Metallarning mexanik xossalari.
Metallarni mexanik xossalari: mustahkamlik, qattiqlik, egiluvchanlik,
plastiklik va xakazolar.
Bunda har xil metal naomunalari 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 metalni unga boshqa bir qattiqroq metalni
botishiga qarshilik ko’rsatish xossasiga aytiladi. Qattiqlik metalning eng asosiy
xususiyatlaridan bo‘lib, detallar tayyorlashda uni yaroqli va yaroqsizligi
belgilanadi. Metal qancha qattiq bo‘lsa uni ishlash uchun shuncha ko‘p kuch talab
etadi. Metallarni qattiqligini turlicha aniqlanadi. Ko‘proq tekshiriladigan usullar
namunaga po‘lat sharikni, olmos konusni yoki olmos piramidani botirish yo‘li
bilan aniqlanadi.
Sharikninamunadaqoldirganiziqanchakattabo‘lsametals
hunchayumshoqvaaksincha.
Qattiqqligini
aniqlashni
quyidagi
usullari keng
11
William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 2013
d
Д
P
3
2
4
1- шпиндел.
2- шар
3- намуна
4-
rasmQattiqlikningsinash
sxemasi.
46
tarqalgan.
1.Qattiq po‘lat sharikni botirish. (Brinell buyicha qattiqlikni aniqlash)(4-
rasm)
2.Olmos konusni uchini botirish (Rokvell buyicha qattiqlikni aniqlash)
3.Olmos piramidani uchini botirish (Vikkers buyicha qattiqlikni aniqlash)
Qattiklikni sinash usuli bilan aniqlanganda detal sindirmasdan
tekshiriladi. Detalni qalinligiga va qattiqligiga qarab, shariklarni har xil
diametrdagisi olinadi. Misol: nagruzka 30000 N bo‘lganda diametri 10 mm
li sharik olinadi. 7500 N bo‘lganda diametri 5 mm bo‘lgan sharik olinadi va
nagruzka 1870 N bo‘lganda diametri 2.5 mm bo‘lgan sharik olinadi.
Sharik botirilgandan so‘ng hosil bo‘lgan izning chuqurligi metalning
qalinligidan kamida 10 marta kam bo‘lishi kerak. Izni markazidan metalni
yuza chetigacha bo‘lgan oraliq sharikni diametridan katta bo‘lishi kerak.
Qattiqlik qimmati N bilan belgilanadi va aniqlash usulining indeksi
quyiladi.
F
P
HB
N/mm
2
bunda, R-sharikka quyilgan kuch, N
F- shar qoldirgan izni yuzasi, mm
2
2
2
2
2
2
d
D
D
D
F
mm
2
bunda, D-sharni diametri, mm
d-izni diametri, mm.
Rokvell usulida diametri 1.58 mm bo‘lgan po‘lat sharik yoki 120
0
burchakli
olmos konusdan foydalaniladi. Bunda qattiqlik indikatordagi shkaladan aniqlanadi.
47
Sharik yumshoq metallar uchun olmos konusi esa, qattiq metallarni sinash uchun
ishlatiladi.
Vikkers usulida juda yumshoq va qattiq metallarni qattiqligini aniqlash
mumkin. Bu usulda naomunaga uchlaridagi burchak 136
0
bo‘lgan piramida bilan
bosiladi. Bosiladigan kuch 550-1200 N gacha. Izni o‘lchami priborni o‘zidagi
mikroskop yordamida o‘lchanadi.
Metallarni texnologik xossalari.
Metallarni texnologik xossalariga kesib ishlanishlik toblanuvchanlik,
payvandlanishlik, bolalanishlik, erigan metalni ravonligi va boshqalar. Shulardan
asosiy o‘rinlarda metalni kesib ishlanuvchanlik xususiyati turadi, chunki ko‘pchilik
metal buyumlarini stanoklarda kesib ishlanadi.
Kesib ishlanish xossasiga kesish tezligi, kesish kuchi, kirib ular ishlangan
yuzani tozaligiga qarab aniqlanadi. Metalni bu xususiyatlari biror etalonga qarab
solishtiriladi. Buning uchun A12 markadagi avtomobil po‘lati olinadi.
