110G13L (Gadfild) po'latining mexanik xossalarini oshirish usullari

38 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ 110G13L (Gadfild) po‘latining mexanik xossalarini oshirish usullari Yusupov Nuriddin Akmaljon o‘g‘li, tayanch-doktorant, Andijon davlat texnika instituti Andijon, O‘zbekiston [email protected] Tashbulatov Sherzod Baxtiyarovich, t.f.d., dots., Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti Toshkent, O‘zbekiston [email protected] Turaxodjayev Nodir Djahongirovich, t.f.d., prof., Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti Toshkent, O‘zbekiston [email protected] Nurdinov Zokirjon Botirjon o‘g‘li, assistent, Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti Toshkent, O‘zbekiston [email protected] Annotatsiya: Ushbu maqolada gadfild po‘latlarini qattiqligi, yeyilish bardoshligi, mustahkamligi, zarbiy qovushqoqligi kabi mexanik xossalarini oshirish usullari tahlil qilingan. Turli modifikatsiyalash va termik ishlov berish usullari tahlil qilingan va xulosalangan. Kalit so‘zlar: yeyilishbardoshlik, termik ishlov berish, toblash, cho‘zilishdagi mustahkamlik, zarbiy qovushqoqlik Kirish. 1882 yilda Robert Hadfield yuqori uglerodli va yuqori marganesli bo‘lgan 110G13L po'latini ixtiro qilgan va shu sababli ko‘plab ilmiy ishlarda bu po‘latlar Gadfild po‘latlari deb yuritiladi[1]. Austenistik mikrostrukturaga ega bo'lgan bu turdagi po'lat mustahkamlik, egiluvchanlik, qattiqlik va yuqori yeyilishbardoshlik xossalarini o‘zida mujassamlagan. Bundan tashqari bu po‘lat ishlash davomida ishqalanish va zarb ta’sirida yanada qattiqlashish xususiyatiga ham ega. Shu sababli bu po‘latdan olingan quyma detallar ko'p yillar davomida tog'-kon sanoati, temir yo'llar, qazish, qishloq xo‘jaligida va mashinasozlikning turli xil ishqalanish yuqori bo‘lgan sharoitlarda keng qo'llaniladi. Ushbu maqolada 110G13L po'latini mexanik xossalarini oshirish uchun bajarilgan tadqiqotlar tahlil qilingan. Adabiyotlar sharhi. Hindistonning Gandi muhandislik va texnologiya kolleji olimlaridan biri Keyur Panchal tomonidan marganesli gadfild po‘latlariga yangi termik ishlov berish rejimlarini joriy etish orqali yuqori qattiqlikka va yeyilishbardoshlikka erishishi o‘rganib chiqilgan. Bunda dastlab quyib olingan gadfild po‘lati 9 ta bo‘lakka bo’lingan va ulardan sakkiztasi 1000°C haroratda 30 daqiqa ushlab turilib keyin suv bilan toblangan. Keyin esa na’munalarning uchtasi 600°C haroratda qizdirilib bir, ikki va uch soat davomida shu haroratda ushlab turilib so‘ngra xona haroratida sovutilgan. Na’munalarning uchtasi esa 700°C haroratda qizdirilib bir, ikki va uch soat davomida shu haroratda ushlab turilib so‘ngra xona haroratida sovutilgan. Ikkita na’muna esa 1000°C haroratda qizdirilib 30 daqiqa ushlab turilib keyin biri xona haroratida, ikkinchisi esa pechda sovutilgan. 39 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ Tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatdiki quyish harorati 1400-1450 ° C bo‘lganda karbid zarralarining strukturada bir tekis tarqalishiga yordam beradi va shu bilan po‘latning yeyilish bardoshlik va qattiqlik xossalarini oshiradi. Biroq, quyi quyish haroratining pastligi erigan metallning suyuq oquvchanligini pasaytiradi va quymada nuqsonlari bo‘lishiga olib keladi. Termik ishlov berishda esa po‘latni avval 1000°C haroratda 30 daqiqa ushlab turilib keyin suv bilan toblash va keyin 700 ° C da ikki soat davomida ushlab turish va so‘ng havoda sovutish tajribalarda optimal qattiqlik va yeyilishbardoshlikni hosil bo‘lishini ko‘rsatdi [1,2]. Janubiy Afrikaning Yoxannesburg universiteti va Nigeriyaning Federal Texnologiya Universiteti olimlari O.E. Faloduna, S.R. Oke, A.M. Okoro, P.A. Olubambilar tomonidan ko‘p uglerodli marganesli po‘latlarni mexanik xossalarini oshirish o‘rganilgan. Bunda dastlab na’munalar induksion pechida quyib olingan. Quymaning kimyoviy tarkibi termo ARL 3460 tipidagi elektron spektroskopiya yordamida nazorat qilingan va aniqlangan. 