1 O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi
Yüklə 8,73 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 3.4-rasm. Kesishda yuza qatlamini hosil bo‘lish sxemasi.
|
.
3.3. Yuza qatlamining fizik-kimyoviy holati Kesish jarayonida yuza qatlamining hosil bo‘lishini quyidagi sxema orqali tushuntirish mumkin (3.4-rasm). Kesuvchi asbobni ishlov beriladigan materialga botirilganda, plastik deformatsiya to‘lqinlari, keskichning oldida tarqalib, nafaqat 57 kesiladigan qatlamga tarqalib qolmay, balki kesish chizigidan oldingi yuzalarga ham tarqaladi. Kesish zonasida keskichning kesuvchi qirrasi geometrik chiziq bo‘lmay, balkim qirraning dumaloqligi tufayli qandaydir yuzani tashkil etadi, bu esa kesuvchi qirra oldida hosil bo‘ladigan yuzaga normal siquvchi va ishqalanish kuchi ta’sir qilishiga olib keladi. Normal kuch siqish deformatsiyasiga olib keladi, ishqalanish kuchi esa keskichning orqa qirrasiga yopishgan yuzani cho‘zish deformatsiyasiga olib keladi. Plastik deformatsiya metalning yuza qatlamida struktura o‘zgarishlariga olib keladi. Kristal panjaralarda dislokatsiya, vakansiya va boshqa turli nuqsonlarning soni tez ortib ketadi. Metal donalari burchakli joylashgan holatga va bloklarga bo‘linadi. Donalarning shakli va o‘lchamlari o‘zgaradi, yuza qatlami maydalanadi va cho‘ziladi. Plastik deformatsiya mobaynida ishlatilgan energiyaning 10% metalga yutiladi, bundan 88% kristal panjaraning o‘zgarishiga sarflanadi. Deformatsiyalangan metal sirt qatlamining ichki energiyasi oshib boradi. Metal muvozanat bo‘lmagan, termodinamik turg‘un bo‘lmagan, metastabil holatga o‘tadi. Sirt qatlamida qattiq faza o‘zgarishlari bo‘lishi mumkin. 3.4-rasm. Kesishda yuza qatlamini hosil bo‘lish sxemasi. Mexanik ishlov berish jarayonida uprugoplastik (elastikplastik) deformatsiyalanish natijasida metal yuza qatlamining fizik-kimyoviy xossalari (boshlang‘ich holatga nisbatan) o‘zgaradi. Deformatsiyalangan yuza qatlamida 58 deformatsiyaga qarshi ko‘rsatgichlar elastiklik, oqish, mustahkamlik, charchash chegaralari ortadi. Plastik ko‘rsatgichlar kamayadi: nisbiy uzayish va torayish, qattiqlik, mo‘rtlik (zarbiy qovushqoqlik) zichlik kamayadi, ichki ishqalanish esa ortadi. Yuza qatlamida elektr va magnit xossalar o‘zgaradi: sezilarli darajada elektr qarshilik ortadi, qoldiq magnetizm (magnit gisterezis halqasi) va koersiativ kuch ko‘payadi. Ekspluatatsiya sharoitida (ayniqsa yuqori harorat va agresesiv muhitda) deformatsiyalangan metalda korroziya va yoriqlar paydo bo‘lishi kuchayadi, atomlarning diffuzion harakati ortadi. Bu esa metal yuza qatlamining mustahkamligini pasayishiga va legirlovchi qismlarni kamayishiga olib keladi. Plastik deformatsiya ta’sirida metalning yuza qatlami mustahkamlanadi. Plastik deformatsiya darajasini ortishi hisobiga deformatsiyaga qarshilik ortishiga dislokatsion mustahkamlanish yoki puxtalanish (naklep) deb ataladi. Deformatsiya natijasidagi mustahkamlanish dislokatsiya nazariyasi asosida tushuntirilishi mumkin, plastik deformatsiya ta’sirida kristal panjara ichida ko‘p sonli dislokatsiyalar hosil bo‘ladi, kuch maydoni ta’sirida ularning o‘zaro ta’siri va surilishi sodir bo‘ladi. Dislokatsiya harakatini dislokatsiya orasida hosil bo‘luvchi, kesib o‘tuvchi sirpanish yuzalari bo‘yicha harakatlanuvchi to‘siqlar, bloklar holati chegarasini to‘xtatishi