1 of 43

AZƏRBAYCAN RESPUBLİKASI TƏHSİL NAZİRLİYİ

AZƏRBAYCAN TEXNİKİ UNİVERSİTETİ

​

​

​

Fakültə: Energetika və avtomatika

Kafedra: Enerji effektivliyi və yaşıl enerji texnologiyaları

​

​

​

​

“ENERGETİK MATERİALLAR”

fənni

​

​

​

b.m. Müslümov Ə.H.

2 of 43

№

Tarix

Proqramın mövzuları

Mühazirə dərslərində tədris olunan mövzuların� məzmunu

Ədəbiy-yat

Audito-riya saatları

TSİ

I Semestr

1

15.09.23

1. Materialların xassələri və işləmə şəraitləri

1.1. Materialların təsnifatı və energetik qurğularda işləmə şəraitləri. Metalların kristallik quruluşu. Kristallik cisimlərin quruluş qüsurları

[1-4]

2

1

2

22.09.23

 

1.2. Metal və ərintilərin xassələri və onların təyini. Metal və ərintilərin kimyəvi-termiki emalı. Metalların sürünməsi və dağılması

[1-4]

2

1

3

29.09.23

 

1.3. Metalların deformasiyası. Elastik və plastik deformasiya

[1-4]

2

1

4

06.10.23

 

1.4. Qızmanın deformasiya olunmuş metal strukturuna və xassələrinə təsiri. Metal ərintilərinin hal diaqramları

[1-4]

2

1

5

13.10.23

2. İstilik energetik qurğuların avadanlığının hazırlanması üçün istifadə olunan metallar

2.1. Dəmir və dəmir əsaslı ərintilərin təsnifatı və xassələri

[1-4]

2

1

3 of 43

6

20.10.23

 

2.2. Buxar və su yollarının möhkəmlik xarakteristikası və onların iş şəraitinin təhlili. Metalların uzun müddətli möhkəmliyi

[1-4]

2

1

7

27.10.23

 

2.3. Metalların yorğunluğu və kövrəkliyi

[1-4]

2

1

8

02.11.23

 

2.4. Qazanların barabanlarının hazırlanması üçün istifadə olunan metallar

[2-4]

2

1

9

09.11.23

3. Korroziyaya və odadavamlı polad və ərintilər. İzolyasiya və kipləşdirici materialların təsnifatı

3.1. Energetik qurğularda istifadə olunan karbonlu poladlar. Legirləyici elementlər və onların poladın tərkibində rolu Termodinamik sistemin ətraf mühitlə əlaqəsi zamanı tarazlıq şərtləri

[1-4]

2

1

10

16.11.23

 

3.2. Qızma səthlərinin boruları və buxar kəmərləri üçün poladlar. Legirlənmiş poladların təsnifatı və markalanması

[1-4]

2

1

4 of 43

11

23.11.23

 

3.3. İEQ-da istifadə olunan poladların korroziyası. Korroziyaya davamlı polad və ərintiləri. İstismar zamanı istilik energetik qurğularının metallarında yaranan zədələnmələr

[1-4]

2

1

12

30.11.23

 

3.4. Odadavamlı polad və ərintilər. Çuqunların təsnifatı və tətbiqi İzolyasiya materiallarının təsnifatı. Energetik qurğularda istifadə olunan izolyasiya materiallarının təsnifatı

[1-4]

2

1

13

07.12.23

 

3.5. Neft yağlarının əsas fiziki-kimyəvi xassələri. Konsistent sürtkülərin təsnifatı

[4,5]

2

1

14

14.12.23

4. Qeyri və əlvan metallar

4.1. Qeyri metallar. Plastik və rezin kütlələrin tərkibi və təsnifatı

[1-3]

2

1

15

21.12.23

 

4.2. Əlvan metallar və onların ərintilərinin tətbiqi

[1-3]

2

1

Cəmi:

 

30

15

5 of 43

Mühazirə 4

Metal ərintilərinin hal diaqramları

6 of 43

Metal ərintilərinin hal diaqramları — metal və ya ərintilərin müxtəlif temperatur və tərkibdə hansı halda (bərk, maye və ya iki fazalı) olduğunu göstərən qrafiklərdir.

Bu diaqramlar metallurgiyada, materialşünaslıqda və mexaniki mühəndislikdə çox mühüm rol oynayır.

Hal diaqramı (phase diagram) — temperatur (T) və tərkib (C) dəyişdikcə ərintinin struktur və faza tərkibini təsvir edən qrafikdir.

7 of 43

Metallar müxtəlif tərkibli ərintilər əmələ gətirir. Ərintilər metal ilə metal və ya metal ilə qeyri metal əsasında da alına bilər. Ərintinin ayrı-ayrı təşkilediciləri komponent adlanır. Komponentlər ərintidə bərk məhlul, kimyəvi birləşmə və mexaniki qarışıq əmələ gətirir.

8 of 43

Bərk məhlul təşkiledici komponen-tərdən biri, adətən, həll olunan, digəri isə həlledici rolunu oynayır.