1-jadval. Na’munalarning kimyoviy tarkibi. 1-rasm. Marganes po‘latining mikro tuzilishi. a – 1-na’muna, b – 2-na’muna, c – 3na’muna. 2-rasm. 3.5% NaCl bilan korroziya sinovi o‘tkazilgan (korroziyalangan) na’munalarning optik morfografiyasi. a – 1-na’muna, b – 2na’muna, c – 3-na’muna. Tadqiqot natijalarida mikrostrukturaviy tahlil karbidning austenit matritsasida taqsimlanishini, shuningdek, materialning don chegaralarini ochib berishi aniqlangan. Marganets po'latining tarkibiga xrom qo‘shilgani hisobiga uning mikroqattiqligi 1na’munada 244 HV, 2-na’munada 215 HV va 3na’munada 236 Hv gacha sezilarli darajada ortgan. Yeyilishbardoshlilikni aniqlash sinovida esa 10 N ostida 1-na’muna eng kam yeyilgan, 2-na’muna o‘rtacha va 3-na’munada yeyilish eng yuqori bo‘lgani aniqlangan. O‘tkazilgan tadqiqot natijalaridan tarkibida 17% Mn va 1.76% Cr bo‘lgan na’munaning eng yaxshi qattiq va yeyilishbardoshlik xossasiga ega bo‘lishi, ammo tarkibdagi xrom ortishi bilan korroziyabardoshlikni kamayishi xulosalangan [1,3]. Xitoy olimlari Nguyen Hong Hai, Nguyen Danh Trung, Pham Mai Khanh, Nguyen Huu Dung, Bui Duc Longlar tomonidan 110G13L po'latlarining mikro tuzilishi va deformatsiyaning qattiqlashishiga hamda mexanik xususiyatlariga ta'sirini o'rganilgan. Tadqiqot o‘tkazish uchun bir tonnalik induksion pechda quyma olingandan so'ng, qattiq na’munalar ikki bosqichli jarayon yordamida 650 -C da 1,5 soat davomida saqlanadi va 1050 -C gacha qizdirish davom ettirildi va 3 soat davomida shu haroratda saqlanib termik ishlov berildi va keyin suvda sovutildi. Termik ishlov berishdan so'ng, o'zgartirilgan yuqori marganetsli po'latlar 20 - 20 - 200 mm o'lchamdagi kichik na’munalarga kesilgan. Keyin bu na’munalar 2 m 90 mm diametrli sharli idishga po'lat sharlar bilan turli vaqtlarda 5, 10 va 20 soatlik zarba sinovi amalga oshilirdi. 2-jadval. Tadqiqot o‘kazilgan po‘lat na’munalarining tarkibi: 40 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ 3-rasm. 110G13L po‘latlarini termik ishlov berish jarayoni. Ta'sirdan oldin va keyin modifikatsiyalangan yuqori marganetsli po'latlarning mikro tuzilmalari ko'rsatilgan 2-rasmda ko'rinib turibdiki, bu po'latlarning mikro tuzilmalari og'ir deformatsiyalangan va deformatsiyalangan sirtlarning qalinligi zarba davomiyligi oshishi bilan ortadi. Xususan, deformatsiyalangan yuzalarning chuqurligi ta'sir qilish davomiyligi 5, 10 va 20 soatdan oshishi mos ravishda 1000 dan 1600 va 2000 𝜇𝑚 gacha oshadi. Bundan tashqari, zarbadan oldin ham, keyin ham yuqori marganetsli po'latlarda martensit strukturasining ko'rinishi yo'q. 110G13L po‘latlari po‘latlariga titan qo’shilishi natijasida ishqalanishni kamaytirishga erishilgan [1,4]. Turkiya olimlari Uğur Gürol, Erdal Karadeniz, Ozan Çoban va Süleyman Can Kurnazlar tomonidan gadfild po‘latlarini titan bilan modifikatsiya qilish orqali mexanik xossalarini yaxshilash o‘rganilgan. Bunda tadqiqot o‘tkazish uchun quvvati 3 tonna bo‘lgan induksion pechda detal quyib olingan. Xom ashyo to'liq eritilganda, eritilgan po‘lat 900°C da oldindan qizdirilgan kovshga o‘tkazilgan. Quyishdan oldin, po‘lat qoldiqlari bilan qoplangan Fe-Ti zarralari kovshning pastki qismiga joylashtirilgan. Qotishmalarning tarkibi quyidagi jadvalda keltirilgan. 