Teknika e materialeve 2003

UNIVERSITETI I PRISHTINËS

FAKULTETI I SHKENCAVE TEKNIKE TË APLIKUARA

FERIZAJ

Fatmir Çerkini

Ferizaj

2003

Fatmir Çerkini TEKNIKA E MATERIALEVE

2003 3

PËRMBAJTJA

KAPITULLI I ........................................................................................................................................................ 9

1. METALET ............................................................................................................................................................. 9

1.1 Vetitë e metaleve ............................................................................................................................................... 9 1.1.1 Vetitë fizike ................................................................................................................................................ 9

1.1.2 Vetitë kimike ............................................................................................................................................ 10

1.1.3 Vetitë mekanike ....................................................................................................................................... 10

1.1.4 Vetitë teknologjike ................................................................................................................................... 11

1.2 Ndarja e metaleve ........................................................................................................................................... 11

1.2.1 Metalet e zeza ......................................................................................................................................... 11

1.2.2 Metalet me ngjyra .................................................................................................................................. 12

KAPITULLI II ...................................................................................................................................................... 13 2. PROVAT E METALEVE DHE LIDHJEVE TË TYRE .......................................................................................... 13

2.1 Provat me shkatrrimin e kampionit ............................................................................................................... 13 2.1.1 Prova në tërheqje ................................................................................................................................... 17

2.1.2 Prova në shtypje ..................................................................................................................................... 30

2.1.3 Prova në lakim ....................................................................................................................................... 32

2.1.4 Prova në përdredhje .............................................................................................................................. 34

2.1.5 Prova në prerje ..................................................................................................................................... 36

2.1.6 Prova e fortësisë sipas Brinelit (HB) .................................................................................................... 38

2.1.7 Prova e fortësisë sipas Vikersit(HV) ....................................................................................................... 39

2.1.8 Prova e fortësisë sipas Rokwellit ........................................................................................................... 41

2.1.9 Prova e fortësisë sipas Poldit ................................................................................................................ 45

2.1.10 Metoda e Shorit .................................................................................................................................... 47

2.1.11 Metoda e Lesenit .................................................................................................................................. 50

2.1.12 Prova e shtalbësisë .............................................................................................................................. 50

2.1.13 Provat në temperatura të ulëta ........................................................................................................... 53

2.1.14 Provat në temperatura të larta............................................................................................................ 55

2.1.15 Provat teknologjike ............................................................................................................................. 55

2.1.16 Prova e përpunueshmërisë në prerje .................................................................................................. 66

2.2 Provat pa shkatërrimin e kampionit .............................................................................................................. 68 2.2.1 Provat për zbulimin e defekteve në material .......................................................................................... 68

2.2.2 Provat metalografike ............................................................................................................................. 73

KAPITULLI III ..................................................................................................................................................... 78 3. KRISTALOGRAFIA ............................................................................................................................................... 78

3.1 Ndërtimi i brendshëm i metaleve ..................................................................................................................... 78 3.1.1 Struktura e metaleve dhe lidhjeve metalike ............................................................................................. 78

TEKNIKA E MATERIALEVE Fatmir Çerkini

4 2003 .

3.2 Formimi i kristaleve ....................................................................................................................................... 84 Materialet izotrop dhe anizotrop ...................................................................................................................... 84

3.3 PROQESI I KRISTALIZIMIT ......................................................................................................................... 85

3.3.1 Format e kristaleve ................................................................................................................................. 87

Polimorfia ......................................................................................................................................................... 88

3.3.2 Deformimet e strukturave kristalore ...................................................................................................... 90

3.3.3 Defektet e strukturës kristalore të metaleve dhe .................................................................................... 91

gabimet në rrjetat kristalore ............................................................................................................................. 91

KAPITULLI IV ..................................................................................................................................................... 95 4. LIDHJET METALIKE ........................................................................................................................................... 95

a) Lidhja kimike.............................................................................................................................................. 95

b) Përzierja mekanike .................................................................................................................................... 95

c) Tretja e ngurtë ........................................................................................................................................... 95

4.1 Diagramet e ekuilibrimit të lidhjeve dyshe .................................................................................................... 96 4.1.1 Diagramet me tretëshmëri të plotë të komponenteve në gjendje të ngurtë dhe të lëngët ......................... 97

4.1.2 Diagrami i gjendjes të lidhjeve ku komponentet treten plotësisht në gjendje të lëngët, ndërsa në gjendje

të ngurtë nuk treten fare ............................................................................................................................. 99

4.1.3 Diagrami i gjendjes të lidhjeve ku komponentet treten plotësisht në gjendje të lëngët , ndërsa pjesërisht

në gjendje të ngurtë .................................................................................................................................. 101

4.2 Diagramet e ekuilibrimit të lidhjeve hekur-karbon (stabil dhe metastabil) ................................................ 103 4.2.1 Strukturat më të rëmdësishme te lidhjet Fe-C ....................................................................................... 107

4.2.2 Krahasimi i diagramit stabil me ate metastabil ................................................................................... 111

KAPITULLI V .................................................................................................................................................... 113 5. METALURGJIA E HEKURIT ............................................................................................................................. 113

5.1 Hekuri i papërpunuar ................................................................................................................................... 113 5.1.1 Procesi i përfitimit të hekurit të papërpunuar në furrat e larta ............................................................ 113

5.2 ÇELIKU DHE PRODHIMI I TIJ ............................................................................................................. 116

5.2.1 Përfitimi i çelikut në konvertorë............................................................................................................ 116

5.2.2 Furra e Simens-Martinit për përfitimin e çelikut ................................................................................. 121

5.2.3 Furra elektrike për prodhimin e çelikut .............................................................................................. 122

5.3 HEKURI I DERDHUR ................................................................................................................................ 123

5.3.1 Giza e bardhë ........................................................................................................................................ 124

5.3.2 Giza e hirtë ............................................................................................................................................ 125

5.3.3 Giza sferoidale ...................................................................................................................................... 125

5.3.4 Giza e lidhur ......................................................................................................................................... 126

5.3.5 Giza e temperuar................................................................................................................................... 126

5.4 Mënyrat e derdhjes së hekurit dhe çelikut ................................................................................................... 127

5.5 Struktura e çelikut të derdhur ....................................................................................................................... 130


2003 5

5.6 Klasifikimi i çelikut ....................................................................................................................................... 131 Varësisht nga mënyra e prodhimit .................................................................................................................. 131

Varësisht nga mënyra e përpunimit ................................................................................................................ 131

Varësisht nga cilësia ....................................................................................................................................... 131

Varësisht nga struktura ................................................................................................................................... 131

Varësisht nga përdorimi ................................................................................................................................. 131

Varësisht nga përbërja kimike ........................................................................................................................ 131

5.7 Simbolizimi i çeliqeve ................................................................................................................................... 132 5.7.1 SIMBOLIZIMI I ÇELIQEVE SIPAS STANDARDIT DIN ..................................................................... 132

I Çeliqet e palidhur ...................................................................................................................................... 132

II Çeliqet e lidhur ......................................................................................................................................... 133

Shenjat plotësuese të çeliqeve ......................................................................................................................... 135

Shembëll i shënimit të çelikut me lidhje të lartë: ............................................................................................ 136

5.7.2 SIMBOLIZIMI I ÇELIKUT SIPAS STANDARDIT KROAT (HRN) ...................................................... 136

5.7.3 SIMBOLIZIMI I ÇELIQEVE SIPAS AISI - SAE .................................................................................. 139

KAPITULLI VI ................................................................................................................................................... 141

6. PËRPUNIMI TERMIK I METALEVE ................................................................................................................. 141

6.1 Faktorët që ndikojnë në përpunimet termike ................................................................................................. 142 6.1.1 Nxehja ................................................................................................................................................... 142

6.1.2 Mbajtja .................................................................................................................................................. 143

6.1.3 Ftohja .................................................................................................................................................... 143

6.2 Kalitja ........................................................................................................................................................... 144 6.2.1 Kalitja e zakonshme kontinuale ............................................................................................................ 148

6.2.2 Kalitja e zakonshme e ndërprerë .......................................................................................................... 148

6.2.3 Kalitja e shkallëzuar ............................................................................................................................. 148

6.2.4 Kalitja izotermike .................................................................................................................................. 149

6.2.5 Kalitja në temperaturë të ulët ............................................................................................................... 149

6.2.6 Lëshimi .................................................................................................................................................. 149

6.3 Kalitja sipërfaqësore .................................................................................................................................... 150

6.3.1 Kalitja me nxehje gazore, ...................................................................................................................... 150

6.3.2 Kalitja me induksion - ............................................................................................................................ 153

6.4 Riardhja ........................................................................................................................................................ 155 a)Riardhje e ulët ............................................................................................................................................. 155

b)Riardhja e mesme ........................................................................................................................................ 155

c)Riardhja e lartë ............................................................................................................................................ 155

6.5 Vjetrimi ......................................................................................................................................................... 156 a)Vjetrimi natyror, .......................................................................................................................................... 156


6 2003 .

b)Vjetrimi artificial, ........................................................................................................................................ 156

6.6 Përpunimi kimiko-termik i çeliqeve dhe lidhjeve ......................................................................................... 157 Çimentimi- ...................................................................................................................................................... 157

KAPITULLI VII .................................................................................................................................................. 158

7. METALET ME NGJYRA DHE LIDHJET E TYRE .............................................................................................. 158

7.1 Bakri .............................................................................................................................................................. 158

7.1.1 Lidhjet e bakrit ....................................................................................................................................... 158

- tunxhe që deformohen me presion ........................................................................................................... 159

- tunxhe që derdhen .................................................................................................................................... 159

Tunxhet që deformohen(përpunohen me deformim)............................................................................................ 159

Tunxhet për derdhje ............................................................................................................................................ 159

7.2 Alumini .......................................................................................................................................................... 160

7.2.1 Lidhjet e aluminit ................................................................................................................................... 161

KAPITULLI VIII ................................................................................................................................................. 162 8. LIDHJET TJERA ................................................................................................................................................. 162

8.1 Lidhjet antifriksione ..................................................................................................................................... 162 8.1.1 Lidhjet antifriksione të plumbit dhe kallajit .......................................................................................... 162

8.1.2 Lidhjet antifriksione të aluminit ............................................................................................................ 162

8.1.3 Lidhjet antifriksione të zinkut ................................................................................................................ 162

8.1.4 Gizat antifriksione ................................................................................................................................. 162

8.2 Lidhjet e forta ............................................................................................................................................... 163 8.2.1 Lidhjet e forta që përfitohen me derdhje ............................................................................................... 163

8.2.2 Lidhjet e forta që përfitohen me anë të sinterimit metalurgjik .............................................................. 163

KAPITULLI IX .................................................................................................................................................. 164 9. DERDHJA ........................................................................................................................................................... 164

9.1 Materiali dhe përgaditja e modeleve, kallëpeve dhe zemrave ...................................................................... 164

Veglat për kallëpim ......................................................................................................................................... 165

9.2 Mënyrat speciale të derdhjeve ...................................................................................................................... 174 9.2.1 Derdhja në forma metalike- kokile ......................................................................................................... 174

9.2.2 Derdhja qendërikëse (centrifugale) ...................................................................................................... 175

9.2.3 Derdhja me trysni ................................................................................................................................. 177

9.2.4 Derdhja me ndihmën e vakumit ............................................................................................................ 179

KAPITULLI X .................................................................................................................................................... 180 10. MATERIALET JOMETALIKE ........................................................................................................................... 180

10.1 Druri .......................................................................................................................................................... 180 10.1.1 Mbrojtja dhe konzervimi i drurit ......................................................................................................... 181

10.1.2 Karakteristikat dhe vetitë e drurit ...................................................................................................... 182

10.1.3 Përpunimi mekanik i drurit ................................................................................................................ 182

10.2 Goma .......................................................................................................................................................... 185


2003 7

10.3. Azbesti ........................................................................................................................................................ 185

10.4. Qelqi ........................................................................................................................................................... 185

10.5 Masat plastike ............................................................................................................................................. 186 10.5.1 Plastet ................................................................................................................................................. 186

10.5.2 Elastet .................................................................................................................................................. 186

10.6 Ngjitësit (zamkat) ....................................................................................................................................... 187

10.7 Materialet për retifikim (polirim) ............................................................................................................... 188

10.7.1 Materialet natyror për retifikim .......................................................................................................... 188

10.7.2 Materialet artificiale për retifikim ...................................................................................................... 188

10.8 Ngjyrat, llaqet dhe kiti ............................................................................................................................... 188 10.8.1 Ngjyrat ................................................................................................................................................ 188

10.8.2 Llaqet .................................................................................................................................................. 189

10.8.3 Kitet ..................................................................................................................................................... 189

LITERATURA ...................................................................................................................................................... 190

SHTOJCË ............................................................................................................................................................ 191


8 2003 .


2003 9

KAPITULLI I

1. METALET

Metale në teknikë i quajmë ato materiale të cilët kanë aftësi të ndryshimit plastik të formës. Një

definicion i dhënë qysh para 200 v. për metalet vlenë edhe sot: ,,Metale janë trupat e shndritshëm, të

cilët mund të farkëtohen”. Këtë veti nuk e kanë vetëm metalet e pastër, por edhe lidhjet e tyre. Përveq

shkëlqimit metalik, metalet kanë aftësi të mirë të përqueshmërisë së elektricitetit dhe nxehtësisë.

Metalet janë shumë të përhapura në natyrë. Në koren e Tokës gjendet një sasi e madhe metalesh të

cilat përbëjnë 2/3 e të gjitha elementeve kimike që njihen deri më sot. Nga 102 elemente kimike, 80

prej tyre bijnë në grupin e metaleve, ndërsa prej tyre praktikisht përdoren rreth 16 (Fe, Cu, Al, Ni, Cr,

Mo, W, V, Co, Cd, Ti, Sn, Zn, Sb, Mg, Mn). Megjithatë, në industri nuk përdoren metale të pastra,

por kryesisht, lidhje të tyre sepse kanë veti mekanike më të mira.

Roli i metaleve dhe lidhjeve është i rëndësishëm sidomos sot, meqenëse përdoren në sasi të mëdha në

industrinë e ndërtimit të makinave, në transport dhe në sektorë të ndryshëm të ekonomisë.

Numri i metaleve që gjenden të pastra në natyrë, është shumë i kufizuar; p.sh. ari (Au), argjendi(Ag),

platina(Pt), mërkuri(Hg), kallaji(Sn) dhe rrallëherë bakri (Cu). Përgjithësisht, metalet në natyrë

gjenden në trajtë oksidesh ose krypërash (klorure, sulfure, karbonate, sulfate, silikate, etj.). Hekuri në

natyrë gjendet i pastër vetëm në trajtën e meteorëve, p.sh. në Grenlandë etj. Ai haset më shumë në

trajtën e oksideve, karbonateve dhe sulfureve.

Duke iu falënderuar vetive të tyre, në teknikë, e kryesisht në makineri, metalet së bashku me lidhjet e

tyre janë materialet që përdoren më së shumti. Përdorim më të gjërë ka hekuri dhe lidhjet e tij

edhepse nuk është më i miri, por është më i lirë dhe më i përshtatshëm në shumicën e

konstruksioneve metalike.

1.1 VETITË E METALEVE

Gjatë punës detalet e makinave të ndryshme përballojnë ngarkesa të ndryshme statike ose dinamike

dhe punojnë në mjedise të shumllojshme, me temperatura të larta ose me tretësira kimike (krypëra,

acide, baza), të cilat ndikojnë në shkatërrimin fizik e kimik të metalit. Prandaj për të përcaktuar llojin

e metalit prej të cilit duhet të punohet detali, përmasat dhe trajtën që duhet të ketë ai, është e

nevojshme të dihen vetitë fiziko-kimike, mekanike dhe teknologjike që duhet të plotësojë metali.

11..11..11 VVeettiittëë ffiizziikkee

Në vetitë fizike bëjnë pjesë: dendësia, shkrishmëria, përcjellshmëria e nxehtësisë dhe elektricitetit,

bymimi dhe tkurrja, nxehtësia specifike, aftësia magnetike, pesha specifike, ngjyra etj.

-Dendësia, është masa e njësisë së vëllimit absolut (pa pore):


10 2003 .

