Microsoft Word Mavzu Metallarning allotropik shakl oˇzgarishlari-fayllar org

---

Mavzu: Metallarning allotropik shakl o’zgarishlari 
Mavzu: Metallarning allotropik shakl o’zgarishlari 
Bajardi: 3_20 MYaMT guruh talabasi Fozilov Shukurullo 
Metallarning allotropik shakl o‘zgarishlari. 
 
Allotropiya yoki polimorfizm deb, metallarning qattiq holatga turli kristall shakllarga ega 
bo‘lish xossasiga aytiladi. Bitta kristall shakldan boshqa shaklga o‘tish protsessi 
allotropik o‘zgarish deyiladi. Toza metall qizdirilganda allotropik o‘zgarish issiqlik 
yutilishi hisobiga o‘zgarmas temperaturada sodir bo‘ladi, bu esa kristall panjarani qayta 
qurish uchun ma’lum energiya sarflash zaruriyatini tug‘diradi. Temir, qalay, titan kabi 
ko‘pgina metallar allotropik o‘zgarishlarga ega. Masalan, temir 911-13920 S temperatura 
oralig‘ida yoqlari markazlashgan kub γ=Fe panjaraga (YOMK) ega (7-rasm). 9110S 
gacha va 1393 dan 15390S gacha oraliqlarda temir hajmiy-markazlashgan kub (HMK) 
α=Fe panjaraga ega. 
 
Metallning allotropik shakllarni α, β, γ va h.k. harflar bilan belgilanadi. Metallning eng 
past temperaturadagi mavjud allotropik shakli α harfi bilan belgilanadi, bu harf 
metallning ximiyaviy element simvoliga indeks sifatida quyiladi va h.k. Allotropik 
o‘zgarishlarda metallning xossalari, ya’ni metall hajmi (bu ayniqsa, qalay uchun 
xarakterlidir) va uglerodning eruvchanligi (temir uchun xarakterli) o‘zgaradi 
 
Metallar tuzilishini o‘rganish usullari. Metallar va qotishmalarning tuzilishi makro va 
mikroanaliz, rentgen, shuningdek defektoskopiya (rentgen, magnit, ultratovush) usullari 
bilan o‘rganiladi.
 
Makroanaliz usuli bilan makrostruktura, ya’ni oddiy ko‘z bilan yoki lupa yordamida 
ko‘rinadigan struktura o‘rganiladi. Bunda yirik nuqsonlar, ya’ni darzlar, cho‘kish 
chuqurchalari, gaz pufakchalari va boshqalar, shuningdek aralashmalarning metallda 
notekis taqsimlanganligi aniqlandi. metallning singan joyi, makroshlifi bo‘yicha 
aniqlanadi. Makroshlif metall yoki qotishma namunasi bo‘lib, uning bir tomoni 
jilvirlangan, yaxshilab yog‘dan tozalangan, maxsus reaktivlar ta’sir ettirilgan bo‘ladi va u 
5-10 marta kattalashtiradigan lupa ostida kuzatiladi. 
 
Mikroanaliz yordamida metall yoki qotishmaning strukturasi makroshliflar bo‘yicha 
aniqlanadi. Mikroshliflar makroanalizga tayyorlangani kabi tayyorlanadi, lekin u oyna 
kabi qo‘shimcha jilolanadi. Shliflar 3000 marta kattalashtiradigan optik mikroskop ostida 
qaytgan yorug‘likda ko‘riladi. Metall zarralari turlicha yo‘nalganligi sababli maxsus 
reaktivlar ularga turlicha ta’sir qiladi va ulardan mikroskop ostida yorug‘lik ham turlicha 
qaytadi. Qotishmada struktura hosil qiluvchilar ham reaktiv ta’sirdan turlicha yeyiladi. 
Elektron mikroskopda juda yupqa strukturaga ega bo‘lgan bloklar, fragmentlar, 
dislokatsiyalar replika – nusxalar 100 000 marta kattalashtirib ko‘riladi. Bu muhi analiz 
bilan zarralarning o‘lchamlari va shakli, strukturani hosil qiluvchilar, metall bo‘lmagan 
aralashmalar va ularning xarakterlari (darzlar, g‘ovkalar va h.k.), termik ishlov berish 
sifati aniqlanadi. Mikrostruktura aniq bo‘lsa, metall xossalarining o‘zgarish sabablarini 
tushuntirib berish mumkin.
 
