Metall kristallanishi tuzilishi rentgen nurlari orkali urganiladi

Metallmas materiallarga plastmassalar, yog‘och, yelim, rezinalar, lok-buyoqlar hamda qistirmabop, zichlamabop va izolyatsion materiallar kiradi. Mashinasozlikda metallmas materiallar turli buyumlarni metall va uning qotishmalari o‘rnini bosuvchilarni tayyorlashda keng ishlatiladi. Metallmas materiallar ulardan tayyorlanadigan buyumlarning zarur mexanik mustahkamligini, uncha katta bo‘lmagan zichligini ta’minlash bilan birga, ularga kimyoviy chidamlilik, eritkichlar ta’siriga bardoshlilik hamda suv, gaz va bug‘o‘tkazmaslik, yuqori izolyatsion xossalar kabi juda qimmatli xossalar beradi.
Metall va uning qotishmalari shartli ravishda 2 guruhga ajratib o`rganiladi:1- temir va uning qotishmalari qora metallar deyiladi.2- Rangli metal qotishmalari.
jismlarda atomlar fazoda ma’lum bir tartibda va bir-biriga nisbatan bir xil elementar masofada joylashadi. Hamma metallar va ularning qotishmalari kristall tuzilishga ega.¹
Qotishmalardan tayorlangan detal asbob va boshqalarning zarur kerakli tomonga uzgartirib buymaydi.
Metallning atom kristall panjaralarida musbat ionlar muayan tartibda joylashgan bo‘ladi.
Metall kristallanishi tuzilishi rentgen nurlari orkali urganiladi.
Metallar, xar qanday modda kabi, sharoitga qarab uch xil agregat xolatda, qattiq, suyuq va gaz xolatlarda bo‘ladi. Sof metall bir agregat xolatdan ikkinchi agregat xolatdga ma’lum temperaturadagina utadi.
Qattiq xolatda metall zarrachalari muayan tartibda joylashgan bo‘ladi, bu zarrachalarning bir-birini tortish kuchi uzaro muazanatda turadi, natijada qattiq jism uz shaklini saklaydi.
Gaz xolatda metall zarrazalarini tartibsiz xarakatlanadi, bir-birini itaradi, natijada metall gazi imkoni boricha xajmi olishga intiladi.
Suyuq xolatdagi metall zarrachalarining ozrok kismiga batartib joylashgan bo‘lib, bu joylashuv issiqlik ta’sirida ogoh buzilib, gohtiklanib turadi.
Qattiq xolatda barcha metallar va uning qotishmalari kristall jismlardir.
Metallarda kristall panjarani atomlar zichligi eng ko‘p bo‘lgan tekisligi kristallografik tekkisligi yoki atomlar tekisligi deb ataladi. Kristall panjarani shakliga qarab uning kristalografik tekisligi bitta yoki bir necha bo‘lishi mumkin.
Kristalografik tekislikda atomlarni joylashuvi kuyidagi kurinishda bo‘ladi.

2.1-rasm. Kristalografik tekislikda atomlarning joylashuvi
Atomlarning markazidan o‘tkazilgan faroziy chiziqlar panjara hosil qiladi. Bir-biriga parallel joylashgan bir kancha kristalografik tekislik faroziy kristall panjara hosil qiladi, kristall panjara tugunlarida esa atomlar (ionlar) turadi.g

2.2-rasm. Fazoviy kristal panjara va uning tugunlarida atomlarni joylashuvi.

Eng oddiy kristal panjaria kub panjara (2.3-rasm). a-masofa elementlar kristal katakchadagi qushni ikki atom orasidagi atom markazlari oraligida bo‘lib angretrom (A) kilonks birliklarida (kx) ulchanadi.

(1A-1 10 sm) (1kxq1,00202 A).
Kub panjara atomlar yetarli darajada zich joylashgan emas, ammo metall atomlari bir-biriga imkoni boricha yakinlashishga intiladi, buning natijasida boshka tur panjaralar hosil bo‘ladi.

Xajmi markazlashgan kub va atomlari zich joylashgan geksogonal panjaralar hosil bo‘lishi mumkin.

2.3.a -rasm. Xajmi markazlashgan kub kristal katakcha.

2.3.b-rasm. Orkali markazlashgan kub kristal katakcha.

2.3.s -rasm. atomlari zij joylashgan geksogonal katakcha.

