|
Mashinasozlik texnologiyasi
|
| bet | 97/146 | | Sana | 23.11.2023 | | Hajmi | 26,37 Mb. | | #103915 |
Bog'liq Islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti30-AMALIY MASHG’ULOT
9.1. Metalldagi payvand chokini birlamchi strukturasi haqida umumiy malumotlarni yig`ish.
I. Ishdаn mаqsаd: Metalldagi payvand chokini birlamchi strukturasi haqida umumiy malumotlarni yig`ish.
II. Qisqаchа nаzаriy mа’lumоt: Payvand yoyi va payvandlash vannasidagi metallning yuqori haroratda bo‘lishi gazlar dissotsialanishiga sabab bo‘ladi va oqibatda ularni aktivroq qiladi. Natijada chok metallarning oksidlanishi va achishi, tegishli elementlar bilan legirlanishi, shuningdek chokda azot, vodorod va shular ka’bi gazlarning erishi va ajralishi mumkin.
Payvandlanayotgan buyumlarning chetlari bo‘ylab payvand yoyi xarakatlanganda payvandlash vannasining old qismida asosiy va agar foydalanilsa, qo‘shimcha (prisadkali) metallning erishi yuz beradi, uning dum qismida esa – erigan metallning kristallanishi, buyumga nurlanishga va issiqlik berishga issiqlik yo‘qotish natijasida payvand choki hosil bo‘lishi yuz beradi.
1-rasm. Kristallitlarning o‘sish sxemasi:
1 – erish chegarasi; 2 – asosiy metall donalari; 3 – kristallanish qatlamlari; 4 – o‘suvchi kristallitlar;
Erish chegarasi 1 da birlamchi kristallanish issiqlik oqimiga teskari yo‘nalishda (1.1-rasm) erish chegarasiga perpendikulyar ravishda dendritlar ko‘rinishida o‘suvchi asosiy metallning qisman erigan donachalari 2 dan boshlanadi. Kristallanish jarayonida o‘suvchi kristallitlar ko‘rinishidagi markazlardan tashqari suyuqlikdan o‘z o‘zidan vujudga keladigan ham, ayrim qiyin eruvchan zarrachalar, dona bo‘laklari va boshqa ko‘rinishda ham kristallanishning yangi markazlari paydo bo‘lishi mumkin. Krisiallitlarning o‘sishi ularning sirtiga atrofdagi eritmadan ayrim zarrachalarning qo‘shilishi natijasida yuz beradi. Erish chegarasida alohida donadan o‘suvchi xar bir kristallit bir uchi umumiy asosli bo‘lib o‘sib chiqqan ya’ni asosiy metallarning erigan donasi bilan birgalikda o‘suvchi ustunli kristallar guruhidan iborat. Ko‘p qatlamli payvandlashda kristallanish oldingi chokning qisman erigan donalaridan boshlanganda kristallitlarning qatlamdan qatlamga o‘sishi mumkin bo‘lib, transkristallitli tuzilma vujudga kelishi mumkin.
Payvandlash vannasida metall kristallanishining turli bosqichlarida uning kimyoviy tarkibi bir xil bo‘lmaydi. Metallning birinchi partiyalari oxirgilariga qaraganda qorishmalar bilan kamroq ifloslangan bo‘ladi. Natijada chokning butun hajmida kuzatiladigan metall kimyoviy tarkibining zonalar bo‘yicha va kristall ichi (dendrid) nobirjinslik paydo bo‘ladi. Bitta kristallitning turli qismlardagi kimyoviy tarkibning bir jinsli bo‘lmasligi payvand chokida afzalli rivojlanishiga ega. Payvand chokida likvatsiyaning rivojlanishi metallning kimyoviy tarkibiga, payvandlash vannasining shakliga, kristallanish tezligiga va payvandlash usuliga bog‘liq.