]/[ 3mkgV

md , m-masa e materialit

V-vëllimi i materialit

-Shkrishmëria, është aftësia e metaleve, që gjatë nxemjes të kalojnë nga gjendja e ngurtë në të

lëngët. Kjo ndodhë në një temperaturë të caktuar, që quhet temperaturë shkrirjeje. Temperatura e

shkrirjes është e ndryshme për metalet dhe shkon nga 232 °C (Sn) në 3370 °C (W). Shkrishmëria ka

rëndësi të madhe në shkritore për të fitua detale me cilësi të mirë.

-Përcjellshmëria e nxehtësisë, është vetia e metalit për të përcjellë nxehtësinë nga pjesa më e

nxehtë tek ajo më e ftohët. Në përgjithësi metalet kanë përcjellshmëri të mirë të nxehtësisë, dallohen

sidomos bakri, alumini. Kështu, përcjellshmëria e nxehtësisë e aluminit është pesë herë më e madhe

se e gizës.

-Përcjellshmëria elektrike është aftësia që ka metali të përcjellë rrymën elektrike. Përcjellshmëria

elektrike e metaleve është mijëra herë më e madhe se e materialeve jometalike. Me rritjen e

temperaturës përcjellshmëria elektrike ulet, sepse rritet rezistenca specifike (e kundërta ndodhë kur

ulet temperatura). Për disa metale, kur temperatura ulet shumë (-270°C), rezistenca specifike e tyre

zbret gati në zero, rrjedhimisht përcjellshmëria bëhet jashtëzakonisht e madhe.

-Bymimi, është vetia që ka metali për të rritur vëllimin gjatë nxehjes. Bymimi karakterizohet nga

koeficienti i bymimit linear α, që tregon rritjen e njësisë së gjatësisë së metalit, kur ai nxehet për 1°C.

-Nxehtësia specifike (C) është sasia e nevojshme e nxehtësisë për rritjen e temperaturës së 1 kg

metali për 1°C. Matet me J/kg°C. Metalet e kanë të vogël nxehtësinë specifike në krahasim me

lëndët tjera.

-Vetia magnetike është aftësia që kanë disa metale të tërheqin metale tjera. Këtë veçori e kanë këto

metale: hekuri, nikeli, kobalti, si dhe disa lidhje të tyre.

Me nxehje deri në një temperaturë të caktuar, këto metale e humbasin vetinë magnetike. Kështu

hekuri i ruan vetitë magnetike deri në 768°C. Vetia magnetike e metaleve dhe lidhjeve gjen përdorim

të madh në industrinë elektrike, etj.

11..11..22 VVeettiittëë kkiimmiikkee

Në vetitë kimike të metaleve bëjnë pjesë: oksidueshmëria , trtshmëria, brejtja nga veprimi i acideve,

bazave e kryprave, etj. Në praktikë, oksidimi dhe veprimi kimik i acideve, kryprave, bazave në

metale është i ndryshëm; p.sh. hekuri ndryshket, bronzi vishet me një cipë okside të hollë ngjyrë të

gjelbër, alumini vishet me një cipë të hollë okside ngjyrë hiri etj.

11..11..33 VVeettiittëë mmeekkaanniikkee

Vetitë mekanike më të rëndësishme të metaleve janë:

-Qëndueshmëria, vetia që ka metali për t’u qëndruar forcave të jashtme pa u shkatërruar.

-Fortësia, vetia që ka metali për t’i kundërvepruar ndërhyrjes në të të një trupi tjetër shumë më të

fortë.


2003 11

-Elasticiteti, vetia që kanë metalet ose lidhjet e tyre të rimarrin trajtën dhe përmasat e tyre fillestare

pas heqjes së forcave të jashtme që kanë shkaktuar deformimin.

-Plasticiteti, aftësia që ka metali të deformohet pa u shkatërruar nga veprimi i forcave të jashtme

dhe ta ruajë trajtën e re edhe pas heqjes së këtyre forcave.

-Qëndrueshmëria në goditje, vetia e metaleve për t’i qëndruar shkatërrimit nga ngarkesat goditëse

(dinamike).

11..11..44 VVeettiittëë tteekknnoollooggjjiikkee

Veti teknologjike të metaleve dhe të lidhjeve metalike quajmë bashkësinë e vetive kimike, fizike

dhe mekanike, që i japin mundësi metalit të derdhet, të saldohet, të farkëtohet, të kalitet dhe të

përpunohet mirë me prerje.

-Rrjedhshmëria-është aftësia e metalit që në gjendje të lëngët të mbushë mirë formën, duke dhënë

derdhje të plotë.

-Farkëtueshmëria-është aftësia e metalit, që në gjendje të nxehtë ose të ftohtë, nën veprimin e

forcave të jashtme të ndryshojë trajtën dhe ta ruajë atë pa u shkatërruar.

-Saldueshmëria-është aftësia e metaleve për të krijuar bashkime të qëndrueshme, me nxehje lokale

deri në gjendje plastike ose të shkrirë, duke ushtruar ose jo forca të jashtme.

-Kalitshmëria-është aftësia që kanë metalet ose lidhjet e tyre për të fitu fortësi të madhe pas nxehjes

dhe ftohjes së menjëhershme e të shpejtë në mjedise të caktuara ftohëse.

-Përpunueshmëria në prerje-është aftësia që kanë metalet ose lidhjet e tyre për t’u përpunuar me

vegla prerëse(thika, freza, shpuese, etj.).

-Kuposja-është aftësia e metalit për të marrë formë kupe ose forma tjera në vegla përkatëse pa u

dëmtuar.

-Stabiliteti në fërkim-është aftësia e metalit që t’i rrezistojë fërkimit, d.m.th. që mos t’i ndryshojë

dimensionet edhepse fërkohet vazhdimisht gjatë punës.

1.2 NDARJA E METALEVE

Metalet dallohen në mes vedi për nga: forma e ndërtimit, vetitë, ngjyra, pesha specifike, etj.

Sipas ngjyrës metalet ndahen në:

metale të zeza me hekurin në krye, të cilat kanë ngjyrë të mbyllët të hirtë, temperaturë të lartë të

shkrirjes dhe fortësi të madhe.

metale me ngjyra në krye me bakrin, konsiderohen metalet me ngjyrë të kuqe, të verdhë dhe të

bardhë. Këto metale kanë veti më të mira plastike, fortësi të vogël dhe temperaturë të ulët të

shkrirjes.

11..22..11 MMeettaalleett ee zzeezzaa

Në këtë grup të metaleve bëjnë pjesë:

-Ferometalet, gjegjësisht: hekur , nikli , mangani dhe kobalti.


12 2003 .

-Metalet që vështirë shkrihen, përkatësisht metalet të cilat e kanë temperaturën e shkrirjes

më të lartë se të hekurit 1539°C.

-Metalet e rrallë, siq janë: lantaniumi, ceziumi, neodiumi, prazeodiumi etj. që me një emër

quhen lantanide. Këto metale i kanë vetitë kimike shum të ngjajshme, ndërsa vetitë fizike të

ndryshme, p.sh. temperaturën e shkrirjes. Këto metale në natyrë gjinden së bashku, vështirë është me

i nda, kështuqë në legura shtohen si përzierje.

11..22..22 MMeettaalleett mmee nnggjjyyrraa

Në këtë grup të metaleve bëjnë pjesë:

-Metalet e pasur (fisnik), janë: ari, argjendi, platina, si dhe metalet që bijnë në grupin e

platinës: paladiumi, iridiumi, radiumi, osmiumi dhe ruteniumi.

-Metalet e lehta, janë: alumini, beriliumi, magneziumi që kanë dendësi më të vogël se 3

g/cm3.

-Metalet që shkrihen lehtë, janë: zingu, kadmiumi, zhiva, indiumi, plumbi, bizmuti, taliumi,

kallaji, antimoni si dhe metalet me veti të dobëta metalike: germaniumi dhe galiumi.


2003 13

KAPITULLI II

2. PROVAT E METALEVE DHE LIDHJEVE TË TYRE

Provat e metaleve bëhen me qëllim të përcaktimit të vetive të tyre, njohjes dhe aplikimit të tyre

gjegjës në konstruksionet e reja .

Provat nuk bëhen vetëm gjatë punimit të konstruksioneve të reja por edhe me qëllim të verifikimit të

kualitetit të materialeve në rastet e havarive ose në çfardo rasti tjetër, e sidomos në rastet kur

përdorim materiale të panjohur.

Sipas mënyrës, qëllimit dhe llojit provat e metaleve ndahen:

-Provat me shkatrrim të kampionit.

-Provat pa shkatrrim të kampionit.

2.1 PROVAT ME SHKATRRIMIN E KAMPIONIT

Provat me shkatrrim të kampionit ndahen sipas mënyrës dhe qëllimit të provimit në:

1. Provat kimike.

2. Provat mekanike.

3. Provat teknologjike

Provat kimike

Provat kimike bazohen në analizat kualitative me qëllim të përcaktimit të përmbajtes së metaleve ose

legurave nga e cila varen të gjitha vetitë tjera.

Sipas specifitetit të provave ato ndahen në shum metoda:

aa.. MMeettooddaa aannaalliittiikkee Me këtë metodë përcaktohen llojet dhe sasia e përbërsave në ndonjë material. Ka shum lloje të

metodave analitike. Ajo më e rëndësishmja është metoda mikrokimike me ndihmën e së cilës mundet

në një pjesë shumë të vogël të materialit (ndonjë pikë në sipërfaqe) me u caktua prezenca dhe sasia e

ndonjë përbërjeje. Mikroanalizat kryhen shumë shpejt dhe janë të sakta.

bb.. MMeettooddaa ssppeekkttrrooggrraaffiikkee Te kjo metodë energjia e nxehtësisë shndërrohet në energji të dritës, duke shndritë metalin provues

me pasqyrë elektrike. Metali që shndritet njëkohësisht bëhet burim i rrezatimit të rrezeve të dritës me

gjatësi valore të ndryshme. Duke i ndarë rrezet me paisjet për disperzion fitohet spektri i rrezatimit,

gjegjësisht disa vija, prej të cilave çdonjëra i takon rrezatimit me gjatësi valore të caktuar.

Analiza spektrale bazohet në dy principe, dhe atë:


14 2003 .

a) Çdo element me spektër ka vijat e veta karaktristike, të cilat dallohen për nga

gjatësia e vet dhe intenziteti, që është bazë për analizë kualitative dhe kuantitaive.

b) Nëse në ndonjë material gjenden përveq tjerash dy elemente të caktuar dhe nëse

ndërrojnë sasitë e tyre relative, forca me të cilën janë të shndritura viat karakteristike të atyre

elementeve ndërrojnë gjithashtu shkallë shkallë në të njejtën masë.

Përcaktimi spektrografik është shumë i shpejtë (disa minuta), ndërsa fotografia e fituar mbetet

dokument i përhershëm.

cc.. MMeettooddaa kkaalloorriimmeettrriikkee Kjo metodë bazohet në tretjen e elementeve të cilët provohen, me ndihmën e tretësve ashtuqë, fitohet

shkrirja me ngjyra përkatëse.

Tretja me materialin provues vendoset në një enë, ndërsa tretja tjetër me koncentrim të njohur të

metalit të provuar më parë në enën tjetër. Të dy enët ndriçohen me dritë të gjatësisë valore të caktuar

dhe përcaktohet përqindja e dritës së absorbuar nëpër tretjen e panjohur në krahasim me dritën e

absorbuar nëpër tretjen me koncentrim të njohur.

Kjo metodë gjithnjë e më shumë po përdoret për analizën e çelikut, legurave dhe metaleve të lehta.

Përdoret edhe te prodhimi i çelikut sepse mundet me përcaktu përbërësit edhe në ato raste kur mbesin

vetëm në gjurmë.

dd.. MMeettooddaa mmee sshhkkëënnddiijjaa Kjo metodë shërben për përcaktimin e përmbajtjes së përafërt të çeliqeve karbonike dhe të leguruara,

gjegjësisht kjo më shumë na shërben për identifikimin e llojit të njohur të çelikut dhe përcaktimin e

përmbajtjes eventuale të ndonjë elementi të panjohur në çelik.

Kjo metodë është shumë e sigurtë nëse ekziston përvoja për punë dhe nëse punohet sistematikisht.

Çeliqet karbonike me përqindje të ndryshme të karbonit dhe elementeve legurues i kanë shkëndijat e

formave të ndryshme, pasiqë përbërësit e ndryshëm si dhe sasitë e ndryshme të tyre përcaktojnë në

mënyrë karakteristike pamjen dhe rrugën e shkëndisë.

Prova kryhet ashtu që çeliku i panjohur në lokalin gjysëm të errët, afrohet (mbështetet)për gurin e

mprehtë zmirgllues (qostrën)gjysëm të fortë, që rrotullohet me shpejtësi periferike rreth 30 m/s. Me

retifikim hiqen prej materialit provues grimca të imëta, të nxeme deri në 1200°C nga fërkimi dhe

largohen nga rrota poliruese në formë të duajve me pamje dhe ngjyra të ndryshme. Në fig.2.1 është

treguar pamja dhe rruga e shkëndiave të çeliqeve që përdoren më shpesh.

Në fig.a) paraqitet çeliku me përmbajtje të ulët të elementeve legurues për çimentim, me

përmbajtje të karbonit deri në 0,25 %.

Në fig. b) është paraqitë çeliku që përmbanë 0,5 % C.

Në fig.c) paraqitet çeliku për vegla me 0,9 %C, me ngjyrë të verdhë të shndritshme.

Fig. d) paraqet çelikun e leguruar me pak W.

Fig. e) paraqet çelikun shpejtprerës me 15 % W, 4 % Cr dhe 0,74 % C. Rrezet janë dy llojesh,

njëri lloj të holla me ngjyrë të mbyllët të kuqe, ndërsa lloji tjetër më të trasha me ngjyrë edhe më të

mbyllët të kuqe.


2003 15

a) b) c) d) e)

Fig.2.1 Pamja dhe rruga e shkëndiave të çeliqeve me përbërje të ndryshme

ee.. MMeettooddaa ee aasshhkkllaavvee Metoda e ashklave përbëhet në mbledhjen e ashklave të gdhendura nga metalet në retifika dhe me

sitjen e tyre nëpër sitë me imtësi 1600 vrima në 1 cm2. Ashklat e situra të tilla shiqohen me

mikroskop të zmadhimit të vogël dhe sipas ngjyrës dhe formës së ashklës përcaktohet lloji i

çelikut.P.sh:

Çeliku i pastër karbonik ka ashklat me ngjyrë të errët me sipërfaqe të rrafshët.

Çeliku me krom ka ashklat e rrumbullakta me ngjyrë të hirtë.

Çeliku me molibden dhe me përmbajtje të lartë të karbonit ka ashklat në formë të

gjysëmsferave të zbrazëta.

Provat mekanike

Provat mekanike kryhen me qëllim të përcaktimit të vetive mekanike të metaleve dhe legurave,

aftësive të deformimit të tyre, si dhe mënyrat në të cilat materiali iu rreziston veprimeve të forcave të

jashtme.

Në bazë të veprimit të forcave, provat mekanike ndahen në:

a) Prova mekanike me veprim statik të forcës dhe

b) prova mekanike me veprim dinamik të forcës


16 2003 .

aa.. PPrroovvaatt mmeekkaanniikkee mmee vveepprriimm ssttaattiikk ttëë ffoorrccëëss

Janë ato prova të cilat kryhen me veprim të qetë të forcës në materialin provues, ashtuqë e tërë prova

kryhet për kohë të caktuar (rreth 2 min në raste të njohura me rritje graduale të forcës në njësi të

kohës).

Në provat statike hyjnë: prova në tërheqje, prova në shtypje, prova në lakim, prova në përdredhje,

provat e fortësisë sipas: Brinelit, Vikersit, Rokwellit.

bb.. PPrroovvaatt mmeekkaanniikkee mmee vveepprriimm ddiinnaammiikk ttëë ffoorrccëëss Janë ato prova të cilat kryhen me veprimin dinamik të forcës goditëse ose me ndryshimin e caktuar të

madhësisë së forcës në kufinjë të caktuar, në njësi të kohës, gjatë së cilës madhësia e forcës ndërron

50-100 herë nga forca minimale deri në ate maksimale brenda 1 min.