Ikki va undan ortiq ellementlarni birga suyuqlatish yo‘li bilan olingan
murakkab jism qotishma deb aytiladi.bunga misol, chuyan, po‘lat, bronza, latun,
dur alyuminiy va boshqalar.
Baozan qotishmani qotishma tarkibiga kiruvchi elementlarni kukunlarini
aralashtirib, unga shakl berib hosil qilingan buyumni maxsus pechlarda 1100-
1400
0
S da pishirish yo‘li bilan ham olish mumkin. Misol qattiq qotishmalar,
metallokeramik detallar.
Qotishma tarkibiga kiruvchi elementlarni atom diametrlari farqiga, kristall
panjara turiga va ularni suyuqlanish temperaturasiga ko‘ra. qotishmalar: mexanik
aralashma, ximiyaviy birikma va qattiq eritmaga bulinadi..
1.
Mexanik aralashma. Agar qotishma tarkibiga kiruvchi elementlarni atomlari
kristallanish jarayonida bir-biriga tortilmay, bir-biridan qochsa, qotishma
tarkibiga kiruvchi har bir element atomlari qattiq holtda mustaqil kristallar hosil
48
qiladi. Hosil bo‘lgan kristal donlari mexanik aralashmasidan tuzilganligi uchun
mexanik aralashma deb aytiladi.
qotishmani kristallanish sharoitiga ko‘ra mexanik aralashma turli shakl va
o‘lchamlik kristallardan iborat bo‘lishi mumkin.
2.
Ximiyaviy birikma. Agar qotishma tarkibiga kiruvchi elementlarning atomlari
kristallanish jarayonida o‘zaro ximiyaviy ta’sir etsalar bunday elementlar
ximiyaviy birikma hosilqiladi. Ximiyaviy birikmani kristal panjarasi murakkab,
ko‘proq metal va metalmaslar birikib hosil qiladi.
3.
Qattiq eritma. Qotishmaga kiruvchi elementlar biri ikkinchisida erib, qotganda
sof metal kabi kristal panjarali struktura hosil qiladi. Misol: Temir
C, Ni, Mn,
Si, va boshqa elementlar bilan. Mis
Ni, Zn, Al, Si va boshqa elnmentlar bilan
qattiq eritma hosil qiladi.
Qattiq eritmalar hosil qilishda qotishma tarkibidagi qaysi elementni kristal
panjarasi saqlanib qolsa, shu element erituvchi element deb, kristal panjarasi
saqlanmagan elementni esa, eruvchi element deb ayltiladi va A(V) A-erituvchi, V-
eruvchi.
Qotishmalar tarkibiga kirgan elementlarni o‘zaro munosabatlariga ko‘ra
elementlarni eruvchanligi turlicha bo‘ladi. Misda nikel, nikelda mis xoxlagancha
eriydi.
Hamma metallar ham bir-birida yaxshi erivermaydi. Ba’zilar yaxshi, o‘rta,
yomon va erimasligi mumkin. Rentgen nurlari yordamida tekshirilganda shu narsa
aniqlandiki, eruvchi element atomlari bilan erituvchi element atomlari o‘rin
almashuvi natijasida qattiq eritma hosil bo‘ladi.(5-rasm)
V elementini atomlari
A elementni atomlarini siqib chiqaradi va natijada A
elementidan V elementi hosil bo‘ladi. Atomlari
bunday o‘rin almashuvi uchun A va V elementlari
B
элемент
О- A
элемент.
B
5--rasm. Kristal panjaralarda
atomlarni joylashish sxemasi
49
kristal panjaralari bir xil bo‘lishi va atomlar radiuslari bir-biriga yaqin bo‘lishi
kerak.
Odatda, qotishmani hosil qiluvchi asosiy komponentlardan tashqari
qotishma tarkibida oz miqdorda boshqa elementlar ham mavjud bo‘ladi va ularni
primeslar deb yuritiladi. Bu primeslar qotishmaga rudani eritib olayotganda yoki
qotishma eritilayotganda tushadi. Ular qotishmani xossalariga aytarli tasir etmaydi.
