V. G. Mikulskiy

Dinamik testlar metallar zarba egilishi va o'zgaruvchan tsiklik yuklash uchun amalga oshiriladi. Ta'sirli egilish o'lchamlari (1 x 1x5,5) bo'lgan metall namunalari uchun sinovdan o'tkaziladi! O'rtada kuchlanish kontsentratori (chetish) bilan O'2 m. Sinov mayatnik sinov qurilmasida amalga oshiriladi. Metallning zarba egilishiga chidamliligi zarba chidamliligi deb ataladi va KCU, KCV va KST bilan belgilanadi (bu erda KC zarba kuchining ramzi, U, V va T - kuchlanish konsentratorining turi va hajmi). U kontsentratsiya maydonchasidagi namunaning dastlabki tasavvurlar maydoni Ao ga tegishli Q ta'sir ishini ifodalaydi, ya'ni. KS = Q! Ao, MJ / m2. Ta'sirga chidamlilik metallning mo'rt sinishiga chidamliligini tavsiflaydi va sovuq mo'rtlik chegarasini aniqlash uchun ishlatiladi.­

Metallning tsiklik yuklanishga chidamliligi metallning ma'lum miqdordagi aylanishlar uchun vayronagarchiliksiz bardosh bera oladigan maksimal kuchlanish bilan tavsiflanadi va chidamlilik chegarasi deb ataladi. Nosimmetrik va assimetrik yuklash davrlari qo'llaniladi. Chidamlilik chegarasi stress konsentratorlari mavjudligida keskin pasayadi. Nosimmetrik yuklanish tsikli ostida ularga nisbatan sezgirlik Keff =

5. 
   Temir-uglerod qotishmalarining kristallanishi va fazaviy tarkibi
   
   
   
   

Kristallanish faqat metall muvozanat haroratidan past darajada sovutilganda rivojlanadi. Kristallanish jarayoni kristall yadrolarning (kristallanish markazlari) hosil bo'lishi bilan boshlanadi va ularning o'sishi bilan davom etadi. Kristallanish sharoitiga (sovutish tezligi, aralashmalarning turi va miqdori) qarab, 102 dan 106 nm gacha bo'lgan turli o'lchamdagi muntazam va tartibsiz shakldagi kristallar hosil bo'ladi.­­­­

Qotishmalarda holatiga qarab quyidagi fazalar ajratiladi: suyuq va qattiq eritmalar, kimyoviy va oraliq birikmalar (oraliq fazalar, elektron birikmalar va boshqalar). Faza - tizimning (metall yoki qotishma) bir xil tarkibi, tuzilishi, bir xil yig'ilish holatiga ega bo'lgan va tizimning qolgan qismidan ajratuvchi sirt bilan ajratilgan fizik va kimyoviy jihatdan bir hil qismi. Shuning uchun suyuq metall bir fazali tizim bo'lib, ikki xil kristalning aralashmasi yoki suyuq eritma va kristallarning bir vaqtning o'zida mavjudligi mos ravishda ikki va uch fazali tizimdir. Qotishmalarni hosil qiluvchi moddalar komponentlar deyiladi.­­­­­

Qattiq eritmalar - qotishma komponentlardan biri o'zining kristall panjarasini saqlab qoladigan, ikkinchi yoki boshqa komponentlarning atomlari birinchi komponentning (erituvchi) kristall panjarasida joylashgan, uning o'lchamlarini (davrlarini) o'zgartiradigan fazalardir. O'rnini bosuvchi va implantatsiyaning qattiq eritmalarini farqlang. Birinchi holda, erigan komponentning atomlari uning kristall panjarasining tugunlarida erituvchining ba'zi atomlarini almashtiradi; ikkinchisida, ular erituvchining kristall panjarasining oraliqlarida (bo'shliqlarida) va ulardan bo'sh joy ko'proq bo'lgan joylarda joylashgan. O'rnini bosuvchi eritmalarda to'r davri erituvchi va erigan komponentning atom radiuslarining nisbatiga qarab ortishi yoki kamayishi mumkin; kiritish yechimlarida - har doim ko'paytiriladi. Implantatsiyaning qattiq eritmalari faqat shunday hollarda paydo bo'ladi erigan komponent atomlarining diametrlari kichik bo'lganda. Masalan, temir, molibden, xrom, uglerod, azot va vodorodda eritilib, oraliqlikning qattiq eritmalarini hosil qilishi mumkin. Bunday eritmalar cheklangan konsentratsiyaga ega, chunki erituvchi panjaradagi teshiklar soni cheklangan.­­­­­­­­­­