Në provat dinamike bëjnë pjesë: provat e fortësisë sipas Poldit, metoda e Shorit, metoda e Lesenit,

prova e shtalbësisë dhe prova në lodhje.

Për të gjitha këto prova përdoren kampione nga materiali që duhet të provohet.

Sipas veprimit të forcës provat mekanike ndahen në :

a) prova në tërheqje

b) prova në shtypje

c) prova në lakim

d) prova në përdredhje

e) prova në prerje

f) prova në përkulje

Fig.2.2 Paraqitja skematike për disa prova


2003 17

PPrroovvaatt mmeekkaanniikkee mmee vveepprriimm ssttaattiikk ttëë ffoorrccëëss

22..11..11 PPrroovvaa nnëë ttëërrhheeqqjjee

Prova e metaleve në tërheqje është një nga metodat më të vjetra sipas të cilës më heret, po edhe sot në

disa vende, bëhet klasifikimi i materialeve, posaqërisht çeliqeve.

Për provë nevoitet më parë të punohet modeli nga materiali që duhet të provohet, të cilin e quajmë

kampion ose epruvetë (fig.2.3).

Fig.2.3 Kampioni për proven në tërheqje

Me qëllim që rezultatet e këtyre provave të bëra kudo mbi të njejtin material të jenë të njejta, atëherë

është paraqitur nevoja që kjo provë të standardizohet.

Kështu standardi gjerman DIN 50125 e përcakton kampionin me prerje tërthore rreth, katror e

katërkëndësh. Kampioni me prerje rreth (fig.2.3), mund të jetë me dimensione të ndryshme prej nga

edhe do të quhet kampion normal ose proporcional (tab.1). Dallimi në mes të kampionit normal dhe

proporcional është se te kampioni normal dimensionet e seksionit tërthor dhe të gjatësisë janë të

standardizuara, ndërsa te proporcionalet varen nga dimensionet e materialit që disponojmë për

punimin e tyre.


18 2003 .

Tab.1- Dimensionet e kampionëve standard

Kampioni normal paraqet kampionin kryesor për provën në tërheqje. Kampioni duhet të merret nga

materiali që provohet duke mos shkaktuar ndonjë ndryshim struktural gjat ndarjes, e pastaj

përpunohet në dimensionin standard duke u kujdesur të mos mbesin brazda eventuale, sepse ato

shkaktojnë koncentrimin e tensioneve në sipërfaqen e kampionit dhe rezultatet nuk do të jenë reale .

Kampionet mund të provohen edhe pa i përpunuar, ashtu si i marrim nga materiali bazë. Këto quhen

kampione teknike dhe kështu zakonisht provohen: telat, litarët e çelikut , shufrat e hekurit për beton,

gypat me profile të ndryshme, kabllot etj. (fig.2.4).

Fig.2.4 Kampionet teknike

Ndërsa për provat e lamarinave standardi parasheh kampione speciale (fig.2.5).

Lloji

i kampionit

Seksioni tërthor Simboli i deformacioneve

rrethor katërkëndor

Gjatësia

matëse

lo(mm)

Diametri

do (mm)

Gjatësia matëse

lo (mm)

Zgjatimi

procentual

%

Ngushtimi

(kontrksioni)

%

Normal 10 do= 200 20 ---- δ10 Ψ10

Normal i

shkurtë

5 do = 100 20 ---- Δ5 Ψ5

Proporcional 10 do çfarëdo 11,3 √Ao δ10 Ψ10

Proporcional i

shkurtë

5 do çfarëdo 5,65 √Ao δ5 Ψ5


2003 19

Fig.2.5 Kampionet speciale për proven e lamarinave

Ndërsa në tab.2 janë dhënë dimensionet e këtij kampioni varësisht nga trashësia e llamarinës.

Tab.2- Dimensionet e kampionëve katërkëndor

Trashësia e lamarinës

a (mm)

Vlera e l0 (mm)

Vërejtje

për gjërësi

mmb 15

për gjërësi

mmb 20

nën 0,25

0,25-0,35

035-0,45

0,45-0,65

0,65-0,80

0,80-1,20

1,20-1,60

1,60-2,20

2,20-2,80

2,80-3,50

3,50-4,30

4,30-5,00

20

20

30

30

40

40

50

60

70

80

90

100

20

30

30

40

40

50

60

70

80

90

100

110

lv=l0+b

lv-gjatësia e kampionit

lt-gjatësia e tërë e kampionit

për b=15 mm

lt=lv+110=l0+b+110

për b=20 mm

lt=lv+130=l0+b+130

Fig.2.6 Pamja në 3D e një kampioni për provën e lamarinave


20 2003 .

Makinat për provën në tërheqje mund të jenë të konstruksioneve të ndryshme që funksionojnë: me

dorë, mekanikisht ose me hidraulikë.

Fig.2.7 Pamja e provës në tërheqje në një makinë këputëse


2003 21

Fig.2.8 Makina universale hidraulike këputëse

Makina universale hidraulike përveç për tërheqje shërben edhe për provën në lakim, në shtypje,

gjithashtu edhe për matjen e fortësisë (fig,2.9).


22 2003 .

Fig.2.9 Paraqitja skematike e një makine universale hidraulike këputëse

Vaji nga pompa (1) hyn në cilindër të makinës (2), ngritë pistonin (3), pastaj shkon në cilindër të

manometrit me lavjerrës (4) ku e shtypë pistonin e manometrit (5). Presioni i vajit në makinë mbanë

drejtpeshimin e lavjersit (6), i cili rrotullohet për kënd aq më të madh nga pozita normale e tij sa më i

madh të jetë presioni i vajit në makinë. Madhësia e forcës lexohet në shkallëzimin (7).

Pistoni nën presionin e vajit e ngritë pllakën (8), e cila prap nëpërmjet dy levave vërtikale (9), e ngritë

urën (10), në të cilën gjendet koka e epërme për shtrëngimin e kampionit (11), ndërsa koka e poshtme

është në bazën e palëvizshme të makinës (12). Me ngritjen e peshës(6) në lartësi të ndryshme mund të

rregullohet madhësia e forcës deri në 10.000, 20.000, 30.000, 50.000 dhe 100.000 daN. Gjithashtu në

urën (10) gjenden mbështetësit (13) që shërbejnë për vendosjen e kampionit për provën në lakim

(përkulje). Për provën e fortësisë sipas Brinelit epruveta vendoset në mesin e urës.

Rrjedhimi i provës në tërheqje të metalit mund të përcillet nëpërmjet të diagramit të fituar gjatë

provës .

P.sh, nëse kemi bë provën në tërheqje të epruvetës së çelikut me pak karbon diagrami i varshmërisë

së zgjatimit (Δl) nga madhësia e forcës (F) është si në fig.2.10.


2003 23

Fig.2.10 Diagrami forca-zgjatimi për çelik të butë

Pika,,Fp“në diagram paraqet madhësinë e forcës në kufirin e proporcionalitetit .

Pika,,FE“paraqet madhësinë e forcës në kufirin e elasticitetit që d.m.th. se të gjitha deformimet deri te

FE janë elastike gjegjësisht pas ndërprerjes së veprimit të forcës kampioni merr formën e vet të

mëparshme dhe dimensionet e para. Në praktikë kjo është forca maksimale me të cilën materiali

mund të ngarkohet.

Pika,,FV“paraqet madhësinë e forcës në kufirin e rrjedhshmërisë gjegjs. fillimi i deformimeve të

mëdha gjatë së cilës forca mbetet e pandryshuar ose edhe zvoglohet. Këtë dukuri të deformimeve të

mëdha pa rritjen e forcës e quajmë ,,rrjedhshmëri të materialit’’.

Prej kësaj pike (pikaV) kampioni zgjatet shum dhe pjesa e lakuar pëson një thyerje karakteristike.

Kjo dukuri shihet më së miri në makinë, për arsye se nuk ekziston rritja e forcës, por përkundrazi

forca fillon gradualisht të zvoglohet kurse në kampion vazhdon zgjatja.

Duke bërë edhe më tutje një shtim të vogël të forcës, pjesa e zgjatur gjithnjë e më shpejtë rritet gjersa

të mos arrijë maksimumin në pikën M. Kjo pikë paraqet forcën maksimale „FM“ të cilën materiali

mund ta durojë. Pas kësaj pike forca fillon të bjerë dhe për një kohë të shkurtër kampioni këputet pasi

ta ketë arrijtë gjatsinë më të madhe.

Në vend të diagramit të këputjes (F-Δl) shumherë shërbehemi edhe me diagramin sforcimi i zgjatjes

– zgjatimi specifik(б-ε). Nëpërmjet të këtij diagrami përfitojmë karakteristikat mekanike specifike të

materialit të provuar, të cilat nuk varen nga dimensionet e kampionit. Ky diagram është paraqitë në

fig.8.


24 2003 .

Fig.2.11 Diagrami σ-ε për çelik të butë

Në këtë diagram madhësit karakteristike janë sforcimet e shkaktuara nga forcat përkatëse :

бp – kufiri i proporcionalitetit, gjegjs. sforcimi deri te i cili egziston varshmëria lineare në mes të

sforcimit dhe zgjatimit specifik : бp= Fp/ Ao (N/mm2)

бε=FE/Ao- kufiri i elasticitetit gjegjs. sforcimi gjatë të cilit pas ndërprerjeve të veprimit të forcës FE ka

një deformim të vogël të papërfillshëm .

бv=Fv/Ao- kufiri i zgjatimeve të mëdha, ose kufiri i rrjedhshmërisë me të cilën edhe pse forca pushon

së vepruari zgjatimi rritet dhe zvogëlohet mjaft seksioni tërthor i kampionit.

ζM=FM/A0- paraqet qëndrueshmërinë në tërheqje, gjegjës. sforcimin e shkaktuar nga forca maksimale

e tërheqjes FM në njësi të sipërfaqes të seksionit tërthor të kampionit.

Diagramet e mësipërm fig.2.10.dhe2.11 nuk vlejnë për të gjitha metalet. Kështu hekuri i derdhur,

bakri, zinku, alumini, mesingu, çeliku i kalitur, çeliku gjysëm i fortë, kanë forma tjera të diagrameve

të tërheqjes(fig.2.12):

Fig.2.12 Diagramet F-Δl për disa metale


2003 25

Te metalet me këso forma të diagramit, kufiri i rrjedhshmërisë përcaktohet ashtu që nga pika 0,2% e

zgjatimit tërhiqet paralelja me pjesën drejtëvizore të diagramit (fig.2.13).

Fig.2.13 Përcaktimi grafik i kufirit σv

Në këtë mënyrë është caktuar kufiri i rrjedhshmërisë, gjegjësisht forca,,Fv” gjatë së cilës ka mbetë si

deformim i përhershëm 0,2%, ndërsa sforcimi i fituar në këtë pikë quhet kufiri 0,2% (ζ0,2).

Deformimet që shkaktohen gjatë provës në tërheqje janë:

--Gjatë veprimit të forcës tërheqëse gjatësia e kampionit(lo) rritet për një vlerë të caktuar (Δl)që e

quajmë zgjatim momental (i përkohshëm ):

0lll

--Me rritjen e mëtejme të forcës tërheqëse zgjatimi rritet gjith derisa kampioni te mos këputet. Këtë

zgjatim të kampionit deri në këputje e quajmë zgjatimi i tërë:

011 lll

Raportin 0l

l -e quajmë zgjatim sfecifik

Nëse zgjatimi i tërë pjestohet me gjatësinë kampionit (lo) dhe shprehet në përqindje atëherë fitojmë :

1000

1

l

l % -zgjatimi procentual

Që të mund ti gjejmë këto zgjatje duhet që gjatë punimit të kampionit saktë të shënohet gjatësia

matëse (lo), gjegjësisht gjatësinë të cilën do ta shqyrtojmë gjatë provës që paraqet gjatësinë nominale

të kampionit (fig.2.14).

Fig.2.14 Shenimi i gjatësisë nominale të kampionit para provës


26 2003 .

gjatësia e tërë l1 matet me nonius pasi të jenë bashkuar pjesët e kampionit të këputur, kur këputja

është bërë kah mesi .

Fig.2.15 Matja e gjatësisë së kampionit me nonius para provës dhe pas këputjes

Nëse këputja ka ngjarë në njërin nga skajet e kampionit atëherë matja bëhet ndryshe. Kështu para

provës, gjithmonë gjatësia e kampionit lo shenohet me ndonjë ngjyrë në 10 apo 20 pjesë të barabarta.

Gjatë provës do të zgjaten të gjitha pjesët, e më së shumti ato afër vendit të këputjes (fig.2.16).

Fig.2.16 Pamja e kampionit pas këputjes

Në anën më të shkurtë, ndarjet nuk kanë mund të zgjaten shum për shkak të pjesës së zgjeruar të

kampionit, gjithashtu edhe në anën tjetër ndarjet janë zgjatë pak për shkak se kanë qenë më të

larguara nga vendi i këputjes.

Llogaritja e gjatësisë së fundit të kampionit (l1) në këso raste bëhet ashtu që numri i ndarjeve të pjesës

së shkurtër matet nga vendi i këputjes dhe shënohet me ,,m”. Numri i njejtë i ndarjeve (në këtë rast 2

ndarje) matet nga ana më e gjatë dhe shenohet me ,,n”. Në rastin tonë (fig.2.16) kanë mbetë të

pamatura edhe 6 ndarje, nga të cilat marrim dhe masim vetëm gjysmën më afër vendit të këputjes,

d.m.th. 3 ndarje dhe i shenojmë me ,,s” të cilën madhësi e marrim të dyfishuar gjatë llogaritjes së

gjatësisë së kampionit pas këputjes l1:

l1=m+n+2s

gjithashtu në vendin e këputjes me nonius masim dy diametra të kryqëzuar d´ dhe d´´nga të cilët do të

gjendet diametri mesatar në vendin e këputjes:


2003 27

2

'''1

ddd

Përveq deformacioneve të llogaritura më sipër gjatë tërheqjes llogarisim edhe deformimin e

shkaktuar përgjatë aksit tërthor në vendin e këputjes së kampionit të cilin deformim e quajmë

kontraksion (ngushtim):

1000

10

A

AA %

4

2

00

dA

-sipërfaqja e prerjes tërthore të kampionit para këputjes

4

2

11

dA

-sipërfaqja e prerjes tërthore në vendin e këputjes

Fig.2.17 Kampioni para provës në tërheqje dhe pas provës

Në rast se do të ishte kampioni me seksion tërthor katërkëndor, sipërfaqja e përafërt e prerjes tërthore

do të llogaritej sipas fig.2.18:

111 baA

bb1

a1

a

Fig.2.18 Prerja tërthore e kampionit me seksion katërkëndor


28 2003 .

Përcaktimi i modulit të elasticitetit

Modul i elasticitetit quhet koeficienti i proporcionalitetit (sipas ligjit të Hukut) në mes të sforcimit(ζ)

në zonën e elasticitetit dhe zgjatimit përkatës ε :

mesmes lA

lF

l

l

A

F

E

0

0

0

0

Në fig.e mëposhtme është paraqitë rruga grafike e caktimit të modulit nëse kem diagramin

F-Δl të materjalit:

tgE [N/mm

2]

Fig.2.19 Përcaktimi në mënyrë grafike e modulit të elasticitetit

Praktikisht E caktohet duke bërë matjet precize të zgjatimeve momentale me anë të dy

ekstenzometrave (fig.2.20).


2003 29

Fig.2.20 Ekstenzometri për matjen e zgjatimeve

Së pari caktohet shtesa e forcës ΔF me të cilën rrisim gradualisht ngarkesën. Për secilën forcë të rritur

për ΔF nga ekstenzometri marrim nga dy vlera të zgjatimeve momentale të kampionit Δl´ dhe Δl´´.

Nganjëherë e ç’ngarkojmë kampionin për të kontrolluar se a jemi në pikën ,,E“, d.m.th. në

kufirin e sforcimeve elastike.

Pas disa matjeve mund të njehsojmë zgjatimet momentale mesatare Δl´ mes dhe Δl´´ mes dhe prej tyre

K

lllmes

2

'''

Zakonisht bëhen dy seri matjesh me shtesë të ndryshme force ΔF1 dhe ΔF2 dhe në të njejtën mënyrë

gjinden dy vlera të modulit të elasticitetit E1 dhe E2, prej të cilave njehsohet E:

21

212

EE

EEE

]/[ 2mmN


30 2003 .

