CC BY
2UDK 621.791.927.55
SANOAT KORXONALARIDA QO'LLANILADIGAN DETALLARGA TERMIK ISHLOV BERISHDA SOVITUVCHI SUYUQLIKLARNING QO'LLANILISHI
Sh.M. Xojibekova Islom Karimov nomidagi TDTU Olmaliq filiali [email protected]
Annotatsiya. Hozirgi paytda sanoat korxonalarida detallarga termik ishlov berishda qo'llanilayotgn suyuqliklarning sovitish xususiyatlari tahlil qilingan.Termik ishlov berishda metallarning mexanik xossalariga ta'siri suyuqliklarning asosiy ko'rsatkichi bo'lgan sovitish xususiyatlarining barqarorligiga bog'liqligi aniqlangan. Sovituvchi suyuqlik sifatida Na-КМЦ polimerining suvdagi eritmasi elektrokontakt usulida kukunsimon kompozitsion metallardan olingan qoplama, qoplama bilan asosiy metalning mexanik xossalarini yaxshilash imkonini beradi.
Аннотация. В статье приведен обзор особенности охлаждена применяемых в производстве жидкостей для термической обработки. Механические свойства металлов в сильной степени зависять от стабильности охлаждающей способности жидкости. Даёт улучшение механических свойств покрытия, зоны соединения покрытия с основным металлом и самого металла при охлаждении водным раствором полимера Na-КМЦ.
Annotation. An overview of the cooling capacity of heat treatment fluids used in production is provided. The mechanical properties of metals are highly dependent on the stability of the cooling ability of the liquid. An improvement in the mechanical properties of the coating, the zone of connection of the coating with the base metal, and the metal itself has been shown when cooled with an aqueous solution of Na-КМЦ polymer.
Kalit so'zlar. sovituvchi suyuqlik, termik ishlov berish, sovitish xususiyati, elektrokontakt usulida qoplash.
Ключевые слова. охлаждающая жидкость, термическая обработка, охлаждающая способность, электроконтактное припекание.
Key words. coolant, heat treatment, cooling ability, electrocontact sintering.
Metallarga termik ishlov berishda suv va moylardan foydalanish sanoatda keng tarqalgan an'anaviy sovituvchi suyuqliklardan hisoblanadi. Suvda va yog'larda sovitilganda bu suyuqliklarning sovitish qobiliyati, toblanayotgan metalga bo'ladigan fizik va fizik-kimyoviy ta'sirlar, struktura o'zgarishlari yetarli darajada o'rganilgan [1,2].
Ma'lumki, suv va moyning sovutish qobiliyati bir-biridan farq qiladi.Moydan foydalanib termik ishlov berishda 400 °C atrofida maksimal sovitish qobiliyati kuzatiladi, suvda sovitilganda esa sovitish qobiliyatining eng katta sovitish qobiliyati 250°C da bo'ladi, ya'ni moyning sovitish
qobiliyati suvga qaraganda kam.Bunday farq ko'plab konstruksion po'latlarni toblashda strukturaning perlitga aylanish havfini kuchaytiradi.
Toblangan detal suvda sovitilganda esa yuqori sovitish qobiliyati martensit o'zgarishlari bo'ladigan harorat oralig'iga to'g'ri keladi, detalning deformatsiyalanishi yoki yorilib ketishiga olib keladi.
Toblashda bo'ladigan bu salbiy oqibatlarni kamaytirish yoki yo'qotish uchun optimal sharoit yaratish uchun suyuqlik tarkibini topish ko'p vaqtlardan beri mavjud va turli yo'nalishlarda izlanishlar olib borilmoqda.Toblashda qoniqarli natijalar olish uchun yuqori haroratlarda sekin, Ava Mn harorat oralig'ida tez va martensitga aylanish paytida sekinroq tezlik bilan sovitish lozim [1].
Vagi
\
y
Toblanadigan detalni suv va moyning yuqori sovitish qobiliyati oralig'ida sovitish metalning kerakli strukturasini va mexanik xossalarini ta'minlash inkonini beradi. Ammo hozirgi paytda industrial moylarning narxi oshib borayotgani, ularning yonib ketish havfi kattaligi, ishlatilgan moylarni tozalash, ya'ni ekologiik talablar ishlab chiqarish korxonalarida muammo bo'lib kelayapdi.
