Mashinalarni loyixalash asoslari

8-ma'ruza: Rangli metallar va ularning qotishmalari. 
Ma'ruzaning rejasi: 
1. Alyuminiy. 
2. Alyuminiy qotishmalarini klassifikatsiyasi. 
3. Alyuminiy qotishmalariga termik ishlov berish. 
4. Termik ishlash natijasida mustahkamlanadigan, deformatsiyalanadigan alyuminiy 
qotishmalari.
5. Termik ishlash matijasida mustahkamligi oshmaydigan, deformatsiyalanadigan 
alyuminiy qotishmalari.
6. Quyma alyumiy qotishmalari. 
Tayanch so`zlar va iboralar. 
Duralyuminiy, alyumin, eskirtirish, bronza, latun, babbit. 
Mendeleev davriy sistemasida alyuminiy III guruhdagi element bo`lib atom massasi 
26,98 teng bo`lib, tarkib bo`yicha 13 o`rinda turadi. Alyuminiyni elementar kristall panjarasini 
tipi yoqlari markazlashgan ko`p yacheykaga ega bo`lib, davri a=0, 40412 Nm ga teng. 
Alyuminiyni eng asosiy xarakteristikasidan biri temir (7,8 g/sm
3
) va mis (8,9 g/sm
3
) 
elementlariga qaraganda solishtirma og`irligi kamligidir (2,7 g/sm
3
). Alyuminiy yaxshi elektr 
o`tkazuvchanlikka ega bo`lib, misni (etalon) elektr o`tkazuvchanligini 65% turi tashkil
qiladi, issiqlik o`tkazuvchanligi esa 238,3 Vt/(m.k).
Alyuminiyni ximiyaviy tozaligiga qarab quyidagicha klassifikatsiyalanadi: maxsus yuqori 
tozalikka ega bo`lgan alyuminiy-A999 (99,999% A1), yuqori tozalikka ega bo`lgan alyumimiy - 
A995 (99,995%A1), A99 (99,99%A1), A997 (99,97%A1), A95 (99,95%A1) va texnik tozalikka 
ega bo`lgai alyuminiy- A85, A8, A7, A6, A5, AO (99,60%A1). 
Texnik alyuminiy list, prutok, sim va boshqa profilga ega bo`lgan zagotovka tarzida 
chiqariladi, ular АД va АД 1 deb markalanadi. Alyuminiyda o`zga qo`shimchalar , sifatida 
temir, kremniy, mis, marganes, rux, titan elementida bo`ladi. Alyuminiy yuzasida yupqa 
alyuminiy oksidini (A1
2
O)) hosil bo`lishi oson bo`lganligi uchun va bu oksid juda mustahkam 
bo`lganlgi uchun uning bardoshligini oshiradi. Qancha alyuminiy toza bo`lsa, u shuncha 
zangbardosh bo`ladi. Yumshatilgan alyuminiyni mexanik xossalari: 6.=50MPa, 60.}=15MPa, 
5=50% va texnik alyuminiyni esa quyidagicha (АДМ) - 5V = 80MPa, 8oz-3OMPa,
5=35% "a Ye=7GPa. 

---

Alyuminiy yumshatilgan xolda yuqori plastiklikka ega bo`lgani uchun plastik deformatsiyalash 
oson, lekin nisbat saqlanib qoladi, yaxshi plastiklik, korroziyabardoshlikka ega bo`ladi; mo`rt 
yemirilishga bo`lgan plastiklik kamayadi. Bunga sabab, boshlang`ich katta bo`lmagan 
deformatsiyaga qarshilik ko`rsatmaydigan zonalardan dislokatsiya o`ta olishidir. ГП - 1 va ГП - 
2 zonalarda matritsa bilan ajralish yuzlari bo`lmaganligi uchun qotishmani korroziyabardoshligi 
yaxshi bo`ladi. Fazali eskirishda bo`lib, nisbat qattiqligi birmuncha ortadi (0,9-0,95), plastiklik, 
qovushqoqlik va kuchlanish ostida korroziya bardoshligi birmuncha kamayadi. Bu holda endi 
deformatsiya natijasida dislokatsiya metastabil faza chegaralarida egilib o`tib, uning atrofida 
dislokatsiya to`plamini hosil qiladi. Shuning uchun boshlang`ich deformatsiyaga qarshilik ortadi, 
plastiklik esa kamayadi. 6 fazani to`planishi (oagulyasiya) natijasida (fazoviy eskirish) 
boshlang`ich stadiyasida mustahkamlik ortadi, o`zini maksimumiga erishgandan keyin yana 
pasaya boshlaydi. Plastiklik, qovushqoqlik va korroziyaga bardoshligi yana ortadi. Keltirilgan 
grafikda vaqt birligi ichida har xil eskirishda mexanik xossalarni o`zgarishi keltirilgan. 
