Ўзбекистон республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги Мирзо Улуғбек номидаги Самарқанд Давлат архитектура-қурилиш институти «Қурилиш материаллари, буюмлари ва конструкцияларини ишлаб чиқариш»

Чўян хоссалари. Тузилишига кўра чўянлар оқ ва кулранг бўлади. Буидай ранглар, чўянни иккига бўлганда унда цементит ёки графит борлигини билдиради. Оқ чўян мўрт ва жуда қаттиқ. У асосан пўлат ва болгалашбоп чўян олишда ишлатилади. Кулранг чўяннинг механик хоссалари асосан ундаги графит сингари моддаларнинг миқдорига боғлиқ. Мўртлиги бўйича оқ чўяндан кейин туради. Ишлатилаётган вақтдаги сиқилишга бўлган мустаҳкамлиги чўзилишга қараганда 3—4 марта катта бўлади. У асосан сиқилишга ишлайдиган буюм ва конструкциялар (устун, таянч таглик, оқова сув қувурлари ва ҳ.к.) тайёрлашда ишлатилади. Кулранг чўяннинг механик хоссаларини янада яхшилаш учун оқ суюқ чўянга махсус модификаторлар қўшилади ва юқори масъулиятли объектлар қурилишида ишлатилади.
Болғалашбоп чўян юқори пластиклиги, қайишқоклиги қамда қайта ишлаш осонлиги билан бошқа чўянлардан фарқ қилади. Ок, чўян нейтрал ёки оксидловчи (қум ёки симобда) муҳитда узоқ вақт (100 соат) давомида юқори ҳароратда (980—760°С) қиздириб олинади. Бу жараён чўяннинг толиқиши деб аталади. Қурилишда пўлат, пластмасса, шишапластик, ситалл, шиша, сопол сингари ашёлар ишлатиладиган жойларда чўян ишлатилса анча қимматга тушади. Чўян асосан масъулият катта бўлган объектлар қурилишида ишлатилиши лозим. Масалан, оқова сув қувурлари ишлатиладиган жуда зарарли муҳитда чўян анча чидамлидир. Шунингдек, суюқсаноат чиқиндилари учун ҳам чўян қувурлар кўп ишлатилади. Ҳозирги вақтда ишқаланишда зарар келтирувчи оқова сувлар учун икки қатламли темир тошқол қувурлари ишлатилмоқда. Бундай қувурлар марказдан қочирувчи ускуналарда тайёрланиб, уларнинг ташқи қисми темир, ички қатлами эса тошқолдан ишланади.
Пўлатнинг хоссалари. Қурилишда темир конструкциялар тайёрлашда асосан оддий углеродли, қиздириб қайта ишланган конвертордан чиққан, кам легирланган конструкциябоп пўлатлар ишлатилади. Динамик (тўсатдан таъсир этувчи куч) куч таъсирида ишлайдиган конструкциялар мартен ўчоғида эритилган ёки кам легирланган пўлатлардан тайёрланади.
Қурилишда пайвандлайдиган конструкциялар тайёрлашда оқиш чегараси (350—400) 9,8·10⁵ Н/м² га тенг бўлган мустаҳкамлиги оширилган пўлатлар ҳамда оқиш чегараси (600—800) 9,8·10⁵ Н/м² га тенг юқори мустаҳкам пўлатларни ишлатиш иқтисодий томондан самаралидир. Қурилиш конструкцияларини тайёрлашда асосан кам углеродли ва кам легирланган пўлат навлари ишлатилади. Кам легирланган пўлат ишлатилганда 20 %га, юқори мустаҳкам пўлат ишлатилганида эса 40 %га яқин пўлатни тежаш мумкин.
Пўлат хоссаларини яхшилаш мақсадида, унинг таркибига легирловчи қўшилмалар қўшилади ва легирланган пўлат ҳосил бўлади. Легирловчи қўшилмалар пўлат хоссаларига ҳар хил таъсир кўрсатади. Жумладан, хром пўлатнинг ўтга, ейилишга, зарарли муҳитда занглашига чидамлилигини, никель қайишқоқлигини ва мустаҳкамлигини оширади. Хром билан никель зарбдаги қайишқоқлигини оширади. Марганец оз миқцорда қўшилса пўлатдаги олтингугуртни зарарсизлантиради, кўп қўшилса пўлатнинг қаттиқлигини ва ейилишига бардошлилигини оширади. Шунингдек, зарбдаги қайишқоқлигини камайтиради. Кремний қаттиқлиги ва мустаҳкамлигини оширади, пластиклигини, болғаланишини, пайвандланишини ва зарбга қаршилигини камайтиради. Барча легирловчи қўшилмалар пўлатнинг қизишини тезлаштиради.
Пўлатдаги легирловчи қўшилмаларнинг миқдорига кўра, кўп легирланган, легирланган ва кам легирланган пўлат турлари фарқланади.
Қурилишда асосан кам легирланган пўлатлар ишлатилади. Бундай пўлат таркибида легирловчи қўшилманинг биттаси ёки бир нечасининг умумий микдори 5 %ни ташкил этади. Қурилиш пўлатларининг механик хрссалари қуйидаги 1-жадвалда келтирилган.

