Mashinasozlik materiallari

Kompozitsion va bimetal materiallardan tayyorlangan detallar.
To’ldirgichlarning geometriyasiga qarab, ularni matritsada joylashishiga qarab, kompozitsion materiallar quyidagicha klassifikatsiya qilinadi.
To’ldirgichlarning geometriyasiga qarab:
1.No’l-o’lchamli to’ldirgichli: bularning odchamlari uch tomonlama odchashda bir xil odcham kodsatgichiga ega;
2.Bir-o‘lchamli to’ldirgichli: o’lchamlardan birining o’lchamlari qolgan ikkitasinikidan juda katta;
3.Ikki-o’lchamli: ikki o’lchami qolgan bittasidan juda katta.
To’ldirgichlarning joylashish sxemasiga qarab kompozitsion materiallar uch guruxga bo’linadi:
1.To’ldirgichlarni bir o‘qda-chizig’iy joylashishi bilan to’ldirgichlar tola, ip, intevid shaklidagi kristallar formasiga bo’lib, matritsada bir- biriga parallel bo’ladi;
2. Ikki o‘qli-yuzali: bularda sinchlovli toddirgichlar tola formasida, intevid kristallarning matolari formasida, matritsada folga formasida parallel tekisliklarda bo’ladi;
3. Uch o‘qli-xajmiy: bunda sinchlovchi to’ldirgich xajm bo‘yicha joylashgan; afzal yo‘nalishi yo‘q.
Komponentlarning tabiatiga qarab kompozitsion materiallar quyidagi to‘rt guruxga bo‘linadi:
1.Tarkibida metall yoki metall qotishmasi bor;
2.Tarkibida oksidlar, karbidlar, nitridlarning noorganik birlashmalari borlari;
3.Tarkibida metall emas elemantli, uglerodli, borli va x.k li komponent borli;
4.Komponentlari organik moddalar birlashmasidan (epoksidli, poliefirli, fenolli va x.k. smolalar) tashkil topgan.

10.1-rasm. Kompozitsion materialning sxematik tuzilishi:
1-matritsa, 2-sinchlovchi komponentlar. 3-komponent chegarasida o‘zgaruvchan qatlam
Kompozitsion materiallar xozirgi zamon konstruksion materiallarga nisbatan ancha yuqori nisbiy bikirlikka (E/r) va nisbiy puxtalikka (ϭ_v/p) ega.
Kompozitsion materialning elastiklik modulini xoxlagan tomonga ko‘tarish mumkin, o‘sha tomonga sinchlovli qo‘yib.
Kompozitsion materiallarning ishonchliligi xam yuqori. Oddiy qotishmalarda darz ketish va uning o‘sishi ishlash vaqtida tez ketadi. Kompozitsion materialda darz ketish matritsadan boshlanadi. U o‘sa olmaydi, chunki yo‘lda puxtalovchi to‘ldirgichga borib taqaladi.
Kompozitsion materiallardagi mustahkamlovchining hajmi 20-80% ni tashkil etadi. Matritsaning xossalari siqilish va siljishda kompozitsion materialning mustaxkamligini belgilaydi. Mustahkamlovchining xossalari kompozitsion materialning mustaxkamligi va bikrligini belgilaydi.
Metall va metall qotishmalarni mustahkamligi oshirilishi mumkin, agar ular ichida bir necha foiz juda qattiq inert moddani mayda zarrachalarini bir tekis taqsimlasa.
Bu disper faza metall yoki nometall bo‘lishi mumkin. Ko‘pincha shu maqsadda oksidlar qo‘llaniladi. Avvalgi hollarda puxtalash dispersion qotishda erishilganidek bunda ham puxtalash dispersion zarralarni matritsadagi dislokatsiyalar bilan o‘zaro ta’siri natijasida erishiladi.
Bu holda puxtalash effekti dispersion qotishdagidek emas. Ammo, ko‘rilayotgan usulda puxtalanish harorat organida uzoq vaqt ichida saqlanadi, chunki dispers zarralarni tanlashda ularni matritsa materiali bilan o‘zaro ta’siri yo‘qligi hisobga olinadi. Dispersionpuxtalanadigan qotishmalar uchun puxtalikni ortish effekti yuqori haroratli ishlov berishda invelirovatsiya qilishi mumkin tushirilgan zarralar yoki ajralib chiqqan fazaning erishi hisobiga.
Yuqori haroratlarda nikelli qotishmalarni mustahkamligi deyarli ortishi mumkin, agar 0,3% toriy oksidi (ThO2) mayda dispers zarralar sifatida qo‘shilsa. Bu material disperslangan – toriy nomlanishi bilan ma’lum (abbreviaturaTD). O‘xshash effekt aluminiy-aluminiy oksidi sistemasida kuzatiladi. Juda yupqa maydalangan aluminiy oksidi yuzasida o‘ta mayda (qalinligi 0,1–0,2mkm) aluminiy pag‘alari (xlopya) hosil bo‘ladi va aluminiy matritsaga dispergiya qiladi. Bu materialni nomi shlaklangan aluminiy kukuni (abbreviatura SA’ – sintered aluminum owder).
Zamonaviy texnologiya nuqtayi nazaridan dispers fazasi tolalardan tashkil topgan kompozitsion materiallar eng muhim ahamiyatga ega. Tolalarni armaturalash uchun qo‘llashning mazmuni mustahkamlik yoki bikrlikni oshirib og‘irlikni kamaytiradi. Bu effektni miqdoriy o‘lchami solishtirma mustahkamlik va solishtirma elastiklik modulining miqdori.
Kompozitsion materiallarni tabiatda ham uchraydi. Masalan, daraxt mustahkam va qayishqoq selluloza tolalaridan tashkil topgan, ular esa ligin deb nomlanadigan yumshoq muhit bilan birlashtirib bog‘lab turiladi. Suyaklar ham mustahkam, lekin deyarli yumshoq gollagen va qattiq mo‘rt mineral moddadan tashkil topgan kompozitlardir.