Həlledici komponentin kristal qəfəsi dağılmır.

Həll olunan komponentin atomları həlledicinin kristal qəfəsində yerləşir və bunun yalnız parametrlərini dəyişir. Beləliklə, həlledici komponent atomlarının kristal qəfəsi pozulmur.

9 of 43

Mexaniki qatışıqlardan ibarət ərintilərdə komponentlərin kristal qəfəsləri dəyişməz qalır. Bir-biri ilə yaxşı qarışmış komponentlər çox narın struktur əmələ gətirir.

Belə qarışığa evtektika qarışığı və ya evtektika ərintisi deyilir.

10 of 43

Qurğuşun-sürmə ərintilərinin hal diaqramı

11 of 43

Ərintiləri əmələ gətirən bərk məhlul və kimyəvi birləşmələr fazalar adlanır. Müvazinətdə olan fazalar birlikdə sistem əmələ gətirir.

Faza müxtəlif cinsli sistemin eyni cinsli hissəsi olub, müəyyən kimyəvi tərkibə və aqreqat halına malikdir.

Fazalar bərk və maye halında olur. Sistemlər bir, iki, üç və daha artıq fazalı ola bilir.

12 of 43

Həllolma dərəcəsindən asılı olaraq bərk məhlul­la­rını qeyri-məhdud və məhdud məhlullara bölmək olar. Qeyri-məhdud məhlullar aşağıdakı şərtlərdə əmələ gəlir:

​

  1. Komponentlərin kristal qəfəsləri eyni tipli olmalıdır.

​

13 of 43

2. Atomların radiusları arasındakı fərq 9-15%-dən çox olmamalıdır.

3. Komponentlər elementlərin dövrü sisteminin eyni qrupuna və ya qonşu qruplara aid olmalıdır.

14 of 43

Ərintilərə daxil edilən komponentlərin konsentrasiyasının artması böhran nöqtələrinin aşağı enməsinə və ya yüksəlməsinə səbəb olur. Komponen-tlərin konsentrasiyasının dəyişməsi ilə əlaqədar olaraq soyuma və qızma əyrilərindəki böhran nöqtələrini koordinat sisteminə köçürərək ərintilərin hal diaqramını tərtib edirlər.

15 of 43

Sahə

Hal

İzah

Maye (L)

Tam ərimiş metal

Yüksək temperatur

Bərk (α, β)

Tam bərkiyib

Aşağı temperatur

Maye + Bərk (L + α və ya L + β)

Qismən ərimiş

Bərk və maye birgə mövcuddur

Hal diaqramlarında adətən aşağıdakı sahələr olur:

Əsas xətlər:

  • Likvidus — ərintinin tam maye olduğu sahəni göstərən xətt.
  • Solidus — ərintinin tam bərk hala keçdiyi xətt.
  • Solvus — bərk məhlulların ayrılma sərhədi.

​

16 of 43

Hal diaqramları vasitəsilə temperatur və konsentrasiyadan asılı olaraq ərinti sisteminin aqreqat halının dəyişməsini öyrənmək mümkün olur.

17 of 43

Əsas hal diaqramı növləri:

​

a. Sadə izomorf sistemlər

  • Ərintilər istənilən nisbətdə tam qarışır (məs: Cu–Ni).
  • Yalnız bir bərk faza mövcuddur.
  • Hal diaqramı sadə bir likvidus və solidus xəttindən ibarətdir.

18 of 43

19 of 43

b. Evtektik sistemlər

​

  • Bəzi nisbətlərdə ərintilər aşağı temperaturda birdən-birə bərkiyir.
  • Məşhur nümunə: Pb–Sn (lehimin tərkibi).
  • Evtektik nöqtədə likvid → iki bərk faza çevrilməsi baş verir.

20 of 43

21 of 43

c. Peritektik sistemlər

  • Maye və bir bərk faza birləşərək yeni bir bərk faza əmələ gətirir.
  • Bu, bəzi çətin ərintilərdə və polad istehsalında mühüm rol oynayır.

22 of 43

23 of 43

Saf metalın soyudulması əyrisi

Zaman

Temperatur

24 of 43

Müxtəlif ərintilərin kristallaşma proseslərinin başlanmasına Likvidus xətti, kristallaşmanın sona çatması Solidus xətti adlanır. Diaqram əsasən eksperimental üsulla qurulur və bunun üçün termiki metoddan istifadə olunur.

25 of 43

26 of 43

Faza qaydası sistemin sərbəstlik dərəcəsi, komponentlərin sayı və müvazinətdə olan fazalar arasındakı asılılığı ifadə edir:

​

C = K + 2 – F,

 

27 of 43

C – sistemin sərbəstlik dərəcəsi;

K – sistemi təşkil edən komponentlərin sayı;

F – müvazinətdə olan fazaların sayı;

2 – xarici amillərin sayıdır.