Toza metallarning mustahkamlik chegarasi kichik bo‘lganligidan mashinasozlikda
asosan ularning qotishmalari ishlatiladi. Metal qotishmalari deb, bir necha xil
metallarni yoki metallarni metall bo‘lmagan jismlar bilan suyuqlantirib (yoki
qizdirib) aralashtirish natijasida olingan murakkab moddaga birmuncha qattiq
bronza olinadi. Bunda metall materialning ekspluatatsion va texnologik xossalari
yaxshilanadi.
Qotishmalarda sodir bo‘ladigan protsessni o‘rganish, shuningdek
qotishmalarning tuzilishini tushuntirish uchun metallshunoslikda komponent, faza,
sistema kabi tushunchalardan foydalaniladi. Sistemani hosil qiluvchi moddalarga
komponentlar deyiladi. Toza metall bir komponentli sistemani, ikkita metalldan
hosil bo‘lgan qotishma esa ikki komponentli sistemani hosil qiladi va h.k. Shu
jumladan, ko‘rilayotgan temperatura oralig‘ida tashkil etuvchi qismlarga
dissotsiyalanmaydigan barqaror moddalar – ximiyaviy birikmalar ham komponent
bo‘lishi mumkin. Masalan, rangli metall qotishmalari komponentlariga metallar
(masalan, rux, mis bilan birikkanda latun hosil bo‘ladi), temir uglerodli
qotishmalar komponentlariga tarkibida oz miqdorda metallmas moddalarda
bo‘lgan metallar (temir uglerod bilan birikkanda chuyan va po‘lat hosil bo‘ladi)
kiradi.
Bir xil tarkibga, bir xil agregat holatiga ega bo‘lgan hamda sistemaning
boshqa qismlaridan bo‘lish sirti bilan ajratilgan sistemaning bir jinsli qismi faza
deb ataladi.
50
Bo‘lish sirtidan o‘tishda moddanig ximiyaviy tarkibi va strukturasi sakrab
o‘zgaradi. Ma’lum tashqi sharoitlarida (bosim, temperatura) muvozanat holatda
bo‘luvchi fazalar yig‘indisi sistema deb ataladi. Masalan, bir jinsli suyuqlik
(suyultirilgan metall) bir fazali sistemadan iborat. Toza metall krisstalanishida
sistema ikkita fazadan, ya’ni suyuq (suyultirilgan metall) va qattiq (kristallangan
metall zarralari) dan tashkil topadi. Yana misol: ikki xil kristallning mexanik
aralashmasi ikki fazali sistemani hosil qiladi. Chunki har bir kristall o‘zining
tarkibi va tuzilishi bilan bir-biridan farq qiladi hamda bir-biridan bo‘lish sirti bilan
ajratilgan bo‘ladi. Bir fazali strukturaga ega bo‘lgan qotishma deb ataladi.
Qotishma strukturasi deyilganda mikroskop ostida ko‘rinadigan fazalarning o‘zaro
joylashishi, ularning shakli va o‘lchamlari tushuniladi.
12
Qotishmadagi komponentlar suyuq va qattiq eritmalar, ximiyaviy
birikmalar va mexanik aralashmalar hosil qilishi mumkin.
Bir jinsli suyuq eritmalar suyuq holatda istalgan nisbatiga bir-birida
eriydigan barcha metallar uchun xarakterlidir. Bir jinsli suyuq eritmada eritiladigan
metall (komponent) A ning atomlari 1 erituvchi metall V atomlari 2 orasida tekis
taqsimlangan. Faqat ozgina metallargina suyuq holatda cheklangan metallargina
o‘zlarining atomlari o‘lchamlari orasidagi farq katta bo‘lganligidan suyuq holatda
erimaydi. Kristallanish va qotishmalarning qotish protsessida komponentlarning
o‘zaro ta’sir turlicha bo‘lishi mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |