Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi

Metallokeramik qattiq qotishmalar. Metallokeramik qattiq qotlshmalar asbobsozlik materiallari jumlasiga kiradi, ulardan metall va qotishmalarni kesib ishlashda, shuningdek, bosim bilan ishlashda (sim kiryalash, shtamplash, kalibrlash va boshqalarda) foydalaniladi. Metallokeramik qattiq qotishmalar xilma-xil keramika materiallarini ishlashda, burilash ishlarida va texnikaning bir qator boshqa sohalarida ham keng ko’lamda ishlatiladi.
Metallokeramik qattiq qotishmalarning asosiy tarkibiy qismini bir yoki undan ortiq karbid tashkil etadi. Qattiq qotishmalar tayyorlashda ishlatiladigan karbidlar qiyin suyuqlanuvchi metallar–volfram, titan va tantalning uglerod bilan hosil qilgan kimyoviy birikmalari bo’lib, nihoyatda qattiq, normal haroratda kislota va ishqorlar ta’siriga juda chidamli moddalardir.
Volfram karbidi olish uchun volframning mayin kukuni hosil qilinadi, bu kukunga qurum qo’shib aralashtiriladi-da, aralashma elektr pechda H₂ yoki CO muhitida 1350–1400 °C gacha qizdiriladi, natijada volfram karbidi yuzaga keladi.
Volframli qattiq qotishma tayyorlash uchun volfram karbidi kukuni bilan kobalt kukuni sharli tegirmonda bir sutka chamasi aralashtiriladi va hosil bo’lgan aralashma sintetik kauchukning benzindagi critmasida qoriladi. Qorishma qurigandan keyin tegishli shakldagi press qolipda 10–40 kG/mm² (100–400 MN/m²) bosim ostida presslanadi. Presslash natijasida hosil bo’lgan massa 1400 °C chamasi haroratda 2 soat davomida qizdirish yo’li bilan qovushtiriladi (pishiriladi). Qizdirish natijasida qotishma 25 % gacha kirishib, nihoyatda qattiq bo’lib qoladi. Bunday qattiq qotishmaning strukturasi kobalt vositasida mustahkam bolangan volfram karbididan iborat bo’ladi, binobarin, kobalt elementi volfram karbidi donalarini bir–biriga bolovchi material vazifasini o’taydi.
Titan–volframli qattiq qotishma ham xuddi yuqoridagi kabi tartibda tayyorlanadi, ammo farq faqat shundan iboratki, titan-volframli qotishma presslangandan keyin 1500 °C da 1–3 soat davomida qizdirish yo’li bilan qovushtiriladi (pishiriladi). Titan–volframli qattiq qotishma tayyorlashda tantal karbidi ham qo’shilsa, qotishmaning oksidlanmaslik xossasi, puxtaligi, eyilishga chidamliligi va boshqa xossalari ortadi.
Metallokeramik qattiq qotishmalarni kesuvchi asboblar bilan ishlab bo’lmaydi, shuning uchun ular har xil o’lchamli va shakilli, shuning­dek, ko’p qirrali (ko’p yoqli), old yuzasi yassi va qirindi chiqaravchi ariqchali plastinalar tarzida tayyorlanib, bu plastinalar kesuvchi asboblarning kallagiga mexanik usulda yoki kavsharlash yo’li bilan mahkamlanadi. Mexanik usulda mahkamlanadigan plastinalarda maxsus teshiklar bo’ladi. Kallakka mahkamlangan bu plastina asbobning kesuvchi qismi (tig’i) bo’ladi.
Metallokeramik qattiq qotishmalar uch guruhga: bir karbidli (volframli), ikki karbidli (volfram-titanli), uch karbidli (volfram-titan-tantalli) qattiq qotishma guruhlariga bo’linadi. Birinchi guruhni volfram karbidi bilan kobaltdan, ikkinchi guruhni titan karbidi, volfram karbidi bilan kobaltdan, uchinchi guruhni esa titan karbidi, tantal karbidi, volfram karbidi va kobaltdan iborat qotishmalar tashkil etadi. Birinchi guruh metallokeramik qattiq qotishmalari VK bilan, ikkinchi guruh – TK, uchinchi guruh esa TTK bilan belgilanadi.
