LABORATORYA N 6 POLADLARIN BHRAN NQTLRNN TYN in

LABORATORİYA İŞİ N 6 POLADLARIN BÖHRAN NÖQTƏLƏRİNİN TƏYİNİ İşin məqsədi. Tablama üsulu ilə poladların böhran nöqtələrinin (temperaturlarını) təyin etmək metodikasını mənimsəməkdən ibarətdir. İşin nəzəri əsasları. Böyük rus alimi D. K. Çernov 1968 -ci ildə ilk dəfə olaraq sübut etdi ki, poladı müəyyən temperaturdan yuxarı qızdırdıqda, onun strukturu dəyişir, bu da öz növbəsində onu soyudarkən struktur və xassələrin dəyişməsinə səbəb olur. Poladın müəyyən temperaturdan yüksəyə qızdırıldıqda, həm də həmin temperaturdan soyutduqda onda müxtəlif fazaların yaranması hadisəsinə faza çevrilməsi deyilir. Polad -da faza çevrilməsi baş verdiyi temperaturlar böhran nöqtələri adlanır. Bu nöqtələr A hərfi və faza çevrilməsinə münasib olaraq indeks ilə işarə edilir. Poladı qızdırarkən böhran nöqtəsinin (A) indeksində (r), soyutduqda isə (c) hərfi yazılır. Poladda böhran nöqtələri dəmirin allotropik şəkildəyişmələri aşağıdakı kimi göstərilir. A 1 böhran nöqtəsi dəmir-karbon hal diaqramında PSK (7270 C) uyğun gəlir. Poladı qızdırarkən bu nöqtə AC 1 ilə işarə olunur və perlitin austeni-tə çevrilməsini göstərir. Austeniti soyudarkən onun perlitə çevrilməsi nöqtəsi (temperaturu) isə Ar 1 -lə işarə olunur. METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

A 3 böhran nöqtəsini dəmir-karbon hal diaqramında GS xətti göstərir. Poladı qızdırarkən bu nöqtə AC 3, soyutduqda isə, Ar 3 şəklində yazılır. Ar 3 -nöqtəsi poladı soyudarkən austenitdən ferritin ayrılmasının başlanğıc temperaturunu, AC 3 nöqtəsi isə onu qızdırdıqda ferritin austenitdə həll olmasının sonunu göstərir. Poladın böhran nöqtələri poladda baş verən faza çevrilmələrinin xarakterizə etməklə yanaşı eyni zamanda poladın təzyiqlə emalında (yayma, döymə və s) optimal temperatur rejimini, xüsusən termiki emalda (tabalma, tablama, normallaşdırma) qızdırma temperaturunu təyin etməyə imkan verir. Dəmir-karbon hal diaqramına əsasən tablama və tabalma temperaturları adətən evtektoidə qədərki, poladlarda AC 3 -dən (20 -40)0 C yuxarı, evtektoiddən sonrakı poladlarda AC 1 -dən (50 -60)0 C yüksək götürülür. Ancaq dəmir-karbon diaqramını təmiz dəmir-karbon ərintilərini xarakterizə edir. Sənayedə tətbiq olunan ərintilərdə isə əlavə olaraq manqansilisium, fosfor, kükürdü və b elementlər olur. Karbonlu poladlarda qatışıqların böhran nöqtələrinə təsiri az olduğundan bu poladlarda qatışıqlarda böhran nöqtələrinə təsiri az olduğundan bu poladlarda termiki emal rejimini dəmir-karbon hal diaqramına əsasən seçmək olar. Poladın tərkibinə Fe və C-dan başqa digər elementlər (Ni, Cr) qatdıqda onun böhranı nöqtələrini dəmir-karbon və dəmir karbon legirləyici element diaqramlarına görə təyin etmək mümkün olur. METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

