Legirlangan po‘latda ikki fazali qayta kristallanishda tuzilma hosil bo‘lishi

Kirish. Po‘lat metallurgiya sanoatida keng qo‘llaniladigan material bo‘lib, uning o‘ziga xos fizik-kimyoviy xossalarini sanoatning turli sohalarida, ayniqsa, qurilish, mashinasozlik va avtomobil sanoatida muhim o‘rin tutadi. Po‘latning sifatini yaxshilash uchun ko‘plab usullar, jumladan, issiqlik bilan ishlov berish jarayonlari qo‘llaniladi. Po‘latga termik ishlov berish — uning fiziko-mexanik xossalarini o‘zgartirish maqsadida bajariladigan issiqlik bilan ishlov berish jarayoni bo‘lib, bu jarayon po‘latning mustahkamligi, cho‘ziluvchanligi, zarbaga chidamliligi va boshqalar kabi ko‘plab xususiyatlarni yaxshilashga yordam beradi. Po‘latga turli termik ishlov berish metodlari mavjud, jumladan, qizdirish, turli xil temperaturada tutib turish, sovitish va boshqa jarayonlar. Har bir metodning o‘ziga xos afzalliklari va qo‘llanilishi bor. Po‘latni termik ishlov berish jarayoni sanoatda muhim rol o‘ynaydi, chunki bu jarayon po‘lat mahsulotlarining ishlash muddatini uzaytirish, qattiqligini oshirish va ular sifatini yaxshilashga imkon beradi. Po‘latga issiqlik bilan ishlov berish – bu haroratning materialga ta'sir qilish jarayoni demakdir. Metallarga issiqlik bilan ishlov berishda qizdirish temperaturasi, qizdirish tezligi, tutib turish vaqti, sovitish tezligi va sovitish usullari asosiy parametrlar hisoblanadi. Ushbu maqolada 35ХМЛ va 30ХН markali kam legirlangan po‘latlarga issiqlik bilan ishlov berish jarayonida yuzaga keladigan ichki tuzilish o‘zgarishlari natijalari bayon qilingan. Tadqiqot uchun tanlab olingan 35ХМЛ va 30ХН markali kam legirlangan po‘latlarning kimyoviy tarkibi 1jadvalda keltirilgan. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №3/2025 33 Техника, технология и оборудование 1-jadval. Tadqiqot po‘latlarining kimyoviy tarkibi Po‘lat markasi С Mn Si Cr Мо V P S 35ХМЛ 0.3 - 0.4 0.4 - 0.9 0.2 - 0.4 0.8 - 1.1 0.2 - 0.3 – 0,04 0,04 30ХН 0,3-0,35 0,4 1,3 1,0 – – 0,03 0,025 Tadqiqot qilinayotgan po‘latlarning strukturasini o‘zgartirish orqali ularning mexanik xossalarini oshirish maqsadida namunalarga issiqlik bilan ishlov berish rejimlariga alohida e’tibor qaratishimiz kerak. Ayrim holatlarda yupqa materialli detallar ko‘proq vaqt yuqori harorat ta’sirida bo‘ladi, buning oqibatida detallarda darzlar hosil bo‘lishi, donalar yiriklashishi kuzatiladi. Ammo metallarga issiqlik bilan ishlov berishda donalar kichiklashishiga harakat qilinadi, chunki kichik donali metall va qotishmalarning mexanik xususiyatlari yaxshilanadi. Po‘latlarga issiqlik bilan ishlaganda detal o‘lchamiga, tarkibidagi elementlarga e’tibor berish tavsiya etiladi. Po‘latga termik ishlov berish orqali po‘latning ichki strukturasiga va mexanik xossalariga ta’sir o‘tkaziladi. Bu orqali detallarning o‘lchamlari va og‘irliklarini kamaytirish, shuningdek, ularning ishlash muddatini uzaytirish mumkin. Turli haroratlarda kristallangan po‘latning mikrostrukturasini o‘rganish shuni ko‘rsatadiki, austinit struktura harorati oshgani sari austinitning donalari o‘sishi, karbidlarning to‘liqroq erishi, martensit plastinkalarining uzunligining ortishi va qolgan austinit miqdorining ko‘payishi kuzatiladi. Po‘latlarning mikro tuzilishi kristallanish uchun qizdirish temperaturasining oshishi bilan ikkilamchi karbidlarning miqdori kamayib borishi bilan tavsiflanadi, ammo turli xil po‘latlar uchun har xil kechadi. Masalan, 35XМЛ po‘latining 1000°C qizdirish haroratida ikkilamchi karbidlar kuzatilmaydi, 9XС po‘latida esa kam miqdorda karbidlar saqlanib qoladi. Toblashdan keyin bo‘shatish haroratining oshishi qattiq eritmaning parchalanishiga olib keladi va kuzatishlarda bir xil bo‘lmagan mikrostruktura hududlarini ko‘rish mumkin. Bu jarayon 1000°C dan yuqori haroratda legirlovchi elementlarning karbidlarining intensiv erishi bilan bog‘liq. Karbidlar va boshqa qiyin eriydigan aralashma fazalarining eriy boshlanishi qattiq eritmaning mikro bir xil emasligini aks ettiradi. Yuqoriroq isitish harorati