1-rasm.Sovituvchi suyuqliklarning struktura o'zgarishiga ta'siri
Strukturalar: A-austenit; M-martensit; P-perlit.
Respublikada va chet davlatlarda olib borilayotgan ko'plab izlanishlar natijasida amalda suyuqliklarning turli tarkiblari ishlab chiqarishda qo'llanilmoqda.Sovituvchi suyuqliklar orasida polimerlarning suvdagi eritmasi yaxshi samaralar bergani uchun bunday suyuqliklarga qiziqish va e'tibor katta.Ya'ni shuni ta'kidlash lozimki, toblashda sovitish qobiliyati turlicha bo'lgan bir necha suyuqliklardan yoki ularning aralashmasidan ham foydalanish kutilgan natijalar berishi mumkin [2.3].
Sovituvchi suyuqlik sifatida poliakrilamid eritmasidan ham sanoatda foydalanilmoqda. Ammo suyuqlikning harorat o'zgarishi bilan sovitish qobiliyatining turg'unligi kamayishi, toblash paytida detal bilan birga vannadan qo'shilib chiqib ketishi kuzatiladi.
Sovitish suyuqliklari tayyorlashda va foydalanishda natriy-karboksilmetilsellyuloza (Na-КМц) eritmalari toblash qobiliyatini o'zgartirish imkoniyati kattaligi, ish joyidagi talabga qarab eritmaga korroziyaga chidamlilikni oshirish uchun turli ingibitorlar qo'shish mumkinligi, o'lchamlari katta detallarni toblashda sarf-harajatlarni kamaytirish imkoniyatlari kattaligi bilan ajralib turadi.
Ma'lumki sovituvchi suyuqliklarning asosiy ko'rsatgichi sovitish qobiliyati hisoblanadi.Sovitish qobiliyati harorat-vaqt koordinatalarida olingan sovitish egri chiziqlarini tahlil qilish usuli bilan aniqlanadi.Aniqlash usullarining ko'pchiligi nisbiy, ya'ni toblanayotgan detalning sirtida bo'layotgan jarayonlar haqida ma'lumot beradi.
Sovituvchi suyuqliklarning asosiy ko'rsatkichlari quyidagilardan iborat: maksimal sovitish tezligi, Vmax\ maksimal tezlik ta'minlanadigan harorat, T\70CH-500 °C harorat
oralig'ida sovitish tezligi; 300 °C haroratda sovitish tezligi; 600 °C gacha sovitish vaqti; 400 °C
gacha sovitish vaqti; 200 °G gacha sovitish vaqti;
Bu ko'rsatgichlardan asosan qo'llanilayotgan suyuqlikning sifatini nazorat qilish uchun harorat o'zgarishi termozondlarning markazida bo'lgan yuzada o'lchanadi. Tajribalar po'lat 40X dan tayyorlangan namunalarda o'tkazildi. Po'lat namunalarning kimyoviy tarkibi 1-jadvalda keltirilgan. Sovituvchi suyuqlik sifatida Na-КМЦ ning suvdagi eritmasi tanlandi.
1-jadval
Elementlar miqdori, %
rOCT 4543-2016 C Mn Cr Ni Si Cu
0,35-0,50 0,5-0,8 0,8-1,1 0,3 gacha 0,17-0,37 0,3 gacha
Namuna 0,46 0,60 0,9 1,22 0,28 0,15
Karboksilmetilsellyuloza (Na-KMU,) ning natriyli tuzi OST-6-05-386-80 va suyuqlikning qo'shilgan buraning tarkibi TY 8429-77 lar bo'yicha belgilangan [4].
Tajribalar natijasida, ilmiy-texnik manbalarni o'rganish jarayonida Na-КМЦ ning natriyli tuzi turli po'latlarga termik ishlov berishda kerakli mexanik va texnologik xossalarni ta'minlash imkoniyati, arzonligi, yong'indan havfsizligi, zararli moddalar ajralmasligi va korxonalarda tayyorlash osonligi aniqlandi.