Sənayedə geniş tətbiq edilən poladlar üçün böhran nöqtələrinin temperaturları texniki ədəbiyyatlarda və sorğu kitablarında göstərilmişdir. Ancaq ərintilərin böhran nöqtələri ədəbiyyatlarda göstərilmədiyindən yeni təkibli və ya yüksək legirlənmiş poladlarda legirləyici elementlərin növü, miqdarı dəyişdiyindən belə poladlar böhran nöqtələrinin qiymətləri texniki ədəbiyyatlarda göstərilənlərə uyğun gəlmir. Ona görə də zavodlarda müxtəlif ərintilərin termiki emal rejimini təyin etmək üçün əvvəlcədən onların böhran nöqtələrini bilmək lazımdır. Böhran nöqtələrini təyin etmək üçün, aşağıdakı üsullar vardır. 1. Tablama ilə təyinetmə üsulu 2. Dilatometrik üsulu 3. Diferensial termiki üsulu 4. Elektrik müqavimətini ölçmə üsulu Tablama üsulunun mahiyyəti aşağıdakı kimidir. Tədqiq olunan poladdan diametri (15 -20) mm və hündürlüyü (12 -15) mm olan nümunələr hazırlanır. Əvvəlcə, bu nümunələrdən birini nəzərdə tutulan AC 1 temperaturundan aşağı qızdırılıb, sürətlə suda soyuduqdan sonra bərkliyi ölçülür. Beləliklə, hər sonrakı nümunə əvvəlkindən (10 -15) 0 C yüksək qızdırılaraq, bu əməliyyatlar nəzərdə tutulan A C 3 temperaturunu keçib, bərkliyin sabit qiyməti alınanadə təkrar edilir. Tutaq ki, tərkibində 0, 4% karbon olan poladın AC 1 və AC 3 böhran nöqtələrini təyin etmək lazımdır. METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

Poladda olan başqa qatışıqlar nəzərə alınmaqıda bu poladın vəziyyəti şəkil 22 -də göstərilən dəmir-karbon hal diaqramının polad küncündəki şaquli xətlə və hə-min poladın müxtəlif temperaturlardan t 1, t 2 və t 3 tablama qrafikləri ilə, xarakterizə olunur. Şəkil 22 -dən görünür ki, t 1 və t 2 nöqtələri AC 1 xəttindən aşağıda yerləşdiyi üçün bu nöqtələrdə tablama zamanı struktur dəyişə bilməz və bərklik artmayacaqdır. AC 1 -dən aşağıda yeləşən bütün temperaturlarda həmin nəticələr, yəni bərkliyin artması gözlənilmir. Ancaq AC 1 xəttindən yuxarı qızdırılmış t 3 nöqtəsində struktur dəyişərək ferrit və austenitdən ibarət olur. Sonrakı, sürətlə soyuma nəticəsində austenit martensitə çevrilir, ferrit isə dəyişməyərək strukturda qalır. Strukturda bərk faza martensitin yaranma -sı poladın bərkliyini artırır. AC 1 -dən yuxarıda qızdırma temperaturu artdıqca bərklik daha da yüksəlir. Çünki, poladın AC 1 -AC 3 temperaturu intervalından qızdırdıqca, onda austenitin miqdarı artır, ferritinki isə, azalır. Odur ki, tablanmış poladda martensitin miqdarı yüksəlir və bərklik artır. Bərkliyin belə artımı poladın qızdırılma temperaturu AC 3, çatanadək davam etməlidir. AC 3 və bundan yuxarı temperaturda (t 4) poladın strukturu tamamilə austenitdən, soyuduqda isə, ancaq martensitdən ibarət olur. METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

Tablama temperaturunun sonrakı (AC 3+(50 -60)) artımında az karbonlu poladın bərkliyi dəyişmir. Tərkibində 0, 4% karbon olan və az legirlənmiş poladlarda qalıq austenit yaranmadığından və dənələr iriləşdiyindən bərkliyi dəyişməsi də baş vermir. Şəkil 22. A) Fe-C hal diaqramının polad hissəsi B) Poladın termiki emal qrafiki METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