Kristal panjaralarning yetti xil sistemasi o’rganilgan bo‘lib, bo‘lar 1) kub sistema, 2) geksogonal sistema, 3) tetrogonal sistema, 4) romba edrik sistema, 6) monoklinik sistema, 7) triklinik sistemadir.

Atomlar orasidagi aloqalarni shakllantirish ortida harakatlantiruvchi kuchi har bir atom eng barqaror atom bo'lishi uchun intiladi. Boshqa atomlar bilan ulash orqali, har bir ulanish atomning potensial energiya yanada barqaror atom natijasida olinadi. Bu obligatsiyalar birlamchi rishtalarini deb ataladi va katta interatomik kuchlariga ega bo`ladi.²
Metallarning juda kupchiligi kub va geksogonal sistemada kristallanadi.
Qattiq jisimlardagi boglanishlar turt turga bo‘linadi. 2.4.-rasm

1. 
   Ion (gotoropolyar-kup kutbli) boglanish.
   
2. 
   Atom (gomsopolyar-bir kutbli) boglanish.
   
3. 
   Molekulyarboglanish.
   
4. 
   Metallboglanish.
   

2.4.a-rasm.Ion boglanish

2.4.b-rasm. Atom boglanish

Molekulyar boglanishli qattiq moddalar kristal panjaralarini tugunlarida molekulyar turadi.
Bu molekulalar bir-biriga molekulalararo kuchlar vositasida tortilib turadi.

Metall boglanish. Bunday boglanishli qattiq jismlar kristal panjaralarini tugunida musbat zaryadli ionlar turadi, ionlarni esa erkin elektronlar, ya’ni elektronlar bo‘liti kurlab olgan bo‘ladi. Metall boglanishlar musbat zaryadli ionlar bilan erkin elektronlarning uzaro tortishuvidan iboratdir.

molekulyar bog‘lanish 2.4.s-rasm.

Erkin elektron Bulut 2.4.d-rasm. Metal bog‘lanish

Ba’zi metallar kristall panjaralarining turlari va ularning parametrlari.
2.1-jadval

Metallningnomiva Kimyoviy belgisi	Panjarasining turi	PanjaralarningparametrlariA^0xisobi
		A	B	S
Alyuminiy	Yoqilg’I markasi. kub.	4.041	-	-
Vannadiy	Xajmimark. Kub	3.034	-	-
Volfram	Xajmimark. Kub	3.158	-	-
Iridiy	Yokilgimarkasi. kub.	3.832	-	-
Kobalt	Geksagonal	2.5	-	4.07
Kobalt	Yokilgimarkasi. kub.	3.54	-	-
Kumush	Yokilgimarkasi. kub.	4.078	-	-
Magniy	Geksagonal	3.203	-	5.2
Mis	Yokilgi markasi. kub.	3.607	-	-
Molibden	Xajm imark. Kub	3.14	-	-
Nikel	Geksagonal	2.49	-	4.08
Nikel	Yokilgi markasi. Kub.	3.157	-	-
Niobiy	Xajmi mark. Kub	3.294	-	-
Oltin	Yokilgi markasi. Kub.	4.07	-	-
Platina	Yokilgi markasi. kub.	3.915	-	-
Rux	Geksagonal	2.659	-	5.607
Tantal	Xajmi mark. Kub	3.296	-	-
Temir	Xajmi mark. Kub	2.86	-	-
Temir	Xajmimark. Kub	2.90	-	-
Temir	Yokilgi markasi. kub.	3.56	-	-
Temir	Xajmi mark. Kub	2.93	-	-
Titan	Geksagonal	2.95	-	4.72
Titan	Xajmi mark. Kub	2.32	-	-
Xrom	Xajmi mark. Kub	2.871	-	-
Sirkoniy	Geksagonal	3.22	-	5.12
Sirkoniy	Xajmimark. Kub	3.61	-	-
Qo`rgoshin	Yoqilgimarkasi. kub.	4.939	-