22..11..22 PPrroovvaa nnëë sshhttyyppjjee

Provës në shtypje i nënshtrohen kryesisht materialet e egër: hekuri i derdhur, betoni, tullat, guri, druri

etj.

Gjatë kësaj prove përcaktohen kufiri i qëndrueshmërisë në shtypje dhe shkurtimi e zgjerimi relativ i

kampionit.

Materialet plastik siq janë: plumbi, alumini, çeliku i butë etj. nuk i nënshtrohen provës në shtypje

sepse është e pamundur të caktohet kufiri i qëndrushmërisë në shtypje.

Kampioni mund të jetë cilindrik me dimensione d0=20 - 30 mm(fig.2.21)

Fig.2.21 Skema e provës në shtypje

Për gizën e hirtë përdoren kampionët me dimensione d0=6 ose 10 mm dhe h0=6 ose 15mm.

Prova bëhet në makina speciale apo në presa hidraulike. Edhe në këtë provë përdoren instrumente

për përcjelljen e deformacioneve me precizitet.

Fig.2.22 Kampionët e provuar në shtypje

Kështu në fig.2.23 deformacioni paraqitet nëpërmjet diagramit F-Δl (forca shtypëse-shkurtimi

momental).


2003 31

Fig.2.23 Diagrami: Forca-shkurtimi momental

Si edhe te prova e tërheqjes do të kemi:

shkurtimih

hhp

%100

0

10

ho-lartësia nominale e kampionit

h1-lartësia pas shtypjes

-zgjërimi

4

2

00

dA

sipërfaqja fillestare e kampionit

4

2

11

dA

sipërfaqja pas shtypjes

0A

Fp

p

m

m qëndrueshmëria në shtypje,

pmF forca maksimale në shtypje

Nga prova në shtypje dallojmë këto dukuri:

-metalet që tërhiqen mirë; gjatë shtypjes nuk copëtohen por vetëm petëzohen p.sh. Cu, Pb, Al etj.

(fig.2.24).

%1000

01

A

AAp


32 2003 .

Fig.2.24 Diagrami i provës në shtypje për bakër Fig.2.25 Varshmëria nga raporti h0/d0 e qëndr.në

shtypje

-gjithashtu qëndrueshmëria në shtypje varet shum nga raporti i kampionit ho/do (fig.2.25).

22..11..33 PPrroovvaa nnëë llaakkiimm

Bëhet me veprimin statik të forcës, kryesisht te metalet me aftësi më të vogël tërheqëse. Zakonisht

kështu provohet giza e hirtë duke e punuar kampionin direkt me derdhje ose duke e nxjerrur

kampionin nga blloku i derdhur. Në shum raste prova në lakim na jep rezultate të vlefshme për

qëndrueshmërinë në tërheqje të disa metaleve për të cilat prova në tërheqje nuk do të kishte mund me

i dhënë.

Kampioni për provën në lakim mund të ketë seksion tërthor katërkëndor ose rrethor.

Për gizën e hirtë zakonisht punohet kampioni me prerje tërthore rrethore me diametër (do), me gjatësi

(lo), fig.2.26.

Fig.2.26 Kampioni për provën në lakim

Kampioni mbështetet në dy cilindra me diametër D1 të vendosur në distancë (l1). Ndërsa në mes të

kampionit veprohet me forcë (Ffm), gjithashtu me një cilindër shtypës me rreze R (fig.2.27).


2003 33

Fig.2.27 Pamja e kampionit gjatë proves në lakim

Fig.2.28 Standardizimi i provës në lakim

l1=20 do(mm)-distanca në mes të akseve të cilindrave mbështetës

lo=20 do+(20-30)mm-gjatësia e kampionit

Fig.2.29 Prova e lakimit me një ngarkesë


34 2003 .

Tab.3- Përmasat e kampionit dhe paisjes për lakim sipas standardeve

Diametri i

kampionit do

Gjatësia e

kampionit lo

Mbështetësit Rrezja e cilindrit shtypës

R D1 l1

13

20

30

45

300

450

650

1000

20

30

50

Deri

60

260

400

600

900

10-15

25

deri

30

Qëndrueshmëria në lakim ζfm përcaktohet duke u nisur nga momenti i lakimit, nga forca Ffm:

W

Mm

m

f

f , 4

1lFM m

m

f

f

][ mmN

32

3

0dW

][ 3mm - momenti rezistues i prerjes tërthore të kampionit

W

lFm

m

f

f4

1 ]/[ 2mmN -qëndrueshmëria në lakim

Te kjo provë për metale me aftësi tërheqëse nuk mund të vijë deri te çarja, prandaj nuk mund të

caktohet qëndrueshmëria në lakim, respektivisht sforcimi në këtë kufi. Për metale të egra kjo është e

mundur dhe pikërisht ato nuk u qëndrojnë forcave në lakim që më së shumti i hasim në praktikë.

Sidomos shënime të mira fitojmë duke provuar gizën e hirtë prej të cilës punohen shum detale

makinash.

Te ato materiale të cilat gjatë provës në lakim nuk shkatërrohen, nuk është e mundur të caktohet

qëndrueshmëria në lakim. Për këto materiale caktohet kufiri teknik i sforcimit gjatë lakimit (ζ0,2).

22..11..44 PPrroovvaa nnëë ppëërrddrreeddhhjjee

Prova në përdredhje bëhet kur nevoitet të caktohet qëndrueshmëria e materialit në përdredhje.

Kampioni për provën në përdredhje është zakonisht me prerje tërthore rrethore(fig.2.30), me

dimensione : do=10 mm, lo=100 mm.

Fig.2.30 Kampioni përprovën në përdredhje

Kokat mund ti ketë cilindrike apo katërkëndore, varësisht prej nofullave të makinës.


2003 35

Kampioni shtërngohet në nofullat e makinës dhe ngarkohet me momentin rrotullues i cili shkakton

përdredhjen e fijeve. Njëri skaj është i lidhur për nofullën e palëvizshme, ndërsa skaji tjetër për

nofullën rrotulluese (fig.2.31).

Fig.2.31 Skema e proves në përdredhje

Gjatë përdredhjes prerjet tërthore nuk e ndryshojnë formën, por njëra me tjetrën rrotullohen për kënde

të caktuara.

Nën ndikimin e momentit të torzionit Mt vie deri te rrotullimi i nofullës së lëvizshme për këndin ψ.

Fija AB është rrotulluar për këndin γ në pozitën AB´.

Në zonën e deformimeve elastike këndi i rrotullimit ψ mund të llogaritet sipas formulës:

2

0d

l

ku:

l (mm)-distanca në mes dy reaksioneve

do (mm)-diametri i kampionit

Ngarkim më të madh kanë fijet e jashtme, ndërsa duke shkuar nga mesi i seksionit tensioni në

përdredhje zvoglohet dhe në mes është i barabart me zero(aksi neutral). Në fig.2.32 është dhënë

shpërndarja e tensioneve në përdredhje përgjatë seksionit tërthor.


36 2003 .

Fig.2.32 Sforcimet gjatë proves në përdredhje

Me rritjen e tensionit në përdredhje rritet këndi ψ, ndërsa kampioni e ruan formën rrethore pa u

zvogluar prerja.

Gjatë provës në përdredhje inçizohet diagrami, momenti i përdredhjes-këndi i përdredhjes (M-ψ). Ky

diagram mund të konstruktohet nëse gjatë provës për vlera të ndryshme të momentit përdredhës M

lexohen vlerat e këndit të përdredhjes ψ. Në fig.2.33 është treguar një diagram M-ψ për çelik të butë.

Fig.2.33 Diagrami moenti-këndi i përdredhjes

Diagrami është i ngjajshëm me diagramin e fituar gjatë provës në tërheqje.

Në diagram vërehen kufinjët e proporcionalitetit dhe elasticitetit të cilët janë shum afër njëri tjetrit.

Nëse kampioni që ka qenë i ngarkuar deri në kufirin e elasticitetit ç’ngarkohet, atëherë ai do të

kthehet në pozitën e vet të mëparshme.

22..11..55 PPrroovvaa nnëë pprreerrjjee

Bëhet në makina universale, kampioni zakonisht nuk merret me diametër më të madh se 25mm. Sipas

skemës në fig.2.34, kampioni ngarkohet në prerje nëpërmjet të një vegle në dy seksione, në një

distancë. Këtu nuk përcillen deformacionet por vetëm forca maksimale e prerjes së kampionit Fs m.

Duke ditur këtë forcë mundë të njehsojmë sforcimin në kufirin e qëndrueshmërisë


2003 37

në prerje (fig 2.34): 2

0

2

d

Fms

]/[ 2mmN

Fig,2.34 Skema e proves në prerje

Ky relacion rrjedhë duke supozuar se gjatë prerjes ngjajnë deformacione të pastërta të prerjes, mirëpo

në realitet këtu nga sforcimet përkulëse, lindin edhe deformacione përkatëse. Pos këtyre edhe

sforcimet shtypëse e bëjnë të veten sidomos te materialet e egër.

Fig.2.35 Veprimi i forcave prerëse në bulona


38 2003 .

PPrroovvaatt ee FFoorrttëëssiissëë

Fortësia është rrezistenca me të cilën një trup i kundërvihet depërtimit të trupit tjetër të fortë në

sipërfaqen e tij. Si masë e fortësisë merret madhësia e gjurmës të cilën e lenë shtypësi me formë të

caktuar duke vepruar me forcë të caktuar në sipërfaqen e materialit provues.

Provat e fortësisë, sipas mënyrës së veprimit të forcës, ndahen në:

prova me veprim statik të forcës dhe

prova me veprim dinamik të forcës

Te provat statike forca gradualisht matet deri te vlera maksimale dhe vepron një kohë të caktuar,

pastaj zvoglohet ngadal deri në zero.

Te prova dinamike të fortësisë forca shkaktohet me goditje, ose fortësia përcaktohet me dëbimin

elastik të shtypësit nga sipërfaqja e objektit.

Përdorim më të madh kanë metodat statike të përcaktimit të fortësisë.

22..11..66 PPrroovvaa ee ffoorrttëëssiissëë ssiippaass BBrriinneelliitt ((HHBB))

Për provën e fortësisë sipas Brinelit shfrytëzojmë shtypësin në formë të sferës prej çelikut, e cila

shtypet me forcë në sipërfaqen e materialit që provohet.

Si masë e fortësisë merret vlera e raportit në mes të forcës F, me të cilën bëhet shtypja e sferës prej

çeliku me diameter D dhe sipërfaqes së gjurmës A që len shtypësi (fig.2.36).

Fig.2.36 Skema e provës sipas Brinellit

Kështu që, fortësia sipas Brinelit mund të jepet sipas formulës:

A

FHB


2003 39

2

22/

2mmN

dDDD

F

Dh

FHB

2

2222/

204,0102,02mmkp

dDDD

F

dDDD

FHB

Meqenëse gjurma nuk ka formë të rregullt, masim dy diametra normal me njëri tjetrin d´dhe d´´. Prej

këtyre gjendet diametri mesatar d:

2

ddd

Sipas standardit duhet të bëhen më së paku tri matje të fortësisë në pozita të ndryshme të materjalit

provues. Prej këtyre merret vlera mesatare e fortësisë:

3

321 HBHBHBHB

Për të qenë i plotë shenimi i fortësisë sipas Brinelit, përveç simbolit të fortësisë HB, shenohen edhe të

dhënat për diametrin e sferës (mm), forcën e përdorur (daN) dhe kohën e veprimit të sferës (sekonda),

si p.sh:

45 HB 2,5 / 62,5 / 20

Që d.t.th: fortësia është 45 sipas Brinelit, e matur me sferë me diametër 2,5 mm, ku veprohet me

forcë F=62,5 daN gjatë kohës për 20 sekonda.

22..11..77 PPrroovvaa ee ffoorrttëëssiissëë ssiippaass VViikkeerrssiitt((HHVV))

Pricipi i punës gjatë provës është i njejtë me atë të Brinelit. Ndryshimi qëndron në atë se te prova e

fortësisë sipas Vikersit në vend të sferës përdoret piramida e diamantit.

Është provë më e përsosur se prova e fortësisë sipas Brinelit dhe ka këto përparsi:

--Fortësia HV nuk varet nga ngarkesa

--mund të provohen edhe materialet më të fortë

--dëmtimi i sipërfaqeve është minimal

--mund të caktohet fortësia e lamarinave shum të holla

--mund të caktohet fortësia e shtresave të holla siq janë:

të çimentuara, të nitruara, të kromuara etj...

Maja e diamantit ka formën e piramidës me bazë në formë katrori dhe këndin e majës 136° (fig.2.37).


40 2003 .

Fig.2.37 Maja e piramidës prej diamanti Fig.2.38 Skema e provës sipas Vikersit

Nën veprimin e forcës shtypëse F, maja e diamantit depërton në sipërfaqën e materialit dhe lenë

gjurmë të përhershme në formë katrori (fig.2.38).

Me ndihmën e mikroskopit maten dy diagonale të gjurmës d´dhe d´´, në bazë të të cilave llogaritet

diagonalja mesatare d, e cila merret si masë për llogaritjen e sipërfaqës së gjurmës:

2

''' ddd

][mm

Në bazë të kësaj diagonaleje llogaritet sipërfaqja e gjurmës A (pjesa e piramidës që ka depërtu në

material):

8544,168sin2

2sin2

222 dddA

][ 2mm

Fortësia sipas Vikersit është:

22

8544,12sin2

d

F

d

F

A

FHV

]/[ 2mmN

Gjithashtu edhe këtu bëhen më së paku tri matje të fortësisë në pozita të ndryshme HV1, HV2 , HV3,

dhe merret mesatarja e tyre:

3

321 HVHVHVHV


2003 41

22..11..88 PPrroovvaa ee ffoorrttëëssiissëë ssiippaass RRookkwweelllliitt

Prova e fortësisë bëhet duke shtypë në material me anë të sferës prej çelikut ose me anë të majës së

konit prej diamanti.

Për materialet e fortë përdoren majet konike të diamantit me kënde 120° dhe rreze të majës 0,2 mm.

Kurse për materiale më të butë përdoren sfera të çelikta me diametër 1/16´´, 1/8´´, 1/4´´dhe 1/2´´.

Me metodën e Rokwellit matet thellësia e gjurmës e nëpërmjet saj përcaktohet fortësia.

Prova bëhet në makina të ngjajshme për nga konstruksioni me ato të Brinellit e Vikersit me disa

ndryshime. Përparësi është shkalla për leximin direkt të fortësisë menjëherë pa pasur nevojë për

njehsime.

Sipas standardit janë të njohura dy metoda të matjes së fortësisë: sipas shkallës B dhe C.

Prova e fortësisë sipas shkallës B bëhet me anë të sferës, ndërsa sipas shkallës C me anë të majës së

konit. Te të dya këto metoda matja e fortësisë bëhet në tri faza(fig.2.39) dhe në tab.4.

Fig.2.39 Matja e fortësisë sipas Rokwelit

Tab.4-Paraqitja skematike e fazave të provës


42 2003 .

Ecuria e punës gjatë matjes

Matja e fortësisë është shum e thjesht. Ecuria e matjes përbëhet nga:

- Zgjidhet shtypësi adekuat (sfera e çelikë apo maja konike e diamantit);

- Zgjidhet forca e ngarkesës kryesore (F1 varësisht nga tipi i shkallëzimit);

- Kampioni vendoset në tavolinë dhe me ndihmën e boshtit filetor ngritet deri sa ta takojë shtypësin;

- Gjatë rrotullimit të boshtit filetor duhet që akrepi i vogël të arrijë nga pika e zezë te ajo e kuqja, ndërsa

akrepi i madh në zero për të arrijtë kështu parangarkesën F0;

- Pas kësaj lëshohet dorëza me të cilin rast aktivizohet ngarkesa kryesore F1;

- Pas kalimin të kohës së duhur akrepi i madh ndalet dhe kështu bëhet ç’ngarkimi i shtypësit nga

ngarkesa kryesore Ft;

- Vlera e fortësisë lexohet drejtpërdrejt në shkallëzimin adekuat;

- Pas mbarimit të proves kampioni çlirohet duke rrotullua boshtin filetor.

