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

2 дан 3 нуқтагача аустенитдан S'E'чизиғи бўйлаб иккиламчи графит ажралибчиқади. 3 нуқтада ўзгармас 738°Стемпературада аустенит феррит биланграфитга, яъни графитли эвтектоидга парчаланади:
А Ф– Г
3 нуқтадан пастда чўян феррит билан графитдан иборат бўлади.
Хулоса қилиб айтганда, 127- расмда тасвирланган холат диаграммасидаС'1У чизиғи бўйлаб бирламчи графит, E'C'F' чизиғи бўйлаб эвтектика(A-f Г), S'E' чизиғи буйлаб иккиламчи графит, P'S'К' чизиғи бўйлаб эса эвтектоид (Ф + Г) хосил бўлади.

128- расм. Графитнинг кристаллпанжараси.

Аустенит, цементит ва графитнинг кристалл тузилишини ва таркибини кўриб чиқиб, цементит билан аустенитнинг кристалл тузилишибир-бирига яқин, аммо аустенит билан графитнинг кристалл тузилишиорасида катта фарқ бор деган хулосага келамиз. Таркиб жиҳатидан хам аустенит цементитга яқин туради. Шунинг учун аустенитдан ва суюқ фазадан цементит хосил бўлиши анча осон, дастлабки кристалл хосилбўлиш иши хам, зарур диффузион ўзгаришлар хам цементитнинг кристалланишида графитнинг кристалланишидагига қараганда кам бўлади. Бинобарин, кинетика нуқтаи назаридан олганда, аустенитдан ва суюқ фазадан феррит + цементит ёки аустенит + цементит аралашмасинингкристалланиши феррит + графит ёки аустенит + графит аралашмасининг
кристалланишига қараганда анча қулайдир. Иккинчи томондан,графит цементитга қараганда анча барқарор фазадир; демак, феррит +графит ёки аустенит 4 - графит аралашмасининг эркин энергияси феррит+ цементит ёки аустенит + цементит аралашмасиникига қараганда кам бўлади. Бинобарин, термодинамик факторлар цементитнинг эмас,балки графитнинг хосил бўлишига имкон беради. Графит хосил бўлишшароитини текширишда бу икки холни назарда тутиш керак. .Агаркинетик шароит имкон берса, графитли структура, кинетик шароит имконбермаса, графит структураси анча барқарор бўлишига қарамай,цементитли структура хосил бўлади. Бундай холда графит хосил бўлишииккиламчи проқесс бўлиб, графит цементитнинг парчаланишидан вужудга келади. Демак, чўяндаги графит цементитнинг парчаланишиданвужудга келган иккиламчи махсулотдир. Маълумки, 727°С температура(110- расмга қаранг) аустенитферрит +-цементит мувозанат. температурасидир. Аустенитферрит + графит мувозанат температураси727°С дан юқори булади. Бу температура 738°С га тенг (127- расмга қаранг).Бинобарин, 738 билан 727°С темпёратуралар ораларида аустенитферрит билан графит аралашмасига парчаланади.
127-расмдаги диаграммада E'C'F' чизиғи (1153°С) суюққотишма феррит - f графит мувозанат чизири булиб, P'S'К' чизири (738°С) аустенит феррит+ графит мувозанат чизиғидир. Суюққотишмада ва аустенитдаграфит цементитга қараганда камроқ эрийди, шунинг учун S'E' чизиғи SEчизиғидан, С'ТУ чизиғи эса CD чизиғидан чапроқда бўлади (110-расмга қаранг).
Шундай қилиб, суюқ қотишмадан ёки аустенитдан графит хосил булиш проқесси стабил ва метастабил диаграммаларницг чизиқлари оралиғидаги температураларда, яъни кичик ўта совиш даражаларида ва, бинобарин, кичик совитиш тезликларида содир булади. Айтилганлардан мана бундай хулосага келамиз: суюқ қотишмадан ёки аустенитдан кул ранг чўян хосил бўлиш проқесси қотишма секин совитилганда, оқ чўян хосил булиш проқесси эса қотишма анча тез совитилганда содир булади.
Суюқ қотишмадан ёки аустенитдан графит хосил булиш проқессисекин боради, чунки дастлабки графит зарралари хосил булиш иши анчакатта булиб, графит кристаллари хосил булиши учун углерод атомларининг куп диффузиланишини, графитнинг кристалланиш жойларидан темир атомларининг куп четланишини (темирнинг ўз диффузиланишини) талаб Этади. Тоза темир — углерод қотишмаларида тўғридан-тўғри суюқликдан графит хосил булиш ходисаси камдан-кам учрайди. Аммо, купуглёродли суюққотишмалар (суюқчўянлар) амалий жиҳатдан олганда мутлақо тоза қотишмалар эмас. Одатда, суюқлантирйлган чўяндахар хил қўшимчаларнинг, шу жумладан графитнинг хам муаллақ холатдаги жуда майда заррачалари булади, графитнинг кристалланиш проқесси худди ана шу заррачаларда бошланади, бу заррачаларга углерод атомлари утириб, графит кристалларини хосил қилади. Бундай холда дастлабки графит заррачасининг хосил булиш иши дастлабки цементит заррачасининг хосил булиш ишидан катта бўлмаслиги хам мумкин ва,шу сабабли, суюқ қотишма аустенит + цементит мувозанат температурасидан (1147° дан) пастда хам графит кристаллари хосил булишикинетик жизатдан мумкин булиб қолади. Чўян ўзининг суюқланиш температурасидан анча юқори температурагача қиздирилганда юқоридаайтилган муаллац заррачалар, гарчи. цисман булса:да, суюқ чўяндаэрийди, бу зол тўғридан-тўғри графит хосил булишини қийинлаштиради. | Суюқ чўянга зар хил моддалар киритилса, графитнинг қўшимча /кристалланиш марказлари зхсил булиши мумкин, бу марказлар, купгина1 холларда, графитнинг кристалланишига сабаб булади. Бу проқесс чўянни модификациялаш деб аталади.
Хосил буладиган графитнинг ташқи шакли хар хил булишимумкин,бу эса жуда катта амалий азамиятга эгадир. Хосил булган графитнингташқи шакли кристалланиш шароитига боғлиқдир.
Суюқ қотишмадан графитнинг кристалланишига оид гаплар унингаустенитдан кристалланишига хам тааллуқлидир. Стабил диаграммачизиқлари билан метастабил диаграмма чизиқлари Орасидагана графитнйнг тўғридан-тўғри аустенитдан кристалланиши мумкинлиги юқоридаайтиб ўтилди, лекин аустенитдан бевосита графит ажралиб чиқишиниисботловчи тажриба далиллари мавжуд эмас. Шуни хам таъкидлабутиш керакки, чўянниқиздириш проқессйда цементитнинг парчаланиши натижасида қисман графитланиш ходисаси рўй береа, хосил булганана шу графит кристалларйга қотишма P'S'E' чизиғидан паст температурагачасовитилганда углерод атомлари утириб қолиши мумкин, бу ходиса тажрибада кузатилиб туради.
Демак, цементит хосил булишига олиб келадиган ўзгаришларданташқари (134—139- бетларга қаранг), суюққотишмадан ёки аустенитданграфит хосил булиши хам мумкин экан.
Кристалланиш вақтида тўғридан-тўғри графит хосил булишиданташқари, цементитнинг парчаланиши натижасида хам графит хосил бўлишимумкин (бу тўғрида VI боб, чўянни термик ишлаш булиминингI булимчасига қаранг, 225-бет).