Mavzu: Metallarni kimyoviy-termik ishlash usullarini o’rganish

2.Smentitlash

• Kamuglerodli (0,1—0,3% S) po‘lat buyumlarning sirtqi qatlamini yuqori temperatureda uglerod atomlari bilan to‘yintirish jarayoni smentitlash deyiladi.
• Po‘latlar Tsmentitlangandan keyin yana qaytadan toblanadi, bunda ular qattiq va yeyilishga chidamli bo‘ladi, ammo ichki qismi dastlabki xossasini saqlab qoladi.

• Smentitlash uch xil muxitda:
• qattiq, gaz va suyuq muxitda olib boriladi. Qattiq muxitda smentitlash, odatda karbyurizatorda o‘tkaziladi. Karbyurizator maxsus temir yashik bo‘lib, uning ichiga 60—90% pista ko’mir va 40—10% bariy yoki kaliy karbonat tuzi solinadi. Smentitlanadigan buyumlar karbyurizator ichiga solinib (1-rasm), og‘zi germetik ravishda berkitiladi va pechga joylashtirib, yuqori (900—950°S) temperaturaga qadar qizdiriladi va shu temperaturada ma’lum vaqt (1—10 soat) ushlab turiladi

• Karbyurizatordakimyoviyreaksiyasodirbo‘ladi, ya’ni pista ko‘miri oksidlanadi:
• 2S+O2—>2SO.
•  
• So‘ngra uglerod (II) oksid atomar uglerodga parchalanadi:
• 2SO=>SO2+S.

• Ana shu uglerod po‘lat buyum sirtiga diffuziyalanadi. Karbyurizatordagi tuzlar xam yuqori temperaturada parchalanib, uglerod (IV)-oksid xosil qiladi:
• VaSO3=>VaO+SO2.
• Uglerod (IV)-oksid esa pista ko‘mir bilan birikib, qo‘shimcha uglerod (II)-oksid xosil kiladi:
• SO2 + S=> =2SO

• Gaz muxitda smentitlashda maxsus pechlarda 900—950°S da qizdirilgan po‘lat buyumlar ustidan tarkibida uglerod bo‘ladigan gaz (metan SN4, propan-bo‘tan, uglerod (II)-oksid) ma’lum tezlikda o‘tkaziladi. Bunda yuqori temperaturada gazlar parchalanib xosil bo‘lgan atomlar uglerod po‘lat buyumlar sirtiga diffuziyalanadi:
• SN4—>2N2 + S
• 2SO—>SO2 + S

• Suyuq muxitda smentitlash, odatda, tuzli vannada o‘tkaziladi.Po‘lat buyumlarni suyuq muxitda Tsmentitlash protsessi 75—80% li Na2CO3, 10—15% li Na Cl bilan 6—10% li Si C eritmalar imuxitida, 850—860°S temperaturada o‘tkaziladi.Protsess 0,5—2 soat davom etadi va quyidagicha reaksiya sodir bo‘ladi:
• 2Na2 CO3 + SiC = Na2Si03 + Na2O + 2 SO + S.

• Vannadagi NaCl tuzi reaksiyada katalizatorr olinib ajaradi.Bunday smentitlash protsessida po‘lat buyumlarning sirtqi qatlami 0,2—1 mm gacha chuqurlikda uglerod atomlariga to‘yinadi va natijada mexanik xossalari o‘zgaradi.
• Smentitlangan buyumlarni albatta toblash va bo‘shatish talab qilinadi.
• Sementitlash – kam uglerodli (0,1—0,3% С) po’latni uglerodga to’yingan qattiq, suyuq yoki gaz muhitda qizdirish yoli bilan sirtini uglerodga to’yintirish.

• Sementitlashning maqsadi – buyum sirtning qattiqligini va yeyilishga chidamliligini oshirish. Bining uchun sirtda uglerod foizi 0,8—1,2% gacha yetkaziladi (sementitlash jarayoni), keyin buyum toblanadi va past temperaturada bo’shatiladi (termik ishlash jarayoni).
• Kam uglerodli pōlat asosan o’zida juda kam (0,005%) uglerodni eritadigan ferritdan iborat, shuning uchun sеmеntitlashni yuqori tеmpеraturada - 930…9500C ōtkazish kerak (unda ferrit austenitga ōtadi).

• Sementitlangan qatlam qalinligi odatda 0,5-1,5 mm bo’ladi. Sementitlanadigan buyumlar - tishli g’ildiraklar, porshen halqalari (koltsalar), val va o’qlar, roliklar, chervyaklar.
• Qattiq muhitda smentitlash uchun detallar karbyurizator bilan birga maxsus qutilarga teriladi (detallar quti hajmini 15-30% tashkil etish kerak), qopqoq bilan yopiladi va hamma tirqishlar loy bilan berkitiladi.

• Quti 600-700oC gacha qizdirilgan pechga qo’yiladi va930-950oC gacha qizdiriladi. Jarayon tugagandan keyin quti havoda sovitiladi.
• 2C+O2=2CO; 2CO=CO2+C; Fe+C→Fe3C
• Suyuq muhitda sementitlash mayda detallar uchun qo’llaniladi.Bu usulning kamchiligi suyuq muhit tarkibini tez-tez tiklab turish kerak va ekologik masalalar.
• Yirik seriyali ishlab chiqarishda gazsimon muhitda sementitlash eng ko’p tarqalgan. Bu usul sementitlangan qatlam xossalarining bir xilligni ta’minlaydi va jarayon tez kechadi.

• Sementitlangan po’latlarni termik ishlash.Sementitlash natijasida uglerod sirt qatlamda kerakli miqdorga yetkaziladi,ammo bu yetarli emas. Sementitlangan buyumning xossalarini keyingi termik ishlov berish mustahkamlaydi.
• Toblangan va past temperaturada bo’shatilgan po’lat qattiq va yeyilishga chidamli bo’ladi, mahalliy chidamliylik va egilishga chidamliylik chegaralari oshadi, buyum o’rtasining qayishqoqligi saqlanadi.

• Gaz muhitida sementilashda buyumlar muzlatiladi keyin toblanadi (a).
• Mayda donali va uncha muhim bo’lmagan detallar 820…850 oС ga qizdirilib bir marta toblanadi, sirti –martensit aylanadi, ichidagi donalar qayta kristallanadi va maydalanadi (b).

• Detallar ikki marta toblanadi, agar xossalariga yuqori talablar qo’yilsa (c). 1- toblash 880…900 oС detal o’rtasining strukturasini to’g’rlash uchun, 2- toblash sirt qatlamida mayda donali martensit olish uchun o’tqaziladi. Termik ishlashning oxirida detallar 150…180oC da bo’shatiladi.