Simbolizimi i fortësisë sipas metodës së Rokwellit bëhet në këtë mënyrë:


2003 43

Fig.2.40 Aparaturat bashkohore për matjen e fortësisë

Në fazën e parë, sfera ose maja e diamantit arrin thellësinë h1. Me këtë ngarkesë mënjanohen

ndikimet e vrazhdësive dhe gabimeve tjera që kishin me ndiku negativisht në precizitetin e matjes.

Në fazën e dytë duke vepruar me ngarkesën e tërë (parangarkesa+ngarkesa kryesore) shkaktohen

deformime elastike dhe plastike dhe sfera apo maja e diamantit arrinë thellësinë h2.

Në fazën e tretë hiqet ngarkesa kryesore dhe mbetet vetëm ngarkesa paraprake dhe thellësia do të

mbetet h3 më e madhe se h1 e më e vogël se h2.

Ndryshimi i thellësisë së gjurmës (h3-h1) merret si masë e fortësisë sipas Rokwellit. Mirëpo te

materialet e butë (alumini,plumbi etj.) do të fitoheshin thellësi më të mëdha të gjurmëve(ndryshimi i

thellësive më i madh) e me këte edhe fortësia më e madhe që nuk është reale. Për këtë arsye ky

ndryshim zbritet nga një numër konstant dhe ate: nëse punojmë me sferë të çelikut konstanta është

130, ndërsa për maje të diamantit është 100.

Njësia me të cilën shprehet thellësia e gjurmës është 0,002 mm për çka ndryshimi i thellësisë së

gjurmës (h3-h1), pjestohet me 0,002.

Mirëpo sot nuk ka nevojë të llogaritet me formula fortësia sipas Rokwellit, sepse mund të lexohet

drejtpërdrejt. D.m.th. në vetë aparatin e fortësisë është i montuar një instrument.

Në fig.2.41 është paraqitë instrumenti që ka dy shkallëzime: Shkallëzimi HRB me ndarjet prej 30 deri

në 130 i shenuar me ,,B’’ dhe shkallëzimi HRC me ndarjet prej 0 deri 100, i shenuar me ,,C’’.


44 2003 .

Fig.2.41 Instrumenti për tregimin e vlerës së fortësisë sipas Rokwelit

Që të arrihet ngarkesa prej 100N (parangarkesa) ekziston treguesi i vogël (1) i cili rrotullohet nga

pika e zezë deri te pika e kuqe që tregon ngarkesën prej 100N. Pas kësaj treguesi i madh (2)

rrotullohet deri sa të mos përputhet me 0, gjegjësisht me 30. Atëherë veprojmë në materialin provues

me ngarkesë të tërë varësisht se cila metodë përdoret HRB apo HRC.

Prova e fortësisë me maje të diamantit (Rokwell C) shfrytëzohet për materiale me fortësi HRC=20,

deri sa me sferë të çelikut (Rokwell B) përdoret për fortësi HRB=25 deri në 100. Këto metoda hyjnë

në grupin e parë. Ekzistojnë edhe metodat e grupit të dytë e të tretë të cilat shfrytëzohen në raste

speciale për caktimin e fortësive të mëdha të sipërfaqeve të nitruara apo të çimentuara fortësia e të

cilave është HB=600-700 (daN/mm2) e më tepër.


2003 45

PPrroovvaatt mmeekkaanniikkee mmee vveepprriimm ddiinnaammiikk ttëë ffoorrccëëss

22..11..99 PPrroovvaa ee ffoorrttëëssiissëë ssiippaass PPoollddiitt

Prova e fortësisë sipas Poldit është metodë e njohur dhe më e përhapur të cilën më së pari e ka

përdorë uzina e njohur e çelikut POLDI në bazë të të cilës edhe e ka marrë emrin. Forca vepron në

mënyrë dinamike ose me goditje.

Paisja për provë është e vogël në krahasim me makinat për provat tjera, fig.2.42. Përdoret për provat

e fortësisë të detaleve të rënda. Prova mbështetet në veprimin goditës të forcës në shtypës, sferë të

çelikut me diametër D=10mm. Nga forca goditëse (goditja me çekan) mbeten dy gjurma: në etalon

dhe në materialin provues.

Si etalon merret pllaka fortësia e të cilës është e njohur sipas Brinelit (HB). Me krahasimin e

madhësisë së gjurmave në etalon dhe në materialin provues e gjejmë fortësinë e panjohur.

Fig.2.42 Aparati për matjen e fortësisë sipas Poldit

Fig.2.43 Principi i caktimit të fortësisë Fig.2.44 Kompleti i aparaturës së Poldit


46 2003 .

Në fig.2.42 është dhënë forma e aparatit të Poldit. Goditja me çekan në shtyllën (4) përcillet në

etalonin (2) i cili e godet sferën prej çeliku(3) e cila len gjurmë në etalon dhe në materialin provues

(1). Susta (5) e kthen shtyllën (4) në pozitën e mëparshme. Me (6) është paraqitë trupi i aparatit.

Matja e gjurmëve në etalon dhe në material bëhet sikurse te prova e Brinelit. Nëse me dM shenojmë

diametrin e gjurmës në materialin provues, e me dE diametrin e gjurmës në etalon, atëherë raportin në

mes fortësisë së materialit HP dhe të etalonit HB e gjejmë:

22

22

M

E

dDD

dDD

HB

HP

prej nga fortësia sipas Poldit

del: 22

22

m

E

dDD

dDDHBHP

]/[ 2mmN

Kjo metodë për caktimin e fortësisë është shum praktike sepse nuk kërkon përgaditje të sipërfaqes së

materialit. Aparati është praktik edhe për shkak të bartjes së lehtë, kështuqë prova mund të bëhet

kudo.

Kushtet e provës

Kjo metodë jep rezultate të cilat në praktikë kanë saktësi të knaqshme. Në princip është shumë e

thjesht dhe e shpejtë, e ndonjëherë metodë e vetme e mundshme për caktimin e fortësisë.

- Diametri i shtypësit është çdoherë është D=10 mm,

- Forca me të cilën veprohet në shtypës është dinamike (goditja me çekan),

- Diametrat e fituar të gjurmëve duhet të jenë në kufijtë d= 2-4 mm,

- Sipërfaqja matëse duhet të jetë e pastër dhe e përpunuar në makina,

- Aksi i goditjes duhet të jetë vertical në sipërfaqen e detalit,

- Fortësia maksimale e sipërfaqes matëse të detalit duhet të jetë më e vogël se 450 HB,

- Fortësia e detalit etalon duhet të jetë e njëtrajtshme nëpër tërë seksionin dhe e caktuar sipas

metodës së Brinelit, dhe të jetë sa më afër fortësisë që mendohet të ketë materiali provues.

Veprimet gjatë provës

- Çekani i Poldit përgatitet për punë me vendosjen e shufrës-etalon në hapjen përkatëse, gjatë së

cilës etaloni mbështetet në shtypës nga veprimi i sustës,

- Në sipërfaqen e përgaditur e cila matet vendoset çekani i Poldit ashtu që aksi i tij të jetë

normal në sipërfaqe,

- Me goditje përkatëse me çekan të dorës ndodhë depërtimi i sferës në sipërfaqen e etalonit dhe

të materialit,

- Gjurmët e fituara në sipërfaqen e materialit dhe të etalonit maten me ndihmën e thjerzës së

shkallëzuar,

- Nëse diametrat e gjurmëve janë më të mëdhenj se 4mm ose më të vogël se 2 mm prova duhet

të përsëritet,

- Në bazë të formulës së njohur ose përmes tabelave përcaktohet fortësia sipas Poldit.


2003 47

PPrroovvaa ee ffoorrttëëssiissëë ssiippaass SShhoorriitt ddhhee LLeesseenniitt

22..11..1100 MMeettooddaa ee SShhoorriitt Principi i matjes së fortësisë, sipas kësaj metode, bazohet në aftësinë e dëbimit elastik të shtypësit

prej çeliku nga materiali provues dhe matjes vizuele të lartësisë së dëbimit të parë. Lartësia e dëbimit

varet nga lloji i materialit, fortësisë së tij, modulit të elasticitetit, gjendjes së sipërfaqes, masës së

detalit, si dhe nga aparati për matje.

Prova bëhet në gypin prej çelqi të quajtur skleroskop (fig.2.43)

Fig.2.43 Skema dhe pamja e aparatit për matjen e fortësisë sipas Shorit


48 2003 .

Fig. 2.44 Pamja e skleroskopëve modern

Nëpër gypin e qelqit me gjatësi 254 mm, të ndarë në 130 pjesë, lëvizë shtypësi me masë 2,5 g me

maje prej diamanti të formës sferike. Gjatë matjes së fortësisë shtypësi lëshohet me ra lirisht pa

fërkim nëpër gypin prej qelqi në sipërfaqen e materialit provues. Lartësia e dëbimit të parë të

shtypësit lexohet në shkallëzim dhe tregon fortësinë e kërkuar.


2003 49

Kushtet e provës

- Aplikohet gjatë matjes së fortësisë së çelikut dhe lamarinave të forta me fortësi 225 deri 940

HV,

- Në vendin e njejtë bëhet vetëm një matje.

- Vlera e fortësisë të pjesës është vlera mesatare nga më së paku 5 matjeve,

- Temperatura gjatë provës është ajo e dhomës (në raste të veçanta edhe 10-35oC),

- Masa e bazamentit, në të cilin vendoset materiali provues duhet të jetë së paku 2-3 kg.

Veprimet gjatë provës

- Aparati për matje-Skleroskopi i Shorit, vendoset shtrëngueshëm në sipërfaqen e pjesës që

matet, kontrollohet a është vendosë vertikal me anë të libellës.

- Ngritet shtypësi në pozitën më të lartë,

- Lirohet shtypësi që lirisht të bie (me shtypjen e pullës),

- Përcillet me kujdes dëbimi i shtypësit dhe regjistrohet lartësia e dëbimit,

- Në bazë të vlerës mesatare të kërcimit elastik të shtypësit mund të llogaritet fortësia sipas

Shorit në fortësi sipas Vikersit.

Fig.2.45 Raporti i fortësisë sipas Shorit dhe fortësisë sipas Vikersit


50 2003 .

22..11..1111 MMeettooddaa ee LLeesseenniitt Gjithashtu edhe kjo metodë bazohet në aftësinë dëbuese të materialit. Por këtu paisja është e

konstruktuar ndryshe, sepse punon në principin e lavjersit në të cilin është vendosur kunji(fig.2.46)

dhe quhet duroskop.

Fig.2.46 Matja e foretësisë sipas Lesenit

Fig.2.47 Duroskopët modern

Kunji (1) lëshohet prej lartësisë fillestare h1, e godet shtypësin (3) dhe dëbohet deri në lartësinë e re

h2 të cilën e lexojmë në shkallëzim harkor dhe e cila paraqet vlerën e fortësisë. Pjesa harkore është e

ndarë në 70 njësi. Edhe këtu te metoda e duroskopit bëhen së paku tri matje, ndërsa vlera mesatare

merret si e vërtetë.

22..11..1122 PPrroovvaa ee sshhttaallbbëëssiissëë

Shtalbësia është vetia e materialit që t’iu rezistojë forcave goditëse, ndërsa thyeshmëria është e

kundërta e shtalbësisë për materiale që nuk u rezistojnë forcave goditëse. Për të vërtetu kufinjt në mes

këtyre dy vetive në materiale të ndryshme bëhet prova e shtalbësisë. Kjo provë është mjaft e përhapur

dhe përdoret me të madhe, kështuqë është e standardizuar. Sipas standardit përcaktohet në mënyrë

precize marrja e kampionit, dimensionet e tij, mënyra e provës etj.

Makina për provë quhet lavjerrësi Sharpit (fig.2.48).


2003 51

Fig.2.48 Lavjerësi i Sharpit për matjen e shtalbësisë

Në te është vendosur koka me peshë G në largësi R dhe lartësi h1. Masa e kokës goditëse është m=20

kg, ndërsa G=m·g .

Energjia potenciale është në këtë rast G·h1 e cila duhet të mjaftojë përthyerjen e kampionit.

Forca për thyerje përfitohet nga rënja e kokës me peshë G nga një lartësi e caktuar h1. Pas thyerjes së

kampionit lavjerrësi nuk do të ndalet por do të vazhdojë rrugën e vet gjer në lartësinë h2, d.m.th. i ka

mbetur ende energji potenciale e pahargjuar që do të jetë G·h2. Ndryshimi i këtyre dy energjive që

njëkohësisht paraqesin punë, na jep energjinë, gjegjësisht punën e hargjuar për thyerjen e kampionit:

A=A1-A2=G·h1-G·h2=G(h1-h2) [daN·m] ose [ daJ ]

Punën A ose energjinë e hargjuar mund ta shprehim nëpërmes këndeve α1 dhe α2 :

h1=R-Rcosα1 , h2=R-Rcosα2

h1-h2=? , h2-h1=R-Rcosα2-R+Rcosα1=R(cosα1-cosα2)

A=GR(cosα2-cosα1)

Për të gjetë vlerën G·R nisemi nga vlerat fillestare të energjisë potenciale (10,20 ose 30) varësisht nga

lloji i materialit që provojmë. Zakonisht marrim G·h1=20 (daNm) dhe kemi:

)cos1(20 11 GRhG GR1cos1

20

prej nga del se:

A1cos1

20

12

1

coscoscos1

20

][daNm NmJ 11

Ndërsa shtalbësia e kërkuar për materialin e provuar merret nga raporti i punës së hargjuar për

thyerjen e kampionit ndaj sipërfaqes në prerjen tërthore të epruvetës në vendin e këputjes:


52 2003 .

)/( 2cmdaJS

A

270)310(10 mmS 27,0 cmS

D.m.th. kampioni për këtë provë sipas standardit gjerman DIN 50115 merret me madhësi

mm551010 , me një prerje në mes dhe të dhënat tjera si në (fig.2.49).

Fig.2.49 Vendosja e kampionit për provën e shtalbësisë në mbështetësa

Thellësia e prerjes mund të jetë 2mm (në kampionet italiane), 3 (në ato gjermane), 5 (në ato

franceze).

Më poshtë janë dhënë vlerat e dimensioneve të kampionit dhe kanalit për disa metoda:

Tabela 5- Dimensionet e kampionit sipas standardeve

Metoda

b a R α

mm mm mm °

ISO-V

ISO-U

DVM

DVMF

10 8 0,25 45

10 5 1 0

10 7 1 0

8 6 4 0


2003 53

PPrroovvaatt ee mmeettaalleevvee ddhhee lliiddhhjjeevvee nnëë tteemmppeerraattuurraa ttëë uullëëttaa ddhhee ttëë llaarrttaa

Këto prova bëhen me qëllim të përcaktimit të vetive mekanike të metaleve në temperatura të ulëta

apo të larta, gjegjësisht në ato temperatura në të cilat ai material do të punojë d.m.th. në temperatura

të punës.

Provat e deritanishme në temperaturë normale 20°C nuk mjaftojnë për njohjen e të gjitha vetive të

materialit. Kështuqë duke e rritur apo ulur temperaturën e kampionit, bëjmë të njejtat prova për

verifikimin e qëndrueshmërisë si te provat e mëparshme në temperaturë normale. Makinave dhe

paisjeve për prova iu shtohen edhe paisjet për ftohje apo nxemje.

22..11..1133 PPrroovvaatt nnëë tteemmppeerraattuurraa ttëë uullëëttaa

Bëhen në hulumtimin e vetive të fortësisë dhe qëndrueshmërisë të materialeve të egër në temperaturë

-60° deri -70°C. Ka raste kur provat bëhen edhe në temperatura shum të ulëta (-196° deri -269°C).

Vetitë mekanike të metaleve në temperatura të ulëta varen kryesisht nga lloji i rrjetës kristalore,

madhësitë e kokërrzave, sasia dhe shpërndarja e primesave, nga elementet legurues.

Te metalet me rrjetë kristalore heksagonale të dendur (magnezium, titan, berilium), deformimet

plastike janë të kufizuara qysh nga 0°C.