Seçilmiş tablama temperaturlarında bərkliyin qiyməti müəyyən edilib, onu bərklik-tablama temperaturu koordinant sisteminə köçürüb diaqram qurulur (şəkil 23 B). Şəkil 23 -də evtektoidə qədərki poladlar üçün böhran nöqtələrinin təyin olunması göstərilmişdir. Bu əyirlərdə bərkliyin artmasının başlanğıcına uyğun gələn temperaturun AC 1 nöqtəsinə, yüksəlişin sonunun isə, AC 3 nöqtəsin uyğun gəldiyini bilərək, həmin temperatur nöqtələrini qeyd edib, bu nöqtələrdən temperatur oxunu kəsənədək şaquli xətlər keçirib, AC 1 və AC 3 nöqtələrinin ədədi qiymətləri tapılır. Evtektoid və evtektoiddən sonrakı poladlarda əyrinin xarakteri başqadır. AC 1 xəttindən aşağı dızdırıldıqda bu poladlarda struktur dəyişikliyi baş vermir. AC 1 nöqtəsindən yuxarı qızdırıldıqda evtektoid poladının strukturu austenitdən və sementitdən ibarət olur. Odur ki, tablamadan sonra evtektoid poladının strukturu martensitə, evtektoiddən sonrkı poladın strukturu isə, martensit və sementitə çevrilərək bərkliyin yüksəlməsi baş verir (60 HRC). Sonrakı qızdırmada bərklik az dəyişir. Ona görə də diaqramda bərklik əyrisi, AC 3 -ə münasib temperaturda sınağa malik olur. METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

Şəkil 23. Müxtəlif temperaturlardan tablanmış nümunələrin bərkliyinə görə poladın böhran nöqtələrini təyin etmək üçün diaqram METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

Tablama üsulunun dəqiqliyi əsasən hər bir sonrakı nümunə ilə əvvəlki nümunənin qızdırılma intervalından asılıdır. Bu interval kiçik olduqca böhran nöqtələrinin dəqiqliyi də artır. Sənayedə tablama temperaturunu təyin etdikdə nümunələrin qızdırılma temperaturları arasında fərq 100 C və hər temperatur üçün iki-üç nümunə götürülür. Bu qayda ilə böhran nöqtələrini təyin etdikdə dəqiqlik təxminən ± 50 C olur. Belə dəqiqlik bir sıra elmi işləri tədqiq etdikdə və hal diaqramlarını öyrəndikdə kifayət etmir. Bundan başqa tablama üsulu evtektoiddən sonrakı poladlarda sementitin və bir sı -ra legirlənmiş poladlarda karbidin həllolma temperaturunu təyin etməyə imkan vermir. Bu tip çevrilmələri tədqiq etmək üçün dəqiq tədqiqat metodları tətbiq etmək lazımdır. TAPŞIRIQ 1. Tədqiq olan poladın markasını (tərkibini) yazmaq 2. Polad nümunənin ilk halını (bərklik, mikrostruktur) bilmək 3. Poladın tərkibindən asılı olaraq nümunənin qızdırma temperaturu və hər nümunədən sonrakı temperatur intervalını təyin etmək 4. Qızdırma temperaturu və alınan bərklik cədvəlini tərtib etmək 5. Bərklik-tablama temperaturu koordinant sistemində bərkliyin temperaturundan asılılıq əyrisi və diaqramını qurmaq və böhran nöqtələrini təyin etmək 6. İş haqqında yazılı hesabat aparmaq və dəftərdə qeyd etmək METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