3-jadval. Qotishmalarning kimyoviy tarkibi. Quyib olingan detal dastlab 650°C haroratda 3 soat davomida ushlab turilib keyin daqiqasiga 1.67 °C tezlikda 1100°C haroratgacha qizdirilgan va yana 3 soat davomida ushlab turilgan. Keyin esa sig’imi 90 tonnalik suv idishida 27 °C suvda sovutilgan. Sovutishdan oldin suv harorati 25-28°C bo‘lishi sovish mobaynidagi suvning harorati 35°C bo‘lishiga yo‘l qo‘yilmasligi kerak. Ushbu tadqiqotning eng muhim natijalaridan biri shundaki, 0,05% Ti qo'shilishi eritma bilan termik ishlov berilgan qotishmalarning yeyilish tezligini sezilarli darajada kamaytirgan. Biroq titan miqdori 0,05% dan 0,10% gacha ortganda, Ti (CN) zarralari ajralib chiqqan va to'plangan. Bir hil disperslangan qattiq zarralar o'rniga, to'plangan zarralar yeyilish tezligining ortishiga olib kelishi kuzatilgan. 4-rasm. Qotishmalar mikrostrukturalari mikrografi: a-ASTM A128 Gr. E1, b1.0C-17MN, c-1.0C-17Mn-0.05Ti, d-1.0C-17Mn-0.10Ti. Natijalar shuni ko‘rsatdiki yaxshi donlar mustahkamligi, qattiqlik, mustahkamlik xossalari mos ravishda 30%, 31%, 8% va 12% ga ortdi hamda marganes va titan modifikatsiyalarisiz zarbiyqovushqoqlik 9% ga ortgan. 1.0C-17Mn-0.05Ti termik ishlov berilgan po‘latning yeyilishbardoshlik xossasi 110G13L po‘latlariga taqqoslaganda 44% gacha ortgan [5]. Jiangting Wang, Guillaume Bruel, Zhiyang Wang, Elliot Paul Gilbert, Pavel Cizek, Santiago Corujeira-Gallo, Daniel Fabijanic, va Matthew Barnettlar Hadfield po‘latlariga vanadiyning qo‘shilishi hisobiga va ularning termik ishlovi hamda 41 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ plastik deformatsiya ta’sirida strukturaviy va mexanik xossalarining o‘zgarishi haqida ish bolib broganlar. Tajribalar o‘tkazish uchun quyidagi jadvalda ko‘rsatilgan tarkibga ega na’munalar quyib olinib ular ustida amalga oshirilgan. 4-jadval. Po‘lat qotishmalarning kimyoviy tarkibi Na’muna Mn% C% V% HC 13.3 1.2 - HC-1 V 13.1 1.1 1.2 HC-2 V 12.8 1.2 2.3 Na’munalarga elektr yoy pechida quyildi va vaakumli pechda 1150° C haroratda 8 soat davomida gomogenlash bilan ishlov berilgan. Vanadiyning qo’shilishi ta’sirida na’munalar qattiqligi 227±17, 270±17 va 287±5 ga mos ravishda oshdi. Po‘latlarga vanadiyning qo’shilishi natijasida yeyilishbardoshlik ham oshgan[6]. Eron olimlari E.G. Moghaddam, N. Varahram, P. Davamilar tomonidan Yuqori vanadiyli austenistik marganes po‘lati va 110G13L po‘latlarini mikrostruktura va mexanik xossalari o‘rganib chiqilgan. Bunda dastlab olimlar tomonidan quyidagi kimyoviy tarkibga ega bo‘lgan na’munalar quyib olingan. 5-jadval. Qotishmalarning kimyoviy tarkibi. Bunda eritmaga modifikator sifatida ferrovanadiy hamda deoksidlash uchun 0.1% sof alyuminiy qo‘shish amalga oshirilgan. Quyish jarayonidan so‘ng termik ishlov berish, mustahkamlikka, qattiqlikka va yeyilish bardoshlikka sinash tajribalari o‘tkazilgan va quyidagi xulosalar qilingan: 1. Yuqori vanadiyli austenitli marganets po'latlarida (YVAMP)gi vanadiy karbidlari V8C7 turga mansub va Uglerod miqdori ortishi bilan karbidlarning shakli novda, tasmadan massaviy, sharsimon shaklga o'zgaradi va ularda uglerod miqdori taxminan 3% gacha bir tekis taqsimlanadi. Uglerod tarkibining yanada ortishi austenitik matritsada vanadiy karbidlarining taqsimlanishining bir xilligini pasaytiradi. 2. 110G13L po'latlarini 1100° C haroratda 90 daqiqa davomida pechda toblab suvda sovutish qotishmalarining mikrostrukturaviy yoki mexanik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. 