Rrjetat kubike me centrim në faqe, lelojnë deformacione plastike edhe gjatë zvoglimit të

temperaturave. Kështu, nikeli, bakri, alumini, plumbi, ari, platina dhe disa legura të tyre e ruajnë

plasticitetin e tyre edhe gjatë temperaturave mjaft të ulëta.

Përkundrazi, te metalet me rrjeta kubike me centrim në qendër (α-hekuri, kromi, molibdeni, volframi,

vanadiumi, tantali) me ramjen e temperaturës, zvoglohet edhe aftësia për deformim dhe në

temperatura të caktuara ato kanë prirje për thyerje pa u lajmërua deformimet plastike. Në fig.2.50

është paraqitë ndikimi i ndryshimit të temperaturës në zgjatimin relativ për disa metale.

e[%]

Fig.2.50 Ndikimi i ndryshimit të temperaturës në zgjatimin relative për disa metale


54 2003 .

Mënyrat e provave dhe aparaturat

Përcaktimi i karakteristikave mekanike të materialeve në temperatura të ulëta (prej 0° deri -269°C)

shoqërohet me probleme të shumta. Njëri nga problemet kryesor është ftohja e kampionëve në

temperaturë të kërkuar si dhe mbajtja në këtë temperaturë gjatë gjithë kohës së provës.

Për përcaktimin e vetive mekanike gjatë temperaturave të ulëta zakonisht përdoren aparaturat dhe

instrumentet standarde që përdoren për temperatura normale. Këtyre aparaturave iu shtohen komorat

për ftohje të kampionëve të quajtura kriostate (fig.2.51).

Koha e nevojshme për ftohjen e kampionëve varet nga masa e tyre (madhësia e kampionëve), por

edhe nga përqueshmëria termike e materialeve të kampionëve dhe paisjeve ftohëse. Gjatë provës

është e domosdoshme që të sigurohet shpërndarje e njëtrajtshme e temperaturës në prerje tërthore dhe

në gjatësi. Shpërndarja e njëtrajtshme përgjatë prerjes tërthore të kampionit me sipërfaqe prej 10 deri

200 mm2 për temperaturën deri -196°C arrihet për kohën prej 5 deri 30 min. Humbjet e energjisë

varen nga paisjet izoluese të vendosura në kriostate,por edhe nga temperatura e ftohjes.

Duhet të theksohet se humbjet e energjisë gjatë ftohjes së metaleve deri në temperaturën e heliumit (-

269°C) janë dhjetra herë më të mëdha se sa për nxemjen e tyre deri në temperaturën e shkrirjes. Te

kriostatet për ftohje deri në -196°C, për izolim termik shërbejnë mënyrat dhe mjetet klasike, ndërsa

për ftohje më të thella kriostatet punohen dy shtresëshe, hapsira në mes e të cilëve mbushet me gaz

rrjedhës ose muret punohen me izolator shtresor me vakum në kombinim me hapsirat e ftohura me

azot të lëngët.

Fig.2.51 Aparatura për provë me komorën për ftohje

1.kampioni, 2.Nofulla e epërme shtërnguese, 3.Nofulla e poshtme, 4.Komora për

provë,5.Pompa, 6.Membranat, 7.Rezervoari, 8.Izolimi, 9.Përziersja, 10.Servomotori, 11.Termostati,

12.Termometri


2003 55

Si mjete ftohëse në kriostate përdoren shum materie. Për temperaturë afër 0°C përdoret akulli me

shtesë të krypës (NaCl). Temperaturat deri në -80°C arrihen me përzierje të (CO2 të ngrirë) me sasi të

nevojshme të lëngjeve që kanë temperaturën e ulët të ngrirjes (acetoni, alkoholi, benzina). Për

temperatura edhe më të ulëta përdoren gazrat rrjedhës që kanë temperaturën e vlimit shum të ulët:

oksigjeni(-183°C), argoni (-186°C), azoti (-196°C), hidrogjeni (-253°C) dhe heliumi (-269°C).

Matja e deformacioneve te provat në temperatura të ulëta bëhet me tenzometra

elektrorezistues(konstantani), kryesisht për deformacione të vogla (deri 1%) dhe me tenzometra

elektromekanik për matjen e deformacioneve më të mëdha.

22..11..1144 PPrroovvaatt nnëë tteemmppeerraattuurraa ttëë llaarrttaa

Nevoja për hulumtimin e karakteristikave mekanike të metaleve në temperatura të larta rrjedh nga

detyra për të siguruar fortësi dhe siguri të nevojshme në punë të pjesëve të ngarkuara në temperatura

të larta në makinat bashkohore energjetike dhe në konstruksione (motorët e ndryshëm, kazanat e

avullit, turbinat e avullit dhe me gaz) të cilat gjatë eksploatimit iu nënshtrohen ndikimeve të

temperaturave të larta.

Provat e metaleve gjatë temperaturave të larta kryhen në ngarkesa afatshkurte dhe afatgjate.

Temperaturat mund të jenë prej 500-1100°C dhe prova bëhet me një shpejtësi të rritjes së ngarkesës

së caktuar, sepse në temperatura të larta, brenda në strukturën e metalit të nxehur, ndodhin proqese

rikristalizimi. Deformimet maten me ekstenzometra special të cilët me njërën anë gjinden brenda

aparaturës nxehëse, e pjesën tjetër jasht që mundëson leximin e deformimit.

22..11..1155 PPrroovvaatt tteekknnoollooggjjiikkee

Me prova teknologjike nënkuptohen provat e përpunueshmërisë së metaleve. D.m.th. këtu duhet

verifikuar vetitë teknologjike të materialit që paraqesin aftësinë e tijë për tu përpunuar me metodat e

njohura. Ky lloj i provave nuk kërkon përgaditje apo aparaturë speciale.

a) Prova në kuposje

Kësaj prove i nënshtrohen lamarinat prej të cilave punohen enë të ndryshme, kapakë të ndryshëm të

automobilave, të aeroplanëve dhe lloje të ndryshme të detaleve që punohen me anë të kuposjes. Siç e

dijmë, kuposja paraqet aftësinë e një materiali për të marr formë të kupës gjatë deformimit në të

ftohët, pa u plasaritë.

Meqenëse gjatë punimit të pjesëve të ndryshme proqesi mund të dështojë dhe me ktë rast shkaktohen

humbje të materialit. Atëherë me qëllim që të evitohen këto humbje, para se të fillojë proqesi i

prodhimit lamarina duhet të provohet në kuposje. Prova në kuposje bëhet për lamarinat me trashësi

prej 0,2 deri 2 mm. Sipas standardit prova në kuposje bëhet në aparatin e Eriksenit (Erichsen)

(fig.2.52).


56 2003 .

Kushtet e provës janë identike me kushtet reale të kuposjes së lamarinës. Rëndom merret një

lamarinë me diametër 70mm si kampion për këtë provë. Vendoset në mes të unazave të aparatit

dhe shtërngohet ashtuqë gjatë provës të mos rrudhet. Kjo forcë shtërnguese është rreth 1000 daN.

Para provës sipërfaqet e kampionit dhe sipërfaqja e shtypësit duhet të lyhet me një shtresë të hollë të

lubrifikantit. Prova bëhet në më tepër se dy kampione.

Nëpërmjet të sferës me diametër 20mm të vendosur në pistonin e aparatit veprojmë me forcën F

duke e detyruar lamarinën të kuposet derisa lamarina të çahet. Çarja shikohet në pasqyrë të aparatit.

Në momentin e çarjes e masim thellësinë përkatëse h që na paraqet aftësinë e materialit në kuposje.

Prova bëhet me shpejtësi rreth 0,1(mm/s), e cila ngadalësohet kah fundi me qëllim që të vërehet çarja

e parë kur lexohet thellësia.

Fig.2.52 Prova në kuposje

b) Prova në lakime të shumfishta

Bëhet për të verifikuar qëndrueshmërinë e materialit (zakonisht telave dhe shiritave) në lakim të

shumfisht.

Lakimi i shumfisht realizohet duke e shtërnguar kampionin në nofulla speciale dhe duke e lakuar me

shpejtësi prej një lakimi në sekond alternativisht për 90° në të dy anët (fig.2.53).

Prova e lakimit të shumfisht mund të bëhet deri në këputjen e plotë të kampionit, ose deri në një

numër të caktuar të lakimeve.


2003 57

Një lakim konsiderohet kur kampioni lakohet prej O-A-O, ndërsa lakimi tjetër nga O-B-O. Lakimi i

fundit numrohet vetëm nëse këputja ndodhë gjatë kthimit të kampionit në pozitën O.

do=0,2-0,7 R=1,25-1,75 h=25-50

do=0,7-8 R=2,5-20 h=50-75

gjatësia e telit L=150mm

Fig.2.53 Prova në lakime të shumfishta

c) Prova në lakim

Si provë teknologjike shërben për të verifikuar aftësinë e materialit që të lakohet pa u dëmtuar gjatë

përpunimit në temperaturë të dhomës 20° 5°C.

Për provën në lakim kampioni mund të ketë prerje tërthore rrethore, katrore, katërkëndore e në raste

të posaçme edhe forma tjera.

Sipas standardit për seksion katërkëndësh gjatësia e kampionit duhet të jetë: mmaL 1505 , ku a -

paraqet trashësinë e kampionit dhe merret zakonisht .30mma

Skajet e kampionit duhet lëmuar që të kenë rreze rrumbullaksimi ar 1,0 .

Varësisht nga trashësia a merret edhe rrezja e cilindrave mbështetës R:

për 12a R=25

për 12a R=50


58 2003 .

Cilindri shtypës merret me diameter më të vogël se cilindrat mbështetës D. Distanca në mes dy

cilindrave mbështetës D+ a2 + R2 (fig.2.54).

Fig.2.54 Dimensionimi i provës teknologjike në lakim

Në këtë rast e lakojmë kampionin gradualisht gjith deri sa të mos lajmërohet plasaritja e parë, e

masim këndin i cili tregon aftësinë e materialit për tu lakuar.

Nëse me këtë mënyrë nuk mund të arrihet çarja, atëherë në mes të anëve të lakuara vehet një copë

dhe vazhdojmë lakimin deri sa të paraqitet çarja (fig.2.55).

Fig.2.55 Skema e proves pasi që nuk arrihet çarja ndërmjet dy mbështetësve

Ose heqet edhe copa dhe veprohet deri sa të takohen dy skajet.

d) Prova në petëzim

Bëhet në temperaturë normale dhe në temperaturë të lartë. Kështu aftësia e materialit për tu petëzuar

duke u shtypur do të tregohet përmes gjërësisë së shtrirjes pa u dëmtuar (pa u plasaritë apo pa u çarë).

Prova bëhet në presa ose në çekana mekanik apo pneumatik. Kampioni merret sipas figurës.


2003 59

Fig.2.56 Skema e proves në petëzim

e) Prova e sustave

Kjo provë bëhet me qëllim që të caktojmë konstanten e sustave (Δh). Konstanta e sustave është

madhësia e cila tregon se për çfarë vlere rritet lartësia e sustave (Δh1) gjatë veprimit të forcës

tërheqëse prej 10 N, ose të zvoglohet për (Δh2) kur në te vepron forca shtypëse gjithashtu prej 10 N

(fig.2.57).

Rezultati i provës zakonisht tregohet me anë të grafikut ku në ordinatë vehet Δh1 ose Δh2 e në abshisë

rritja e forcës.

Fig.2.57 Paraqitja e konstantës së sustës në grafik

f) Prova e aftësisë në kalitje

Kalitja është proqes i përpunimit termik, ku çeliku nxehet në temperaturë 30 deri në 50°C mbi vijën

GSK, gjegjësisht mbi Ac3 për çeliqe paraeutektoidale dhe mbi Ac1 për çeliqe paseutektoidale, mbahet

për një kohë në këtë temperaturë dhe pastaj ftohet shpejt në mjedis ftohës.

Me anë të kalitjes, çelikut apo ndonjë lidhjeje, pa ia ndryshua gjendjen agregate, arrijmë të ia

ndryshojmë gjendjen strukturale, të ia përmirësojmë vetitë mekanike, zakonisht fortësinë.

Të gjitha llojet e çeliqeve nuk janë të afta për tu kalitur, ndërsa ato që janë ndryshojnë sipas një

shkalle. Aftësinë për tu kalitur e çmojmë në bazë të thellësisë së shtresës së kalitur.


60 2003 .

Për përcaktimin e thellësisë së shtresës së kalitur, kryesisht përdoren tri metoda:

-metoda e Grosmanit- metoda e kalitjes së gjithanshme

-metoda e Xhominit- metoda e kalitjes (ftohjes)ballore

-metoda analitike

MMeettooddaa ee GGrroossmmaanniitt

Bazohet në ndryshimin e fortësisë sipas diametrit të detalit të plotë cilindrik. Kështu nga çeliku që

dëshirojmë të ia caktojmë kalitshmërinë përgaditen shufra me diametra të ndryshëm të cilat ftohen në

të njejtin mjet ftohës në kushte të njejta. Sipas diametrave maten fortësitë dhe kështu fitojmë lakoret e

ndryshimit të fortësisë (fig.2.58).

30

40

50

60

70

80

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 %C

Fo

rtë

sia

,HR

C

% MARTENSIT

99,9%96,0%90,0%60,0%50,0%

zona e pakalitur

Zona e kalitur Zona e kalitur

Diametri i detalit

Fo

rtë

sia

50 HRC

10

20

Fig.2.58 Përcaktimi i kalitshmërisë sipas metodës së Grosmanit

Në fig.2.59 janë paraqitë lakoret e fortësisë për disa profile të çelikta: 75,50,36,30 mm pas

kalitjes. Kaliten aq cilindra deri sa mos të gjendet trashësia e cila në qendër të seksionit do të ketë

(50% martenzit +50% trostit).

Kjo metodë hargjon shum material, për këte më rrallë përdoret.


2003 61

Fig.2.59 Lakoret e fortësisë për disa profile të çelikta pas kalitjes

MMeettooddaa ee XXhhoommiinniitt ((JJoommiinnyy))

Kjo metodë hargjon më pak material, më shpejtë na sjell deri te rezultati, për këtë në praktikë më

shpeshë përdoret. Prova është e standardizuar ku parashihen kushtet e provës, kampioni, paisjet etj.

Kampioni-ka formë cilindrike dhe merret nga materiali që duhet të provohet. Gjatë marrjes së

kampionit dhe gjatë përpunimit të tij duhet pasur kujdes që kampioni të mos pësojë ndryshime

strukturale nga nxemja. Pasi të punohet në përmasa të përafërta, duhet të retifikohet sipërfaqja

ballore. Kampioni duhet të jetë i normalizuar dhe të ketë këto përmasa (fig.2.60)

10

3±

0,1

97

±0

,5

ø25± 0,5

ø26ø38± 0,5

6±

0,1

97

±0

,5

10

0±

0,5

ø25± 0,5

ø32± 0,5

10

3±

0,1

97

±0

,5

ø25± 0,5

ø26ø38± 0,5

6±

0,1

97

±0

,5

10

0±

0,5

ø25± 0,5

ø32± 0,5

Fig.2.60 Kampioni për kalitje me dimensione Fig.2.61 Kampioni kur nuk ka material të

mjaftueshëm


62 2003 .

Nëse nuk kem material të mjaftueshëm për kokën mbështetëse, atëherë kampioni punohet si në

fig.2.61 ku në vend të kokës punohet unaza shtërnguese.

Në rastet kur seksioni i materialeve nuk lejon punimin e kampionit standard, atëherë punohet

mikrokampioni dhe vendoset në bartësin cilindrik (fig.2.62).

Fig.2.62 Mikrokampioni për proven në kalitje

Për provën e çeliqeve me kalitshmëri të dobët përdoren kampionët si në fig.2.63.

Ø2

5

10097

Ø2

0

Ø1

2,5

25

Ø3

2

Fig.2.63 Forma e kampionit për çeliqe me kalitshmëri të dobët

Nxemja e kampionit-bëhet në furrë me atmosferë neutrale. Kjo furrë duhet të jetë në gjendje të nxejë

kampionin për 40 minuta dhe të ketë mundësi rregullimi të temperaturës 5°C. Nëse nuk ka

atmosferë mbrojtëse, atëherë kampioni vendoset në një futrollë prej materiali zjarrëdurues. Në fundin

e kësaj futrolle vendosen ashkla të hekurit të derdhur (fig.2.64).

