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

§. ТЕМИР ВА УНИНГ ХОССАЛАРИ

Одатда, темир хечқачон мутлақо тоза холатда булмайди, унга хамма вацт бошқа элементлар аралашган булади. Хозирги вақтдаилмий текшириш ишлари учун таркибида 0,01% ва, хатто, ундан хам кам қушимчалар буладиган темир хосил қилиш усули топилган. Бундайтемирни текширишга жуда камдан-кам холлардагина эхтиёж туғилади.

Купчилик холларда техника темири (баъзан арико темир) деб аталадигаи темир текширилади, бундай темир эса цозир мартен печларида куп миқдорда хосил қилинади. Техника темирининг таркибида 0,1—0,2% ундан ортиқ элементлар булади. Бу элементларнинг баъзилари, масалан,углерод ва мис процентнинг юздан бир улушлари қадар (0,02% чамаси) булса, қолганларининг миқдори процентнинг мингдан ва хатто, ўн мингдан бир улушларинн ташкил этади.
Қуйида келтирилган маълумотлар худди шу техника темиригаоиддир.
Темир юмшоқ, пластик, кулрангроқ тусда товланадиган оқ металл булиб, 1539°С да суюқланади.
К,аттиқ холатда темирнинг иккита модификацияси (аллотропик шакл узгариши) булади, булар а-темир (Fea) ва7- темир (Fev) дир. Темирнинг совиш эгри чизиғи ва а-темир билан у- темирнинг кристалл панжараси107- расмда тасвирланган.
a –темир температураларнинг икки оралиғида: 911°С дан паст температураларда ва 1392 дан 1539°С гача температураларда мавжуд була олади. Бунинг сабаби шуки, темирнинг эркин энергияси (F) миқдори температурага қараб маълум даражада ўзгаради: 911°С дан паст температураларда a –темирнинг эркин энергияси - 7 темирникидан кам≫1392°С дан юқори температураларда эса ортиқ булади. 911°С билан 1392°С температуралар оралиғида темир атомларининг ёқлари марказлашган куб тарзида жойлашуви сабабли эркин энергияси камроқ бўлади. /шунинг учун темир қиздирилганда 911°С температурада а-темир у-темирга, 1392°С температурада эса у-темир a –темирга айланади.
1392°С ва ундан юқори температурадаги а-темир, баъзан, б-темир дейилади. Аммо темирнинг бу модификацияси янги бир шакл узгариш эмас. б-темир 768°С ва ундан паст температурадаги а-темирдан фақат кристалл панжара параметрлари жихатидангина фарқ қилади (107-расмга қаранг). Баъзи металларда, шу жумладан темирда хам, яхши магнит-

107- расм. Темирнинг совиш эгри чизиғи ва кристалл панжаралари.

ланиш хоссаси булади. Темирнинг бу хоссаси ферромагнитлик хоссаси дейилади. Аммо темир қиздирилган сари унинг ферромагнитлик хоссаси секин-аста пасайиб, маълум температурада бутунлай йуқолади. Металлнинг ферромагнитлик хоссаси бутунлай йуқоладиган температура Кюри нуқтаси деб аталади. Демак, 768°С температура темир учун Кюри нуқтасидир. 108- расмда темир магнитланиш хоссасининг тем-пературага қараб узгариши тасвирланган.

108-расм.

Темирнинг ферромагнитлик хоссаси Кюри нуқтасига яқинлащган сари секин-аста пасайиб боради ва бу нуқтада темирнинг хоссалари тўсатдан 108- расм. ўзгармайди. Ферромагнитлик хоссасининг узгаришида температура гистерезиси (ўта совиш, ўта қизиқ) булмайди ва металлнинг механик ва баъзи физикавий хоссалари узгармай, балки купгина электр, магнит ва иссиқлик хоссалари узгаради. Металлнинг ферромагнитлик хоссаси узгарганда металл қайта кристалланмайди, яъни кристалл панжара узгармайди, аммо кристалл панжаранинг параметрлари бир оз узгаради. Бинобарин, ферромагнитлик хоссасининг узгариши аллотропик шакл узгаришдан бутунлай фарқ қилади.

768 билан 911°С температуралар орасидаги а-темир магнитланмайди, шунинг учун у p-темир деб аталади.
Энди, темирнинг баъзи механик хоссаларини курсатувчи қуйидаги маълумотларни келтириб ўтамиз (7-жадвал).

7-жадвал