Uch komponentli oksid sistemalarining erish diagrammalari Reja

---

                 

                  

B 

h  h=a+

C 

A 

a 

c 

b 

A 

B 

C 

%A 

%C 

%B 

%C 

%A 

%B 

%A 

%B 

%C 

Uch komponentli oksid sistemalarining erish diagrammalari 

Reja:  

1. Teng tomon uch burchakning xususiyatlari. 

2.Uch burchakning cho‘qqisi, tomonlari,  hajmining sistemalari. 

3. Uch burchakli sistemaning qonuniyatlari. 

 

Kalit  so‘zlar:  teng  tomonli  uchburchak  diagrammalari,  erish  harorati,  yopishqoqlik,  zichlik, 

ikki komponentli tarkib, past erish harorati.  

 

Teng  tomonli  uchburchak  diagrammalarda  uch  komponentli  sistemalarni  qandaydir  bir 

xususiyatni  tarkibga  bog‘liqligi  ko‘rsatiladi  (erish  harorati,  yopishqoqlik,  zichlik  va  h.k.). 

Uchburchakning  o‘qlarida  sistemaning    komponentlari  joylashgan  A,  B  va  C.  Uchburchakning 

tomonlarida  A,  B  va  C;  A  va  C  lardan    tuzilgan    ikki  komponentli    tarkiblar    joylashgan. 

Uchburchakning ichida esa hamma uch komponentli sistemalar o‘rin olgan.  

Uch  komponentli  quymalarni  tarkibini  aniqlashda  teng  tomonli  uchburchakning  ma’lum 

bo‘lgan geometrik xususiyatlaridan foydalaniladi (21.1 va 21.2-rasm). 

Berilgan  nuqtadan  uchburchakning  tomonlariga  tushirilgan  perpendikulyarlarning  yigindisi 

uchburchakning  balandligiga  teng  (21.1-rasm),  yoki  uchburchakning  tomonlarini  parallel 

o‘tkazilgandan  keyin  kesimlarining  yig‘indisi  uchburchakning  tomoniga  teng  (21.2-rasm). 

Uchburchakning  balandligi  yoki  tomonini  100  %  ga  teng  deb  qabul  qilsak,  eritma  tarkibidagi 

komponentni miqdorligini perpendikulyar yoki kesim bilan aniqlasa bo‘ladi. 

 

  

 

 

 

 

31.1-rasm. Uch komponentli diagrammani gorizontal 

maydonga proeksiyasi. 

 

 

 

 

 

 

31-2rasm. Uch komponentli diagrammada tarkibini 

aniqlash. 

 

 

 

 

Uchburchakning tomonini 100% gat eng deb qabul qilish qulayroqdir. Bunda uch komponentli 

sistemadagi  miqdorlikni  aniqlash  uchun  berilgan  nuqtadan  o‘qdan  qarama-qarshi  turgan  tomonga 

parallel  chiziq  o‘tkazish  kerak.  YOn  tomondagi  kesimlar  komponentni  izlayotgan  miqdorligini 

aniqlaydi.  Uch  komponentli  diagrammalar  shlaklarni  likvidus  chiziqlarini  aniqlashga,  eritmani 

durlanish yo‘llarini, fazalar ajralib chiqish ketma-ketligini va durlanish haroratini aniqlashda qo‘llash 

mumkin. 21.2-rasmda uch komponentli CaO-SiO

2

 Al

2

O

3

 sistemasini holat diagrammasida keltirilgan. 

Bu  sistema  qora  metallurgiyada  shlaklarni  asos  qiluvchidir.  Uch  burchakning  ichida  ikkita 

mustahkam kimyoviy birikmalar bor: A - anortit, CaO 



 Al

3

O

2 



 2SiO

2

 (er ish harorati 1550°C) va V-

gelinit 2CaO 



 Al

3

O

2

. 

SiO

2

 (erish harorati 1590°C). Birikmalar 8 ta 2 va uch komponentli evtektikalar hosil qiladi. Bu 

evtektikalar  eng  past  erish  haroratlariga  egadir.  Kremniy  dioksidi  burchagi  oldida  (diagrammaning 

yuqori qismida) uch komponentli sistemani qatlamlanish mintaqasi bordir. Diagrammada bu mintaqa 

shtrixlangan.  Diagrammadagi  likvidus  chizig‘idagi  o‘qlar,  eritmani  sovitishda  durlanish  yo‘lini 

ta’riflaydi. O tarkibdagi eritmani durlanish yo‘llari 21.1-rasm keltirilgan. Ushbu rasmda CaO - SiO

2

 - 

Al

2

O

3 

diagrammasini bir qismi tasvirlangan. 

---

Diagrammadagi  O  nuqta  joylashgan  mintaqada  A  kimyoviy  birikmasi  mavjuddir.  Eritmani 

harorati  pasayishda  (tarkibi  O  ga  mos)  taxminan  1450°C  eritmadan  qiyin  eriydigan  A  birikmaning 

durlari ajralib chiqadi. Bu holatda sistemada muvozanatda A durlari va suyuqlik bo‘ladi. Eritmada A 

durlari  kamayishi  bilan  qilgan  suyuklikning  tarkibi  KOA  chizig‘i  bo‘yicha  o‘zgaradi.  Eritmaning 

sovish  davrida  suyuqlikning  tarkibi  N  nuqtaga  yaqinlashadi,  qaysi  AON  to‘g‘ri  chiziqni  ee

1

  ikki 

komponentli evtektika chizig‘i bilan uchrashgan nuqtaga javob beradi. 

