Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi

5. AMALIY MASHG’ULOT
Metallar va ularning turlari bilan amaliy jihatdan qo’llanilishini o’rganish. Metall materiallar.


Ishdan maqsad: Turli muvozanat holatdagi har xil uglerodli po’latlarning va texnika temirining strukturasi bilan tanishish. Mikroskop ostida ko’zatilayotgan strukturada po’latdagi uglerod miqdori (%) va perlitning egallagan yuzasi o’rtasidagi bog’liqlikni aniqlash.
Masalaning qo’yilishi: Mikrostrukturaga qarab po’lat tarkibidagi uglerod miqdorini (%) aniqlash.
Kerakli jihozlar: Turli markali po’latlardan namunalar. MIM-7 metallogrofik mikraskop, po’latlarni mexanik xossalari keltirilgan maxsus jadvallar.
Ishni bajarish uchun namuna:
Temir bilan uglerod qotishmalari (po’lat va cho’yanlar) asosiy konstruktsion material bo’lib, ularda uglerod 6,67%gacha bo’ladi. Amalda ishlatiladigan qotishmalarda uglerod miqdori 3,5-5 % dan oshmaydi. Temir-uglerod qotishmasining kimyoviy tarkibiga, uning qolipda sovish tezligiga ko’ra uglerod grafit yoki Fe₃C kimyoviy birikma tarzida bo’ladi. SHuning temir-uglerod holat diagrammasi Fe-C (grafit) yoki Fe-Fe₃C tarzida bo’ladi. Termik tahlil ma’lumotlari asosida koordinatalar sistemasining ordinata o’qi bo’ylab temirning va uning turli miqdordagi uglerodli qotishmalarining kritik haroratlari, abtsissa o’qi bo’ylab qotishmalardagi uglerod miqdori belgilanadi. Keyin ularning xarakterli kontsentratsiyalaridan vertikal chiziqlar chiqazib, bu chiziqlarga ularning kristallanishining boshlanish va tugash kritik haroratlari nuqtalarini belgilab, bu nuqtalarni o’zaro to’tashtirsak, muvozanat holatli Fe-Fe₃C qotishmasining holat diagrammasi tuziladi. ¹²



5.1-Rasm. Fe-Fe₃C qotishmasining holat diagrammasi Fe-Fe₃C holatdagi qotishmalarning tuzilmalari va ularning xossalarini ko’rib chiqamiz.
Ferrit (shartli belgisi-F)-bu uglerodning alьfa temirdagi qattiq eritmasi. Fe₂ (S) unda uglerodning miqdori uy haroratida 0,006 % ga, 727⁰ S da 0,025% ga teng. Buni nomi texnik temir.
Austenit (shartli belgisi-A). Bu uglerodning gamma temirdagi qattiq eritmasi (Fe2(S))₁ uglerodning miqdori 2,14 % gacha. Harorat pasayishi bilan uglerodni austenitda erishishi pasayadi: 1147⁰S da 2,14 %; 727⁰S da 0,8 % eriydi.
TSementit-(shartli belgisi-TS). Temirning uglerod bilan kimyoviy birikmasi (Fe₃C). Uglerod miqdori 6.67 % ga teng. Juda qattiq, mo’rt. NV=8000 Mpa.
Perlit (shartli belgisi-P)-bu ferrit va tsementit fazalarining mexanik aralashmasi, tarkibda uglerod miqdori 0.8% ga teng. (evtektoid)
Ledeburit-(shartli belgisi-L)-bu austenit va tsementit fazalarining mexanik aralashmasi. Uglerod miqdori 4,3 % ga teng. (evtektika)
Grafit (shartli belgisi-G) metal massasida turli shaklda bo’ladi.
Bu Fe-C diagramma holatini bilgan holda, po’latlarni mikrostrukturasini o’rganib, u orqali po’lat tarkibidagi uglerod miqdorini aniqlasa bo’ladi.
Evtektoidgacha bo’lgan po’latlarni mikrostrukturasiga qarab ular tarkibidagi uglerod miqdorini ancha aniq topsa bo’ladi.
Masalan, mikroskopda ko’rdik, yoki mikrostruktura fotosiga qarab (rasm 1, K₂ nuqta uchun) ko’rdik. Bunda evtektoidgacha bo’lgan po’latda 20% perlit va 80 % ferrit bor.
Rasm 5.2 da “temir-uglerod” tizimidagi qotishmani sovutishdagi grafigi va qotishmani belgilangan nuqtalari bo’yicha mikrostruktura fotosi (500 marta kattalashtirilgan) hamda uni sxemasi berilgan.

Rasm-1