М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

3- §. ЎЛАТНИНГ ХОССАЛАРИГА ДОИМИЙ
ҚЎШИМЧАЛАРНИНГ ТАЪСИРИ
Пўлатларда буладиган доимий қушимчалар жумласига Мп, Si, Р, Sэлементлари ва баъзи газлар, масалан, кислород ҳамда азот киради.Бу элемента ар пулатнинг техника навларида маълум миқдорда доимобўлади. Пулатга бу элементл ардан баъзилар атайлаб .хам кушилади,бу туррида легирланган (махсус) пўлатларга багишланган бобда батафсил сўзланади.
Энд ҳар қайси қушимчанинг пўлат хоссаларига қандай таъсирэтишини алоҳида-алоҳида куриб чиқайлик.
М а р г а н е ц н и н г т а ъ с и р и . Марганец ҳар қандай пўлатга темирни кислородсизлантириш (қайтариш), яъни зарарли темир (II)-оксид (FeO)қўшим-часини йуқотиш учун қушилади. Марганец темир(П)-оксидни қайтариб, узи оксидланади:
FeO 4- Мп == МпО + Fe.
Углеродли пўлатда марганец 0,25 дай 0,8% гача булади. У қисманферритда эрийди, қисман эса М_пзС таркибли карбид ҳосил қиладибунинг натижасида пўлатнинг мустазкамлиги ва қаттиқлиги ошади.
К р е м н и й н и н г т а ъ с и р и . Углеродли пўлатларда кремнийнингмиқдори-0,5% дан ошмайди. Кремний ҳам, худди марганец каби, темир(П)-оксидни қайтаради, яъни темирни кислородсизлантиради;
2FeO + Si = SiO.J + 2Fe.
Кремний ферритда эриб, пўлатнинг қаттиқлигини оширади ва эластиклик хоссаларини яхшилайди, аммо пластиклигини пасайтиради.
Фо с ф о р н и н г т а ъ с и р и . Сифати одатдагича бўлган пўлатларда фосфор-нинг миқдори 0,-05% дан, сифатли пўлатларда эса, 0*,02%дан ошмаслиги керак. Фосфор ферритда эриб, пўлатнинг қаттиқлигиниоширади, қовушқоқлигини эса пасайтиради. Фосфор нормал температурадава 0°С дан паст температурадаишлай-диган пўлат қисмларнингпластиклиги ва зарбий қовушоқлигига айниқса зарарли таъсир этади,чунки у пўлатни совуқ холатда1 синувчан қилади.
Бессемер процессйда суюқлантириб олинган пўлат таркибида 0,07дан 0 ,12% гача, ички қоплами асосли бўлган мартен печларида суюқлантириб олинган пўлат таркибида 0,02—0,04%, ички қоплами асослибўлган электр печларидасуюқлан-тириб олинган пўлат таркибида эсакўпи билан 0,0 2% фосфор бўлади.
Фосфор темирда эриб, қаттиқ эритма хосил қилади. Буни Fe—Р системасининг холат диаграммасидан кўриш мумкин (124-раем). Фосфорнинга-темирда 1,2% дан ортиқ эримаслиги диаграммадан яққолкўриниб. турибди. Фосфор 1,2% дан ортиқ бўлса, темир фосфид Fe-P хосил бўлади, Fe₃P кул ранг чўянларда учрайдиган фазадир.
Фосфор пўлатнинг мўрт холатга ўтиш температурасини оширади, пўлатни совуқхолатда синувчан қилиб қуйишига сабаб хам ана шу. Пўлаттаркибидаги фосфорнинг миқдори 0,1% дан ортиқ бўлса, фосфорнинг бу таъсири айниқса кучли бўлади, Аммо мухим буюмлар ишланадиган пўлат таркибида хатто 0,05% фосфор бўлишига хам йўл
124-расм. Fe — Р системасининг цолат диаграммаси. Қўймаслик керак, чунки қотишма кристалланаётганда фосфор кучлидаражада ликвацияланиб, пўлатда фосфори кўп бўлган мўрт жойлар хосил қилади.

124-расм. Fe — Р системасининг холат диаграммаси.

