Mavzu: metallarning kristallanish jarayonini o‘rganish. Ishdan asosiy maqsad

1 - laboratoriya ishi


Mavzu: METALLARNING KRISTALLANISh JARAYONINI O‘RGANISh.


Ishdan asosiy maqsad: Suyuq fazadan kristallanish protsessini xosil bo‘lishi bilan talabalarni tanishtirish
Umumiy tushunchalar. Xamma moddalar ma’lumki uch agregat xolatda buladi: gaz, suyuq va qattiq xolda. Metallarning suyuq xolidan qattiq xoliga o‘tishiga kristallanish deb aytiladi, buning natidasija kristall panjara xosil bo‘lib va kristall donachalar xosil bo‘ladi.
Mashinaning detallari va metall buyumlarni fizik-mexanik xususiyatlari ko‘pincha kristallarning xolati bilan bevosita bog‘liq bo‘ladi, shuning uchun uni o‘rganish lozim.
Tabiy xolda kristallanish, energetik turg‘un bo‘lib va kam energiya to‘plamiga ega. Tashqi muxitning o‘zgarishi bilan, erkin energiya murakkab qonun bo‘yicha o‘zgaradi. Erkin energiya /F / - ichki energiyani shunday qismiki u ishga aylanishi mumkin. Erkin energiyani munosabati suyuq / F_j / va qattiq / F_tv / xo­lati temperaturaga nisbatan rasm 2.1 ko‘rsatilgan.

Rasm 2.1. Erkin energiyani temperaturaga bo‘lgan munosabati.
T_s- dan yuqorida, modda suyuq xolda kam erkin energiyaga ega va T_s dan pastda qattiq holda. Temperatura T_s da suyuq va qattiq xoldagi erkin znergiyalar teng bo‘ladi va metall ikki xolda xam muvozanatda bo‘ladi nazariy kristallanish tempiraturasi. Kristallanishni boshlanishi uchun quyidagi xol lozim, yani termodinamik protsessda sistemada erkin opersiya kamayib borishi kuzatiladi, yani suyuqlikni sovishi T_s nuqtadan pastda bo‘lganda. Kristallanishni boshlanishdagi tempiraturasiga xaqiqiy kristallanish tempiraturasi deymiz va T_f bilan ifodalaymiz. Xaqiqiy tempiratura bilan teoretikning farqi / T_s - T_f = / ga sovib ketish darajasi deb aytiladi. Natijada kristallanish protsessii uchun sovib ketish darajasi bo‘lishi shart. D.K. Chernov, quyma po‘latlarning tuzilishini o‘rganib, u kris-tallanishni ikki elementar protsessga bo‘ladi: mayda kristall donachalarni paydo bo‘lishi va donachalarning shu kristall karkazidan o‘sishi. Nur o‘tkazuvchan organik moddalarni turli xaroratlarda o‘rga­nib, kristallanish karkaei /Ch.P./ /o‘lchami 1mm³/sek yani kristallanish markazlarini 1 mm³ bir sekund ichida paydo bo‘­lishi/, va uning o‘sish tezligi /S K/ o‘lcham birligi mm/sek yoki mm/min sovib ketish darajasi bilan aniqlanadi. Bu xol suyuq va qattiq qotishmalar uchun to‘g‘ri keladi.

Quymadagi po‘latning ko‘rinishi.
Talabalar materialshunoslikda xamma laboratoriya ishlarini mashina detallarini tayyorlash va ularning fizikoviy va mexanik xususiyatliri bilan bog‘lashlari lozim. Yuqorida aytilgandek mashina detallarini xususiyatlari donachalarning katta va kichikligiga, tuzilishiga bog‘liq.
Po‘lat quymasini analiz qilsak quyidagi xodisa ro‘y beradi. Kristallanish protsessiga turli moddalar ta’sir etadi.
Quyma po‘latlarda D. K. Chernovning aniqlashi bo‘yicha uch ko‘rinishga ega /Rasm 2.3/.