Na-KMU, ning natriyli tuzi asosida suyuqlik uchun vannaning hajmiga qarab polimerning suvdagi 1,8% eritmasi tayyorlanadi. Suvning harorati 20-25°C bo'lgan holda bo'lib-bo'lib Na-KMU, qo'shiladi. Eritmaning shartli yopishqoqligi y = 18 — 20 C bo'lganda bura qo'shiladi, ingibitorlar va boshqa moddalar toblangan detalning ishlash sharoiti korrozion muhit, yeyilishbardoshlilik va boshqalarni hisobga oigan holda 2 % gacha qo'shiladi.
Shartli yopishqoqlik ko'rsatgichi y viskozimetrda o'lchandi. Tajribalarda B3-4 rusumli viskozimetrda polimerning suvdagi eritmasi harorati 20h-0,5 °C bo'lgan holda o'lchandi. Polimerizatsiya ko'rsatgichi CnOCT-06-05-386-80 bo'yicha aniqlanadi. Vodorod ko'rsatgich -pH-metr yordamida o'lchandi.Tayyor bo'lgan eritmaning asosiy ko'rsatgichlari 2-jadvalda keltirilgan.
2-jadva
Toblash suyuqligi Ko'rsatkichlar
Shartli qovushqoqlik Zichlik Vodorod ko'rsatkich Sovitish tezligi Harorat oralig'i
VrC J g/i-y.: pH Ve,K/s
Na-KMU 15 1,009 7,9 5, II —1 u14 650-500:C
V« - 1,8 300-100:C
bu yerda,
f- shartli yopishqoqlik, C; S- eritma zichligi, g/sm3; pH- vodorod ko'rsatkichi; VB- sovitish tezligi, K/s.
Toblangan detallarning yorilib ketish hollari sovitish tezligiga emas, balki butun hajm bo'ylab bir tekisda tez sovitish imkoniyati yoqligiga bog'liq.
Detallarni Na-KMU, eritmasida toblash toblanayotgan detalning sirt qismida plyonka hosil qilish xususiyati bilan bog'liq. Plyonka, avvalo issiqlik tez tarqalayotgan joyda, ya'ni detalning qalinligi yoki boshqa o'lchamlari nisbatan kichkina joyda hosil bo'ladi, ya'ni issiqlik tarqalishi shu joyda kamayadi.Plyonka hosil bo'lishi eritmaning zichligi bir xil bo'lishiga, qatlam
hosil qilish imkoniyatiga bog'liq. Bu jarayon toblanayotgan detal yuzalarining qattiqligi bir xil bo'lishini ta'minlaydi. Tajribalar paytida toblash jarayoni boshlanishi oldidan polimer eritmasini siqilgan havo yordamida aralashtiriladi. Bunda eritmaning qatlamlanib qolish ehtimoli bartaraf etiladi. Polimer eritmasida sovitishda sovitish xususiyatining bir maromda o'zgarishi struktura o'zgarishlariga ijobiy ta'sir ko'rsatadi [6]. Eritmada martensit o'zgarishlari harorat sovitish tezligining yuqori bo'lishi moyda sovitilganga qaraganda metalning mustaxkamlikning 20-25 %, plastiklikni 20-30 % ga o'sishini ta'minlaydi. Tajriblarda polimer eritmasida (a) va moyda (b) toblangan namunalarning zarbiy qovushqoqolikka sinashda sinishi 2-a,b rasmlardada keltirilgan.
a)
b)
2-rasm. Polimer eritmasida toblangan namuna (a).
Moyda toblangan namuna (b)
Sinov ГОСТ 9454-78 talablari asosida o'tkazildi [6]. Polimer eritmasida toblash qoplama va detaining birikish zonasida donalarning maydalashishi detalarning toliqishga chidamliligini oshiradi.
