3-amaliy mashg’ulot mavzu: Metallarning payvandlanuvchanligi va texnologik mustahkamligi

3-AMALIY MASHG’ULOT
Mavzu: Metallarning payvandlanuvchanligi va texnologik mustahkamligi
Metalning texnologik mustahkamligi deb uning ishlov berish jarayonida hosil bo’ladigan kuchlanishlarni va deformatsiyalarni yemirilmasdan qabul qilish qobiliyatiga aytiladi. Payvandlashda metall texnologik mustahkamligining pastligi chok metalida va termik ta’sir zonasida darzlar paydo bo’lishiga olib keladi. Darzlarning ikki asosiy turi farq qilinadi:qizish darzlari va sovish darzlari.
Qizish darzlari birlamchi kristallanish jarayonida hosil bo’ladi, shuning uchun ularni ba’zan kristallanish darzlari deb ham ataydilar.
Legirlovchi elementlardan ba’zilari (masalan, xrom) metalning qizish darzlariga moyilligini kamaytirishi, ba’zilari (masalan, nikel) oshirishi mumkin.Po’latlar va olovbardosh qotishmalar uchun asosiy elementlarning ta’siri xrom Cr_e va nikel Ni_e ning ekvivalent miqdoriga nisbatan taqriban baholash mumkin: Cr_e=Cr+Mo+2AL+2Ti+Nb+W+0,5Ta+1,5Si ;
Ni_e=Ni+30C+12B+Co+0,5Mn. Bu erda ushbu po’lat yoki qotishmadagi legirlovchi elementlarning foiz hisobidagi miqdori jamlanadi. Agar Cr_e/Ni_e>1 bo’lsa, u holda ayni shu material qizish darzlari hosil bo’lishiga moyil emas va aksincha.
Sovish darzlari ikkilamchi jarayonida 200⁰C dan to xona haroratigacha hosil bo’ladi. Agar shu vaqtda unda ichki kuchlanishlar paydo bo’lsa, ular o’sib, uning mustahkamlik chegarasidan ortib ketsa, u holda metal yemiriladi, darzlar paydo bo’ladi. Metalda bunday kritik kuchlanishlar paydo bo’lishining ikki sababi bor: fazaviy o’zgarishlarda metal hajmining ortishi va qattiq metaldan vodorodning ajrab chiqishi.
Payvand birikmaning metali sovish darzlari hosil qilishga moyilligi payvandlanadigan metalning kimyoviy tarkibiga, shuningdek, metalni sovitish tezligini va vodorodning payvandlash vannasiga kirib qolish ehtimolini belgilovchi payvandlash rejimiga va sharoitlariga bog’liq. Toblanish strukturalari hosil bo’lishiga yordam beruvchi legirlovchi elementlar po’latlarning sovish darzlariga moyilligini oshiradi. Ularning birgalikdagi ta’sirini uglerodning ekvivalent miqdori C_e boyicha aniqlash mumkin.Uglerodning ekvivalent miqdori ularning ushbu po’latdagi konsentratsiyalarining, foiz hisobidagi, ta’sir koeffitsientlarini hisobga olgan holdagi yig’indisidan iborat:
C_e=C+Mu/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
Sovish darzlariga qarshi bardoshlik ≤ 0,25 da yaxshi, C_e=0,25…0,45 da qoniqarli va C_e>0,45 da yomon bo’ladi.
Payvandlanuvchanlik deb metalning belgilangan payvandlash texnologiyasida, buyumning konstruktsiyasiga yoki uni ishlatishda qo’yiladigan talablarga javob beradigan, ajralmaydigan birikmalar hosil qilish xossasiga yoki xossalari majmuiga aytiladi.
Fizik va texnologik payvandlanuvchanlik bir-biridan farq qiladi. Fizik payvandlanuvchanlik - materiallarning kimyoviy bog’lanishli monolit birikma hosil qilish xossasidir. Bunday payvandlanuvchanlikka amalda barcha texnik qotishmalar va toza metallar, shuningdek, metallar va metalmaslarning bir qancha qo’shilmalari (birikmalari) ega bo’ladi.
Texnologik payvandlanuvchanlik - metalning tavsifi bo’lib, u payvandlash ta’siriga metalning reaksiyasini va bunda belgilangan foydalanish (ishlatish) xossalariga ega bo’lgan payvand birikma hosil qilish qobiliyatini belgilaydi.
Metallarning payvandlanuvchanligi uning kimyoviy va fizik xossalariga, kristall panjaraga, aralashmalar borligiga va boshqa omillarga bog’liq.
Po’latning payvandlanuvchanligi quyidagi ko’rsatkichlar bo’yicha baholash qabul qilingan:
- chok metalining qizish va sovish darzlari hosil qilishiga moyilligi;
- chok atrofi zonasida struktura o’zgarishiga va toblangan strukturalar hosil bo’lishiga moyilligi;
- payvand birikmaning fizik-mexanik xossalari bo’yicha;
- payvand birikma maxsus xossalarning texnik shartlarga mos kelishi.
Payvandlanuvchanlikni aniqlash uchun ikki asosiy usul qo’llanilad;birinchi usul bo’yicha namunalar tayyorlanadi, ularga bittadan valik eritib qoplanadi.Ishlov berilgan namunalar makro va mikro tadqiqlardan o’tkaziladi, so’ngra egilishga va zarbiy qavushqoqlikni mexanik sinaladi. Tadqiqot faqat po’latning payvandlanuvchanligini baholashga imkon bermasdan, balki optimal payvandlash agar darzlar suv bilan sovitishda hosil bo’lsa, qoniqarli payvandlangan hisoblanadi; agar po’latda darzlar hosil bo’lishining oldini olish uchun u avval 100…150⁰C gacha qizdirishni va havoda sovitishni talab etsa, cheklangan darajada payvandlangan deb hisoblanadi. Yomon payvandlanadigan po’latni oldindan 300⁰C gacha va undan yuqori haroratda qizdirish talab etiladi.
Uglerodli po’latlarni payvandlanuvchanligi bo’yicha shartli ravishda quyidagi guruhlarga bo’lish mumkin:
Yaxshi payvandlanadigan po’latlar - Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4(DS 380-88); 08, 10, 15, 20, 25(DS 1050-88)
Qoniqarli payvandlanadigan po’latlar - Ст5(DS 380-88); 30, 35( DS 1050-88);
Cheklangan darajada payvandlanadigan po’latlar-Ст6, Ст7 (DS 380-88); 40, 45, 50 (DS1050-88);
Yomon payvandlanadigan po’latlar - 60Г, 65Г, 70Г, 70, 75, 80, 85.
Texnologik namunalarda uzel yoki berilgan bikirlikdagi namuna payvandlanadi. Materialning, elektrodlarning payvandlash rejimlarining yaroqligi darzlarning paydo bo’lishi va uning uzunligiga qarab baholanadi (1.17-rasm).

Metallarning payvandlanuvchanligini sovish darzlariga qarshilik ko’rsata olishi bo’yicha baholashda-texnologik namunalar va namunalarga tashqi doimiy mexanik yuklama qo’yib miqdoriy baholash usullari bilan aniqlanadi (1.18-rasm).