Payvandlash vannasi metallning birlamchi kristallanishi uzlukli xarakterga ega bo‘lib, u fazalar bo‘linishi fronti oldida yashirin kristallanish issiqligi ajralishi bilan vujudga kelgan. Bu chokning o‘ziga xos qatlamli tuzilishiga va qatlamli nobirjinslilik ko‘rinishdagi likvatsiyaning paydo bo‘lishiga olib keladi bu esa ko‘p darajada qorishish chegarasi yaqinida namoyon bo‘ladi. Kristallanish qatlamlamlarining qalinligi (millimetrning o‘ndan bir ulushlaridan bir necha millimetrgacha) payvandlash vannasining hajmiga va issiqlik berish sharoitlariga bog‘liq.
Payvanlashda ajraladigan issiqlik asosiy metall tanasiga tarqaladi. Bu jarayon termik sikl bilan tavsiflanadi. Chok yaqinidagi zonaning xar bir nuqtasida temperaturasida dastlab orta borib, qorishish chegarasida maksimum qiymatiga yetadi, keyin esa chegaradan ancha uzoqlashganda minimumgacha pasayadi. Shunday qilib, asosiy metallning turli qismlari turlicha temperatura, qizish va sovish tezliklari bilan tavsiflanadi, ya’ni o‘ziga xos termik ishlovdan o‘tadi. Shuning uchun chok atrofidagi zonaning turli qismlaridagi asosiy metallning strukturasi (1.2-rasm) va xossalari turlichadir. Payvandlashda termik sikl ta’sirida fazo va struktura o‘zgarishlari yuz bergan asosiy metall zonnasini termik ta’sir zonasi deyiladi. Bu o‘zgarishlarning tavsifi va termik ta’sir zonasining uzunligi payvandlanayotgan metallning tarkibiga va issiq fizik xossalariga, payvandlash usuli va rejimiga, payvand birikma turiga bog‘liq.
2-rasm. Kamuglerodli po‘latni payvandlashda termik ta’sir xududidagi metall strukturasi
Chala erish uchastkasida uning bilamchi tuzilmasi kimyoviy nobirjinslilikning mavjudligi bilan tavsiflanadi. Bu qism asosan payvandlash uchastkasi (qismi) bo‘ladi. Uning davomiyliligi metallning tarkibiga va xossasiga, payvandlash usuliga bog‘liq bo‘lib, odatda 0,5 mm dan ortmaydi, ammo bu qismdagi metallning xossalari butun payvand birikmaning xossalariga xal qiluvchi ta’sir ko‘rsatishi mumkin.
O‘ta qizish uchastkasida ko‘pincha vidmanshtet yirik donali tuzilma hosil bo‘ladi, bunda donaning o‘lchamlari metallning harorati qancha yuqori bo‘lsa, shuncha katta bo‘ladi. Bu tuzilma metallning eng kichik plastikligini va zarbiy qovushqoqligini shart qilib qo‘yadi. O‘ta qizish uchastkasini kamaytirish uchun payvandlash tezligi oshiriladi yoki payvandlash bir necha o‘tishda amalga oshiriladi. Bunday xudud kengligi ba’zan 3–4 mm va undan ortiqqa yetadi.
Normalanish uchastkasi mayda donali tuzilma bilan tavsiflanadi. Choklarning o‘lchovlariga bog‘liq holda normalanish (meyorlash) uchastkasining kengligi 0,2 dan 5 mm gacha oraliqda o‘zgarib turadi.
Chala o‘ta kristallanish uchastkasida asosiy metallning xamma donalari xam o‘ta kristallanishni boshidan kechirmaydi, masalan: ferrit donalari o‘zining dastlabki tuzilishini saqlab qoladi. Bu xududning (zonaning) kengligi 0,1 – 5 mm ni tashkil etadi.
500 – 750°C harorat oralig‘ida qiziyotgan metall (rekristallanish uchastkasi) tuzilishga ko‘ra dastlabkisidan juda oz farq qiladi. Biroq payvandlashgacha metall plastik deformatsiyasiga uchragan bo‘lsa, u holda qizitilganda unda asosiy metallning maydalangan donalarining bir biriga qo‘shilishi – rekristallanish yuz beradi. Bu haroratlarda bir oz vaqt tutib turilganda donalarning ancha o‘sishi yuz berishi mumkin. Bu uchastka metallning mexanik xossalari mustaxkamligi kamayishi oqibatida biroz pasayishi mumkin. Bu uchastkaning eni 0,1 – 0,5 mm ni tashkil etadi.