austinitni bir xil fazaga olib keladi, toblashdan keyin esa qolgan austinit bilan birga yanada bir tekis martensit strukturasini hosil qiladi. Ishda ko‘rsatilganidek, qattiq eritmaning kimyoviy mikro bir xil emasligi sovitishda va γ – α “hudud” strukturasining hosil bo‘lishiga o‘tishda, bloklarning parchalanishiga va kristall panjarasining mikro buzilishining o‘sishiga olib keladi. Termik ishlov berishning ikki fazali qayta kristallanish rejimlarini o‘rganish uchun ikki marta toblash bilan bo‘shatish rejimi ishlatilgan. Ikki fazali qayta kristallanish bilan termik ishlov berish rejimlarida ikki marta toblash, legirlangan po‘latlar uchun afzalroqdir, chunki yuqori haroratlardan tez sovitish yuzaning uglerod miqdorini minimal darajaga tushiradi. 1-rasm. 35XМЛ po‘latining 820оС da toblashdan (а) ва 200оС da bo‘shatishdan (b) keyingi strukturalari. x100. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №3/2025 34 Техника, технология ва жиҳозлар 2-rasm. 30XН po‘latining 820оС toblashdan (а) ва 180оС da bo‘shatishdan (b) keyingi strukturalari, x100. Issiqlik bilan ishlov berish rejimlari quyidagicha bo‘ldi. Toblash jarayoni turli isitish haroratlarida amalga oshirildi, odatda, tegishli po‘latlar uchun qabul qilingan haroratlar asosida. Ushbu haroratlar 35ХМЛ po‘latlari uchun 800–820°C, 30XH po‘latlari uchun esa 820°C tashkil etdi. Ko‘rsatilgan haroratlarda ushlab turish vaqti 1 mm kesimdagi namunalar uchun 0,6–0,3 daqiqa hisoblangan. Namunalarning o‘lchamlari 25x25x10 mm bo‘lgani uchun ushlab turish vaqti 3–5 daqiqa bo‘ldi. Qizdirishdan so‘ng toblash jarayoni amalga oshirildi. 35XМЛ po‘latlari namunalarini suvda toblab, keyin moyga tashlash orqali, 30XH po‘latlari namunalarini esa to‘g‘ridan to‘g‘ri moyda toblash amalga oshirildi. Toblashdan so‘ng oraliq temperatura 180, 200, 350, 450, 500, 550, 650 °C da amalga oshirildi. Oraliq temperaturaning maqsadi ichki kuchlanishlarni olib tashlash, dislokatsion tuzilmaning barqarorligini ta’minlash, shuningdek, yakuniy termik ishlov berish jarayonida austenitning donalarini mayda holatga keltirish. Qizdirish harorati standart rejimlarga muvofiq tanlandi: 35XМЛ po‘latlari uchun 800–820°C, 30XH po‘latlari uchun esa 810–830°C. Yakuniy temperatura tadqiqotlar vazifalariga muvofiq issiqlikka chidamli bo‘lmagan po‘latlar uchun 160 dan 360°C gacha tanlandi. Me’yoriy termik ishlov berish sifatida detallarni standart termik ishlov berish rejimi qo‘llanildi, bu esa 35XМЛ po‘latlarini 800–820°C ga, 30XH po‘latlarini esa 810-830°C ga isitishni o‘z ichiga oladi. Metallografik tahlilning maqsadi po‘latning mikro tuzilma parametrlarini baholashdan iborat bo‘lib, po‘latning mexanik xususiyatlari va strukturasini tekshirish uchun issiqlik bilan ishlov berishdan keyin metallografik tahlil o‘tkaziladi. Bu tahlil materialning sifatini, masalan, uning ichki xatoliklarini, mikroskopik darzlar va fazalar orasidagi bog‘lanishlarni aniqlashga yordam beradi. Martensit struktura tuzilmasining o‘lchami, qoldiq austinit miqdori, karbidlarning taqsimlanishi. Austinit zarralarining kattaligi GOST 5639–65 bo‘yicha aniqlangan. Zarra chegaralari issiqlik bilan eritish usuli orqali aniqlangan. Sovitish jarayonida po‘lat yuqori haroratga (810-8300 C) qizdiriladi va keyin harorati 20 0С gacha bo‘lgan suvda yoki moyda sovutiladi. Bu jarayon po‘latning strukturasini o‘zgartiradi va uning qattiqligini oshiradi. Sovitish jarayonidan so‘ng po‘latda martensit struktura hosil bo‘ladi, bu esa o‘z navbatida uning qattiqligini yuqori darajaga olib keladi. 35XМЛ po‘latining legirlovchi elementlari (xrom va molibden) uning yuqori haroratlarda yaxshilangan mexanik xossalarini ta’minlaydi. Xrom po‘latning oksidlanishini kamaytirsa, molibden qattiqlik va yeyilish bardoshliligini oshiradi. Po‘latga termik ishlov berish usullarining rivojlanishi va yangi texnologiyalar joriy etilishi sanoat ishlab chiqarishining samaradorligini oshiradi. Bu usullar materiallarni optimallashtirish va energiya tejamkorligini ta’minlashda muhim ahamiyat kasb etadi