Rentgen analizi yordamida metallarning atom strukturasi, kristall panjaralarning turi va 
parametrlari, shuningdek uning ichkarisidagi nuqsonlar o‘rganiladi. Bu analiz kristall 
panjara atomlari qatori rentgan nurlarining difraksiyasiga (qaytarishiga) asoslangan 

---

bo‘lib, u nuqsonlarni (g‘ovaklik, darzlar, gaz pufaklari, shlakli aralashmalar va 
boshqalarni) metallni sindirmay aniqlash 40 imkonini beradi. Rentgen nurlari metallning 
nuqsonli yerlarida yaxlit metallga qaraganda kam yutiladi. Shuning uchun fotoplyonkada 
bunday nur shakliga mos bo‘lgan qora dog‘lar hosil qiladi. Magnit usulda magnitli 
metallardagi (po‘lat, nikel va h.k.) 2 mm gacha chuqurlikda joylashgan nuqsonlar (turli 
xildagi darzlar, metall bo‘lmagan aralashmalar va h.k.) aniqlanadi. Buning uchun 
sinalayotgan buyum magnitlanadi; buyum sirti temir kukuni bilan qoplanadi, sinchiklab 
tekshiriladi va magnitsizlantiriladi. Nuqson atrofida bir jinsli bo‘lmagan maydon hosil 
bo‘ladi, natijada magnit kukuni nuqson shaklini ko‘rsatib turadi. Magnit induksion usul 
ko‘pincha termik ishlov berilgan qotishmalardagi (buyumlardagi) struktura 
o‘zgarishlarga baho berishda ishlatiladi.
 
Ultratovushli usul bilan amalda istalgan o‘lchamdagi buyum va zagotovkalar metallning 
sifatini tekshirish mumkin. Impulsli, ultratovushli defektoskoplarda ultratovush to‘lqini 
shchup-tarqatkichdan tekshirilayotgan buyumlarga yuboriladi. Ultratovush u yoki bu 
nuqsonga duch kelganda undan qaytadi. Ultratovushdan butun holicha saqlab qolish zarur 
bo‘lgan rotorlar, relslar, pokovkalar, prokatlar kabi buyumlarni tekshirishda 
foydalaniladi. 
 
Kristallanish paytida hosil bo‘ladigan zarradarning o‘lchami faqat o‘zo‘zidan paydo 
bo‘ladigan kristallanish markazlari soniga bog‘liq bo‘libgina qolmay, suyuq metallda 
doim mavjud bo‘ladigan erimagan aralashmalar miqdoriga ham bog‘liq bo‘ladi. Bunday 
erimagan aralashmalar kristallanishning tayyor markazlari bo‘lib hisoblanadi. Ularga 
oksidlar (masalan, Al2 O3) , nitridlar, sulfidlar va boshqa birikmalar kiradi. Ushbu 
metallda yoki qotishmada asosiy metall atomlarining o‘lchamlariga teng bo‘lgan qattiq 
zarrachalarnigina kristallanish markazlari bo‘la oladi. Bunday qattiq zarrachalarning 
kristall panjarasi tuzilishi va parametrlariga ko‘ra kristallanayotgan metall panjarasiga 
yaqin bo‘lishi kerak. Bunday zarrachalar qancha ko‘p bo‘lsa, kristallanayotgan metall 
zarralari shuncha mayda bo‘ladi. 
 
Texnikada ishlatiladigan metall va qotishmalar, odatda, polikristall strukturaga ega, ya’ni 
ular ko‘p va turlicha oriyentirlangan, to‘g‘ri kristall qirraga ega bo‘lmagan hamda 
kristallitlar (yoki zarralar) deb ataladigan mayda kristallardan tashkil topgan. 
Polikristallning har bir zarrasida anizatropiya kuzatiladi. Biroq, turli zarralarda 
kristallografik tekisliklar turlicha, betartib oriyentirdar bo‘lganligi uchun polikristall turli 
yo‘nalishlarda bir xil xossaga ega bo‘lishi hamda anizatropiya kuzatilmasligi 
(zarralarning o‘lchamlari polikristall o‘lchamlaridan ancha kichik, miqdori esa nihoyatda 
ko‘p bo‘lganda) mumkin. Bu holat ko‘pincha polikristall jismlarni (ularni tashkil etuvchi 
ayrim zarralarning anizatropiya xossasiga ega bo‘lishiga qaramasdan) izotrop deb 
qarashga imkon beradi. 
 
Bunda panjaraning yuqorigi qismiga go‘yo ortiqcha atom tekisligi (ekstartekislik) paydo 
bo‘ladi. Surilish yo‘nalishiga perpendikulyar bo‘lgan ekstratekislik chekkasi chegara yoki 
chiziqli dislokatsiya deb ataladi (2-rasm v) Dislokatsiyaning uzunligi bir necha ming 
atom oralig‘i masofasiga teng. Bo‘lishi mumkin. Defekt markazidan buzilmagan 
panjaragacha bo‘lgan masofa dislokatsiya eni deyiladi. Dislokatsiya eni kichik bo‘lib, bir 
necha atom oralig‘iga tengdir. Dislokatsiya zonasida kristall panjara elastik buzilgan, 
chunki bu zonadagi atomlar o‘zining muvozanat holatiga nisbatan surilgan. 
Dislokatsiyalar uchun ularning yengil suriluvchanligi harakterlidir.bu dislokatsiyani hosil 
qiluvchi atomlarning muvozanat holatga surilishiga intilishi bilan tushuntiriladi. 
Dislokatsiyalar metallarning kristallanish protsessi natijasida (I bobning 2-§ ga qarang), 

---

shuningdek plastik deformatsiyalanganda, termik ishlov berishda va boshqa protsesslarda 
hosil bo‘ladi.
 