101

4

Ø2

5,5

Fig.2.64 Futrolla prej materialit zjarrdurues për kalitje


2003 63

Temperatura e kalitjes së çelikut varet nga lloji dhe përbërja kimike, veçmas nga përbërja e C (tab.6).

Tabela 6-Temperaturate kalitjes së çeliqeve, varësisht nga përqindja e karbonit

LLOJET E ÇELIQEVE Përbërja e

karbonit[%]

Temperatura

e kalitjes [°C]

Çeliqet karbonik dhe çeliqet e lidhur me mangan, molibden, krom,

krom-molibden, krom-nikël dhe nikël-molibden

deri 0,25

0,26-0,36

0,37-0,55

0,56-0,90

900

870

840

820

Çeliqet e lidhur me silicium,mangan-silicium,krom-mangan-

silicium, krom-vanadium,etj.

0,15-0,24

0,25-0,44

0,45-0,65

900

880

870

Çeliqet me krom-mangan-titan dhe krom-mangan-molibden deri 0,25 900

Çeliqet me nikël,krom-nikël, krom-mangan-nikël-molibden, krom-

nikël (1,25%Ni dhe 2%Cr)

deri 0,25 840

Pas nxemjes në temperaturën e kalitjes, kampioni brenda 5sec.bartet nga furra në paisjen për ftohje

ballore ku ftohet 10 minuta në temperaturë të ujit 10 deri 25°C. Pajisja për ftohje është treguar në

fig.2.65.

Fig.2.65 Pajisja për ftohje ballore të kampionit gjatë provës në kalitshmëri

Lartësia e shtyllës së ujit duhet të arrijë h=65 5 mm (fig.2.66). Kampioni vendoset si në (fig.2.67)

vërtikalisht në distancë nga qepi për 12,5 mm, diametri i qepit duhet të jetë d=12,1 mm.


64 2003 .

12

,5±

19

7±

0,5

65

±5

12

,5±

19

7±

0,5

65

±5

Fig.2.66 Lartësia e shtyllës së ujit Fig.2.67 Lartësia e ballit të kampionit nga qepi

Pas përfundimit të ftohjes kampioni duhet të retifikohet në dy anë të kundërta përgjatë tërë gjatësisë

në trashësi 0,4 mm. Njëra sipërfaqe shërben për me vendosë në tavolinë, tjetra për matjen e fortësisë

në aparatin e Rokwellit ose të Vickersit (fig.2.68).

8x2 ...x 40,4

balli i kampionit

Fig.2.68 Matja e fortësisë së kampionit pas kalitjes

Rezultatet e fituara të fortësisë shenohen në një tabelë dhe pastaj për çdo vend matje vendosim

vlerën e fortësisë HRC në diagram (fig.2.69).


2003 65

10

Largësia nga balli i kampionit (mm)l50 1510 402520 3530 5045 6055 65

30

25

20

15

HR

C

50

45

40

35

65

60

55 900

400

300

200

100

HV

800

700

600

500

1000

Fig.2.69 Përcaktimi i thellësisë së kalitjes nëpërmjet diagramit

Duke e tërhequr paralelen me abshisën nga 50 HRC deri në lakore, gjejmë thellësinë e shtresës së

kalitur l që paraqet aftësinë e çelikut për t´u kalitur.


66 2003 .

22..11..1166 PPrroovvaa ee ppëërrppuunnuueesshhmmëërriissëë nnëë pprreerrjjee

Metoda e shpimit

Materiali që provohet vehet në tavolinën e makinës shpuese dhe me anë të puntos shpohet. Në të

njejtën mënyrë është shpuar edhe materiali-etalon dhe është caktuar thellësia LE që puntoja depërton

në etalon për 100 rrotullime. Kështu tani krahasojmë thellësinë e shpuarjes në materialin provues LM

me ate të etalonit, prej nga fitojmë përpunueshmërinë relative (aftësinë në shpuarje) fig.2.70.

Fig.2.70 Skema e provës teknologjike të shpimit

Metoda e dy thikave

Në makinën tornuese i vejmë dy thika prerëse të materialeve të ndryshme p.sh. nga çeliku

shpejtprerës dhe lidhja e fortë (fig.2.71). Të dy këto thika janë të izoluara dhe kanë dimension dhe

gjeometri të njejtë të tehut.

Nga materiali që provohet hiqet ashkla me seksion të njejtë prej të dy thikave. Kur ato të lidhen në

mes vedi me përques dhe galvanometër, do të paraqitet një forcë elektromotore që rrjedh nga

materialet e ndryshme të thikave. Kjo forcë elektromotore është proporcionale me temperaturën që

lind gjatë prerjes. Kështu duke i krahasuar shpejtësitë e prerjes të disa materialeve në temperaturë të

njejtë, do të shohim sa është përpunueshmëria e tyre në prerje me thikë.

G

Fig.2.71 Skema e proves teknologjike në prerje me thikë


2003 67

Prova e litarëve të çelikut

Litarët e çelikut kanë përdorim të gjërë në vende ku drejtëpërdrejtë është e rrezikuar jeta e njeriut ( si

në ashensorë, vinça në objekte ndërtimore, në anije, në repartet e uzinave e gjetiu). Për këtë arsye

litarët e këtillë duhet të provohen para vënjes në përdorim dhe atë në mënyra të ndryshme. Një nga

provat është të ngrehurit e tij. Sepse nëse litari nuk është i ngrehur mirë, atëherë mund të dalë prej

rrotave udhëzuese ose kur është i ngrehur për së tepërmi, atëherë shkaktohen sforcime të brendshme

që e dëmtojnë gërshetimin e tij.

Të ngrehurit e litarit është në disa mënyra: (fig.2.72 dhe fig.2.73).

Fig.2.72 Prova në ngrehje e litarëve të çelikut

Sipas fig.2.73 të ngrehurit e litarit provohet duke e ngarkuar litarin në mes detaleve udhëzuese me

forcë 10N. Spostimi f nuk guxon të jetë më i madh se 200/1 e gjatësisë l .

f= 1/200 l

l / 2

F= 10 N

Fig.2.73 Prova e litarëve në përkulje


68 2003 .

2.2 PROVAT PA SHKATËRRIMIN E KAMPIONIT

22..22..11 PPrroovvaatt ppëërr zzbbuulliimmiinn ee ddeeffeekktteevvee nnëë mmaatteerriiaall

Sot, prodhimtaria, e në raste të caktuara edhe eksploatimi (i shum konstruksioneve të rëndësishme),

nuk mund të mendohen pa përdorimin e provave pa shkatrrim. Këto prova mundësojnë hulumtimin e

pjesëve të gatshme të makinave dhe konstruksioneve pa u shkatrruar materiali. Meqenëse qëllimi

kryesor i hulumtimit të materialeve me metodat pa shkatrrim është zbulimi gabimeve, gjegjësisht

defekteve, këto prova quhen prova defektoskopike.

Si gabime në material, në përgjithësi definohen të gjitha johomogjenitetet e strukturës në materiale.

Ndërsa, me metodat defektoskopike zbulohen kryesisht mikro dhe makrodefektet në formë të poreve

gazore, përbërjet jometalike (zgjyra), çarjet dhe gabimet tjera në material.

Ekzistojnë shum metoda për zbulimin e defekteve:

-provat me rreze të rentgenit

-provat me rreze gama

-provat me ultrazë

-provat me magnete

-provat fluoroscente

-provat vizuele

-provat metalografike

Provat me rreze-x dhe rreze-γ quhen edhe prova radiografike.

aa)) PPrroovvaatt mmee rrrreezzee ttëë RReennddggeenniitt

Rrezet e Rendgenit (ose rrezet-x) janë valë elektromagnetike me gjatësi valore 7105 deri në

mm71001,0 dhe me frekuencë 15105 deri në Hz21105 .

Si burim i rrezeve të rendgenit shfrytëzohet gypi i rendgenit (fig.2.74).


2003 69

3 2

4

8

9

10

65

7

1

220 V

12

11

Fig.2.74 Skema e provës me rreze të Rendgenit

1.Katoda ndriçuese, 2.Anoda prej bakri, 3.Paisja për ftohje, 4.Pllaka prej volframi apo molibdeni, 5.Gypi i

rendgenit, 6.Burimi i rrymës elektrike, 7.Trafoja e tensionit të lartë, 8.Pllaka me vrimë për orientimin e

rrezeve, 9.Materiali që provohet, 10.Pllaka fotografike, 11.Pasqyra, 12.Vështruesi

Gypi i rendgenit përbëhet prej katodës dhe anodës, të cilat janë të vendosura në balonin prej qelqi, në

të cilin ka vakum të lartë. Katoda është e punuar nga spiralja e volframit, ndërsa anoda është një

pllakë prej ndonjë metali të vendosur në mbajtësin prej bakri me qëllim të përcjelljes më të mirë të

nxehtësisë.

Katoda, nën veprimin e rrymës elektrike me tension të lartë, nxehet dhe emiton elektrone me energji

të vogël. Këto elektrone përshpejtohen në fushën elektrike në mes të katodës dhe anodës dhe me

shpejtësi të madhe (50-90% të shpejtësisë së dritës), gjegjësisht me energji të madhe kinetike godasin

në anodë. Një pjesë e kësaj energjie shndërrohet në tufë elektromagnetike, të quajtura rreze x ose të

rendgenit.


70 2003 .

Me anë të kësaj metode duke shfrytëzuar efektin e rrezeve të Rendgenit për të kaluar nëpër materiale,

zbulojmë defektet në detalet e fituara me derdhje, petëzim si dhe te lidhjet e salduara dhe te lamarinat

për kontrollin e trashësisë.

Rrezet x që dalin nga gypi kanë veti që të thyhen dhe të dëbohen në kristale, kështuqë me to mund të

zbulohen edhe gabimet në mes kristaleve (gabimet interkristalore).

Prodhimi i rrezeve x bëhet në aparatin e Rëndgenit, ku gypi i Kuligjit ndodhet në tension 80 deri

300kV (ndonjëherë edhe deri 600kV).

Fuqia depërtuese e këtyre rrezeve është:

gjatë 80 kV------40mm Al

gjatë 110 kV-----100mm Al

gjatë 200 kV-----60mm Fe

gjatë 230 kV-----60mm Cu

Rrezet që kalojnë nëpër material po hasën në zbrazëtira, do të kalojnë më lehtë dhe në pllakën

fotografike do të shihen si vende më të ndriçuara. Një pjesë e rrezeve absorbohet varësisht nga

homogjeniteti, trashësia dhe lloji i materialit.

Mbrojtja nga rrezet e Rendgenit

Rendgeni, gjegjësisht rrezet-X, si ato primare ashtu edhe ato sekondare (të dëbuara) ndikojnë

dëmshëm në organizmin e njeriut. Përdoruesit e aparatit të Rendgenit duhet patjetër mirë të jenë të

mbrojtur nga ndikimi i atyre rrezeve. Doza e rrezatimit, të cilës i ekspozohet organizmi i njeriut nuk

duhet të kalojë 10 μr/sek (10 mikrorendgen në sekondë), ose gjatë punës katërorëshe organizmi nuk

guxon brenda muajit të rrezatohet më shumë se 4 r. Në tabelën më poshtë janë dhënë trashësitë

minimale të lamarinave të plumbit të cilat duhet të përdoren si mbrojtëse nga rrezet e rendgenit.

Tabela 7- Trashësitë minimale të lamarinave të plumbit për mbrojtje nga rrezet e rentgenit

Tensioni në gypin e

Rendg. deri ( kV )


në (mm)

Tensioni në gyp. e

Rendg. deri ( kV )


në (mm)

75 1 250 6

100 1,6 300 9

125 2 350 12

150 2,5 400 15

170 3 400 35

200 4 600 --


2003 71

bb)) PPrroovvaatt mmee rrrreezzee γγ ((ggaammaa))

Edhe rrezet γ janë valë elektromagnetike, por me gjatësi valore më të vogël prej 7102,0 deri

710001,0 dhe frekuencë 18105 deri 24105 Hz. Janë më të forta se rrezet e rendgenit, kështuqë

depërtojnë më thellë në material, si dhe janë më të përshtatshme për punë.

Me këto rreze mund të provohen materiale të trashë deri në 250 mm. Gjithashtu edhe këtu figura e

gabimit mbetet në pllakën fotografike.

Burimi i rrezatimit me rreze gama vihet në mes, ndërsa detalet që provohen, rreth tij. Pas secilit detal

vihet filmi.

Rrezet γ i fitojmë nga radiumi, e në kohën e fundit kryesisht nga izotopet e kobaltit Co60

, iridiumit,

etj.

Çdo atom përbëhet prej bërthamës të elektrizuar pozitivisht dhe elektroneve që rrotullohen rreth saj

nëpër trajektoret e veta të caktuara. Bërthama është e përbërë nga protonet dhe neutronet. Elektronet

dhe protonet janë grimca të elektrizuara, me sasi të njejtë të elektricitetit por me shenjë të kundërt.

Neutronet për nga elektriciteti janë neutrale. Protonet dhe neutronet kanë përafërsisht masë të njejtë

dhe dimensione të njejta, ndërsa elektronet masë shum më të vogël (rreth 1800 herë më të vogël).

Atomet të cilat në bërthamë kanë numër të njejtë të protoneve por numër të ndryshëm të neutroneve,

quhen izotope të atij elementi.

Për një numër të caktuar të neutroneve ekziston ekuilibri në mes forcave nukleare dhe elektrostatike

në bërthamë-bërthama stabile. Nëse bërthama ka më shum apo më pak neutrone, atëherë ajo është

jostabile dhe shpërbëhet (coptohet) gjithnjë deri sa të mos bëhet stabile. Kjo dukuri quhet izotop

radioaktiv. Në vazhdim të shpërbërjes së tij lirohet tepricë e energjisë gjithnjë deri sa të mos bëhet

stabile, gjatë së cilës lajmërohet rrezatimi nuklear.

cc)) PPrroovvaatt mmee uullttrraazzëë ((uullttrraattiinngguullll))

Ultratingulli është dridhje mekanike me frekuencë mbi 20 kHz. Për dallim nga tingulli i zakonshëm

që ka frekuencë 2∙102 deri 2∙10

4Hz dhe mund të dëgjohet me vesh, ultratingulli nuk mund të dëgjohet

sepse ka frekuencë të madhe prej 2∙104deri 10∙10

10Hz.

Ultratingulli fitohet në mënyra të ndryshme. Më së tepërmi përdoret efekti piezoelektrik i kuarcit,

d.t.th. deformimi i tij nën ndikimin e fushës elektrike. Kështu nëse në kristalin e kuarcit ndikon rryma

elektrike alternative ai bymehet dhe tkurret me frekuencë të njejtë me ate të tensionit të rrymës

elektrike. Në këtë mënyrë fitohet dridhja mekanike që quhet ultratingull.

Ultratingulli përcillet në materialin provues duke e mbështetur mirë kristalin e kuarcit në sipërfaqen e

tij. Ultratingulli depërton mirë nëpër material. Nëse është intenziteti i fortë depërton deri në anën

tjetër dhe kthehet. Kështu përcaktohet trashësia e materialit (fig.2.75). Gabimet që janë paralel me

vijat e ultrazërit nuk mund të zbulohen me kokë normale por me kokë të pjerrët. Gjithashtu në tegelet

e salduara koka normale nuk mund të vendoset mbi tegel, kështuqë përdoret koka e pjerrët që

vendoset anash tegelit dhe zbulon gabimin në tegel si në fig.2.76.


72 2003 .

Fig.2.75 Zbulimi i defekteve me ultrazë

Fig.2.76 Përdorimi i kokës së pjerrët te tegelet e salduara

1.Materiali, 2.Ultrazëri, 3.Gabimi

Edhe pengesat më të imëta në material me përmasa deri 10-3

mm për ultratingullin janë pengesa të

pakalueshme. Në këtë mënyrë zbulohen defektet në detale me trashësi prej 0,5-300 mm.