1-жадвал Қурилиш пўлатларининг механик хоссалари

Пўлат тури	Пўлат маркаси	Чўзилишдаги мустаҳкамлик, 9,8·10^5Н/м^2	Оқиш чегараси 9,8·10^5Н/м^2, қалинлиги, мм
			20 гача	20-40	40-100	100 дан >
1	2	3	4	5	4	5
Углеродли оддий	Ст3кп	37-47	24	23	22	20
	Ст3пс	38-49	25	24	23	21
	Ст3Гпс	38-50	25	24	23	21
Кўприкбоп углеродли қиздириб эзилган	М16с	38	23	—	—	—
	Ст3мост	38	24
Конструкциябоп кам легирланган	146 19г	46 48	21 32	—	—	—
	09Г2	45	31	—	—	—
	18Г2	52	36	—	—	—
	12ГС	47	32	—	—
	17ГС	50-52	34-35	—	—	—
	09Г2С	44-50	33-35	29-30	29-28	27
	15ГС	48-52	36-38	34-36	—	—
	15ХСНД	50	35	—	—	—

Назорат саволлари

1. Қурилишда ишлатиладиган металлар турларига таъриф беринг.

2. Металларнинг таркибий қисмларини баён қилинг.
3. Металларнинг хоссаларини изоҳлаб беринг.
4. Металларни ишлаб чиқариш технологиясини тушунтиринг.

36-маъруза. Металл қотишмалар турлари. Лигерланган пўлатлар. Рангли металлар

Режа:

1. Пўлатни қиздириб қайта ишлаш

2. Пўлат буюмларни босим остида тайёрлаш
3. Рангли темирлар ва қотишмалар


Пўлатни қиздириб қайта ишлаганда унинг зичлиги ортади, физик-механик хоссалари яхшиланади. Пўлатни қиздириб кейин совитганда, унинг микро- ва макротузилиши кескин ўзгаради. Пўлатни қуйидаги усуллар билан қайта ишлаш мумкин: чиниқтириш, ёғда бўшатиш, юмшатиш, нормал ҳолатга келтириш. Пўлатни чиниқтирганда уни энг юқори критик ҳолатгача қиздириб (доэвтектондли пўлат) ёки энг қуйи критик ҳолатдан 30—50°С га кўтариб (эвтектондан ҳоли пўлат) зудлик билан сувда, ёғда ёки бошқа муҳитда совитилади. Унинг қаттиклигини оширишда асосан чиниқтириш усули қўлланилади. Агар пўлат юза қатламининг қаттиклигини ошириш керак бўлса, пўлат буюмларнинг юзаси юқори частотали ток билан қиздирилади ва тез суръатда совитилади. Пўлатни чиниқтиргандан кейин, унинг ички тузилишида совиш жараёнида пайдо бўладиган кучланиш сакланиб қолади. Кучланишни бўшаштириш учун пўлатни совиши олдидан ёғга ёки сувга солиб қўйилади. Пўлатнинг қайишқоқлигини ва пластиклигини ошириб, қаттиқлигини камайтириш ҳамда дастгохларда ёйиш ёки эзишни осонлаштириш мақсадида у юмшатилади. Бунинг учун пўлатни қиздиргандаги энг юқори критик ҳолатдан ҳароратни яна 30—50°С га оширилади ва ўчоқнинг ўзида аста-секин совитилади.
Пўлатни нормал ҳолатга келтиришда асосан юмшатиш усули ишлатилади. Фақат фарқи охирги совитишни ўчоқда эмас, очиқ ҳавода олиб борилади. Натижада, пўлат;нинг тузилиши майда донали ва бир жинсли бўлади, мустаҳкамлиги, қаттиклиги ошади, пластиклиги эса камаяди. Пўлат буюм ички қисмининг пластиклигини сақлаган ҳолда юза қатламининг (1,5—2 мм) қатгиқлигини ошириш керак бўлса, уни 850—900°С гача махсус муҳитда қиздириб юзаси углерод билан тўйинтирилади. Бу пўлат юзасини цементация қилиш дейилади. Цементация қатламининг мустаҳкамлигини ошириш учун уни яна чиниқтириш ва юмшатиш керак.
Пўлатнинг эскириши деганда, уни узоқ муддатда одций хона ҳароратида ва ундан юқори ҳароратда сақданганда хоссасининг ўзгаришини тушунмоқ керак. Пўлатнинг эскиришини 70—200 йиллардан кейин, кўприк конструкцияларида кузатиш мумкин. Пўлат эритмасига легировчи қўшилмалардан алюмин, ванадий, титан, хром ва шу сингари модцалар қўшилса унинг эскиришга қаршилиги ортади.
П

