51
1. Легирловчи элемент оксиди яхлитлик шартини қаноатлантириши
лозим, яъни оксид ва металл ҳажмларининг нисбати бирдан катта
бўлиши лозим
(
𝑉
ок
𝑉
Ме
>
1).
3.6-жадвалда хром, алюминий ва кремний оксидларининг баъзи
хоссалари бўйича умумлаштирувчи маълумотлар келтирилган. Бу элементлар
темирнинг иссиқликка чидамлилигини ошириш мақсадида уни легирлаш учун
қўшиладиган
қўшимчалар
ҳисобланади.
Жадвалдаги
маълумотлар
кўрсатадики, бу элементлар учун 1-шарт бажарилади.
3.6-жадвал
Темирнинг иссиқликка чидамлилигини оширувчи
элементлар оксид-
ларининг баъзи хоссалари
Хоссалар
Оксид
FeO Fe
2
O
3
Al
2
O
3
Cr
2
O
3
SiO
2
V
Ок
/V
Ме
нисбатнинг қиймати
—
2,14
1,28
2,07
1,9
1000
о
С даги электр
ўтказувчанлик,
Ом
–1
∙см
–1
(қиймат тартиби)
10
2
—
10
–7
10
–1
10
–6
Оксиддаги металлнинг ион
радиуси, Å
0,75
—
0,54
0,6
0,41
Ҳосил бўлиш иссиқлиги:
кЖ/моль
кЖ/атом
269,2
269,2
801,8
400,9
1674,7
837,4
1122,0
561,0
818,2
818,2
2.
Легирловчи элемент юқори электр қаршилигига эга бўлган оксид ҳосил
қилиши лозим.
Омик қаршиликнинг жуда катта бўлиши плёнканинг ҳимоявий
хоссаларини шакллантирувчи асосий шартлардан бири бўлиб ҳисобланади,
чунки бунда ионларнинг оксид қатламида ҳаракатланиши қийинлашади.
3.
Легирловчи элемент оксидининг ҳосил бўлиш энергияси асосий металл
оксидининг ҳосил бўлиш энергиясидан катта бўлиши керак, яъни
(∆
𝐺
Т
о
)
аМе
>
(∆
𝐺
Т
о
)
лМе
;
бунда
аМе
–
асосий металл,
лМе
– легирловчи
элеменгтга тегишли.
Бу шарт асосий металл бўлганда
легирловчи компонент оксиди
плёнкасининг турғунлигини таъминлайди. Қўшиладиган компонент оксиди
асосий металл оксидига нисбатан турғунроқ бўлар экан.
Агар бу шарт
бажарилмаса, легирловчи элемент оксиди асосий металл томонидан
тикланади. Темир, Аl
2
O
3
, Cr
2
О
3
ва SiO
2
оксидларининг ҳосил бўлиш
иссиқликлари бўйича 3.6-жадвалда келтирилган маълумотлар бу қоиданинг
тўғрилигини тасдиқлайди. Бундан ташқари,
агарда дастлаб аралаш оксид
ҳосил бўлса, у ҳолда кейинчалик термодинамик мувозанат шартларига биноан
у легирловчи компонентнинг соф оксидига айланади.
52
Масалан, алюминий билан легирланган темирнинг оксидланишида FeO
темир оксиди ҳосил бўлади. Бироқ кейинчалик қуйидаги жараён ҳам кечиши
мумкин:
3FeO + 2A1 = А1
2
О
3
+ 3Fe
4.
Легирловчи элемент ионининг ўлчамлари асосий металл ионининг
ўлчамларидан кичик бўлиши керак.
Бу ҳолат легирловчи элемент ионларининг ҳимоя плёнкаси ҳасил
бўлаётган қотишма сиртида диффузияланишини осонлаштиради.
5.
Легирловчи элементларнинг оксидлари юқори эриш ва ҳайдаш
температурасига эга бўлишлари ҳамда осон эрийдиган эвтетиклар
ҳосил қилмаслиги керак.
Бу талаб каттиқ фазадаги оксиднинг юқори ҳароратларда ҳам турғун
бўлишини таъминлайди.
6.
Легирловчи элемент ва асосий металл қотишманинг берилган
таркибида қаттиқ эритма ҳосил қилиши лозим.
Шу ҳолдагина қотишманинг бутун сирти бўйлаб легирловчи элементнинг
яхлит плёнкасини ҳосил қилиш мумкин.
Иссиқликка чидамли легирлашнинг баён қилинган назарияси кўпгина
экспериментларда олинган натижаларда ўз тасдиғини топган.
Қотишманинг асосан легирловчи компоненти (хром ёки алюминий)
томонидан ҳосил қилинган оксидли ҳимоя плёнкасининг ҳосил бўлиши қатор
иссиқликка чидамли қотишмаларда экспериментал аниқланган.
Темир
оксидланиш тезлигининг легирловчи қўшимча — алюминий концентрацияси
туфайли сезиларли даражада камайиши 3.19-расмда кўрсатилган.
Do'stlaringiz bilan baham: