O’zbekiston Respublikasi Oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti Olmaliq filiali “Mashinasozlik texnologiyasi”

O’zbekiston Respublikasi
Oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi
Islom Karimov nomidagi

Toshkent davlat texnika universiteti

Olmaliq filiali
“Mashinasozlik texnologiyasi” kafedrasi
“Materialshunoslik va konstruksion
materiallar texnologiyasi” fanidan
Mustaqil ish
Bajardi: 7b-20MT guruh talabasi O.Ko’chanov

Qabul qildi: B.Q.Tilabov
Olmaliq-2021
Mavzu: Legirlangan po’latlar va ularga termik ishlov berish usullari
Reja:
1. Legirlangan po’latlar haqida tushuncha.
2. Legirlangan po’latlarga termik ishlov berish

Legirlangan po’latlar
Legirlovchi elementlarning temir allotropik shakl uzgarishlariga ta'siri. Temir da eriydigan barcha elementlar temirning allotropik shakl uzgarishlariga ta'sir etadi. Ba'zi elementlar, masalan, marganets, nikelь va boshqalar A4 nuqtani kutarib, Ag nuqtani pasaytiradi (216-rasm, a). Ba'zi elementlar esa A4 nuqtani pasaytirib, A3 nuq-

tani kutaradi (216- rasm, b ).

Birinchi gruppa elementlari (Mp, Ni va boshqalar) 7- temirning mavjud. bulish temperaturalari oraligini kengaytirsa, ikkinchi gruppa elementlari

(Ti, V, Sb, Al, Si va boshqalar) u- temirning mavjud bulish temperaturalari oraligini toraytirib, a-temirning mavjud bulish oralyg'ini kengaytiradi; bu yo'l 216-rasmdagi sxemalardan yaqkol kurinib turibdi.

Po'lat tarkibida birinchi gruppa elementlaridan birortasining miqdori ma'lum darajadan ortits bulsa (216- rasm, ya), utemir normal temperaturadan to suyuqlanish temperaturasigacha barqaror xolatda mavjud bula oladi. Temirning bunday kotishmalari komponentlarning temirdagi qattiq eritmalari bulib, austenit sinfidagi qotishmalar deb ataladi. Po'lat tarkibida ikkinchi gruppa elementlaridan birortasining miqdori ma'lum darajadan ortiq bulsa (216- rasm, b) normal temperaturadan to suyuqlanish temperaturasigacha a-temir barqaror xolatda mavjud buladi. Temirning bunday qotishmalari komponentlarning a-tyomirdagi qattiq eritmalari bulib, ferrit sinfidagi qotishmalar deb ataladi. Austenit va ferrit sinfidagi tsotishmalar qizdirilganda xam, sovitilganda, xam o'zgarmaydi, temirnyng boshqa tsotishmalari esa bunday sharoitda uzgaradi.

Po'latda legirlovchi elementlarning qanday tsolatda bulishi. Legirlangan po'latlar kup komponentli sistemalardir. Legirlangan po'latlarda legirlovchi elementlar erkin xolatda, temir bilan yoki o'zaro birikkan xolatda, ya'ni intermetall birikmalar tarzida, oksidlar, sulьfydlar va boshqa metallmas qushimchalar tarzida, tsementitda erigan yoki uglerod bilan birikkan xolatda— maxsus karbidlar tarzida va temirda erigan xolatda bulishi mumkin.

Po'latda erkin xolatda buladigan Elementlar qurg'oshin, kumush va misdi, chunki ular temir bilan birikmaydi: tsur goshin bilan kumush temirda mutlaqo erimaydi, mis esa atigi 1 % gacha eriydi, binobarin, misning 1 % dan ortiqchasi po'latda erkin tsolatda buladi.

Po'latny legirlash uchun ishlatiladigan elementlarning kupchshshgi intermetall birikmalar, ya'ni FeCr, Fe3Ti kabi. tarkibli birikmalar xosil qiladi, ammo intermetall birikmalar legirlovchi elementlarning miqdori kytta bulgandagina tsosil buladi, odatdagi po'latlarda esa legirlovchi elementlar miqdori bu darajaga etmaydi, binobarin, bunday po'latlarda intermetall birikmalar bulmaydi .

Kislorodga yaqindoshligi temirnikidan ustun turadigan kupgina elementlar oksid va-metallmae birikmalar xosil qila oladi. Po'lat iщlab chikarishda bu. elementlarning oksidlar xosil qilish xossasidan foydalaniladi, ya'ni po'lat suyutslantirib olish yrotsessining oxirida po'latga shu elementlardan biri qushiladi, qushilgan element esa temir (.11) -oksid tarkibidagi kislorod xisobiga oksidlanib, temirni qaytaradi:
mFeO+nE→EnOm+mFe
bu tenglama sxemasidagi E — oksid xosil qiluvchi element. Td, V, A1 va boshqalar ana shunday elementlar jumlasiga kiradi.

Uglerod bilan yaqindosh bulgan kupchina elementlar. Tsementitda eriydi yoki aloxida karbid fazalar xosil qiladi. Karbid fadalar xosil qiluvchi elementlar jumlasiga D. I.Mendeleevning davriy sistemasida temyrdan chaproqda turgan elementlar, masalan, Tiv V, Sg, Mp, Zr, Nb, Mo, Ts, Hf, Ta, W, Re elementlari kiradi. Bu elementlar karbid xosil tsadshbgina qolmay, balki temirda eriydi xam. Demak, kursatib utilgan elementlar ma'lum nisbatda xam karbidlar, xam qattiq eritmalar xosil qiladi. Bu nisbat po'latdagi shu elementlar bilan uglerod miqdoriga bogliq buladi.

Legirlovchi elementlarning uglerod, azot, kislorod, va bordan boshqa, shuningdek, Mendeleev davriy sistemasida. temyrdan ancha uzots turgan metalloidlardan boshqa ko'pchiligi temirda ynchagina miqdorda eriydi. Mendeleev davriy sistemasida temyrdan ungrotsda turgan elementlar, masalan, kobalьt, nikelь, mis va boshqalar temirda eriydi, ammo karbidlar xosil ыilmaydi.

Yuqorida aytilganlardan legirlovchi elementlarning juda kupchiligi ferrit, austenit va tsementitda eriydi yoki maxsus karbidlar xosil qiladi degan xuLosaga kelamiz.

Legirlovchi elementlarning ferritga ta'siri. Legirlovchi elementlarning a-temirda erishi temirning kristall panjarasidagi temir atomlari urnini legirlovchi Element atomlari olishidan iborat, demak, bunda urin olish qattiq eritmasi xosil buladi. Legirlovchi elementlar atomlarining ulchamlari temir atomlarining ulchamlaridan farq qilganligy uchun legirlovchi element atomlari temirning kristall panjarasidagi temir, atomlafi urnini olganda panjarada kuchlanishlar xosil bulib, buning oqibatida panjaraning parametri (davri) uzgaradi legirlovchi element atomining ulchami temyr atrminykiday kichik bulsa, panjaraning parametri kichrayadi, legirlovchi element atomining ulchami temir atomnikidan katta bulgan tatsdirda esa panjara parametri kattalashadi a-panjara parametrining uzgarishi natijasida ferritning xossalari xam uzgaradi.

Kristall panjarasi, xuddi a-temirniki kabi, ya'ni tsajmi markazlashgan kub bulgan Sg, W va Mo elementlari ferritning puxtaligini boshqa tip panjarali elementlardan (Mri, Si va Ni dan) ko'ra kamroq oshiradi, 1 % day ortiq marganets, va I/o dan ortiq kremniy, shuningdek, volьfram va molibden ferritning xarbiy qovushoqligini pasaytiradi. 1% dan ortiq xrom ferritning qovushoqligini nisbatan kam pasaytiradi, nikelь esa mutlaqo pasaytyrmaydi, balki sal oshiradi. Demak, yuqorida kursatib utilgan elementlar ichida eng qimmatlisi Еikeldir, chunki nikelь ferritni etarli darajada puxta qilish bilan birga, uning qovushoqligini pasaytirmaydi, boshqa elementlar g esa ferritning qovushoqligini uncha pasaytirmasa tsam, ammo ferritni I etarli darajada puxta tsilmaydi (masalan, Sg) yoki ferritni juda nuxta qilgani bilan uning qovushoqligini pasaytirib yuboradi (masalan, Mp va Si).