Birinchi zonada tashqi mayda donachalar; tartibsiz joylashgan kristallar shoxsimon bo‘ladi.
Bunga sabab, izlojnitsa devorlari bilan suyuq metall tutatishi natijasida sovib ketish darajasi oshadi va ko‘p kristalanish markazlari xosil bo‘ladi. Natijada mayda donachalik zona xosil bo‘ladi.
Ikkinchi zona - katta donachalar zonasi bo‘ladi. Birinchi zona xosil bo‘lgandan so‘ng idish devorlari uning xisobiga qalinlashadi va issiklik o‘tkazishi kamayadi, sovish sekinlashadi, buning natijasida kristallanish markazlari kamayadi va idish markaziga qarab yo‘nalgan katta donachalar o‘sadi.
Bu zonada metall nisbatan zich, kam-g‘ovak, gaz pufakchalar biroq birinchi zona bilan tutashgan yerining mustaxkamligi kam bo‘lib darzlar xam paydo bo‘lishi mumkin.
Quymaning uchinchi zonasida donachalar ma’lum yo‘nalishda bo‘lmasdan xar xil yo‘nalishda teng o‘sib boradi, chunki quymaning o‘rtasida sovish xar tarafda teng bo‘ladi. Kristallanish markazlarini turli eritmaga aralashmalar qiyin eriydigan elementlar tashkil qiladi.
Suyuq metallning xajmi, sovuq xoldagiga nisbatan teng bo‘ladi shuning uchun soviganda quymaning o‘rtasida (kech soviydigan yerida) bo‘shliq qoladi unga cho‘kish bo‘shlig‘i deb aytamiz, u quyma bo‘ylab yoki yuqorida keng qismida bo‘ladi. Bo‘shliqqa gazlar va kech qotadigan aralashmalar to‘planadi unga likvatsiya deb aytamiz.
Likvatsiyani yo‘qotish uchun diffuziyalik yumshatish yuqori tempiraturada va bosim bilan ishlov berish lozim yani prokatlash yoki bolg‘alanadi.
Ishni bajarish tartibi
Kristallanishni o‘rgangandan talaba namuna shishasiga /K₂ Sch₂ 0₇/ xromlik tuzining eritmasini tomizib undagi shoxsimon /dendritnoe/ kristall olamiz va ammoniy xlorning /NH₄Sl/ erituvchi bug‘langan sari xosil bo‘lgan kristallanishni kuzatib boradi:
Kristallanish protsessa uch davrga bo‘linadi:
Birinchi davrda - eritma tomchisining chetida mayda kristall donachalari xosil bo‘ladi, chunki sovish tezligi ko‘p. Kristallanish markazining soni xam ko‘p, shuning uchun mayda kristall donachalri xosil buladi.
Ikkinchi davrda - katta donachalar eritma markaziga qarab yo‘naladi chunki o‘sish tezligi oshib boradi, kristallanish markazining soni oshmaydi,
Uchinchi davrda - eritmada suv bug‘lanishi tezlashadi, eritma o‘ta to‘yingan bo‘ladi va uning natijasida eritma o‘rtasida betartib joylashgan kristall donachalar xosil bo‘ladi.
Talabalar kuzatish natijasida xosil bo‘lgan kristallanish protsessini uch davrga bo‘lib diametri 60 mm aylanaga yoki 40x40 mm kvadratni tuzlar eritkasining uchta davrini chizib olishlari kerak.
Mikroskop yordamnda kuzatib borish uchun uni moslash lozim, yani ko‘zguni tashqi nur manbaiga to‘g‘rilab, uning okulyarda kuzatuvchi yuza yorug‘ bo‘lguncha moslash lozim.
Namunani shishadagi eritmasina chetini kuzatuvchi yuzaga to‘g‘­rilaymiz. Mikroskopning tubini eritmaga yaqinlashtirib, asta sekin yuqoriga ko‘taramiz to eritma tomchisining cheti aniq ko‘ringuncha.
Ishni bajarish uchun zarur jihozlar, material va asboblar.
1. Biologik mikroskop
2. Tuzlar ammoniy xlor, xrom,
3. Shisha, pipetka
4. Po‘lat quymasi, qisqich


Ish xaqida xulosa
Bajarilgan ishning maqsadi, vazifasi, kristallanish jarayonida xosil bo‘lgan tuzlarga izox berish. Po‘lat quymaning tuzilishini o‘rganish.
Nazorat savollari.
1. Kristallanish nima.

ЛАБОРАТОРИЯ
МАШҒУЛОТЛАРИ
2. Kristallanish necha davrga bo‘linadi.
3. Nazariy kristallanish nima.
4. Po‘lat quyma necha zonaga bo‘linadi.