Alyuminiyli bazi bir qotishmalari - marganes, xrom, nikel, sirkoniy, titan va boshqa
elementlar bilan hosil qilgan qotishmalarning rekristallanish temperaturasi qizdirib plastiklik
deformatsiyalashdagi yoki toblash uchun qizdirishdagi temperaturadan yuqori bo`lishi mumkin. 
Shuning uchun bunday qotishmalarni toblab eskirish berilgandan keyin ham rekristallanmagan
(poligonlar hosil qilgan) struktura saqlanib qolib, unda dislokatsiya zichligi ham kattaligicha
qoladi. Bu esa o`z navbatida yuqori mustahkamlikni ato etadi, rekristallangan strukturaga
nisbatan. Bu hodisa amaliyotda struktura mustahkamligi degan nom oldi.
Yarimfabrikatlarni presslash usuli bilan yuqori struktura mustahkamligiga erishish 
mumkin (prutoklar, profillar, trubalar) va uni pressesekt deb ataladi. 
Alyuminiy qotishmalarini yumshatish bir necha xil bo`ladi: 
1. Gomogenlash;
2. Rekristallizatsiyalash
3. Qotishmani mustahkamligini kamaytirish, ya'ni toblab eskirtirilgan qotishmani
mustahkamligini kamaytirish tushuniladi. 
Gomogenlash quymadagi dendrit likvatsiyasi va boshqa notekisliklarni olish uchun 
deformatsiyalashdan oldin o`tkaziladi. Gomogenlash natijasida qattiq qotishma tarkibi 
tekislashadi, intermstallidlar esa qattiq eritmada eriydi. 
Rekristallizatsiya temperaturasidan sovitish natijasida ikkilangan faza sifatida bir xil
tarkalgan holda ajralib chiqadi. Buning natijasida qotishmani plastikligi oshadi, siqish darajasi
ortadi. Presslash jarayonini tezlashtiradi texnologik otxod kamayadi. 

---

Gomogenlash natijasida mayda donachalar hosil bo`lib, kuchlanish ta'siri ostida korroziya
bardoshligini oshiradi. Gomogenlash temperaturasi solidus chizigidan pastda bo`lib, ko`p 
qotishmalar uchun 480-530°C tashkil qiladi. Ushlab turish vaqti esa 6 soatdan to 36 soatgacha 
bo`ladi. Sovitishni pech bilan birgalikda yoki xavoda ham olib borsa bo`ladi. 
Rekristallizatsion yumshatish plastik deformatsiyadan keyin, naklyopni olish uchun beriladi, 
xamda donachalar maydalaniladi. Ko`pchilik alyuminiy qotishmalari uchun 50-70% 
deformatsiyalangandan keyin, rekristallizatsiya temperaturasining boshlanishi 280-300°C tashkil 
qiladi. Rekristallizatsiya temperaturasi qotishma tarkibiga bog`liq bo`lib, 300°C dan to 500°C 
gacha borishi mumkin, ushlab turish vaqti esa 0,5-3,0 soatni tashkil qiladi. Termik ishlash 
natijasida mustahkamligi oshadigan qotishmalar uchun , 200-300°C qizdirilganda sovish tezligi 
30°C soat bo`lishi kerak. To`la yumshatish uchun 350-430°C ga qizdirib 1-2 soat shu 
temperaturada ushlab turiladi. Bu temperaturada tuyintirilgan qattiq qotishma to`la parchalanib, 
mustahkamlikni oshiradigan fazalar yog`iladi. Yumshatilgan materialni yana boshqatdan yuqori 
darajada plastik deformatsiyalash mumkin. 