mumkin. Mexanik ishlov berish jarayonida kesish zonasida issiqlik hosil bo‘ladi. Deformatsiyalangan metal sirt qatlamini (0,25...0,3.)T er haroratigacha qizishi unda qaytish (vozvrat, otdix, poligonizatsiya), qizish harorati 0,4T er dan katta bo‘lganda – rekristalizatsiyaga olib keladi, bu esa dislokatsion mustahkamlikni qisman yoki to‘liq yo‘qolishiga olib keladi. Shunday qilib, mexanik ishlov berish jarayonida detalning yuza qatlamida ikkita bir-biriga qarama-qarshi: dislokatsion mustahkamlanish va bo‘shatish (razuprochneniye) jarayonlari sodir bo‘ladi. Detal yuza qatlamining fizik holati kesib ishlov berishdagi bu jarayonlarning kechish tezligiga va jadalliligining o‘zaro nisbatiga bog‘liq. Metal yuza qatlamiga 59 mexanotermik ta’sir etuvchilarning jadalliligi va davomiyligi, shuningdek uning kesuvchi asbob metalining atrof muhit bilan o‘zaro ta’siri natijasida yuza qatlamda fazaviy va kimyoviy o‘zgarishlar sodir bo‘lishi mumkin, detal yuza qatlamining tashqi qismi-chegaraviy zona bilan farqlanadi. Yuza qatlamning bu yupqa chegara zonasini o‘ziga xos bo‘lgan kimyoviy, fizik va energetik shartlar ajratib turadi. Qattiq jismning yuza qatlami uning ichki tuzilishiga nisbatan bir qator hossalari bilan farqlanadi. Qattiq jism ichida ideal kristal panjarada joylashgan har qanday atom harakatdagi muallaq muvozanat holatida bo‘ladi, chunki unga hamma yo‘nalishda jadal ta’sir etuvchi kuchlar maydoni bir xil bo‘ladi. Yuza qatlamida joylashgan atomlar boshqa bir holatda bo‘ladi: ular bir tomonlama, jism hajmi bilan bog‘liqlikga ega, shuning uchun metal chegara zonada barqaror bo‘lmagan holatda bo‘ladi. Bu zonada joylashgan atomlar, hajmdagi atomlarga nisbatan ortiqcha energiyaga ega bo‘ladi. Metal yuzasi yuqori kimyoviy faollikga ega bo‘ladi va real sharoitda atrof muhitdagi qismlar atomlarini adsorbtsiya qiladi, ya’ni gaz, suv bug‘lari va yog‘larning adsorbtsiyalangan qatlamlari bilan qoplanadi. Yog‘ qatlami qalinligi bir necha mikronga yetadi, suv bug‘larining kondensatsiyalanishidan hosil bo‘lgan qatlam 50... 100 molekula qatlamiga teng bo‘ladi. Yog‘ pardalari metal yuzasi bilan mustahkam bog‘langan bo‘lib, odatiy mexanik va kimyoviy usullar yordamida olib tashlab bo‘lmaydi. Detalni kerosin yoki benzin bilan yuvilgandan so‘ng, uning yuzasida 1...5 mkm qalinlikda yupqa yog‘ qoplami qoladi. Juda mohironalik bilan tozalanganda yog‘ qatlamining qalinligini 0,1…0,001 mkmga (taxminan 100...10 molekulalar qatori) yetkazish mumkin. Тashqi muhitning ta’siri metal yuzasida turli birikmalarni, oksidlarni hosil bo‘lishiga olib keladi. Ular atmosferadagi kislorod ta’siri ostida tez sodir bo‘ladi. Oksidlanuvchi metalning tashqi pardasining qalinligi taxminan 200...1000 nm ga (10...20 molekula qatlami) teng. Yuza qatlamida diffuziya natijasida asosiy metalning chetdan kiruvchi moddalar bilan kimyoviy yoki boshqa birikmalar hosil qilishi mumkin. Atomlarning diffuzion harakati legirlovchi metallar konsentratsiyasini qayta 60 taqsimlanishiga olib kelishi mumkin, ba’zi hollarda yuza qatlamdagi legirlovchi metallarni kamayishiga olib keladi (yuqori harorat ta’sirida po‘latlarnnig yuza qatlamlarida uglerodsizlanish, issiqbardosh nikelli qotishmalarning yuza qatlamlarida xrom va alyuminiyning kamayishi va boshqalar). Alohida yuza donalarining fizik-kimyoviy faolligiga qoldiq kuchlanish (makrokuchlanish), plastik