Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi

Oddiy sifatli po’latlar

Po’lat markasi	Kimyoviy tarkibi						Mexanik xossalari			Ishlatilishi
	C	Su	Mn	R	S	 kG/m^2		, %
Ct0	0,23	0,05	0,25–0,5	<0,07	<0.06	<32		22	Rezervuar, shesternya
Ct1	0,06–0,11	0,05	0,3–0,5	<0.045	<0,05	32–40		33	List va polosa, mix ateriallar, shayba,
Ct2	0,09–0,14	0,05	0.3–0.5	<0.045	<0,05	34–42		31	Sirtmoq, ilmoq, bolt, gayka
Ct3	0,14–0,22	0,12–0.3	0,4–0,65	<0,045	<0,05	38–47		21–27	Vint, bolt, qurilish konstruktsiyalari
Ct4	0,17–0,25	0,12–0,3	0,4–0,70	<0.015	50,05	42–52		21–25	Tishli g’ildirak, flanes, qurilish kon
Ct5	0.27–0,35	0.15–0,32	0,5–0,8	<0,045	<0,05	50–62		15–21	Val, o’q, pona va shu kabilar
Ct6	0,38–0,49	0,15–0,32	0,5–0,8	<0,045	<0,05	60–72		11–16	Rels, kulachok
Ct7	0,5–0,62	0,15–0,32	0,5–0,8	<0,045	<0,05	2 70		9–12	SHponka, pona, rels
MCt0	<0,23	0,05	0,25–0,5	<0,07	<0,06	<32		22	Rezervuar va muhim bo’lmagan buyumlar
MCt1kp	0,06–0,11	<0,05	0,3–0,5	<0,045	<0,05	32–40		33	List, parchin mix, qozon
KCt2kp	0,06–0,11	<0,05	0,3–0,5	<0,O45	< 0.05	32–40		33	Parchin mix. qozon
MCt2	0,09–0.14	<0,05	0,3–0,5	10,045	< 0.05	34–42		31	Vint, bolt, shpilka, parchin mixli va shu kabilar
MCt3	0,14–0.22	0,12–0,3	0,4–0,65	<0,045	<0.05	38–47		21–27	Vint, bolt, shpilka
MCt3Kp	0,14–0.22	0,12–0.3	0,4–0,65	<0,045	<0,05	38–47		21–27	Vint, bolt, shpilka
St3Kp	0,14–0,22	0.12–0,3	0,4–0,65	<0,045	<0,05	38–47		21–27	Vint, bolt, shpilka
KCt4kp	0,17–0,25	0,12–0,3	0,4–0,70	<0,0I5	< 0,05	42–52		21–25	Vint, bolt, parchin mix
MCt3	0.14–0,22	0,12–0.3	0,4–0,65	<0.045	<0.05	38–47		21–27	Vint, bolt, parchin mix
BCt4	0.12–0,2	0,12–0.32	0.35–0,55		<0,06	42–52		21–25	Tishli g’ildirak, flanes
MCt5	0.27–0,35	0,15–0,32	0,5–0,8	<0,045	< 0.05	50–62		15–21	Val, o’q, pona va shu kabilar
KCt6	0,38–0.49	0,15–0,32	0,5–0,8	<0,045	<0.05	60–72		11–16	Kulachok, shpindel, rels, bandaj
MCt7	0,5–0,62	0,15–0.32	0,5–0,8	<0,045	<0,05	<70		9–12	Rels, prujina va shu kabilar

Sifatli po’latlar
Kam uglerodli 10, 20, 25 po’latlaridan yengil yuk ta’sirida ishlaydigan vallar, tishli g’ildiraklar kabi buyumlar, o’rtacha uglerodli po’latlardan o’rtacha kuchlanishda ishlaydigan juda muhim mashina detallari, taqsimlovchi vallar, g’ildirak o’qlari, tirsakli vallar, kuchli tishli g’ildiraklar yasaladi.
Sifatli po’latlarning kimyoviy tarkibi, mexanik xossalari va ishlatilish sohalari 8.2–jadvalda keltirilgan.
Asbobsozlik po’latlari tarkibida uglerod miqdori 0,05% dan 1,35%
gacha uglerod bo’ladi. Ular U7, U7A, U8, U13A kabi markalanadi. "U" harf asbobsozlik po’lati ekanligini, raqamlar o’nga bo’linsa, uning tarkibidagi o’rtacha uglerod miqdorini bildiradi. Marka oxiridagi A harfi po’lat tarkibida oltingugurt va fosfor elementlari juda ham oz miqdorda ekanligini bildiradi. Bu po’latlar zarb ta’sirida ishlaydigan zubilo, shtamp, iskana, duradgorlik asboblari, freza, parma, metchik, plashka, egov,o’roq va shu kabi asbob-uskunalar yasashda ishlatiladi.
8.2–jadval
Sifatli po’latlar