28 of 43

Onları əsasən aşağıdakı tiplərə böl­mək olar:

  1. Komponentləri mexaniki qarışıq əmələ gətirən ərin­ti­lə­rin hal diaqramları – birinci növ hal diaqramı.
  2. Komponentlərin bərk halda məhdud həll olan ərinti­lə­rin hal diaqramları – ikinci növ hal diaqramı.

29 of 43

  1. Komponentləri bərk halda qeyri-məhdud həll olan ərin­tilərin hal diaqram­ları – üçüncü növ hal diaqramı.
  2. Komponentləri bərk halda kimyəvi birləşmə əmələ gə­tirən ərintilərin hal diaqramı – dördüncü növ hal diaq­ramı.

30 of 43

Komponentləri mexaniki qarışıq əmələ gətirən ərintilərin hal diaqramı

31 of 43

Şəkildə hal diaqramının ümümi şəkli verilmişdir. Diaqramda ACB xətti likvidus, ADCEB xətti isə solidus xət­ti­dir. Soyuma zamanı AC xəttində A komponentinin, BC xəttin­də isə B komponentinin kristalları ayrılmağa başlayır. Məsə­lən, I-ərinti 1 nöqtəsində kristallaşmaya başlayır. Bu nöqtədən (bu temperaturdan) aşağıda ərinti maye məhlul və A kristal­la­rından ibarət olur. 2 nöqtəsində kristallaşma sabit temperaturda baş verir, burada nonvariantlıq mövcud olduğu üçün kristal­laş­ma prosesində hər üç faza iştirak edir. Başqa sözlə burada ma­ye məhluldan eyni zamanda həm A, həm də B komponentinin kristalları ayrılır. Maye məhluldan eyni zamanda ayrılan iki növ (və ya daha çox) kristalın mexaniki qarışığına evtektika (yunan dilində tezəriyən deməkdir) deyilir. Beləliklə, kristallaş­ma başa çatdıqdan sonra ərinti ikifazalı (A+B), strukturuna görə isə A kristalları ilə evtektikadan (A+E) ibarət olur.

32 of 43

Zaman Komponentlərin

miqdarı, %

Temperatur

A və B qeyri-məhdud bərk məhlul əmələ gətirən ərintilər üçün hal diaqramının qurulması

33 of 43

34 of 43

Hal diaqramlarının ərintilərinin xassələri ilə əlaqəsi

35 of 43

Hal diaqramlarının öyrənilməsi göstərdi ki, diaqramın şəkli komponentlərin qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gələn fazaların xarakterindən asılıdır. Eyni zamanda ərintilərin xassə­ləri də fazaların xarakterindən asılı olur. Buradan belə nəti­cəyə gəlmək olar ki, ərintilərin hal diaqramları ilə onların xas­sələri arasında müəyyən qanunauyğun asılılıq vardır. Bu qanu­na­uyğunluq ilk dəfə N.S.Kurnakov tərəfindən müəyyən edil­mişdir və çox zaman Kurnakov qaydası adlanır.

36 of 43

Şəkildə bəzi mexaniki və fiziki xassələrlə tipik hal diaqramları arasında əlaqə göstərilmişdir. Şəkildən göründüyü kimi ərintidə mexaniki qarışıqlar əmələ gələrsə mexaniki və fiziki xassələr düz xətt, birfazalı bərk məhlul əmələ gəldikdə isə əyri xətt qanunauyğunluğu ilə dəyişir. Hal diaqramlarının şəkli ərintinin texnoloji xassələri barədə də müəyyən təsəvvür yaradır. Məsələn, birfazalı ərintilər (saf metal və ya bircinsli bərk məhlul) təzyiqlə emal üçün daha yararlıdır.

37 of 43

Strukturda evtektikanın meydana gəlməsi plastikliyin aşağı düşməsinə səbəb olur. Evtektik və ya evtektikaya yaxın tərkibli ərintilər daha yaxşi tökmə xassələrinə malik olur (bər­kimə tem­peraturu nisbətən aşağı, mayeaxıcılığı yüksək olur və s.).

Strukturu bircinsli olmayan ərintilərin kəsici alətlə emalı nisbətən asan olur.

38 of 43

Tətbiq sahələri

  • Polad və çuqun istehsalı (Fe–C diaqramı çox istifadə olunur).
  • Lehimləmə və qaynaq texnologiyaları (Pb–Sn, Al–Si).
  • Tökmə və istiliklə işləmə proseslərinin planlaşdırılması.
  • Mexaniki xassələrin idarə olunması (sərtlik, möhkəmlik və s.).

39 of 43

40 of 43

  • Əsas metallurgiya sistemlərindən biridir.
  • 0–6.67 % C aralığında tədqiq edilir.
  • Evtektoid nöqtə: 0.8 % C və 727 °C
  • Austenit, ferrit, sementit və perliti göstərir.
  • Polad və çuqun növlərinin ayrılmasında istifadə olunur.
  • Evtektik nöqtə: 4.3 % C və 1147 °C

41 of 43

42 of 43

43 of 43

DİQQƏTİNİZƏ GÖRƏ TƏŞƏKKÜRLƏR!