2 .5-rasm

Panjaraning parametrlari nixoyatda muhim axamiyatga ega. Ilmiy tekshirishning xozirgi usullari-rentgen nurlaridan foydalanish usullari kristal panjaralarning parametrlarini aniq ulchashga imkon beradi. 2.5-rasm
.
Yoqlari markazlashgan kub panjarada xam, atomlari(ionlari) zich joylashgan geksagonal panjarada xam, atomlar boshqa panjaradagilarga karaganda zichdir. Masalan, bu ikkla panjaraning xar birida atomlar xajmi panjara xajmining 74 % tashkil etadi, xolbuki, xajmi markazlashgan kub panjarada atomlar xajmi butun panjara xajmining 68% ga tengdir.
Metall va qotishmalarning xossalari
Metall va qotishmalardan tayyorlangan detallarni ishlatilishiga qarab, turlicha talablar qoyiladi. Misol (kesuvchi asbob, elektr simlari va boshqalar)
Metallarni xossalarini quyidagi 4 gruppaga bo’lish mumkin:

1. 
   Fizik xossalar.
   
2. 
   Kimyoviy xossalar.
   
3. 
   Mexaniq xossalar.
   
4. 
   Texnologik xossalar.
   

Fizik xossalariga: metallarni rangi, solishtirma og`irligi, elektr o’tkazuvchanligi, magnitli xususiyati, issiqlik o’tkazuvchanligi, issiqdan kengayishi, issiqlik sig`imi va boshqalar.
Kimyoviy xossalariga: metallni oksidlanishi, eruvchanligi, karroziyaga chidamliligi va boshqalar.
Mexaniq xossalariga: metallni mustaxkamligi, qattiqligi, egiluvchanligi, silliqligi va boshqalar kiradi.
Texnologik xossalariga: quyiluvchanligi, kesiluvchanligi payvandlanishligi, bolg`alanuvchanlik, toblanuvchanlik, oquvchanligi va boshqalar.
Metallarni rangi shaffof bo’lmaydi, har bir metall o’ziga xos yaltiroqlikka va rangga ega. Mis-qizil, rux-kulrang, temir-kumushsimon va hakazo.
Solishtirma og`irligi - moddani xajmi birligiga to’g`ri keladigan metallarni miqdori quyidagicha aniqlanadi