Volьfram, molibden yoki kremnyyni eritgan ferritning xossalari qotishmaning tez yoki sekin sovitilishiga bogliq bulmaydi, marganetsni yoki nikelni eritgan ferritning xossalari esa kotishmaning sovitilish tezligiga bog'liqdir, ya'ni tez sovitilgan ferritning qattiqligi sekin sovitilgandagiga qaraganda ancha yuqori buladi

.A. P. Gulyaevning tadqiqotlariga kura, marganets yoki nikelь bilan legirlangan ferrit tez sovitilganda qattiqligining ortishiga sabab shuki, bunda martensit tipidagi struktura (ninasimon ferrit), sekin sovitilganda esa odatdagi (poliedrik) ferrit xosil buladi (217- rasm). Poliedrik ferritning qattiqligi ninasimon ferritning qattiqligidan Brinelь buyicha 100— 150 birlik pastdir.

Legirlovchi elementlarning kritik nuqtalar vaziyatiga ta'siri. Po'latga legirlovchi elementlar qushilganda As1 va As3 kritik nuqtalarning vaziyati o'zgaradi. Temir-legirlovchi element xolat diagrammasida u - temir soxasini toraytiruvchn elementlar As1 va As3 kritik nuqtalarni yuqoriga tomon siljitadi, ya'ni kritik temperaturalarni kutaradi, a-temir soxasini kengaytiruvchi elementlar esa bu nuqtalarni pasaytiradi. Legirlovchi elementlarning As1 kritik nuqta vaziyatiga ta'sirini kursauuvchi egri chiziqlar 218- rasmda tasvirlangan.

Legirlovchi elementlarning As1 nuqta vaziyatiga ta'siri legirlangan po'latny termik ishlash uchun uni tsizdirish temperaturasini tanlashda albatta tsisobga- olinishi kerak.

Legirlovchi elementlar evtektoid tarkibidagi uglerodning kontsen- tratsiyasiga xam ta'sir etadi. Legirlovchi elementlarning bunday ta'sirini kursatuvchi egri chiziqlar 219-rasmda tasvirlangan. Legirlovchi elementlarning kupchiligi evtektoid tarkibidagi uglerod miqdorini kamaytiradi va, demak, temir — tsementit xolat diagrammasidagi S nuqtani chap tomonga siljitadi.

Ba'zi elementlar, masalan, titan tsamda vanadiy evtektoid tarkibidagi uglerod kontsentratsiyasini bir qadar oshiradi, bu elementlar 219-rasmda kursatilgan emas.

Legirlovchi elementlarning kupchiligi uglerodning u-temirda eruvchanligini pasaytiradi va, demak, temir — tsementit tsolat diagrammasidagi Е nuqtani chapga tomon siljitadi.

Legirlangan po'latlarda karbid fazalar. D. I. Mendeleev davriy sistemasida temirdan chaproqda turgan, ya'ni atomining d orbitasidagi elektronlar soni temir atomining d orbitasidagidan kam bulgan metallargina po'lat uglerodi bilan birikib, karbidlar xosil qiladi. Bu metallar atomlarining tsam, temir atomining xam i orbitasida elektronlar tulmagan buladi. Karbid xosil tsiluvchi metall davriy sistemada tsancha chaproqda tursa, uning d orbitasidagi elektronlar soni shuncha kam buladi. Metall atomining d orbitasida elektronlar soni qanchalik kam bulsa, bu element shunchalyk barqaror karbid xosil qiladi.