Фосфор пўлатнинг кесувчи асбоблар билан ишланишини осонлаштиради, мис билан биргаликда эса коррозия бардошлик хусусиятини оширади,демак, баъзи холларда пўлатда фосфорнинг бўлиши фойдалидир.Ана шу сабабдан, келиб ишлаш йўли билан тайёрланадиган ва пухталик унча талаб этилмайдиган деталлар учун автомат пўлатларинингмахсус маркалари (А 12, А15, А20) ишлаб чиқариладики, бу маркаларда фосфор миқдори 0,06% ни ташкил этади, А12 маркали пўлатда эса 0,15% гача фосфор бўлади (автомат пўлатларини 148-бетдан.Қаранг).
Пўлатнинг механик хоссаларига фосфорнинг таъсирини курсатувчиэгри чизиқлар 125- расмда тасвирланган.
О л т и н г у г у р т н и н г т а.ъ с и р и. Сифати одатдагича бўлган пўлатларда 0,04 дан 0,05% гача, юқори сифатли пўлатларда эса 0,02 дан0,03% гача олтингугурт бўлишига йут1 цуйилади. Бессемер усули биланишлаб чицариладиган пўлат таркибида олтингугуртнинг миқдори0,06% гача, ички қоплами асосли бўлган мартен печларида, шунингдек,ички қоплами асосли бўлган электр печларида суюқлаитириб олинадиган пўлатлар таркибида эса олтингугурт йуқ деярли даражада бўлади.Олтингугурт темирда амалда эримайдн ва темир билан бирикиб, FeSтаркибли химиявий бирикма (темир сульфид) хосил қилади.

125- расм. Пўлатнинг механик хоссаларига фосфорнинг

таъсири.

Энди, ана шу химиявийбирикма билан темирданиборат системанинг холат диаграммасини кўриб чиқайлик.Бундай диаграмма126- расмда тасвирланган.

126- расм. Fe — FeS системасининг холат диаграммаси:

Диаграммадан кўринибтурибдики, темир билан темирсульфид 988°С температурадасуюқланадиганэвтектик хосил қилади. Буэвтетика 988—913°С оралиғида аустенит билан FeS дан, 913 °С дан пастда эса ферритбилан FeS дан иборатбўлади Эвтектика осон суюқланувчанва мўрт аралашма.Бўлиб, доналар че-

гарасида жойлашади. Бу хол қотишмани (пўлатни)800°С ваундан юқоритемпера-турада,яъни қизилтусда чўғланиш температураларида синувчан қилиб қуяди. Бу ходисачзғланганда синувчанлик деб аталади. Таркибидаги олтингугурт миқдори
юқори бўлган пўлат чўғланганда синувчан бўлганлигидан, бундайпўлатни қиздириб туриб болғалаш, прокатлаш штамплaш ва, умуман, қиздириб туриб босим билан ишлаш ' мумкин бўлмайди. Бинобарин,темир сульфид ва, демак, олтингугурт мутлақо зарарлидир.
Олтингугуртини бутунлай чиқариб юборищи мумкин бўлмаганпўлатда FeS хосил бўлмаслиги учун унга марганец қўшилади, суюқ пўлатгамарганец қўшилгандау темир сульфид билан реакцияга киришиб;1620°С да суюқланадиган марганец сульфид (MnS) хосил қилади. Марганец сульфиднинг’ суюқланиш температураси пўлатнй босим билан ишлашда қиздириш температурасидан (800— 1200°С дан) юқори бўлганлиги учун пўлатда MnS нинг бўлиши зарарли эмас._
Олтингугуртнинг бирдан-бир ижобий томони шуки,’ у пўлатнинг, кесувчй асбоблар билан ищқаланишини осонлаштиради. Демак, фақат кесиб ишлаш учун Мўлжалланган пўлатларда —автомат йулатлйрида фосфор билан бир цаторда олтингугурт мицдорининг цам юқорироқ бўлиши фойдалидир. .
К и с л ор о д н и н г т а ъ с и р и. Ишлаб чиқариш усулига қараб,углеродли пўлатда 0,01 дан 0,1 % гача кислород бўлади. Кислород ферритдаэрийди, натижада қаттиқ вй мўрт оксидлар хосил бўлади. Буиинг оқибатида пўлатнинг плаетиклигива қовушқоқлиги пасайиб, қаттиқлигива мўртлиги ортади. Демак, кислород зарарли кўшимчадир.
Кислород миқдорини камайтиришнинг самарали усули пўлатнй вакумда суюқлантириш ва қўйиш усулидир.
Аз о т н и н г т а ъ с и р и . Электр усули билан ишлаб чиқарилганпўлатда 0,008—0,01%, мартен пўлатида 0,004—0,006%; бессемер пўлатида эса 0,01—0,014%азот бўлади. Углеродли пўлатда азотнинг бўлиши хам зарарлидир, чунки у қисман ферритда эрийди, қисман эса темирбилан реакцияга киришиб, қаттиқ ва мўрт химиявий бирикмалар,нитридлар хосил қилади, натижада пўлатнинг қаттиқлиги ва мўртлигиортиб, пластиклиги билан қовушоқлиги пасаяди. Совуқлайин босим билан ищланадиган пўлатнинг хоссаларига азот айниқса зарарли таъсирэтади, яъни пўлатнинг деформациялангандан кейин эскириш (чиниқиш) — вақт ўтиши билан қаттиқлашиб ва мўртлащиб бориш хоссасини оширади.
Азот миқдорини камайтиришнинг хам бирдан-бир усули пўлатни вакуумда суюқлантириш ва қуйиш усулидир.