Metall 100 – 500°C haroratlar oralig‘ida qizdirilganda (eskirish uchastkasi) uning strukturasi (tuzilishi) payvandlash jarayonida dastlabki metallning tuzilishidan farq qilmaydi. Ammo kislorod va azot miqdori yuqori bo‘lgan ba’zi po‘latlarda (odatda qaynovchi) 150 – 350°C gacha qizdirish zarbiy qovushqoqlikning va yemirilishga qarshilik ko‘rsatish qobiliyatini keskin pasayishiga olib keladi.
Ko‘p qatlamli payvandlash asosiy metallga payvandlashning termik sikli ko‘p marta ta’sir ko‘rsatgani sababli chok oldi xududida termik ta’sir zonasida uning tuzilishi va qurilishni o‘zgartiradi. Uzun uchastkalarni payvandlashda xar bir keyingi o‘tishdan so‘ng avvallgi chok o‘ziga xos bo‘shatiladi. Qisqa uchastkalarni payvandlashda chok va chok oldi zonasi uzoq vaqt isitilgan holda bo‘ladi. Struktura (tuzilma) larning o‘zgarishidan tashqari bu xol termik ta’sir ko‘rsatish zonasining davomiyligini xam ortiradi. Keyingi hatorlar quyma metall strukturasiga ega, avval kavsharlanganlarga termik ta’sir ko‘rsatadi va ularda qurilish va tuzilmasi prokatlangan asosiy metallarning termik ta’sir zonasidan ancha farq qiluvchi termik ta’sir zonasini vujudga keltiradi. O‘ta qizish uchastkasidagi bu zona odatda yirik donaga ega bo‘lmaydi va yuqori plastik xossalarga ega mayda donali tuzilmalar bilan tavsiflanadi.
Chok metallarining tuzilishi elektroshlakli payvandlashda uchta zonaning mavjud bo‘lishi bilan tavsiflanishi mumkin (1.3-a rasm) yirik ustunsimon kristallitlar 1 zonasi, ular issiqlikni qaytarishga teskari yo‘nalishda o‘sadi; donasining o‘lchami kichikroq va ularning issiqlik markazi tomoniga ko‘proq oqadigan yupqa ustinsimon kristallitlar 2 zonasi; chokning o‘rtasida joylashgan teng o‘qli kristallitlarning 3 zonasi. Elektroshlakli payvandlash usuliga, chok metallining kimyoviy tarkibiga va payvandlash rejimiga bog‘liq holda choklarning turlicha tuzilishi olinishi mumkin (1.3-rasm).
3-rasm. Elekroshlakli payvandlashda chok metallning tuzilishi:
a - chuqur pishirish bilan; b - chuqur bo‘lmagan pishirish bilan;
Chokda uglerod va marganets miqdorining ortishi 1 zonaning enini ortiradi, issiqlikni qaytarish jadalligini kamayishi esa 1 zonaning enini kamaytiradi. Elektroshlakli payvandlashda chokoldi zonasining termik sikli uzoq vaqt qizitish va o‘ta qizish haroratida tutib turish hamda sekin sovitish bilan tavsiflanadi. Shuning uchun unda yirik donali kam plastikli tuzilmalar vujudga kelib, ular erish chizig‘idan uzoqlashgani sari normalashgan mayda donali tuzilma bilan almashinadi. O‘ta qizish uchastkasida zarbiy qovushqoqlikning kamayishi kuzatilishi mumkin, u keyingi termik ishlov bilan bartaraf etiladi.
Termik ta’sir ko‘rsatish zonasining turli uchastkalarining eni va chokli tuzilmasi termik sikl, payvandlash usuli va rejimi, asosiy metallning tarkibi va qalinligi bilan belgilanadi. O‘z navbatida, payvandlashning termik siklini belgilovchi ko‘rsatkich maksimal harorat hisoblanadi. Termik ta’sir zonasining umumiy davomiyligi 20 – 30 mm ga etishi mumkin.
|
| |