Biroq ayrim o‘rtacha energiyadan ko‘proq energiya bo‘lib, ular bir yerdan boshqa joyga 
suriladi. Sirtqi qatlam atomlari juda oson surilib, sirtga chiqadi. Bunday atomning 
egallangan o‘rni vakansiya deyiladi. (2-rasm a) Ma’lum vaqt o‘tgach, bu yerga qo‘shni 
qatlamning atomlaridan biri suriladi va h.k. shunday qilib, vakansiya kristallning ichki 
qismiga siljiydi. Temperatura ko‘tarilishi bilan vakansiyalar soni ortadi va ular ko‘pincha 
bir tugundan ikkinchisiga suriladi. Kristall panjara tugunidagi atom (2-rasm b) va o‘rnini 
almashtirgan atom nuqtaviy nuqsonlarga kiradi. Kristall panjarada bir metall atomning 
o‘rnini boshqa begona atom egallab olganda o‘rnini almashtirgan atom hosil bo‘ladi. 
Nuqtaviy nuqsonlar kristall panjrada mahalliy qiyshayishlar hosil qiladi. 
 
Metallardagi bog‘lanish kuchlari ionlar bilan elektronlar orasidagi o‘zaro itarish va 
tortilish kuchlari bilan belgilanadi. Ionlar bir-biridan shunday masofada turadiki, bunda 
o‘zaro ta’sir etuvchi potensial energiya miqdori minimal bo‘ladi. Metallda ionlar ma’lum 
tartibda joylashib, kristall panjara hosil qiladi. Ionlarning bunday joylashishi ularning 
valentli elektronlar bilan o‘zaro ta’siri hisobiga ta’minlanadi. Valentli elektronlar ionlarni 
kristall panjarada ushlab turadi. Eng asosiy metallar (taxminan 90 foiz), uch zich billur 
tuzilmalar kirib katılaşma ustiga sulfid: tana-markazli (BCC) (Fig 3.3a.), Yuzi-markazli 
(FCC) kub (Fig 3.3b.) Kub, va olti burchakli yopiq qadoqlangan (HCP) (Fig. 3.3c). HCP 
tuzilishi shakl oddiy olti burchakli kristall strukturasi bir zichroq o'zgartirish hisoblanadi. 
3.2. atomlar bir-biri bilan yanada yaqinroq mahkam birlashadi va rishta bo'lib, energiya 
ozod etiladi, chunki eng metallar bu qalin-qadoqlangan tuzilmalarida sulfid. Shunday 
qilib, zich qadoqlangan tuzilmalar pastki va yanada barqaror energiya kelishuvlar mavjud 
 
Metallda kristall panjara quyidagicha shakllangan. Metall suyuq holatdan qattiq holatga 
o‘tayotgan atomlar orasidagi masofa qisqaradi, ularning o‘zaro ta’sir kuchi esa ortadi. 
Atomlarning o‘zaro ta’sirlashish xarakteri ularning tashqi elektron qobiqlarining tuzilishi 
bilan aniqlanadi. Atomlar yaqinlashganda bu atomning musbat zaryadlangan yadrosiga 
o‘tishi va hakozo natijasida tashqi qobiqda joylashgan elektronlarning o‘z atomga tegishli 
bo‘lmagan erkin elektronlar hosil bo‘la boshlaydi. Shunday qilib, qattiq holatdagi metall 
erkin elektronlar bilan qurshab olingan musbat zaryadlangan ionlardan tashkil topgan 
strukturadan iborat bo‘ladi. 
Glossariy 
 
Metallar - temperatura pasaygan sari elektr o‘tkazuvchanligi ortadigan issiklikni yaxshi 
o‘tkazadigan, bog‘lanuvchan va uziga xos yaltiroklikka ega bo‘lganelementlar moddalar 
deb ataladi. 
 
Kristall panjara -kristallarni tashkil etgan zarrachalar shu kristallarni hajmida batartib 
geometrik tarzda joylashadi, bu joylashish kristall panjara deb aytiladi 
 
Metallarni qattiqligi -bir metalni unga boshqa bir qattiqroq metalni botishiga qarshilik 
kursatish xossasiga aytiladi
 
Allotropiya - metallarning qattiq holatga turli kristall shakllarga ega bo‘lish xossasiga 
aytiladi 
E’tiboringiz uchun raxmat 
http://fayllar.org