49
a) b) d)
e) f) g)
3.1-rasm. Metall kristallanishining ketma-ketlik bosqichlari
Shundan so‗ng bu markazlarga yangi hosil bo‗lgan kristallar
birikadi. Bir vaqtda yangi markazlar ham paydo bo‗ladi. Shunday qilib,
kristallanish ikkita kristallanish markazlari paydo bo‗lishi va bu
markazlar atrofida kristallarning o‗sish bosqichidan tashkil topadi.
Metallarning kristallanish jarayonini sxemasi 3.1-rasmda ko‗rsatilgan.
Bu sxemani tahlil qilib chiqamiz. Avvaliga
kristallar hech qanday
to‗siqsiz o‗sadi (3.1 - rasm, a), ular panjaraning to‗g‗ri tuzilishini
saqlaydi. Kristallarning keyingi harakati vaqtida, ular o‗zaro to‗qnashadi
va kristallarning hosil bo‗lgan guruhlari noto‗g‗ri shaklga kiradi, lekin
har bir kristallning o‗z ichki shakli to‗g‗riligicha qoladi. Kristallarning
bunday
guruhlariga, donachalar deyiladi (3.1-rasm, b). Turli o‗lchamli
donachalarning
chegaralari
(3.1-rasm,
e
da)
ko‗rsatilgan.
Donachalarning o‗lchamlari metallning ekspluatatsion xossalariga ta‘sir
qiladi. Yirik donachali metallning zarbga qarshiligi past bo‗ladi, bunday
metallga ishlov berish yo‗li bilan mayda g‗adir-budirlikdagi sirt hosil
qilish juda qiyin. Zarralarning (donachalarning) o‗lchami kristallanish
markazlarining soniga va kristallarning o‗sish tezligiga bog‗liq.
Kristallanish markazlari qancha ko‗p bo‗lsa, metall zarralari
(donachalari) shuncha mayda bo‗ladi.
Kristallanish vaqtida hosil bo‗ladigan donachalarning o‗lchami
faqat o‗z-o‗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 xizmat qiladi.
Ularga
oksidlar, nitridlar, sulfidlar va boshqa birikmalar kiradi. Ushbu
metall yoki qotishmada asosiy metall atomlarining o‗lchamlariga teng
bo‗lgan qattiq zarrachalargina kristallanish markazlari bo‗la oladi.
Bunday
qattiq
zarrachalarning
kristall
panjarasi
tuzilishi
va
50
parametrlariga ko‗ra kristallanayotgan metall panjarasiga yaqin bo‗lishi
lozim. Bu zarrachalarning soni qancha ko‗p bo‗lsa, kristallanayotgan
metall zarrachalari shuncha mayda bo‗ladi. Kristallanish markazlari
hosil bo‗lishiga sovish tezligi ham ta‘sir etadi.
Sovish tezligi qancha
yuqori bo‗lsa, kristallanish markazlari shuncha ko‗p paydo bo‗ladi va
demak, metall zarralar (donachalar) ham mayda bo‗ladi.
Mayda donachalar olish uchun sun‘iy kristallanish markazlari hosil
qilinadi. Buning uchun suyultirilgan metallga modifikatorlar deb
ataladigan maxsus moddalar solinadi. Masalan, magniyli qotishmalarni
modifikatsiyalaganda, uning zarralari 0,2-0,3 mm dan 0,1-0,2 mm gacha
kichiklashadi. Quymalarni modifitsirlash uchun qotishmaga qiyin
eriydigan birikmalar (karbidlar, oksidlar) hosil qiluvchi qo‗shimchalar
qo‗shiladi. Masalan, po‗latni modifitsirlashda alyuminiy, titan, vanadiy,
alyuminiyli qotishmalarni modifitsirlashda esa marganets, titan,
vanadiydan foydalaniladi.
Kristallanish jarayoni temperatura t ga bog‗liq bo‗lib, ma‘lum vaqt
ichida sodir bo‗ladi. Shuning uchun kristallanish
egri chiziqlari t-
koordinatalarda quriladi (3.2 - rasm). O‗ta sovimasdan turib, metall
kristalllanishning ideal jarayoni 1 egri chiziq bilan tasvirlangan.
Avvalam bor temperatura bir tekis pasayadi – egri chiziq pastga qarab
ketadi. Kristallanish temperaturasiga yetgach, temperaturaning pasayishi
to‗xtaydi, egri chiziqda gorizontal yuzacha hosil bo‗ladi.
Bu atomning guruhlanishi issiqlik ajralib chiqishi orqali sodir
bo‗lishi bilan tushuntiriladi. Qotish tugashi bilan egri chiziq yana pastga
qarab ketadi, chunki temperatura pasayadi.
Amalda kristallanish
boshqacha kechadi, chunki metall qotish temperaturasida ham suyuq
holatda bo‗ladi, kristallanish ancha past temperaturada boshlanadi, ya‘ni
kristallanish o‗ta sovish bilan bog‗liq bo‗ladi.
Kristallanishning ideal va haqiqiy temperaturalari orasidagi farqqa
o„ta sovish darajasi deyiladi. Metallning o‗ta sovish bilan kristallanishi
2-egri chiziqqa mos keladi. Nometall materiallarning qotishi 3-egri
chiziq bo‗yicha kechadi, unda kristallanishning aniq ajralib turadigan
temperaturasi yo‗q, qotish sekin kechadi. Shunday qilib o‗ta sovish
darajasi donachalarning o‗lchamlarini belgilovchi
muhim omillardan
hisoblanadi.