Hamma metallarni solishtirma og`irligi D. I. Mendeleev davriy sistemasida berilgan.
Erish temperaturasi. Metallni batamom suyuq holga o’tadigan temperaturasi erish temperaturasi deb ataladi.
Issiqlik o’tkazuvchanlik. Metallarni qizdirganda yoki sovutganda o’zidan issiqlikni qanchalik tezlik bilan o’tkazishiga aytiladi.
Issiqlik o’tkazuvchanligini taqqoslash uchun shartli belgilardan foydalaniladi. Metallarni issiqlik o’tkazuvchanligi koeffitsient bilan belgilanadi. Misol mis 0.9, alyuminiy 0.5, temir 0.15, simob 0.02 va hokazo.
Issiqlikni o’zidan yomon o’tkazadigan metallni to’la qizishi uchun, uzoq vaqt qizdirilishini talab etadi. Bunday metallarni tez sovutilganda yorilib ketishi mumkin. Metallarni termik ishlaganda ana shu xususiyatini hisobga olish zarur.
Amaliyotda radiatorlar va elektr asboblarining detallari issiqlikni yaxshi o’tkazadigan metallardan tayyorlanadi.
Issiqlikdan kengayish. Ma`lumki issiqlikdan metallarni xajmi va o’lchamlari o’zgaradi. Shuning uchun mashina va mexanizmlar tayyorlanayotganda ularning detallarini issiqdan kengayishini hisobga olish zarur. Misol: mashina va traktorlarni dvigatellarini klapanlari, ko’prik fermalari, relslar va hokazolar.
Elektr o’tkazuvchanlik.
Metallarda elektr o’tkazuvchanlik har xil bo’ladi. Elektr tokiga eng oz qarshilik ko’rsatadigan metallar elektrni yaxshi o’tkazadi. O’lchov birligi Om. 1 mm² yuzadan uzunligi 1 metr materialni tokka qarshilik qilish qobiliyati.
Metallarni temperaturasi oshishi bilan elektr o’tkazuvchanligi kamayadi va aksincha. Metallni absolyut nol (-273 ^oC) da sovutilganda elektr qarshiligi nolga teng bo’ladi.
Magnit xossalari.
Po’lat va choyanni magnit xossalari ularning kimyoviy tarkibigina emas, balki ichki tuzilishiga ham bog`lik. Bundan shu narsa kelib chikadiki magnit xossalari doimiy emas, ularga termik va mexaniq ishlov berilganda o’zgaradi.
Temirni sovuq xolatida magnit xossalari ancha sezilarli bo’lib, uni qizdirilganda magnit xossalari ancha kamayib boradi va butunlay yoqolishi mumkin.
Magnit xossalariga ega bo’lgan po’lat texnikada juda ko’p tarmoqda ishlatiladi. Misol, rudalarni saralashda, temir-tersakni ko’tarishda, dinamik mashinalarda, radio-telefon, telegraf apparatlarining detallarini tayyorlashda ishlatiladi.
Ba`zan magnit xossalariga ega bo’lmagan, po’latlarni ishlatishga to’g`ri keladi. Bunday po’latlarni tarkibida ma`lum miqdorda nikel va marganets bo’ladi.
Kimyoviy xossalari.
Metallar va qotishmalarning kimyoviy xossalari oksidlanishiga yoki turli moddalar: havodagi kislorod, kislota hamda ishqor eritmalari va boshqalar bilan birikishiga qarshi tura olish xususiyatiga qarab xarakterlanadi. Metall boshqa elementlar bilan qancha oson birikishga kirishsa, u shuncha tez yeyiladi. Metallarning tashqi agressiv muhit ta’siridan kimyoviy yemirilishiga korroziyalanish deyiladi.
Metallarning korroziyaga, quyindi hosil bо‘lishiga va erishiga qarshiligi vaqt birligi ichida sirt birligiga tо‘g‘ri keladigan tekshirilayotgan namuna massasining о‘zgarishi bilan belgilanadi.
U yoki bu buyumlarni tayyorlashda metallarning kimyoviy xossalari albatta hisobga olinadi. Bu ayniqsa, kimyoviy agressiv muhitlarda ishlatiladigan buyum va detallarga taaluqlidir.
Metallarning mexanik xossalari.
Metallarni mexaniq xossalari: mustahkamlik, qattiqlik, egiluvchanlik, plastiklik va hokazolar. Bunda har xil metall na`munalari mashinalarda sinab ko’riladi. (materiallar qarshiligi fanida namunalarni sinash to’la o’rganiladi)
Ushbu bo’limda, faqat metallarni qattiqligiga to’xtashga to’g`ri keladi, chunki mashinasozlik sanoatida metallarni qattiqligini o’zgartirish usullari mavjud.
Metallarni qattiqligi deganda bir metallni o’nga boshqa bir qattiqroq metallni botishiga qarshilik ko’rsatish xossasiga aytiladi. Qattiqlik metallning eng asosiy xususiyatlaridan bo’lib, detallar tayyorlashda uni yaroqli va yaroqsizligi belgilanadi. Metall qancha qattiq bo’lsa uni ishlash uchun shuncha ko’p kuch talab etadi. Metallarni qattiqligini turlicha aniqlanadi. Ko’proq tekshiriladigan usullar namunaga po’lat shariqni, olmos konusni yoki olmos piramidani botirish yo’li bilan aniqlanadi.
Shariqni namunada qoldirgan izi qancha katta bo’lsa metall shuncha yumshoq va aksincha. qattiqlikni aniqlashni quyidagi usullari keng tarqalgan.
1.qattiq po’lat shariqni botirish. (Brinell boyicha qattiqlikni aniqlash) (4-rasm).
2.Olmos konusni uchini botirish (Rokvell boyicha qattiqlikni aniqlash)
3. Vikkers boyicha qattiqlikni aniqlash (eski usul)
Metallarni texnologik xossalari.
Metallarni texnologik xossalariga kesib ishlanishlik toblanuvchanlik, payvandlanuvchanlik, bolg`alanuvchanlik, erigan metallni quyuvchanliligi (ravon quyilishi) va boshqalar. Shulardan asosiy o’rinlarda metallni kesib ishlanuvchanlik hususiyati turadi, chunki ko’pchilik metall buyumlarini dastgohlarda kesib ishlanadi.
2 .6-rasm. Qattiqlikni sinash sxemasi
Kesib ishlanish xossasiga kesish tezligi, kesish kuchi, kirib ular ishlangan yuzani tozaligiga qarab aniqlanadi. Metallni bu hususiyatlari biror etalonga qarab solishtiriladi. Buning uchun A12 markadagi avtomat po’lati olinadi.

1^ William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 8-b mazmun mohiyatidan foydalanildi.

2^ William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 55-b Mazmun mohiyatidan foydalanildi