Metallokeramik qattiq qotishmalaraing ishlatilishi:
CHo’yan, rangli metallar, metallmas materiallar va boshqalarni tozalab yo’nishda ishlatiladigan keskich va razvyortkalar uchun;
Tozalab va xomaki yo’nishda ishlatiladigan keskichlar, cho’yan, rangli metallar va metallmas materiallarni tozaroq va tozalab ishlashda qo’lla-niladigan freza, razvyortka va zenkerlar uchun;
CHo’yanni, rangli metallar va metallmas materiallarni xomaki yo’nish, randaiash, frezalash va parmalashda ishlatiladigan kesuvchi asboblar uchun; yo’nilishi qiyin bo’lgan po’latlarni yo’nishda ishlatiladigan keskichlar uchun;
Sim kiryalash, cho’ktirish, teshik ochish asboblari va engil sharoitda ishlaydigan shtamp asboblari uchun;
Po’latdan chiviq va quvurlar kiryalashga mo’ljallangan asboblar uchun;
Uglerodli va legirlangan po’latlarni xomaki va tozalab randalashda, xomaki va shakldor qilib yo’nishda ishlatiladigan kesuvchi asboblar uchun;
Uglerodli va legirlangan po’latlarni xomaki yo’nish, frezalash, teshikni kengaytirish va xomaki zenkerlashda ishlatiladigan kesuvchi asboblar uchun;
Po’latlarni yuqori tezlik bilan xomaki va tozalab yo’nishda ishlatiladigan keskichlar uchun;
Po’latlarni surish va kesish chuqurligini kichik olib, katta tezliklar bilan ishlashda qo’llannladigan kesuvchi asboblar uchun;
Qattiq po’latlarni xomaki yo’nish va randalashda, payvand choklarga ishlov berishda qo’llaniladigan kesuvchi asboblar uchun.
Mayda donali VK6M qotishmasi juda qattiq va zich bo’lganligidan, kesuvchi asbobning chidamliligini 2–3 baravar oshirishga imkon beradi va cho’yanni hamda ba’zi zanglamas po’latlarni yo’nishda ham ishlatiladi. T5K12B qotishmasi qattiq po’latlarni va boshqa qotishmalarni randaiash va xomaki yo’nishda, payvand choklarga ishlov berishda va, umuman, T5K10, VK8 kabi juda puxta qotishmalarni ishlatib bo’lmaydigan boshqa hollarda qo’llaniladi. Ko’p kobaltli juda puxta va qovushoq VK20, VK25, VK30 qotishmalari va tajribaviy VK15B, VK20B, VK25B qotishmalari ishlab chiqarishning o’zlashtirilganligi katta zarbiy yuklanishlar ostida ishlaydigan shtamplar tayyorlashda qattiq qotishmalardan keng ko’lamda foydalanishga imkon beradi, qattiq qotishmali shtamplar esa odatdagi shtamplarga qaraganda ancha chidamli bo’ladi va katta iqtisodiy samara keltiradi.
Quyma qattiq qotishmalar. Quyma qotishmalar detal va asbob sirtiga suyultirib yoki kavsharlab yopishtirishga yaroqli holda diametri 5–10 mm, uzunligi 200–300 mm bo’lgan chiviqlar ko’rinishida olinadi.
Metall–keramik qotishmalar volfram, tantal va titan karbidlari kukunlarini kobalt bilan birga pishirib olinadi. Sanoatda bir karbidli volframli (VK), ikki karbidli titan–volframli (TK) va uch karbidli titan–tantal–volframli (TTK) metallokeramik qotishmalar ishlab chiqariladi. Quyma qattiq qotishmalar. Suyultirib yopishtiriladigan qattiq qotishmalarning uch: quyma, zarrador (stalinit) va elektrodbop xillari bo’ladi. Tarkibida volfram elementining yo’qligi ularning o’ziga xos tomoni hisoblanadi.
Sormayt va VK2, VK3 qotishmalari – stellular, xivichlar va kukun ko’rinishida tayyorlanadi. Ular yangi yoki eyilgan detallarga va shtamp, metall qirqadigan keskichlar, tokarlik dastgohlarining markazlari kabi asboblarga suyultirib yopishtiriladi. Suyultirib yopishtirish atsetilen-kislorodli alanga yoki elektr yoyi yordamida amalga oshiriladi. Sirtiga qotishma suyultirib yopishtiriladigan detal yoki asboblar qimmat turadigan legirlangan po’latlarni tejash maqsadida oddiy uglerodli po’latlardan tayyorlanadi. Yuqorida qayd qilingan qotishmalar po’lat detallarga ham, cho’yan detallarga ham suyultirib yopishtirilaveradi. Quyma qattiq qotishmalar bilan qoplangan detal va asboblarning puxtaligi 12 va undan ham ko’p marta ortadi.
Zarrador qattiq qotishmalardan bo’lmish stalinit ekskavator detallari, parmalash uskunalarining eyilishga chidamliligini oshirish uchun stellitlar o’rniga ishlatiladi. Benardos usulida ko’mir yoki grafit elektrodlar bilan hosil qilinadigan elektr yoyi yordamida suyultirib yopishtiriladi. Elektrodbop qattiq qotishmalar zarrador qotishmalarga o’xshash ishlatiladi. Ular diametri 5–6 mm bo’lgan, grafit, ferroqotishma, bor karbiddan iborat maxsus suvoqli elektrod ko’rini­shida ishlatiladi.
Suyultirib yopishtirish uchun taklif qilingan quyma qotishmalardan biri relitdir. Uning kimyoviy tarkibi quyidagicha (massasi bo’yicha % da): 40 % C; 91,5 % W; 3 % Mo; 1,5 % Fe. Uning qattiqligi 89 HRC_A ga teng. Volfram kamyob bo’lganligidan hozirgi vaqtda relit kam qo’llaniladi.