3. Yuqori vanadiyli austenistik marganes po‘latida vanadiy karbidlarining hosil bo'lishi 110G13L po'latiga nisbatan qattiqlikni oshiradi lekin zarbiy qovushqoqlikni kamaytiradi. Bundan tashqari, Yuqori vanadiyli austenistik marganes po‘lat qotishmalarining mexanik xususiyatlari austenitdagi vanadiy karbidlarining morfologiyasi va tarqalishiga ta'sir qiladi. 4. Vanadiy karbidlari bo'lgan austenitik marganets po'latlari austenitda tarqalgan juda qattiq vanadiy karbid zarralari va shuningdek, qattiq eritmada vanadiyning mustahkamlovchi ta'siri tufayli standart 110G13L po'latiga nisbatan 5 barobar yeyilishbardoshlikka ega [7]. Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti “Metallar texnologiyalari” kafedrasi olimlari N.D.Turaxodjayev, Sh.M.Chorshanbiyev va boshqalar tomonidan 110G13L po‘latlarini mexanik xossalarini oshirish ustida tadqiqotlar olib borilgan. Bunda 110G13L po‘latlarini modifikatsiyalash uchun ferrovanadiydan foydalanilgan. Natijada 110G13L po‘latlarini qattiqligi 7-8 % ga, ushbu po‘latdan tayyorlangan ekskovator tishlarining ishlash muddati esa 1800 soatdan 2500 soatga ortgan[8]. Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti olimlari G.L.Atajanov, U.D.Eshankulov, Sh.M.Chorshanbievlar tomonidan 110G13L po‘latlarini mexanik xossalarini oshirish ustida tadqiqotlar olib borilgan. Bunda 110G13L po‘latlarini modifikatsiyalash uchun quymaga 1% li ferroxrom qo‘shilgan. Po‘lat qotishmaning quyma holdagi yoki normalashtirilgandan keyingi strukturasi perlitdan sorbitga, trostitga, martensitga va nihoyat austenitga o‘tdi. 42 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ 5-rasm. 110G13L po‘latiga 1% li ferroxrom qo‘shilgandagi mikrostrukturaning turli kattaliklarda ko‘rinishi. Natijada qotishmaning qattiqligi va mustahkamligi ortgan, korroziyabardoshlik va suyuq oquvchanlik ham yaxshilandi [9]. Eronning Islom Azad universiteti olimi Kamran Amini tomonidan tarkibida 17% marganes bo‘lgan gadfild po‘latining mexanik xossasini oshirish bo‘yicha ilmiy tadqiqotlar olib borilgan. Bunda dastlab quyidagi kimyoviy tarkibga ega bo‘lgan na’munalar quyib olingan. 6-jadval. Yuqori marganesli po‘lat qotishmalarning kimyoviy tarkibi. Qotishma Fe C Mn Si Cr S P Fe17Mn0.6Si1.2C Muv. 1.2 16.5 0.59 0.34 0.01 0.04 Fe17Mn6Si-1.2C Muv. 1.2 16.4 5.9 0.31 0.01 0.05 6-rasm. Quyma po‘latlarning mikrostrukturasi. (a) - kam kremniyli, (b)- yuqori kremniyli. 7-rasm. Termik ishlov berilgan po‘latlarning mikrostrukturasi. (a) - kam kremniyli, (b) - yuqori kremniyli. Na’munalarda dastlabki qattiqlikni tekshirilganda har ikkala na’munada ham qattiqlik sezilarli darajada ya’ni 0.6% kremniyli na’munada 290 HV va 6% kremniyli na’munada 368 HV gacha yetgan. Na’munalarni ishlash jarayonida deformatsiya ta’siridan keyin ham qattiqlashishini va yeyilishbardoshligini aniqlovchi sinovlardan ham o‘tkazilgan. Eng yuqori ko‘rsatkichlar 30 daqiqa mobaynida deformatsiyalangan na’munalarda ko‘ringan. Bunda na’munalar qattiqligi 0.6% kremniyli na’munada 698 HV va 6% kremniyli na’munada 748 HV gacha yetgan. Yeyilishbardoshlik esa kam kremniyli na’munaga nisbatan yuqori kremniyli na’munada 25% ga ortgan [10]. Algeriyaning BADJI Mokhtar Annaba Universiteti olimlari Souad Ayadi va Ali Hadji hamda Turkiyaning YILDIZ Texnika Universiteti olimi Emrullah Hakan Kalelilar tomonidan marganes po‘latlarini qizdirish haroratining mikrostruktura va yeyilishga ta’siri o‘rganilgan. Bunda Gadfild po‘latlariga modifikator sifatida xrom, nikel, vanadiy va niobiy elementlari qo‘shilib 1500° C haroratda l=100mm, d=20mm o‘lchamli na’munalar (Yuqori marganesli, Nikelli, Niobiyli, Vanadiyli po‘lat) quyib olingan. Quyidagi jadvalda na’munaning kimyoviy tarkibini ko‘rish mumkin: 7-jadval. Yuqori marganesli, Nikelli, Niobiyli, Vanadiyli po‘latning kimyoviy tarkibi. 