Eritmada o'lchamlari katta detallarni toblashda sovitish tezligi katta bo'lsa yuza qismining tez sovishi natijasida austenit martensitga o'zgara boshlaydi, detalning ichki qismida esa yuqori harorat saqlanib turgani uchun austenit struktura bo'ladi.Yuza qismda martensitning solishtirma hajmi kattalashgani sababli siquvchi kuchlanishlar hosil bo'ladi.Ichki qatlamlar yuqori haroratda bo'lgani uchun siquvchi kuchlanishlarning rivojlanishiga imkon bermaydi, yuza qism sezilarli darajada cho'ziladi. Detal sovigandan so'ng uning yuza qismi siqilgan va ichki qismi cho'zilgan bo'ladi. Bu holat ichki qismda martensitning o'zgarishida hajm o'zgarishi bilan bo'g'liq.
Ichki qismda austenit holatda bo'lganda cho'zuvchi kuchlanishlar katta qiymatga ega bo'ladi.Agar austenit o'ta sovitilganda undagi martensit miqdori 50% dan oshsa yoriqlar paydo bo'lish ehtimoli ko'payadi.
Yeyilgan detallarning o'lchamlarini qayta tiklashda qoplashning turli usullardan foydalaniladi. Qoplama asosiy metal va birikish zonalari struktura va mexanik xossalari bilan bir—biridan farq qiladi.Bunday sharoitda sovitish tezligining bir tekisda bo'lishi katta ahamiyatga ega.Qoplamali detallar toblanganda sovituvchi suyuqlikning ta'sirini o'rganish uchun na'munalar moyda va polimer eritmasida toblandi.
O'tkazilgan tajribalarda po'lat 40X dan tayyorlangan namunalar sirtida elektrokontakt usulida ПГ-СР-4 kompozitsion kukunlardan qoplam yotqizildi.Bunday tajribalar asosiy metallga, birikish zonasiga va qoplamaga polimer eritmasining toblashda ta'sirini aniqlash imkonini beradi. Elektrokontakt usulida qoplama qilinganda usulning texnologik xususiyatiga va detallarning o'lchamlariga bog'liq holda issiqlik oqimining o'sish jarayoni harakat bo'layotgan tomonga qarab bo'ladi, austenit donalarining kattalashishi osonlashadi.
Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali 3-jild, 4-son https://jurnal.qurilishtalim.uz
O'tkazilgan tajribalarda polimerning suvdagi eritmasi martensit o'zgarishlari harorat oralig'ida (300-г- 100°C) boshqa sovituvchi muhitlarga qaraganda yuqori bo'lishi aniqlandi. Bunday harorat oralig'ida yuqori tezlikda sovitish martensit o'zgarishlari paytida plastik deformatsiyaning o'sishi kuzatiladi. Jarayon huddi past haroratda termomexanik ishlov berilgan jarayonga o'xshash bo'ladi, ya'ni birikish zonasi va asosiy metallning zarbiy qovushqoqligi oshadi. Moyda toblangan namuna mo'rt sinish, polimer eritmasida toblangan namunaning elastik sinishi kuzatildi.Polimer eritmasi muhitida toblangan metallning donalari maydalanadi, zarbiy qovushqoqligi ortadi.
ADABIYOTLAR
1. Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для вузов.6-е изд., перераб. и доп. М. Металлургия, 1986, 544 с.
2. Майсурадзе М.В., Рыжков М.А., Юдин Ю.В. Экспресс оценка охлаждающей способности закалочных сред//МиТОМ, 2015.N:8, c 66-70
3.Totten G.E., Canale L.C.F. Polimer Quenchants in Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Elsevier Ltd., 2005.P1-11.
4. Эргашев М. и др. Авторское свидетельство N:1656812
5. ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатных и повышенных температурах [текст] - Взамен Гост 9454-60, ГОСТ 9455-60, ГОСТ 9456-60, Введ, 01.01.1979-Москва, Издательства стандартов. 1982.
6. Эргашев М. Совершенствование технологии электроконтактного припекания деталей горно-рудной техники композиционными порошковыми материалами: автореферат. дисс. PhD, 05.02.01/ Махмуд Эргашев. - Ташкент.2022 - 56 с. UDK 621
