўзгармаё (246°С) тёмпературада кристалланиб бўлади. 1—2 кесмада (ўзгарувчан температурада) суюқ қотишмадан қўрғошин кристаллари ҳосил бўлади.
77-расм. Қўрғошин- сурьма қотишмалариниг совиш егри чизиқлари (чапда) ҳолат диаграммаси (ўнгда)
Қўрғощин билан сурьма (шунингдек, бошқа барча металлар ҳам) қаттиқ ҳолатда, гарчи жуда оз бўлса-да, бир-бирида эрийди, бу металларнинг қаттиқ ҳолатда эрувчанлигини ҳисобга олмай, қўрғошин—сурьма системасини айтилган шартни қондирувчи система деб қараш мумкин. Қўрғошин билан сурьманинг бир вақтда кристалланиши ўзгармас температурада (2—3 кесма) бориши керак, чунки бу ҳолда система уч фазадан (суюқ қотищма, қўрғошин кристаллари ва сурьма кристалларидан) иборат бўлиб, системанинг эркинлик даражалари сони нолга тенгдир.
Совиш эгри чизиғининг 1-—2 қисмида узлуксиз равишда қўрғошин кристалланиб боғганлигидан, суюқ қотишмада сурьма миддори ортиб боради ва 2 нуқтада сую қотишма таркибида 13% сурьма бўлади, бу нарса тажрибада аниқланган.
Кристаллана бошлаш нуқтаси (нуқта) ликвидус нуқтаси деб, батамом кристалланиб бўлиш нуқтаси (3 нуқта) эса болидус нуқтаси деб аталади. 90% қўрғошин билан 10% сурьмадан иборат қотишма ҳам худди таркибида 5% сурьма бўлган қотищма каби кристалланади, аммо унинг кристалланиши 300°С дан бир оз паст температурада бошланади (77-расм, в).
Агар 87% қўрғошин ва 13% сурьмадан иборат суюқ қотишма совитилса, қўрғошин ҳам, сурьма ҳам бир температуранинг ўзида (246°С да) кристаллана бошлаб, худди шу температурада кристалланиб бўлади (77-раем, г).
Энди, 70%' қўрғошин ва 30% сурьмадан иборат суюқ қотишмани олиб кўрайлик. Бундай суюқ қотишма совитилса, олдин сурьма узлуксиз равишда кристалланади, бунда суюқ қотишма таркибидаги қўрғошин миқдори ортиб боради. Суюқ қотишма 246°С температурагача совитилса, шу температурада (2 нуқтада) сурьма билан қўрғошин бирга кристаллана бошлаб, 3 нуқтада қотишма батамом кристалланиб бўлади (77- расм, д). 50% қўрғошин ва 50% сурьмадан иборат қотишма қам таркибида 30% сурьма бўлган қотишма каби кристалланади, аммо унинг кристалланиши юқорироқ температурада бошланади (77-расм, е). 77-раем, ж да тасвирланган эгри чизид тоза_ сурьманинг совиш эгри чизиғидир. 631°С. температурадан юқорида сурьма суюқ ҳолатда бўлади 631°С да сурьма кристаллана бошлаб, шу температурада батамом кристалланиб бўлади.
Термик усулда топилган температуралар абсциссалар ўқида температура ординаталар ўқида эса қўрғошин билан сурьманинг концентрациялари олинган координаталар системасига кўчирилса, 77-расмнинг ўнг томонида тасвирланган диаграмма ҳосил бўлади. Ана шу диаграмма қўрғошин билан Сурьмадан иборат системанинг (қотишманинг) ҳолат диаграммасидир.
Диаграммадаги АСВ чизиғи ликвидус нуқталарининг геометрик ўрни бўлиб, ликвидус чизиғи деб аталади. Ликвидус чизиғидан юқорида (1 соҳада) қотишмалар суюқ ҳолатда бўлади.
Диаграммадаги DCE чизиғи солидус Нуқталарининг геометрик ўрни бўлиб, солидус чизиғи дейилади. Равшанки, солидус чизиғидан пастда (IV соҳада) қотишмалар қаттиқ қолатда бўлади. Таркибидаги сурьма миқдори 13% дан кам бўлган суюқ қотишмалардан дастлаб қўрғошин кристаллари ажралиб чиқади. Бинобарин, ликвидус чизиғи билан солидус чизиғи орасида (II соҳада) бундай қотишмалар суюқ фаза билан қўрғошин кристалларидан иборат бўлади. Худди шунингдек, таркибидаги сурьма миқдори 13% дан ортиқ бўлган суюқ қотишмалардан дастлаб сурьма кристалланганлигидан ликвидус чизиғи билан солидус чизиғи орасида (III соқада) бундай қотишмалар суюқ фаза билан сурьма кристалларидан иборатдир. Шундай қилиб 77-расмнинг ўнг томонида тасвирланган диаграмма икки компонентли системанинг (қотишмаларнинг) ҳар қандай концентрациядаги ва ҳар қандай температурадаги ҳолатини ифодалайди. Бундай диаграммаларнинг ҳолат диаграммалари деб аталишига сабаб ҳам ана шу. Ҳолат диаграммаларининг амалий металлшунослик учун, айниқса, термик ишлаш учун аҳамияти ғоят каттадир, чунки бу диаграммалар секин совитилган қотишмаларнинг микроскопик тузилишини аниқлашга, шунингдек, қотишмаларни термик ишлаш йўли билан уларнинг микроскопик тузилишини ўзгартириб бўлиш-бўлмаслигини билишга имкон беради, қотишмаларнинг технологик ва ишлатилиш хоссалари эса уларнинг микроскопик тузилиши билан узвий боғлиқдир.
Биринчи тип ҳолат диаграммаси. Иккала компоненти суюқ ҳолатда исталганча эриб, қаттиқ ҳолатда бир-бирида эримайдиган ва бир-бири билан химиявий бирикмалар ҳосил қилмайдиган яъни механик аралашмалар ҳосил қиладиган қотишмаларнинг ҳолат диаграммаси биринчи тип ҳолат диаграммаси деб аталади.
Биринчи тип ҳолат диаграммасини юқорида келтирилган Pb—Sb системаси мисолида кўриб чиқамиз, чунки бу система компонентлари суюқ ҳолатда бир-бирида исталганча эриб, қаттиқ ҳолатда эримайди ва бир-бири билан химиявий бирикма ҳосил қилмайди.
Pb — Sb системасининг (қотиш яна келтириб ўтамиз (78-расм).
Do'stlaringiz bilan baham: |