43 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ 8-rasm. YM-NiNbV po‘latining mikrostrukturasi. Lekin faqatgina modifikatsiya qilishning o‘zi bilan kerakli mexanik xossalarga erishilmasligi sababli ikki xil termik ishlov berish rejimlarida ham tajribalar o‘tkazilgan. Birincha usulida na’munalar 600° C, 1020° C va 1050° C haroratlarda 06° C/daq tezlikda qizdirib va har bir haroratda 1 soatdan ushlab turilib keyin suvda sovutilgan. Ikkinchi termik ishlov berish usulida esa na’munalar 600° C, 1080° C va 1011° C haroratlarda 12° C/daq tezlikda qizdirib va har bir haroratda 1 soatdan ushlab turilib keyin suvda sovutilgan. Toblanmagan va ikki xil rejimda toblangan na’munalar qattiqlikka tekshirilgan va bunda toblanmagan na’munaga nisbatan 1050°C haroratda toblangan na’muna qattiqligi 28% ga va 1100°C haroratda toblangan na’munaning qattiqligi esa 57% ga qattiqlashgani aniqlangan. Toblanmagan va ikki xil rejimda toblangan na’munalar yeyilishbardoshlikka tekshirilgan va bunda toblanmagan na’munaga nisbatan 1050°C haroratda toblangan na’munaning yeyilishbardoshligi 30% ga va 1100°C haroratda toblangan na’munaning yeyilishbardoshligi esa 50% ga ortgani aniqlangan [11]. Nigeriyaning Lagos universiteti, “Metallurgiya va materialshunoslik muhandisligi” kafedrasi olimlari S.A. Balogun, D.E. Esezobor, J.O. Agunsoyelar tomonidan austenistik marganes po‘latlarining yeyilishiga erish haroratining ta’siri o‘rganilgan. Bunda dastlab tadqiqot obyekti bo‘lgan jag‘ plitasi detail ya’ni gadfild po‘lati tarkibiga qo‘shimcha ravishda 2.4% Cr qo‘shilib uchta erish haroratida 1550°C, 1450°C va 1380°C haroratlarda eritib oldindan qizdirilgan qum-gilli qoliplarga quyilgan. Na’munalar 1050°C haroratda 4 soat davomida mufel pechida toblangan va keyin na’munalarning mikrostrukturasi mikroskop yordamida ko‘rib tahlil qilingan. Mn-po‘lat matritsasida Cr-karbidning qo‘pol segregatsiyasi. 9-rasm. 1550 °C da quyilgan jag‘ plitasi detalining mikrsostrukturasi. (a) – qirg‘oq, (b) – o‘rta va (c) – mahkamlovchi qismi. Ushbu mikrostrukturalar donalar chegarasi atrofida notekis, to‘plangan xrom karbidlarning mavjudligi bilan tavsiflangan. Mn-po‘lat matritsasida Cr-karbidning yarim mayda dispersiyasi. 10-rasm. 1450 °C da quyilgan jag‘ plitasi detalining mikrsostrukturasi. (a) – qirg‘oq, (b) – o‘rta va (c) – mahkamlovchi qismi. Mn-po‘lat matritsasida Cr-karbidning nozik dispersiyasi. 11-rasm. 1380 °C da quyilgan jag‘ plitasi detalining mikrsostrukturasi. (a) – qirg‘oq, (b) – o‘rta va (c) – mahkamlovchi qismi. Tahlil natijalarida erish haroratining 1450°C bo‘lishi optimal quyish harorati ekanligi, xrom karbidlarini nozik ajralishini hamda bu yeyilishbardoshlikni orttirishi, harorat 1550°C dan ortganda ortiqcha shlak hosil bo‘lishi, yuqori harorat 44 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ ta’sirida pech futirovkasi ishlash davrining kamayishi xulosalangan [12]. Eron olimlari Mahyar Mohammadnezhad, Vahid Javaheri va Masab Naseri Seftejanilar tomonidan molibdenning 110G13L po‘latlarining mikrostruktura va mexanik xususiyatlariga ta'siri o‘rganilgan. Bunda dastlab quyidagi kimyoviy tarkibga ega bo‘lgan na’munalar quyib olingan. 8-jadval. Po‘lat na’munalarining kimyoviy tarkibi. Na’munalar 1100°C haroratda toblanib suvda sovutilgan. Keyin esa na’munalarning mikrostrukturalari ko‘rilib tahlil qilingan. 