Deformatsiyalanadigan va termik ishlash natijasida mustahkamligi oshadigan 
qotishmalarga duralyuminiylar, Д1, Д16 avval (AB) qotishmalari, yuqori mustahkamlikka ega 
bo`lgan alyuminiy qotishmalari (B95, B96), bolg`alash va shtamplash uchun mo`ljallangan 
alyuminiy qotishmalari (AK6, AK8), olovbardosh alyuminiy qotishmalari (AK4-1 Д 20) kiradi. 
Deformatsiyalanadigan va termik ishlash natijasida mustahkamligi oshmaydigan alyuminiy
qotishmalariga marganes va magniy bilan legirlangan qotishmalar kiradi: Bu qotishmalar bosim
ostida oson ishlanadi (shtampovka, egish, cho`zish va x.k.), yaxshi payvandlanadigan va yarim
korroziyabardoshlikka ega. Lekin yumshatilgan holda plastiklik katta bo`lagani uchun kesib 
ishlash ancha qiyin. Bu qotishmalar ko`pincha kerakli va payvandlanadigan konstruksiyalarda 
ishlatiladi. Bu konstruksiyalar katta bo`yicha Si A1: dan farq qilmasdan, elementar kristall 
panjarasini tuzilishi boshqacha bo`ladi. Bu fazani 0 fazadan (Si A1) dan farq qilish uchun 9 faza 
deb ataladi, u qisman qattiq eritma elementar kristall panjarasi bilan kogerent bog`lanadi. 
Temperaturani yana oshirsak (200-250°C) metastabil 8 faza to`planib, stabil 0 fazani hosil qiladi, 
shunday qilib, tabiiy eskirtirishda ГП -1 hosil bo`ladi. Sun'iy eskirtirishda esa ketma-ket ГП1-" 
ГП2-"0-"9 (SiA1
2
) hosil bo`ladi. 
Shunday bo`lsa ham, bu degan so`z bir faza ikkinchi bir fazani kelib chiqishiga sabab 
bo`ladi deb o`tish kiyin, chunki keyingi fazani mavjud bo`lishi shart bo`lmay, balki keyingi 
fazani hosil bo`lishi oldingi fazani erishi orqali bo`lishi mumkin. 
Shunday qilib tuyintirilgan fazani parchalanishdagi keltirilgan sxema boshqa alyuminiy
qotishmalari uchun ham umumiydir. Faqat har xil qotishmalar uchun sostav bir xil bo`lmaydi, 
tuzilishi ham har xil hosil bo`layotgan fazalar ham boshqacha bo`ladi. Eskirtiriladigan alyuminiy 
qotishmalari uchun har birini o`zini ГП-1, ГП-2 hosil bo`ladigan zonalariga ega bo`lib va har xil 
fazalar (91 va 6) hosil bo`ladi. 
1. 
Zonali eskirtirish 
2. 
Fazali eskirtirish 
3.
Yog`ilish (kogulyatsiya) 
4. 