deformatsiya darajasi va boshqalarning ta’siri anchagina katta bo‘ladi. Akademik P.A.Rebinder va uning shogirdlari tomonidan olib borilgan tadqiqotlar metalning mustahkamligiga uning yuzasida hosil bo‘lgan tirqishlarga suyuqliklarning adsorbtsiyalangan yupqa pardalarini kirib borishining ta’siri ko‘rsatilgan (Rebinder effekti). Yuzada ba’zi bir moddalarning adsorbtsiyalangan molekulalari nihoyatda yuqori faollikga ega bo‘ladi. Ular yuza qatlamida tarqalib, mikro yoriqlarga kirib boradi, chuqurlashgan sari kuchli ponasimon (ponani urib tirqishni kengaytirish kabi) ta’sir ko‘rsatadi, ya’ni jismga qo‘shimcha cho‘zuvchi kuch qo‘yilgandek bo‘ladi. Metalga bunday ta’sir ko‘rsatish uning mustahkamligini susaytiradi, deformatsiyalanishini yengillashtiradi. Qancha tirqish tor bo‘lsa, shuncha adsorbtsiyalangan pardaning ponasimonlik ta’siri katta bo‘ladi (tirqishning eni 0.1 mkm dan katta emas). Mexanik ishlov berishdan so‘ng yuza qatlamini fizik-kimyoviy holatini baholash uchun quyidagi parametrlar taklif qilinadi. Plastik deformatsiya yuza qatlamining chuqurligi bo‘yicha plastik deformatsiyaning o‘zgarish darajasi (qatlam-qatlamli deformatsiya darajasi) va alohida donalarning deformatsiyalanish darajasi bilan harakterlanadi. Yuza qatlamni dislokatsion mustahkamlanishi, puxtalanishi (puxtalanish), deformatsiyalangan qatlamning qalinligi h q va dislokatsion mustahkamlanish darajasi u n bilan baholanadi, ko‘p hollarda puxtalanishning chuqurligi va darajasi deb ataladi, yuza qatlamining chuqurligi bo‘yicha puxtalanishning intensivligi puxtalanish gradiyenti u gr deb ataladi. Puxtalanish gradiyenti kuch ta’siri ostida ishlaydigan detallarni oxirgi va toza ishlov berishdan keyingi muhim parametri hisoblanadi: 61 (3.3) (3.4) Bu yerda, HM max va HM bosh - yuza qatlamining maksimal va boshlang‘ich mikro qattiqligi. Bevosita yuza qatlamining deformatsiya darajasini aniqlash bir muncha mushkul, shuning uchun dislokatsion mustahkamlanish parametrlarini aniqlash bilan chegaralanadi. Puxtalanishning chuqurligi, darajasi va gradiyentini aniqlash uchun eng ko‘p tarqalgan usul kesik qiyshiq yuzalarda va qatma-qat ta’sir qilish, (travit) qilish bilan mikroqattiqlikni o‘lchash, shuningdek rentgenostruktura tahlil usullaridir. Mustahkamlangan (puxtalanish) qatlamning qalinligi nisbatan juda katta emas: bir necha mikrometrdan (dovodka, polirovka, nafis jilvirlash) to 200...250mkm gacha (qora yo‘nish, randalash, frezerlash) bo‘ladi. Ba’zi bir og‘ir kesish sharoitlarida (katta surish va kesish chuqurligi, kichik kesish tezligi, manfiy old burchak) puxtalangan yuza chuqurligi 1mm va undan katta bo‘lishi mumkin. Puxtalanishning darajasi asosan 20 dan 60% gacha bo‘lishi mumkin. Issiq bardosh qotishmalarni abraziv lenta yordamida jilvirlashdan so‘ng, g‘adir-budirligi R z =20...0,4mkm bo‘lganda puxtalanish gradiyenti (27...40)•10 3 ga teng bo‘ladi. Metal sirt qoplamining atom-kristal tuzilishini harakterlash sifatada quyidagi parametrlar tavsiya etiladi: bloklarning o‘lchamlari angstremlarda (A 0 ) o‘lchanadi va ularning holat burchaklari . bir necha minutdan 2...3° gacha bo‘ladi. Metal yuza qatlami kristal panjarasini o‘zgarishini uning parametrlari o‘zgarishi bo‘yicha, shuningdek vakansiya konsentratsiyasiga va dislokatsiya zichligiga qarab baholash mumkin. Yüklə 8,73 Mb. Dostları ilə paylaş:
|