Po’lat markasi	Mexanik xossa ari				Ishlatilishi
	b kG/m^2	02 kG/m^2	, %	NV, kG/m^2
05	–	–	–	–	Sovuqlayin shtamplash yo’li bilan tayyorlanadigan detallar
08	34–42	12	35	–
10	36–45	21	32	–	Qizdirib bolg’alash va shtamplash yo’li bilan tayyorlanadigan oddiy detallar: o’q, valik, shpilka, gayka, vtulka, quvur
15	40–49	24	29	–
20	44–54	26	26	–
25	48–58	28	24	–	O’rtacha yuklanishda ishlaydigan detallar: valik, shayba, shtift, o’q, biriktirish muftasi, bolt, gayka va b.
30	52–62	30	22	–
35	56–66	32	21
40	60–72	34	19	187	Puxtaligi yuqori detallar: shatun, turtqi, richag, flanets
45	64–76	36	17	197
50	68–80	38	15	207
55	71–83	40	13	217	Prokatlash stanlarining jo’valari. shtok, tros, prujina, ressor va b.
60	73–85	42	12	229
65	76–88	43	11	229
70	78–90	44	8	229

Quyidagi elementlar po’latning mo’rtligini oshiradi va plastikligi, qovushoqligini kamaytiradi.

Oltingugurt po’latda bog’langan holda FeS ko’rinishda bo’ladi. Temir sulfid bilan temir birgalikda oson eriydigan (988°C) evtektik mexanik aralashma hosil qiladi. Evtektik aralashma po’lat donalari chegaralarida joylashib, uning mo’rtligini oshiradi.
Azot va kislorod elementlari po’lat tarkibida FeO, SuO, A1₂O₃, Fe₄N ko’rinishda uchraydi. Ular darz va g’ovaklarda joylashib, po’latning sovuq holatdagi mo’rtligini oshiradi.
Vodorod qattiq eritma tarkibidagi mikrog’ovaklarda joylashib, mikrodarzlar hosil qiladi. Mikrodarzlar shakli sharga yaqin bo’ladi. Uni yemirilish yuzasini oq belgilar shaklida ko’rish mumkin. Po’lat tarkibida vodorod to’planmasligi uchun, issiqlayin deformatsiyalagandan so’ng sekin sovitish kerak yoki uzoq vaqt 250°C haroratda ushlab turilsa, u tarqab ketadi.
Tarkibida oltingugurt va fosfor miqdori oshirilgan po’latlar avtomat po’latlar deyiladi. Bu po’latlar A12, A20, A20, A30, A40 kabi markalanadi. A harfi avtomat po’lat, sonlar yuzga bo’linsa po’lat tarkibidagi o’rtacha uglerod miqdorini bildiradi. Avtomat po’latlardan yengil sharoitda ishlaydigan detallar tayyorlanadi. Bu po’latlar metall kesish dastgohlarining ish unumdorligi yuqori bo’lishini ta’minlaydi.
Po’latning kesuvchi asboblar bilan ishlanishi to’g’risidagi masala juda murakkabdir. Kesib ishlanuvchanlik mumkin bo’lgan kesish tezligi, kesish kuchi, ishlangan yuzaning tozaligi bo’yicha baholanishi mumkin. Bundan tashqari, bir detalning ishlanuvchanligi yo’nishda, frezalashda, parmalashda, silliqlashda turlicha bo’lishi mumkin.
Materialning mexanik xossalari bilan ishlanuvchanligi o’rtasida muayyan bog’lanish borligi aniqlanmagan. Masalan, qattiqligi bir xil, lekin tuzilishi va tarkibi turlicha materiallarning ishlanuvchanligi orasida ancha farq mavjud.
Avtomat po’latlarning kimyoviy tarkibi 8.3–jadvalda keltirilgan.
Po’lat donalarining katta–kichikligi uning kesib ishlanuvchanligiga ta’sir ko’rsatadi. Donalari yirik po’latning qovushoqligi past va uni kesib ishlash ancha oson bo’ladi. Po’lat qovushoqligining pastligi qirindining oson ajralishiga, uvalanuvchi, qisqa qirindi chiqishiga sabab bo’ladi.
8.3–jadval
Avtomat po’latlarning kimyoviy tarkibi va markasi