Tabiiy eskirtirish 
Toblab, eskirtirilgandan keyin qotishmani mustahkamligini oshishi, mustahkamlikni
oshiradigan fazalarni tabiatiga, ularni o`lchamlari, soniga (miqdoriga) va qanday taqsimlanishiga
bog`liq bo`ladi. Zonali eskirtirilgandan keyin, qotishmani oquvchanlik chegarasidagi 
mustahkamlik ortadi va unga katta bo`lmagan 80, (<0,6-5-0,7) uchun qizdirish temperaturasini 
aniqlash konkret holat diagrammasidan topiladi. Masalan A1 - Si sistemasi uchun, toblash uchun 
qizdirish temperaturalari abc chizig`idan iborat bo`ladi (tarkibida mis 5,6% dan kam bo`lgan 
alyuminiy qotishmasi uchun), tarkibida ko`proq (Si>5,6%) mis bo`lgan qotishmalar uchun esa 
qizdirish temperaturasi evtektoid temperaturasidan (548°C) kam bo`lishi kerak. Mis miqdori 
5,6% gacha bo`lgan qotishmani toblash uchun qizdirilgaida ortiqcha Si A1 fazasi qotishmada 
eriydi va bu qotishmani tez sovitilgan qotishma to`yintirilgan bo`lib qoladi, ya'ni qotishmada 
qancha mis bo`lsa, shuncha qotishmada qoladi. Agar qotishmada mis miqdori 5,6% dan ko`p 

---

toblash natijasida to`yintirilgan qotishmada erigan mis miqdori "B" nuqtasiga mos bo`ladi va 
ortiqcha erimay qolgan Si A1; fazadan iborat bo`ladi. qizdirish temperaturasida ushlab turish 
vaqti qattiq eritmada intermetallar fazasini eritish uchun kerak, hamda qotishmani struktura 
holati, geometrik formasi va pech tipiga bog`liq, listlar, prutoklar, qalinligi 0,5-150 mm bo`lgan 
polos; shar uchun selitrali vannalarda qizdirilganda odatda 10-80 minut ushlab turishishi.
Murakkab formadagi fasonli zagotovkalar esa ancha ko`proq (2-15) soat ushlab turiladi, chunki 
bu vaqti ortiqcha qo`pol strukturali intermetallidlar erishga ulgirishi kerak. Toblashda soat tezligi 
katta bo`lishi kerak, ya'ni diffuzion parchalanish yuz bermasligi kerak. Deformatsiyalangan 
qotishmani o`lchamlari kichik va murakkab formada bo`lmasa suvda toblash mumkin,
fasonli quyma detallar bo`lsa isitilgan (50-100°C) suvda yoki moyda toblanadi, chunki formasini
geometrik o`zi o`zgarmasligi va darz bermasligi kerak. 
Toblangan qotishmani eskirtirish - toblangan detalni uy temperaturasida bir necha sutka 
davomida ushlab turish (tabiiy eskirtirish) yoki yuqori temperaturada 10-24 soat ushlab turishdan 
iborat. Eskirtirish jarayoni o`ta tuyintirilgan qotishmani parchalanishidan iborat, natijada 
qotishmani mustahkamligi ortadi. Kristall panjarada mis atomlari statik bir tekis joylashgan o`ta
tuyintirilgan qattiq qotishmani parchalanishi temperatura va eskirtirish vaqtiga qarab bir necha
davrda bo`ladi. Tabiiy eskirtirishda (20°C) yoki past temperaturali (100-150°C dan pastda)
eskirtirishda qattiq eritmadan ortiqcha fazani ajralib chiqishi kuzatilmaydi; bu temperaturada mis
atomlari qattiq eritmani kristall panjara ichida kam masofaga siljiydi. Ikki xil o`lchamli 
strukturani bir paytni o`zida 1938 yilda fransuz Gente va angliyalik Priston rentgenoanaliz usuli 
bilan aniqlaganlar. Tabiiy eskirishda diffuziya tezligi yetarli bo`lishi o`ta to`yintirilgan qattiq 
qotishmada vakansiyalarni ko`pligidir. Toblash temperaturasida muvozanatdagi vakansiya 
miqdori uy temperaturasiga qaraganda bir necha barobar ko`pdir. Toblash jarayonida esa yuqori 
temperaturadagi vakansiyalar ajralish yuzalarida chiqishga dislokatsiyaga qo`shilishiga 
