Temir uglerod qotishmalari

Austenit (А yoki γFe) - uglerodning γ - temirga singdirilgan qattiq eritmasi. U temir-uglerodli qotishmalarda, faqat yuqori haroratlardagina mavjud bo‘la oladi. Uglerodning γ - temirdagi eng ko‘p eruvchanligi 1147^°C da bo‘lib, 2,14% ga teng. 727^°C da esa 0,8 % ga teng. Bu harorat Fe-C li qotishmalarda austetitning barqaror mavjud bo‘lishligini pastki chegarasidir. Austenitning qattiqligi НВ=160-200 va mustahkamligi σ_v = 370-450 МPа, plastikligi juda yuqori δ=40-50%. Austenit yoqlari markazlashgan kub kristall panjaradan iborat bo'lgan faza hisoblanadi.
Sementit (S) - temirning uglerod bilan kimyoviy birikmasi (temir karbidi Fe₃C). Sementitda 6,67% uglerod bor. Uning suyuqlanish harorati 1600^°C atrofida. Juda qattiq НВ=800 va mo‘rt, amalda umuman plastik emas. Sementit murakkab kristall panjaraga ega (7.2-rasm).

7.2-rasm. Sementit (Fe₃C) strukturasi sxemasi

Sementit barqaror bo‘lmay, ma’lum sharoitlarda Fe₃C ˃ 3Fe + C reaksiya bo‘yicha grafit ko‘rinishda erkin uglerod ajralib parchalanadi. Ikkilamchi sementit deb qotishmadan ajralib chiqadigan birlamchi sementitdan farqli ravishda, qattiq eritmadan ajralib chiqadigan sementitga aytiladi .

Grafit (G). Bu erkin uglerod bo‘lib, u yumshoq (НВ=3). Grafit aralashmalarining shakli o‘zgarish bilan qotishmaning mexanik va texnologik xossalari ham o‘zgaradi. Temir-uglerodli po‘latlarda erkin holatda ajralib chiqadi.
Geksogonal kristall panjaraga ega, tok o‘tkazadi, yumshoq, mustahkamligi past (7.3-rasm).



7.3-rasm. Grafit strukturasi sxemasi.


Ledeburit (L) - tarkibida 4,3% uglerod bo‘lgan austenit va sementitning mexanik aralashmasi (evtektika). Ledeburit suyuq qotishmaning 1147^°C haroratda qotishidan hosil bo‘ladi. Uning qattiqligi НВ 600-700 ga teng, juda mo‘rt. 727^°C haroratda austenit perlitga aylanganligidan, bu o‘zgarish ledeberit tarkibiga kiruvchi austenitni ham qamrab oladi. Buning natijasida 727^°C haroratda ledeburit austenitning sementit bilan aralashmasi emas, balki perlitning sementit bilan aralashmasidan iborat bo‘ladi.
Diagramma toza temirdan sementitgacha (6,67% С) bo‘lgan miqdorli qotishmalarning faza tarkibi va strukturasini ko‘rsatadi. Tarkibida 0,02 dan 2,14% gacha uglerod bo‘lgan qotishmalar po‘lat deb, 2,14 dan 6,67% gacha uglerod bo‘lgan qotishmalarga cho‘yanlar deb ataladi.
Po‘latni qizdirish va sovutish jarayonlarida undagi faza o‘zgarishlari muvozanat haroratlari (Ac₁, Ac₃, A_cm) ga nisbatan bir oz yuqori yoki past haroratlarda sodir bo‘ladi. Shuning uchun, qizdirish paytidagi haroratni sovutish paytidagidan farq qilish uchun kiritik haroratning belgisi A ning yoniga yana bitta qo‘shimcha harf (indeks) qo‘yiladi. Qizdirish paytidagi harorat ko‘zda tutilganda "с", sovutish esa "r" harfi bilan belgilanadi.
Shunday qilib, po‘latni qizdirilganda perlitning austenitga aylanish harorati Ac₁, ferritning austenitda erish harorati A_C3, ikkilamchi sementitning austinetda erish harorati A_cm bilan belgilanadi. qizdirilgan po‘latni sovutilganda esa austenitning perlitga aylanish harorati Aс₁, austenitda ferritning ajralib chiqishi Aс₃, ikkilamchi sementitning ajralib chiqishi A_rm bilan belgilanadi.
Po‘latni termik ishlash turlariga quyidagilar kiradi:
- yumshatish;
- normallash;
- toblash;
- bo‘shatish.
Po‘latni ma’lum haroratgacha qizdirib, shu haroratda zarur vaqt tutib turgandan keyin pech bilan birgalikda asta-sekin sovutish jarayoni yumshatish deb ataladi.
Yumshatishdan maqsad - po‘latdagi ichki kuchlanishlarni yo‘qotish, uning strukturasini bir jinsli qilish va barqarorlashtirish, po‘latning donalarini maydalashtirish, qattiqligini pasaytirib, kesib ishlanuvchanligini yaxshilash va h.k.
Ko‘zda tutiladigan maqsadga ko‘ra yumshatish ikkiga: birinchi tur va ikkinchi tur yumshatishga bo‘linadi.