LAZIM OLAN CİHAZ, AVADANLIQ VƏ MATERİALLAR 1. Polad nümunələr 2. Damğa 3. Cilalayıcı və pardaxlayıcı dəzgahlar 4. Yiyə 5. Qızdırıcı soba 6. Müxtəlif ölçülü sumbata kağızları 7. 4%-li azot turşusunun etil spirtində məhlulu 8. Etil spirti 9. Suçəkən kağız 10. Rokvell cihazı 11. Viev. Met və yaxud МИМ-7 mikroskopu İŞİN APARILMA QAYDASI 1. Böhran temperaturları axtarılan poladdan diametri (10 -12) mm və hündürlüyü 15 mm olan tablama və ya normallaşdırmaya uğradılmış nümunələri müəllimdən almalı METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

2. Bütün nümunələrə damğa ilə ardıcıl olaraq nömrələr vurmalı, nümunələri sobaya yerləşdiriəndən əvvəl bir-iki nümunənin Rokvell üzrə (HRB şkalasında) bərkliyini ölçməli. Alınan bərklik ədədini HB şkalasına çevirməli 3. Vaxta qənaət etmək üçün məsələnin şərtinə görə bir-birindən müəyyən qədər yüksək temperaturadək qızdırılan bütün nümunələr temperaturası yüksək olmayan sobada yerləşdirilməli. Nümunələrin temperaturu sobanın temperaturuna uyğun olması üçün onları sobanın ortasında termocütün olduğu sahəyə yığmalı və sonra nümunələrin qızdırılma temperaturlarını müəyyən etməli. Laboratoriya vaxta qənaət etmək məqsədi ilə hər bir sonrakı nümunəni əvvəlkindən 300 C yüksək temperatura qədər qızdırmalı. 4. Nümunələr birinci temperaturadək qızdırıldıqdan sonra, həmin tempe-raturda (1012) dəqiqə saxlanılıb, sonra onu sobadan çıxardıb sobanın yanında içərisində su olan qabda iki-üç saniyə ərzində qarışdırmaqla soyutmalı 5. Bu əməliyyatdan sonra sobanın temperaturunu lazımi temperatura qədər çatdırıb, temperaturda nümunəni (3 -5) dəqiqə saxladıqdan sonra suda tablamalı. Sonra növbəti nümunəni lazımi temperaturadək qızdırıb suda tablamalı. Bu ardıcıllıqla 6 nümunə müxtəlif temperaturlarda bir saat ərzində tablanır. Müxtəlif poladları bir sobada qızdırmaq lazım gəldikdə, hər polad üçün nümunələr müxtəlif forma vəölçüyə malik olmalıdır. METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI

6. Bütün nümunələr tablandıqdan sonra abraziv daşı vasitəsi ilə, onların səthində yaranan oksid qəlpəsi və karbonsuzlaşmış metal qatını kənar etməli. Nümunələrin səthi cilalanıb və pardaxlandıqdan sonra bərkliyi Rokvell cihazında HRC şkalası ilə ölçməli və sonra HB şkalasına çevirməli. Alınmış nəticələrə görə bərklik-qızdırma temperaturu koordinant sistemində diaqram qurmalı və poladın böhran nöqtələrini təyin etməli. 7. Sonra mikroşlif hazırlamalı, iki-üç tipik temperaturlarda mikrostrukturlara baxmalı və görünən mikrostrukturun əl ilə şəklini çəkməli. Vaxta qənaət etmək üçün laboratoriyada əvvəlcədən hazırlana bilər. Mikroskop altında şliflər müşahidə olunarkən mikroskopun böyütməsi (300 -500) dəfə olmalıdır. İŞİN NƏTİCƏSİ 1. İşin məqsədi 2. İşin qısa nəzəri əsasları 3. Tapşırıq 4. İşin aparılma qaydası 5. Bərklik-qızdırma temperaturu koordinant sistemində bərkliyin temperaturdan asılılıq əyrisi və diaqramı qurmaqla böhran nöqtələrinin təyini 6. Poladın böhran nöqtələrinin poladın isti emalında rolu 7. İşdən alınan nəticələr METALLURGİYA VƏ METALŞÜNASLIQ KAFEDRASI