12-rasm. Molibdenning 0 dan 0.62% gacha miqdorlardagi qo‘shilgan toblangan na’munalarning mikrostrukturasi Yuqoridagi mikrostrukturalardan molibden konsentratsiyasining ortishi bilan donalarning o'lchamlari taqsimoti asta-sekin kamayganligi kuzatilgan. Qattiqlik va mustahkamlik ham molibden ortishi natijasida ortib brogan [13]. Eron va Koreya Respublikasi olimlari H.R.Jafarian, M. Sabzi, S.H.Mousavi Anijdan, A.R.Eivani, N. Parklar tomonidan austenizatsiya haroratining gadfild po‘latlarining mikrostrukturasi va mexanik xossalariga ta’siri o‘rganilgan. Bunda to‘rtta gadfild po‘lat na’munalari tanlab olinib ular 1000°C, 1075°C, 1150°C, 1225°C haroratlarda 1 soat davomida toblanib suvda sovutilgan. Na’munalarning mikrostrukturalarida toblash haroratining ortishi bilan karbidlar soni kamayib don hajmining kattalashishi ko‘ringan. 13-rasm. Turli haroratlarda toblangan Gadfild po‘latlarining mikrostrukturasi. a - 1000°C, b - 1075°C, c - 1150°C, d - 1225°C. Keyin na’munalar cho‘zilish sinovidan o‘tkazilgan va harorat ortishi bilan mustahkamlik kamayib brogan. Lekin na’munalar qattiqlik sinovidan o‘tkazilganda toblash harorati ortishi bilan qattiqlik ham ortishini ko‘ringan. Charpiy zarba sinovi va yeyilish tekshirish sinovlari ham o‘tkazilgan. Natijalariga ko‘ra harorat ortishi bilan po‘latlar qattiqlashib zarbiy quvushqoqlik kamayib brogan, ammo po‘latlarning yuqori haroratda oquvchanlikni yaxshilanishi sababli yeyilishbardoshlik xossasi ortgan. Tadqiqotlardan gadfild po‘latlarini toblash haroratini 1000°C dan 1225°C ga qadar ortib borishi ularning qattiqlashuvi va mo‘rtlashuviga olib kelishi, bunda faqat qattiqlik va yeyilishbardoshlik xossalarini ortishi lekin mustahkamlik va zarbiy qovushqoqlik kabi xossalarni pasayishiga olib kelishi xulosalangan [14]. Tahlil va muhokamalar. Adabiyotlar tahlili shuni ko‘rsatadiki, gadfild po‘latlarining mexanik xossalari, xususan yeyilishbardoshlik, qattiqlik, mustahkamlik va zarbiy qovushqoqlik legirlovchi elementlarning turiga, miqdoriga hamda termik ishlov berish rejimlariga bevosita bog‘liqdir. Har bir legirlovchi element po‘latning mikrostrukturasi va dislokatsion tuzilishida o‘ziga xos o‘zgarishlarni keltirib chiqaradi, bu esa yakuniy mexanik xossalarga turlicha ta’sir ko‘rsatadi[15]. Na’munalar C Mn Si Cr Mo Mo.0 1.19 12.4 0.52 0.81 0 Mo 2 1.22 12.7 0.58 0.87 0.21 Mo 4 1.27 12.1 0.47 0.74 0.43 Mo 6 1.17 12.9 0.43 0.79 0.62 45 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ Molibden (Mo) bilan modifikatsiyalash. Molibden qo‘shilishi po‘lat mikrostrukturasi donlarining maydalanishiga olib keladi va bu orqali qattiqlikni hamda yeyilishbardoshlikni oshiradi. Tadqiqotlarda Mo miqdorining ortishi bilan don hajmi kamaygani, qattiqlik va mustahkamlik esa izchil ortgani aniqlangan. Molibdenning asosiy afzalligi — u austenit matritsani barqarorlashtiradi va sementit hamda M₆C turidagi karbidlar shakllanishi orqali dispersli cho‘kma mustahkamlash ta’sirini kuchaytiradi. Natijada yeyilishbardoshlik yaxshilanadi va don chegaralaridagi kuchlanishlar kamayadi. Biroq Mo miqdorining 2% dan ortiq bo‘lishi sementit fazalarining ko‘plab ajralishiga sabab bo‘lib, po‘latni mo‘rtlashtiradi. Bundan tashqari, molibden qimmatbaho legirlovchi element bo‘lgani sababli iqtisodiy jihatdan ham uning miqdori cheklanishi lozim. Vanadiy (V) bilan modifikatsiyalash. Vanadiy qo‘shilishi natijasida po‘lat strukturasida yuqori qattiqlikka ega V₈C₇ turdagi karbidlar hosil bo‘ladi. Bu karbidlar austenit matritsada mustahkamlovchi dispers faza sifatida ta’sir etadi. Tadqiqotlarda vanadiy konsentratsiyasi ortishi bilan qattiqlik 227 HV dan 287 HV gacha, yeyilishbardoshlik esa 5 barobargacha oshgani aniqlangan. Vanadiy qo‘shilishining afzalligi — bu qattiqlik