Marka	C	Mn	Si	S	R
A12	0,08–0,16	0,6–0,9	0,15–0.35	0,08–0,2	0,08–0,15
A20	0,15–0,25	0,6–0,9	0,15–0,35	0.08–0.15	0,06
A30	0,25–0.35	0,7–1	0,15–0,35	0,08–0.15	0,06
A40F	0,35–0,45	1,2–1,55	0,15–0,35	0,18–0,3	0,06

Perlitning shakli ham kesib ishlanuvchanlikka ta’sir ko’rsatadi. Evtektoiddan oldingi po’latlarda perlit plastina shaklida bo’lib, yaxshi kesib ishlanadi. Evtektoid va evtektoiddan keyingi po’latlarning strukturasidagi perlit donador bo’lganda, ular yaxshi kesib ishlanadi.

Po’latning kesib ishlanuvchanligini selen va tellur elementlari yaxshilaydi. Bu elementlar zanglamas po’latlarning kesib ishlanuvchanligini yaxshilashda qo’llanilmoqda.
Legirlangan po’latlar
Ishqalanish juftliklri uchun materiallar sifatida kulrang, juda puxta va bolg’alanuvchan cho’yanlar ishlatiladi. Bu cho’yanlardan podshipnik, vtulka va boshqa ishqalanishda ishlovchi detallar tayyorlanadi. CHo’yanlarning antifriktsion xossasi ularning tarkibidagi perlit, ferrit miqdoriga bog’liq.
Legirlangan po’latlarning toblanish chuqurligi katta, lekin toblanish tezligi kichik bo’lganligi sababli ular sovitish tezligi kichik bo’lgan muhit (havo, moy) larda toblanadi. Bu esa buyumlardagi deformatsiyani kamaytirib, darz paydo bo’lish xavfining oldini oladi.
Toblanish chuqurligini oshirish maqsadida po’latlar marganets, xrom va bor singari nisbatan arzon hamda nikel, molibden kabi nisbatan qimmatbaho elementlar bilan legirlanadi.
Konstruktsion legirlangan po’latlar sonlar va harflar bilan markalanadi. Marka oldidagi ikki xonali son po’lat tarkibidagi uglerod miqdorining yuzdan bir foizini ko’rsatadi. Sonlardan keyingi harflar legirlovchi elementlarni, harflardan keyingi sonlar esa to’liq foizdagi legirlovchi elementlar miqdorini bildiradi. Legirlovchi elementlar harflar bilan quyidagicha belgilanadi: A–azot, B–niobiy, V–volfram,
G–marganets, D–mis, Ye–selen, K–kobalt, N–nikel, M–molibden, P–fosfor,
R–bor, C–kremniy, T–titan, F–vanadiy, X–xrom,Yu–alyuminiy va h.k.
Legirlangan po’latlar sifatli bo’lib, ulardagi fosfor, oltin gugurt elementlarining miqdori 0,035 % dan oshmaydi.
Yuqori sifatli legirlangan po’latlar tarkibida bu elementlar miqdori 0,025 % dan oshmaydi va marka oxiriga A harfi qo’yiladi. Juda yuqori sifatli po’latlarning markalari oxiriga A harfi qo’yiladi.
Quyidagi misollar yordamida legirlangan po’latlarning markalarini sharhlaymiz:
12X2N4A–0,12 % uglerod, 2 % xrom, 4 % nikel va A–yuqori
sifatli; 18XGT–0,18 % uglerod, legirlovchi elementlardan keyin sonlar
yo’qligi 0,8–1,2 % ekanligini, 0,03–0,09 % titan borligini bildiradi.
Vanadiy, titan, niobiy, volfram, azot kabi elementlar po’lat tarkibida kam miqdorda bo’lib, uning xossalariga kuchli ta’sir ko’rsatadi hamda ular po’latning markasida ko’rsatilmaydi. Masalan, 10F2B–0,02–0,05% niobiy, 20XGM – 0,001–0,005% bor elementlari mavjud.