ulgurolmaydi. Natijada legirlovchi elementlarni ko`chishini osonlashtiradi. A1 - Si qotishmasida 
ГП-1 zonasining kengligi har bir kristall kengligida 1-10 nm va qalinligi 0,5-1 nm ni tashkil qilib 
nisbatan bir tekis tarqalgan bo`ladi. ГП- I zonasida alyuminiy konsentratsiyasi (54%) SiA1
2
ga 
qaraganda kam bo`ladi. Shunisi qiziqki, agar qotishmani sun'iy eskirtirilgandan keyin, yana 
qaytatdan 230-270°C gcha qizdirilib, tez sovutilsa, eskirtirishda erishilgan mustahkamlik 
yo`qolib, xossasi yangi toblangan qotishma xossasiga ega bo`ladi. Bunday holatni eskirgandan 
keyin qaytish deb ataladi. Qotishmada erishilgan mustahkamlikni yo`qolishi, yuqori 
temperaturada ГП- I zonasini stabil emasligini ko`rsatkichi va bu zona qaytatdan qattiq
eritmada eriydi va mis kristall yana kristall panjarada hajm bo`yicha bir xil ataladi, xuddi 
yangi toblangandaga holatga o`xshab. Keyinchalik qotishma uy temperaturasida shu holda 
ko`proq ushlab turiladi, yana ГП - 1 hosil bo`ladi, ya'ni qotishma mustahkamligiga ortadi. Lekin 
qaytishdan keyin yana eskirtirilsa, qotishmani zangbardoshligi yomonlashadi, shuning uchun 
amalda bu texnologiya amalistda qo`llanilmaydi. Uzoq payt 100°C da va bir necha soat 150°C 
ushlab turilsa, ГП - 1 zonasini o`lchami o`sadi (kalinligi 1-4 nm va diametri 20-31 nm),
struktura esa qattiq eritma strukturasidan farq qilib tartibli joylashgan bo`ladi. Bu zonada mis
konsentrasiyasi Si A1, tarkibiga to`g`ri keladi va uni ГП - 2 ataladi. Temperatura oshgan sari
diffuziya tezligi ortadi, ya'ni struktura o`zgarishlari tezlashadi. Toblangan qotishmani yuza
temperaturada (150-200°C) bir necha soat ushlab turilsa, GP – 2 hosil bo`lgan zonada mayda 
(yupqa plastinkali) yangi oraliq zarrachalar hosil bo`lib, kimyoviy tarkibi kesib ishlash ancha 
qiyin. Hamma usullar bilan payvandlash mumkin. Texnik alyuminiy АД vа АДП markalari detal 
va konstruksion elementlarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Lekin ishlash ishroitida nagruzka 
knm bo`lib, yuqori plastiklik zangbardoshlik, yaxshi payvandlanish xossalari talab etiladigan 
bo`lsa, yaxshi issiqlikni va elektr tokini o`tkazish talab etiladigan bo`lsa, qo`llash mumkin. 
Boshqa sharoitlarda esa alyuminiy qotishmalari kengroq qo`llaniladi. 
2. Alyuminiy qotishmalarini klassifikatsiyalash. А1-Мп, А1-51, А1-Си-М§, А1-Си-М§-1. А1-
М§-81 hamda А1-2п-Мб-Си sistemalardagi alyuminiy qotishmalari ko`proq tarqalgan. 
Muvozanat holatida bu qotishmalardagi fazalar kam legirlangan qattiq qotishma va 
intermetallidlar SiA1
2
(6 - faza), M&Z!, AKSiMyo (5 - faza), AKSiM& (T - faza), A)3Myo2,

---

A^M^p va boshqa fazalardan iborat.
Hamma alyumimiy qotishmalarini ikki guruhga bo`lish mumkin: 
1. Yarim fabrikat zagotovkalar olishda deformatsiyalashni qo`llash uchun (listlar, plitalar, 
prujonlar, profillar, trubalar pa x.k.), hamda prokatlar, presslash, bolg`alash va shtamplash usuli 
bilan pokovka va shtampovka zagatovkalarni olish uchun qo`llaniladigan alyuminiy 
qotishmalari. Bunday deformatsiyalanadigan alyuminiy qotishmalari yana o`z navbatida termik 
ishlashni qabul qilishga qarab ikki guruhga bo`lish mumkin: termik ishlash natijasida 
mustahkamligi oshadigam va oshmaydigan qotishmalar; 
2. Fasonli detallarni olish uchun ishlatiladigam quyma alyuminiy qotishmalari. Alyuminiy
qotishmalarini termik ishlash. 