va yeyilishbardoshlikni bir vaqtda oshirish imkoniyatining mavjudligidir. Ammo uning kamchiligi — bu element zarbiy qovushqoqlikni sezilarli pasaytiradi. Sababi, qattiq V₈C₇ zarrachalari dislokatsiyalar harakatini to‘xtatib, deformatsiyalanish qobiliyatini kamaytiradi. Natijada po‘lat yeyilishbardosh, ammo nisbatan mo‘rt holatga o‘tadi. Shuning uchun vanadiy modifikatsiyasi yeyilishbardoshlik muhim bo‘lgan, lekin zarbiy yuklama nisbatan past detallar uchun maqbuldir. Xrom (Cr) bilan modifikatsiyalash. Xrom legirlovchi element sifatida po‘latning qattiqligini va korroziyaga bardoshliligini oshiradi. Faloduna va boshqalarning tadqiqotlarida xrom miqdorining 1.7% gacha oshirilishi mikroqattiqlikni 215 HV dan 244 HV gacha ko‘targan, lekin bu bilan bir vaqtda korroziyaga chidamlilik pasaygan. Xromning afzalligi — u karbid hosil qiluvchi element bo‘lib, M₇C₃ va M₂₃C₆ fazalarini hosil qiladi, bu esa austenit don chegaralarini barqarorlashtiradi. Biroq xromning kamchiligi shundaki, u ortiqcha bo‘lsa, martensit hosil bo‘lish ehtimolini oshiradi va natijada mo‘rtlik yuzaga keladi. Shu sababli Cr miqdorini 1–2% oraliq miqdorda saqlash optimal natijalarni beradi. Toshkent davlat texnika universiteti olimlari xrom bilan modifikatsiyalangan 110G13L po‘latlarida strukturaviy o‘zgarishlar — perlitdan austenitgacha o‘tish — mexanik xossalarning kompleks yaxshilanishiga olib kelganini qayd etishgan. Titan (Ti) bilan modifikatsiyalash. Titan bilan modifikatsiyalash gadfild po‘latlarida don o‘sishini cheklash va cho‘kindi zarrachalar hosil bo‘lishini nazorat qilish orqali mexanik xossalarga ijobiy ta’sir ko‘rsatadi. Gürol va hammualliflar 0,05% Ti qo‘shilishida yeyilishbardoshlik 44% gacha oshganini, ammo 0,10% Ti dan ortiq qo‘shilishida Ti(CN) zarralari to‘planib, yeyilish tezligini oshirganini aniqlashgan. Shunday qilib, Ti qo‘shimchasi don chegaralarining tozaligi va strukturaviy barqarorlikni ta’minlaydi, lekin uning miqdori ortsa, zarrachalar bir tekis taqsimlanmaydi. Optimal natija 0,05% Ti atrofida kuzatilgan. Kremniy (Si) va boshqa elementlar. Kremniy qo‘shilishi po‘latning qattiqligini va yeyilishga bardoshliligini oshiradi, ayniqsa 17% Mn bilan birgalikda ishlatilganda. Si elementining afzalligi — u uglerodning faoliyatini tartibga soladi, sementit fazalarining barqarorligini oshiradi va austenit tuzilmasini saqlaydi. Biroq Si ortiqcha bo‘lganda po‘latning payvandlanuvchanligi yomonlashadi. Umuman olganda, mavjud ilmiy manbalar tahlili gadfild po‘latlarini mustahkamlashda kompleks yondashuv — ya’ni bir nechta elementlar bilan birgalikda modifikatsiyalash eng samarali yo‘l ekanini ko‘rsatmoqda. Masalan, Ti–V yoki Cr–Mo kombinatsiyalari bir vaqtning o‘zida qattiqlikni, yeyilishbardoshlikni va strukturaviy barqarorlikni oshiradi. Termik ishlov rejimlarini optimallashtirish bilan birgalikda bunday legirlash tizimlari gadfild po‘latlarining ekspluatatsion xususiyatlarini tubdan yaxshilashi mumkin. 46 “Al-Farg‘oniy avlodlari” elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252. Tom: 1 | Son: 4 | 2025-yil "Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal. ISSN 2181-4252. Vol: 1 | Iss: 4 | 2025 year Электронный научный журнал "Потомки АльФаргани" ISSN 2181-4252. Том: 1 | Выпуск: 4 | 2025 год https://al-fargoniy.uz/ Xulosa. Gadfild po‘latlari bo‘yicha o‘tkazilgan tahlillar shuni ko‘rsatadiki, ushbu po‘latlarning mexanik xossalarini oshirishda legirlovchi elementlarning tanlovi, ularning konsentratsiyasi va termik ishlov berish rejimi hal qiluvchi omillardan biridir. Har bir element po‘lat mikrostrukturasi va dislokatsion