Metall fanida qattiq eritmalar odatda yunon alifbosining a, 0, y va boshqalar harflari bilan belgilanadi, masalan, a-Fe, P-Fe, y-Fe. Qattiq eritmaning mikrostrukturasi sof metall tuzilishidan unchalik farq qilmaydi. Barcha metallar u yoki bu darajada qattiq holatda o'zaro erishi mumkin. Shunday qilib, alyuminiyda 5,5% gacha mis, misda esa 39% sink kristall panjarani o'zgartirmasdan erishi mumkin. Cheksiz eruvchanlik bilan almashtiriladigan qattiq eritmalar komponentlar bir xil kristall panjaraga ega bo'lgan hollarda hosil bo'lishi mumkin; atomlarning (ionlarning) o'lchamlaridagi farqlar 9-15% dan oshmaydi va komponentlar davriy tizimning bir guruhiga yoki qo'shni guruhlarga tegishli. Bunday o'zaro eruvchanlikka, masalan, yuz markazli kubik panjarali metallar ega: Ag va Cu; Si va Ni; Fe va Co; Fe va Cr; Ni va Pd.­

Kimyoviy birikmalar atomlar va kristall panjaralarning elektron tuzilishida sezilarli darajada farq qiluvchi komponentlar o'rtasida hosil bo'ladi. Aksariyat hollarda ular valentlik qonunlariga bo'ysunmaydi va doimiy tarkibga ega emas. Masalan, sementit - Fe3C, massa bo'yicha 6,67% uglerod, shuningdek davriy jadvalning IV-VI guruhlari elementlari bilan marganets birikmalari. Metall birikmalar umumiy ma'noda intermetall birikmalar deb ataladi.­­­

Interstitsial fazalar - karbidlar, nitridlar, boridlar, gidridlar - o'tish metallari Fe, Mn, Cr, Mo va boshqalar tomonidan uglerod, azot, bor va vodorod bilan hosil bo'ladi, ya'ni. kichik atom radiusi bo'lgan elementlar. Ularning tuzilishi va xususiyatlari bo'yicha juda ko'p umumiylik mavjud. Interstitsial qattiq eritmalardan farqli o'laroq, interstitsial fazalar mustaqil kristall panjaraga ega. Ular o'zgaruvchan tarkibga ega va yuqori qattiqlikka ega.

Elektron birikmalar bir valentli elementlar (Cu, Ag, Au, Li, Na) yoki o'tish metallari va valentligi 2 dan 5 gacha bo'lgan oddiy metallar (Be, Mg, Zn, Sn, Cd, Al) o'rtasida hosil bo'ladi. Ular ma'lum elektron kontsentratsiyasiga (valentlik elektronlari sonining atomlar soniga nisbati) va komponentlardan farq qiladigan kristall panjaraga ega. Ushbu turdagi birikmalar mis-guruch (CuZn), qalay (Cu3Sn), alyuminiy va berilliy bronzalari uchun xosdir.­

Metall qotishmalarining kristallanish jarayoni termal tahlil asosida olingan holat yoki faza muvozanatining diagrammalari bilan tavsiflanadi. Ular barcha fazali o'zgarishlar sodir bo'lgan va to'liq tugagan qotishmalarning yakuniy holatini tavsiflaydi. Shaklda. 7.6 Fe-Fe3C holatining diagrammasini ko'rsatadi, u shartli ravishda Fe-C sifatida ifodalanadi, bu qotishmadagi uglerod va sementitning mutanosib tarkibini anglatadi. Oddiy va tezlashtirilgan sovutish paytida suyuq fazada yoki ostenitda metastabil sementit hosil bo'lish ehtimoli grafitga qaraganda ancha yuqori. Ikkinchisi faqat qotishma sekin sovishi bilan ajralib turadi (faza diagrammasidagi chiziqli chiziqlar).­

A nuqtasi (1539 ° S) sof temirning erish nuqtasiga, D nuqtasi (1250 ° C) - sementit Fe3C erish nuqtasiga to'g'ri keladi. N (1392 ° C) va G (910 ° C) nuqtalari a-Feo-y-Fe poliform o'zgarishiga mos keladi. E nuqtasi (1147 ° C) y-Fe dagi uglerodning (2,14%) cheklovchi eruvchanligini tavsiflaydi. Qotishmalarning kristallanishi AHJECF suyuqlanish chizig'iga mos keladigan haroratga erishilganda va qattiqlashuvning oxiri - AHJECF solidus chizig'iga mos keladigan haroratga erishilganda boshlanadi. Diagrammaning yuqori chap burchagi yuqori haroratda a (8) <-> y-Fe ning allotropik transformatsiyasini tavsiflaydi. 1392-1539 ° S harorat oralig'ida a-Fe ko'pincha 3-Fe sifatida belgilanadi. Kyuri nuqtasiga qadar (768 ° C), temir ferromagnitdir; u yuqorida paramagnitdir. Fe-Fe3C tizimida quyidagi fazalar ajralib turadi: suyuq qotishma, qattiq eritmalar - ferrit va ostenit, sementit va grafit.­

6 Qurilish materiallari