Alyuminiy qotishmalarini mustahkamligini oshirish uchun toblab eskirtirishi termik 
operatsiyalari o`tkaziladi. Deformatsiya natijasida hosil bo`ladigan struktura notekisliklarini
tuzatish uchun hamda nomuvozanatdagi strukturani qotishm holatiga qaytarish uchun 
yumshatish termik operatsiyasi o`tkazilali.
Toblash va eskirtirish. Past temperaturada ko`p komponentlarni erish darajasi 
kamayganligi uchun, toblash va eskirtirish termik ishlash yo`li bilan alyuminiy qotishmasini 
oshirish mumkin. 
Alyuminiy qotishmasini toblash uchun shunday temperaturagacha qizdirish 
kerakki, qachonki ortiqcha intermetallid fazalar butunlay yoki qariyb ko`p qismi alyuminiyda 
erisa, o`sha temperaturada biroz ushlab turib, so`ngra uy temperaturasigacha tez sovitiladi. 
Toblash bo`lmagan ishlashi kerak, lekin korroziyabardoshligini yuqori bo`ladi. Masalan АМг, 
АМг2, АМгЗ qotishmalar suyuqlik saqlanadigan idishlarni tayyorlashda trubkalar, dengiz 
paraxodlarida palubalar detallari, qurilishda (har xil to`skichli konstruksiyalar, eshik va oyna 
rashpar va x.k.). Quyma alyuminny qotishmalari evtetikali qotishmalaridir, shuning uchun 
legirlovchi elementlarni miqdori ko`p bo`ladi. Ko`pincha kremniyli A1 – 81, misli A1 -Si yoki 
A1 - Mv qotishma ishlatiladi (AL, AL4, AL9 (A1 - 51), AL7, AL19 (A1 - SI); AL8, AL27 (A1 - 
M8) AL1, AL20, AL21 (A1 - MV - Si)). 
Shartli ravishda termik ishlovlar quyidagicha belgilanadi: 
1. 
T1 - sun'iy eskirtirish T - 175±5°C, t=5-20 qo`yilgan zagatovkalarga beriladi; 
2. 
T2 - yumshatish T-300°C, t-5-10 soat; 
3. 
TZ, T4 - toblash va tabiiy eskirtirish toblash temperaturasi T= 510 - 520, 40-100 
°C isitilgan suvda sovitiladi. (AL4, AL9, AL1, AL2); 
4. 
T5 - toblash va qisqa muddatda sun'iy eskirtirish beriladi T=17°C; 
5. 
T6 - toblash va to`la sun'iy eskirtirish beriladi T=200°C, T-3-5 soat; 
6. 
T7 - toblash va stabillashtiruvchi eskirtirish T-3O°C, t=310°C, AL9, AL1, AL90. 
7. 
T8 - toblash va yumshoq eskirtirish T==240-260°C, t=3-5 soat. 
Olovbardosh alyuminiy qotishmalari 275-300°C da ishlay oladi, (AL1) ulardan porshen, 
silindrni bosh qismi va shunga o`xshash detallar tayyorlanadi.
Nazorat savollari. 
1. 
Quyma alyuminiy qotishmalari qaysilar? 
2. 
Deformatsiyalanadigan alyuminiy qotishmalari qaysilar va ularga qanday termik 
ishlov beriladi? 
3. 
Misning qanday qotishmalarini bilasiz? 
4. 
Qanday bronzalarni bilasiz va misol keltiring? 
5. 
Latun qanday qotishma? 
6. 
Vkladish qotishmalardan qaysilarni bilasiz? 
Adabiyotlar: 
1) bet, 2) 384-401, 408-422 bet, 3) 175-185, 207-218 bet, 4) 299-321 bet. 

---