tizimiga o‘ziga xos ta’sir ko‘rsatadi, natijada mexanik xossalar turlicha o‘zgaradi. Molibden qo‘shilishi austenit matritsani barqarorlashtirgan holda donlarning maydalanishiga yordam beradi, bu esa qattiqlik va yeyilishbardoshlikni oshiradi. Ammo Mo konsentratsiyasi ko‘p bo‘lganda sementit fazalarining ko‘plab ajralishi natijasida mo‘rtlik kuchayadi. Vanadiy esa yuqori qattiqlikka ega V₈C₇ karbidlarini hosil qilib, po‘latning yeyilishbardoshligini bir necha barobar oshiradi, biroq zarbiy qovushqoqlikni kamaytiradi. Xrom legirlovchi element sifatida qattiqlik va mustahkamlikni oshirish bilan birga korroziyabardoshlikka ham ijobiy ta’sir etadi, ammo uning ortiqcha miqdori martensit fazaning paydo bo‘lishi orqali po‘latni mo‘rtlashtiradi. Titan esa don o‘sishini cheklab, strukturaning barqarorligini ta’minlaydi, lekin 0,1% dan yuqori miqdorda qo‘shilganda Ti(CN) cho‘kindilarining to‘planishi sirt notekisligini oshiradi. Kremniy esa uglerod bilan o‘zaro ta’sir qilib, sementit hosil bo‘lish jarayonini boshqaradi va austenit tuzilmasining barqarorligini mustahkamlaydi. Tahlil natijalariga ko‘ra, 110G13L po‘latining yeyilishbardoshligi va qattiqligi yuqori modifikatsiyalangan variantlarini olish uchun 0,05% Ti, 1–2% Cr yoki 1–1,5% Mo miqdoridagi qo‘shimchalar optimal hisoblanadi. Bunday kombinatsiyalar termik ishlov berishning 700–1100 °C diapazonida amalga oshirilganda po‘latning mikrostrukturasi bir tekis austenitli bo‘lib, dislokatsion mustahkamlash va cho‘kindi fazalar ta’siri muvozanatli kechadi. Shunday qilib, gadfild po‘latlarini mustahkamlashda birgina element emas, balki ko‘p komponentli legirlash va kompleks modifikatsiya usullaridan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Kelgusidagi tadqiqotlarda esa ushbu po‘latlarning termik ishlov berish kinetikasi, diffuzion jarayonlar, hamda legirlovchi elementlarning o‘zaro ta’siri asosida modellashtirish yo‘nalishlarini ham chuqurlashtirish zarur. Bu esa yuqori yuklama va obraziv sharoitlarida ishlovchi mashinasozlik detallarining xizmat muddatini yanada uzaytiruvchi yangi avlod gadfild po‘latlarini yaratish imkonini beradi. Foydalanilgan adabiyotlar 1. N.A. Yusupov, 110G13L po'latlarini mexanik xossalarini oshirish tahlili, “O‘zbekistonda mashinasozlikning zamonaviy yo‘nalishlari va dolzarb muammolari” mavzusidagi xalqaro miqyosidagi ilmiy va ilmiy texnik anjuman materiallari to‘plami 2025-yil 13-14 may. 2. Keyur Panchal, Life Improvement of Hadfield manganese steel castings, International Journal of Scientific Development and Research (IJSDR), May 2016, http://www.ijsdr.org. 3. O.E. Faloduna, S.R. Oke, A.M. Okoro, P.A. Olubambi, Characterization of cast manganese steels containing varying manganeseand chromium additions, Materials Today: Proceedings, January 2020. 4. Nguyen Hong Hai, Nguyen Danh Trung, Pham Mai Khanh, Nguyen Huu Dung, Bui Duc Long, Strain hardening of Hadfield high manganese steels, Materials Today: Proceedings, July 2022. 5. Uğur Gürol, Erdal Karadeniz, Ozan Çoban, Süleyman Can Kurnaz, Casting properties of ASTM A128 Gr. E1 steel modified with Mn-alloying and titanium ladle treatment, China foundry research & Development Vol.18 No.3 May 2021, https://doi.org/10.1007/s41230-021-1002-1 6. JIANGTING WANG, GUILLAUME BRUEL, ZHIYANG WANG, ELLIOT PAUL GILBERT, PAVEL CIZEK, SANTIAGO CORUJEIRA-GALLO, DANIEL FABIJANIC, and MATTHEW BARNETT, Hardening Due to Vanadium Carbides Formed During Short-Time Aging of Hadfield Steels, METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A, VOLUME 54A, APRIL 2023— 1215, https://doi.org/10.1007/s11661-023-06976-3