Tarkibida uglerod miqdori 0,22 % dan kam bo’lgan va oz miqdorda marganets, kremniy, xrom, nikel, mis, vanadiy, titan, azot elementlari bilan legirlangan po’latlar kam legirlangan po’latlar deyiladi. Bu po’latlarga 09F2, 09F2C, 10F2C1, 15FO markalarni misol qilib keltirish mumkin.
Kam legirlangan po’latlar yaxshi payvandlanadi, payvandlashda darzlar paydo bo’lmaydi. Payvand chokning xossalari asosiy metall xossalariga yaqin bo’ladi. Legirlovchi elementlar ferritda erib, donalar o’lchamlarining va karbid fazalarining maydaboiishini ta’minlaydi. SHu sababli kam legirlangan po’latlar uglerodli po’latlarga nisbatan yuqori tnexanik xossalarga ega. Uglerodli po’latlar o’rnida kam legirlangan po’latlar ishlatilganda metall sarfi 15 % kamayadi.
Temir–beton konstruktsiyalarni mustahkamlashda uglerodli va kam legirlangan 35FC, 23X2F2T, 20X2F2C po’latlari ishlatiladi.
Kam legirlangan tsementitlanadigan po’latlar tarkibida 0,15–0,25 % uglerod hamda 4,4% gacha legirlovchi elementlar mavjud. Bunday po’latlarning ustki qismi uglerodga to’yintirilib, keyin termik ishlanadi. Bunda buyum o’rta qismining qovushoqligi va plastikligi saqlanib qoladi. Yuza qismining qattiqligi 58–62 NRC ga yetadi.
TSementitlanadigan po’latlarda legirlovchi elementlar miqdori yuza va o’zak qismining toblanish chuqurligi yetarli bo’lishini ta’minlash kerak. Karbid hosil qiluvchi elementlar xrom, marganets uglerodning austenitda eruvchanligini kamaytiradi. Bu esa tsementitlanadigan qatlamda karbidlar hosil bo’lishi va austenitning legirlovchi elementlar bilan qo’shilishiga olib keladi. Natijada toblanish chuqurligi kamayib, mexanik xossalari yomonlashadi. TSementitlanadigan qatlamning toblanish chuqurligini Mo oshiradi.
TSementitlanadigan qatlam donalarini maydalash maqsadida po’latlar vanadiy, titan, niobiy, tsirkoniy, alyuminiy va azot bilan mikrolegirlanadi.
Po’latlar tarkibidagi legirlovchi elementlar nomi bilan yuritiladi:

• 
  xromli po’latlar (15X, 20X). Bu po’latlar tarkibida xromning bir
  qismi ferritda, bir qismi tsementitda eriydi yoki maxsus karbidlar hosil
  qiladi. Xromli po’latlardan o’lchamlari kichik, oddiy shaklli buyumlar
  tayyorlanadi. Bu po’latlarning toblanish chuqurligi kichik:
  
• 
  xrom-vanadiyli po’lat (20XF) 0,1–0,15 % vanadiy bilan legirlanishi natijasida mexanik xossalari yaxshilanadi. Bundan tashqari, termik ishlanayotganda haroratning ko’tarilishi po’lat donasining o’sishiga kam ta’sir etadi;
  

savollar:

1. 
   Temir –uglerod asosli qotishmalar nima?
   
2. 
   Po’latlarning sinflanishini aytib bering.
   
3. 
   Oddiy sifatli po’latlarning markalanishi qanday?
   
4. 
   Sifatli po’latlar haqida ma’lumot bering.
   
5. 
   Avtomat po’latlar qanday po’latlar?
   
6. 
   Uglerodli asbobsozlik po’latlarining markalanishi.