O  nuqtadagi  tarkib  sonini  NA  chiziqni  uzunligiga  teng  deb  qabul  qilamiz.  Unda  richag 

qoidasiga binoan, 1300°C dan pastroq haroratda durlarning ajralib chiqgan soni OM kesimga to‘g‘ri 

keladi.  N  tarkibdagi  suyuqlikning  qolgan  soni  esa,  OA  to‘g‘ri  chiziq  kesimi  bilan  belgilanadi. 

Sovitishning  davomida  N  tarkibli  eritmadan  ikki  komponentli  e  evtektikasi  ajralib  chiqadi.  Ushbu 

evtektika qo‘shni mintaqalarda joylashgan A tarkibdagi kimyoviy birikma va CaO



SiO

2

 lardan iborat 

bo‘lgan. 

Qolgan  suyuklikning  miqdorligi  N  nuqtadan  e  nuqta  tomon  o‘zgaradi  (bu  o‘zgarish  E 

chizig‘ida joylashgan). 

Ikki komponentli evtektikani kristallanish harorati bu holatda o‘zgaradi, chunki sistema mono 

variantdir. Fazalarning soni har bir harorat uchun richag qoidasi bo‘yicha aniqlash mumkin. Nuqta e 

uch  komponentli  evtektikaga  javob  beradi,  qaysida  ushbu  sistemaning  eng  past  erish  harorati 

uchraydi - 1165°C. 

Ushbu  haroratgacha  suyuqlik  sovitilganda  eritma  to‘liq  uch  komponentli  evtektika  to‘rida 

kristallanadi.  Bu  evtektika  quyidagi  kimyoviy  birikmalardan  iboratdir:  A,  SiO

2

  va  CaO



SiO

2

.N 

tarkibdagi eritmani sonini e kesim bilan qabul qilsak, u vaqtda ikki komponentli evtektikaning soni 

Me  chiziq  bilan  aniqlanadi,  uch  komponentli  evtektikaning  soni  esa  N  e  chiziqning  uzunligi  bilan 

belgilanadi.  SHunday  qilib  O  nuqtali  eritmaning  kristallanish  yakunida  A  tarkibli  kristallar,  ikki 

komponentli va uch komponentli evtektikalar mavjuddir. Uch komponetli evtektikaning kristallanishi 

o‘zgarmas haroratda o‘tadi, chunki sistema nonvariantlidir. 

Temir  oksidi  bo‘lgan  uch  komponentli  diagrammalar  rangli  metallurgiyada  uchraydigan 

shlakrlarning asosidir. FeO - Fe

2

O

3

 - SiO

2

. Eng past erish haroratiga ega bo‘lgan tarkiblar SiO

2

 - 25-

30 % ga javob beradi. 

SHlaklarning  bu  tarkiblari  mis  shteynini  konveytrlashda  va  boshqa  metallurgik  jarayonlarda 

uchraydi.  Bu  sistemalar  ancha  kam  o‘rganilgan  chunki  bularga  havodagi  kislorodni  portsial  bosimi 

katta ta’sir qiladi. 

Faza  tarkibi  va  erish  haroratga  kislorodni  portsial  bosim  ta’sirini  o‘rganish  katta  ahamiyatga 

ega.  Masalan  1250°C  qizitilgan  eritmaning  tarkibi  FeO  -  SiO

2

  tomonida  joylashib  20%  li  kremniy 

dioksidiga  javob  beradigan  bo‘lsin.  Unda  kislorodni  portsial  bosimini  10~

7

  dan  10

3

  Pa  gacha 

ko‘tarilishi figurativ nuqtani FeO - Fe

2

O

3

 tomoniga parallel  chiziq  bo‘yicha  siljishga  olib  keladi va 

10

3

 Pa izobarasi bilan to‘qnashadi. Bunda nuqta magnetitni kristallanish mintaqasida bo‘ladi. YAngi 

holatdagi  kristallanish  harorati  1480°C  javob  beradi.  SHlak  geterogen  holatiga  o‘tib,  oddiy 

metallurgik jarayonlarda uni eritish imkoniyati bo‘lmaydi. 

Bu  diagrammalardan  shunday  xulosa  qilish  mumkinki,  agarda  shlakda  temir  oksidlari  bo‘lsa, 

ularni  o‘ta  oksidlanishiga  yo‘l  qo‘yish  mumkin  emas.  Eritmani  oksidlanishi  judayam  tez  o‘tadi-

sistemada  kislorodni  biroz  bosimini  ko‘payishi  eritmada  uch  valentli  temirni  ko‘payishiga  olib 

keladi.  Rangli  metallurgiyani  amaliyoti  shuni  ko‘rsatadiki,  konverter  shlaklarda  magnetitni 

miqdorligi  20  %  gacha  ko‘tariladi.  Metallurgiyada  ko‘p  uchraydigan  uch  komponentli  sistemalarni  

diagrammali  tuzilgan.  Bu    diagrammalardan  foydalanib  eng  past  haroratlarda  eriydigan  tarkiblarni 

aniqlab amaliy ish olib borish mumkin. 

Al

2

O

3

  va  CaO  larni  shlakka  qo‘shilishi  ularni  kristallanish  haroratini  pasaytiradi,  MgO  ni 

qo‘shimcha berish esa aksincha ko‘paytiradi.