1-расм. Эзиб ёйиш
ўлат буюмларни босим остида тайёрлашда пластик хусусиятга мойил тури ишлатилади. Юқори босим остида тегишли шакл берилганда пўлатнинг нафақат тузилиши, балки унинг хоссалари ҳам ўзгаради. Темирнинг шаклини ўзгартиришда оғир пўлат ғўлалар орасида эзиб ёйиш (прокатка), чўзиб ёки қатор тешиклардан ўтказиб ингичкалаш (волочение), болғалаш, қолиплаш, зичлаш, эгиш, портлатиш каби усуллар қўлланилади. Қуйма пўлатдан ҳар хил навли пўлатлар олиш учун, аввало, у услубий ўчоқларда ёки қудуқларда қиздирилади. Ғўлалар орасида эзиб ёйилган пўлат махсус пластик хоссага эга бўлиши керак (1-расм).
Пўлат иссиқ ва совуқ ҳолатда эзилади. Углеродли пўлат айланувчан ғўлалар орасида эзилганда, унинг ҳарорати 800— 1200°С дан кам бўлмаслиги керак. Пўлатнинг ҳар хил турларидан узун конструкциялар тайёрланади ва улар пайвандланган ёки парчинлаб уланган конструкцияларнинг бир бўлаги сифатида ташқи кучлар таъсирида бўлади.
Қурилишда пўлат тахта, навли ва шаклли пўлат конструкциялар кўп ишлатилади (2-расм). Навли пўлат конструкциялар думалоқ, квадрат шаклда, тасмасимон, кенг энли тасмасимон, юпқа ва қалин тахта, тўлқинли, бурчакли, қўштаврли, швеллерли, узлуксиз узун (арматурабоп пўлат) ва бошқа шаклларда бўлади. Саноат қурилишида кўп ишлатиладиган узун пўлат буюмлар, темир йўл учун енгил конструкциялар ва узун-қисқа қисмлар эзиш ва қолиплаш усулида тайёрланади (3-расм).



2-расм. Пўлатнавлари: а—думалоқ; 6— квадрат; в—тасмасимон; г—такрорий узун; д—тарам-тарам; е—тўлқинли; ё— тенг бурчакли; ж—тенг бўлмаган бурчакли; з—швеллер; и—қўштавр; й—пайвандланган қўштавр; к—тсмир йўл изи (рельси); л—деворбоп шпунт.

3-расм. Букилган узун пўлат буюмлар: а, б, д — юк кўтарувчи конструкииялар; в, г — деразабоп; е — зинапоя тутқичи; ё — резервуарбоп; з, ж, и, й, к — яроқли темир буюмлар.

Чўзиш ва дастгоҳнинг тешикларидан совуқ темирларни ингичкалаб тортиш усули билан аниқ бир ўлчамга келтирилган (калибрланган) симлар, темир таёқчалар, кесими юмалоқ ва бошқа шаклдаги симлар ишлаб чиқарилади.

Ингичкалаш ёки чўзиш усули билан қурилишбоп арматуралар, михлар, болтлар, бурама михлар ва ҳоказолар тайёрланади. Эзиб ишланган ёки қуйма темирни яна қиздириб ва махсус зарб билан урувчи ёки болғаловчи ускуналарда хохлаган шакл бериб ҳар хил буюмлар тайёрлаш мумкин. Темирни болғалаганда унинг макротузилиши ўзгаради, хоссалари яхшиланади.
Қолиплаш усулида тайёр қолипга солинган темирни суюқҳолати билан қотиши орасидаги пластиклигида катта босим билан босиб аниқ ўлчамли буюмлар тайёрланади. Шунингдек, портлаш усули билан қолиплашда портловчи модданинг тўсатдан берган кучи босувчан қисмга ёки тўғридан-тўғри қолипдаги пластик темир юзасига тушади ва буюм ўз шаклини олади. Бу усул ишлатилганда қолиплаш цикли учун ҳаммаси бўлиб бир сония ҳам кетмайди. Шу сабабли, бунда иш унуми жуда юқори бўлади. Портлатиш усули билан буюм ишлаб чиқаришда махсус сув остидаги қудуққа ўрнатилган ускуналардан фойдаланилади.