Me ultrazë mund të zbulohen defekte edhe në detale me trashësi më të mëdha, sepse depërtimi i

ultrazërit mund të bëhet edhe deri në thellësitë 8-10 m.

dd)) PPrroovvaatt mmee mmaaggnneettee

Kjo provë përdoret te detalet që mund të magnetizohen (giza e hirtë, çeliku). Detali që provohet

pastrohet mirë dhe vendoset në mes poleve të elektromagnetit nëpër mbështjellat e të cilit kalon

rryma e vijueshme njëkahore (fig.2.77).

Fig.2.77 Skema e proves me magnete


2003 73

Në mes poleve, nëpër material, kalojnë vijat magnetike, reprezente të fushës magnetike. Ato po të

hasin në defekt shmangen nga rruga e rregullt, kështuqë nëse hedhim pluhurin feromagnetik në

sipërfaqen e materialit, ai do të mblidhet në vendin e defektit dhe në këtë mënyrë zbulon vendin dhe

formën e defektit.

Meqenëse plasaritjet paralele me vijat e fushës magnetike vështirë hetohen, atëherë detali duhet të

provohet në më shumë anë.

Pluhuri feromagnetik (ferooksidi) tretet në yndyrë, naftë ose alkohol dhe në atë formë hudhet mbi

materialin provues. Gjithashtu shumherë përdoren edhe përzierje magnetike me ngjyra dhe përzierje

fluoroscente magnetike, grimcat e shndritshme të të cilave lehtësojnë zbulimin e gabimeve edhe në

pozicione të papërshtatshme.

ee)) PPrroovvaatt fflluuoorroosscceennttiikkee

Me anën e kësaj metode zbulohen gabimet në sipërfaqen e materialit. Sipërfaqen që e provojmë më

parë duhet ta pastrojmë mirë, pastaj e lyejmë me krypëra fluoroscente me ngjyra të ndryshme. Pas

fshierjes me leckë të terur, sipërfaqja e tillë shiqohet duke e ndriçuar me rreze ultravjollce të filtruara

në gjatësi valore 3600 A° (Angstrema). Aty shihen qartë gabimet apo përpunimi ose gjendja e

sipërfaqes e cila krahasohet me një sipërfaqe etaloni. Njëkohësisht mund të bëhet edhe fotografimi i

saj, mirëpo për këte duhet të përdoret ngjyra e kaltër. Për shiqim përdoret ngjyra e verdhë e kryprave.

Vërejmë se këto prova veçohen nga të mëparshmet, sepse na i zbulojnë edhe defektet që ato nuk kanë

mundësi ti zbulojnë.

22..22..22 PPrroovvaatt mmeettaallooggrraaffiikkee

Ndërtimi i brendshëm i materialeve dhe struktura e tyre luajnë rol të rëndësishëm në vetitë e

përgjithshme të materialeve. Me njohjen e strukturës së një materiali, ne disponojmë njohuri të plota

për ta përdorur atë. Prandaj, provat metalografike, që bëhen duke filluar me sy, mikroskop të

ndryshëm dhe metaloskop elektronik, janë shum të përhapura. Në kohë të fundit me anë të këtyre

provave janë duke u analizua edhe thyerjet (fraksionet) e detaleve të ndryshme makinerike gjatë

punës.

Me ndihmën e metaloskopëve mund të vërehen ndryshimet në kampion dhe të shikohen pjesë të cilat

me syrin e lirë nuk mund të dallohen.

Fotografia e pastër për shikim fitohet vetëm nëse kampioni përkatës është mirë i përpunuar në

sipërfaqe dhe nëse bëhet rritja 50 deri në 2000 herë.

Me anë të provave metalografike mund të caktohen: madhësia, forma dhe shpërndarja e kokërrzave të

kristaleve, homogjeniteti i strukturës, mardhënja e komponenteve strukturale, madhësia dhe forma e

mbeturinave, si dhe deformimi i kokërrzave gjatë përpunimit. Pastaj mund të vërehet lajmërimi i

korrozionit, oksidimi sipërfaqësor. Gjithashtu provat metalografike kanë rëndësi të veçantë për

hulumtimin e kualitetit të pjesëve të përpunuara termikisht.


74 2003 .

aa)) MMiikkrroosskkooppii mmeettaallooggrraaffiikk

Mikroskopi për provat e metaleve ndryshon nga mikroskopi i cili përdoret në mjekësi, biologji dhe

lëmi tjera.

Me anë të mikroskopit shikohet sipërfaqja e përgaditur e kampionit. Pjesët kryesore të mikroskopit

metalografik janë:

-burimi i dritës

-pjesa optike me ocular dhe objektiv dhe

-mbështetësi i kampionit (fig.2.78).

Fig.2.78 Skema e mbështetjes së kampionit për shiqim me metaloskop

Prova duhet të fillojë me një rritje më të vogël të mikroskopit, e pastaj kalohet në rritje më të madhe.

Rritja fitohet me shumëzimin e rritjes së objektivit dhe rritjes së okularit. Mikroskopët metalografik

janë të paisur edhe me aparaturën për fotografimin e strukturës së kampionit dhe me rrjetën

krahasuese e cila përdoret për përcaktimin e madhësisë së kokërrzave të kampionit.

Skema e një mikroskopi metalografik është paraqitë në fig.2.79.


2003 75

Fig.2.79 Skema e një metaloskopi

Fig.2.80 Mikroskop i thjesht

1-Zhdukja e vrazhdësive, 2-objektivët e ndryshëm, 3-vendi i vendosjes së kampionit, 4-pasqyra


76 2003 .

Fig.2.81 Mikroskopi optik

1-okulari, 2-objektivët e ndryshëm, 3-paisja për përcjelljen e fotos së objektit në okular , 4- vend vendosja

e objektit, 5-orijentuesi i rrezeve të dritës në objekt, 6-pasqyra

bb)) KKaammppiioonnii

Për shikimin ose fotografimin e sipërfaqes që e analizojmë duhet bëhet një pregaditje paraprake

mekanike dhe kimike. Pregaditja fillon duke e marrë një pjesë nga materiali të cilin e analizojmë. Kjo

bëhet duke e prerë në torno, frez apo zdrukth.

Gjatë pregaditjes është me rëndësi që të ruhet struktura e materialit bazë, duke bërë ftohjen intenzive.

Pastaj sipërfaqja retifikohet me gurë zmerill me imtësi të ndryshme dhe me rrotullim të bushtit

kryesor 200 deri 2000 rr/min, ashtuqë që temperatura e kampionit të mos rritet më shum se 100°C.

Në pregaditjen mekanike bënë pjesë lëmimi dhe polirimi me anë të vajrave speciale e pastaj pastrimi

me ujë të destiluar dhe alkohol duke e lënë që të teret mirë.

Pregaditja kimike vazhdon me gërryerjen kimike me anë të reagjensave siq janë: tretjet e acideve,

kryprave etj. Tretja e tyre bëhet në ujë, alkohol, glicerinë etj. Kështu sipërfaqja e pregaditur, e cila e

ka humbur shkëlqimit metalik dhe ka formë të relieft mund të shikohet dhe të fotografohet.


2003 77

cc)) AAllbbuummeett kkrraahhaassuueessee

Për përcaktimin e strukturës së materialit bazë i cili provohet, nevoitet që të përdoren albumet

krahasuese të strukturave të ndryshme të materialeve. Në bazë të fotografisë së fituar në mikroskop

dhe fotografisë së ngjajshme në album mund të caktohet struktura e përafërt e materialit, si dhe

përbërja kimike e tij.

dd)) RReeaalliizziimmii ii pprroovvëëss

-Kampioni vendoset në mbështetës të mikroskopit

-Zgjidhet objektivi dhe okulari varësisht nga nevoja për zmadhim të strukturës së kampionit.

-Vizatohet struktura e përafërt e kampionit ose fotografohet, dhe

-Caktohet struktura e kampionit duke bërë krahasimin me strukturën e ngjajshme nga albumi.


78 2003 .

KAPITULLI III

3. KRISTALOGRAFIA

3.1 NDËRTIMI I BRENDSHËM I METALEVE

Me zbulimin e rrezeve të Rendgenit (1895), gjegjësisht me fillimin e përdorimit të tyre për studimin e

ndërtimit të metaleve (1912), është vërtetuar se vetitë e metaleve dhe materialeve tjerë nuk varen

vetëm nga natyra e atomeve, por edhe nga mënyra e grupimit të tyre në hapsirë.

Shpërndarja e atomeve te të gjitha materiet nuk është e njejtë. Disa materie kanë shpërndarje të

rregullt të atomeve,ndërsa disa plotësisht të parregullt.

33..11..11 SSttrruukkttuurraa ee mmeettaalleevvee ddhhee lliiddhhjjeevvee mmeettaalliikkee

Varësisht nga mënyra e shpërndarjes së atomeve në hapsirë të gjithë trupat e ngurtë mund ti ndajmë

në dy grupe:

Trupa amorf –të cilët përbëhen nga atome të shpërndara pa ndonjë rregull në vëllimin e tyre (

çelqi, masat plastike, etj.). Mund të shkrihen disa herë duke mos ndryshuar vetitë e tyre. Kalojnë

gradualisht në gjendje të lëngët dhe anasjelltas pa pasur një temperaturë të shkrirjes apo të

ngurtësimit të caktuar, p.sh. çelqi shkrihet nga 500-1750°C.

Trupa kristalor - të cilët përbëhen prej atomeve të vendosura sipas një rregulli në vëllimin e tyre

(metalet, diamanti, etj). D.m.th. të gjitha metalet dhe lidhjet e tyre, kanë ndërtim kristalor.

Nëse vështrojmë një pjesë metalike, shohim se ajo përbëhet nga një numër i madh i kristaleve

(grimcave) që janë në mes vedi ngusht të lidhura (fig.3.1a). Nëse sipërfaqja e ndonjë pjese metalike

polirohet, këto grimca mund të shiqohen me mikroskop të zmadhuar për 100X (fig.3.1b). Nëse kjo

pjesë shiqohet me mikroskop që zmadhon 10 milion herë, mund të shihet se në çdo kristal atomet

shpërndahen njësoj në rrjetën atomike (fig.3.1c).

Nëse do të mund të bëhej zmadhimi (teorik) në 10 miliard herë, atëherë do të mund të shihej

bërthama atomike me elektronet rreth saj (fig.3.1d).

a)copë metali b)kristalet e zmadhu- c)rrjeta atomike e zma- d)atomi i zmadhuar

ara 100 herë dhuara 10 milion herë 10 miliard herë

Fig.3.1 Një copë metalike e zakonshme dhe e zmadhuar


2003 79

Në këtë mënyrë formohen rrjetat kristalore, nga forma e të cilave varen vetitë e metaleve. Atomet në

këto rrjeta mbahen në mes vedi në distancë të caktuar me ndihmën e forcave tërheqëse. Nëse këto

atome i mendojmë të bashkuara me via të drejta, ato do të formojnë figura të rregullta gjeometrike që

quhen rrjeta kristalore.

Shkenca e cila mirret me studimin e shpërndarjes së atomeve në kristale quhet kristalografi.

Çdo rrjetë kristalore i ka karakteristikat e veta, e ato janë: parametri, dendësia e rrjetës dhe rrafshi

kristalor.

Parametri i rrjetës është distanca në mes të qendrave të dy atomeve fqinjë në një rrafsh kristalor.

Njësia për matjen e parametrit është Angstremi (A°).

1 A°=10-7

mm=10-8

cm

Me dendësi të rrjetës kuptojmë numrin e atomeve që i takojnë një qeluleje elementare kur ajo gjindet

në tërësinë e një rrjeteje kristalore.

Fig.3.2 Numri koordinativ i atomeve është 12

Ndërsa rrafshet kristalore formohen nga renditja e rregullt e atomeve gjatë ngurtësimit (fig.3.3a dhe

b).

a) b) c)

Fig.3.3 Skema e rrjetës kristalore

a)atomet në rrafshin kristalografik , b)shënimi i thjeshtësuar i atomeve, c)rrjeta hapsinore kristalore

Shpërndarja paralele e disa rrafsheve kristalore në hapsirë formon rrjetën kristalore hapsinore

(fig.3.3c).


80 2003 .

Shumica e metaleve kristalizohet në katër lloje të rrjetave kristalore hapsinore, të cilat për nga

simetria janë më të thjeshtat: kubike, heksagonale, tetragonale dhe romboidale (fig.3.4).

Fig.3.4 Format e rrjetave kristalore

Rrjetat kubike -varësisht nga vendosja e atomeve në rrjetë, mund të jenë:

-Rrjeta kubike me centrim në qendër (fig.3.5)

-Rrjeta kubike me centrim në faqe (fig.3.6)

Fig.3.5 Rrjeta kubike me centrim në qendër

Fig.3.6 Rrjeta kubike me centrim në faqe


2003 81

RRrrjjeettaa kkuubbiikkee mmee kkoonncceennttrriimm nnëë qqeennddëërr ((ffiigg..33..77)),, lajmërohet shumë shpeshë te metalet.

Te këto rrjeta atomet janë të shpërndara nëpër kulme dhe një në pikëprerjen e diagonaleve. Sipas

kësaj rrjete kristalizohen metalet e dhëna në tabelën 8.

Tab.8

Metali αFe αCr V Mo W Ta

Parametri α (A°) 2,87 2,88 3,01 3,14 3,16 3,30

Fig.3.7 Numri i atomeve në një rrjetë k.c.q.

Në këto rrjeta atomet e kulmeve nuk mund të takohen në mes vedi, ashtuqë mbesin meshapsira të lira

në të cilat mundet me hy ndonjë atom i jashtëm me diametër më të vogël. Përveq kësaj kjo

meshapsirë mundëson depërtimin më të lehtë të trupave të jashtëm në brendi të rrjetave. Për këtë të

gjitha metalet që kristalizohen sipas kësaj rrjete janë të butë.

Çdo këso rrjete përmban vetëm dy atome të plota, 1 atom në mes dhe nga 1/8 në 8 kulme (fig.3.7).

28

181 atome

RRrrjjeettaa kkuubbiikkee mmee kkoonncceennttrriimm nnëë ffaaqqee((ffiigg..33..88)),, i ka atomet e shpërndara nëpër kulme dhe

në pikëprerje të diagonaleve të faqeve të kubit. Sipas kësaj rrjete kristalizohen metalet e dhëna në

tab.9.

Tab.9

Metali Cu Ag Al Au Pb γFe βCo Ni

Parametri a (A°) 3.61 4,07 4,04 4,07 4,94 3,65 3,55 3,52

Metalet që kristalizohen sipas kësaj rrjete, kanë veti të mira për përpunim me deformim plastik dhe

janë mjaft të forta në sipërfaqe.

Çdo këso rrjete përmban 4 atome të plota,gjegjësisht në 8 kulme nga 1/8 dhe në 6 faqe nga

1/2 (fig.3.8).


82 2003 .

atome42

16

8

18

Fig.3.8 Numri i atomeve në një rrjetë k.c.f.

Rrjetat heksagonale Te rrjetat heksagonale atomet shpërndahen nëpër kulme dhe në prerje të diagonaleve të dy bazave

gjashtë këndore, si dhe tri atome në mes hapsirave të atomeve të rrafshit të I dhe të III, (fig.3.9).

Fig3.9 Skema e rrjetës heksagonale

D.m.th. kjo rrjetë ka tri rrafshe që janë të mbushura më së shumti me atome (I,II,III). Gjithashtu edhe

kjo rrjetë është dendur e mbushur me atome, kështu një rrjeteje i takojnë 6 atome. Në baza, në 6

kulme nga 1/6,në prerje të diagonaleve të bazave nga 1/2, si dhe në rrafshin e II 3 atome (fig.3.9).

2 3)2

1

6

16( baza në rrafshin e II = 6 atome

Metalet që kristalizohen sipas kësaj rrjete nuk janë të përshtatshme për deformacione plastike.


2003 83

Fig.3.10 Rrjeta heksagonale

Sipas kësaj rrjete kristalizohen metalet në tab.10.

Tab.10

Metali Be Mg Zn Cd βCr Co

Parametri a (A°) 2,27 3,20 2,66 2,97 2,72 2,51

Rrjetat tetragonale Disa metale kristalizohen sipas rrjetës tetragonale (fig.3.11).

Këto rrjeta paraqesin një prizëm katërfaqsore të rregullt me raport c/a >1. Nëse ky raport është =1,

rrjeta tetragonale kalon në rrjetë kubike. Kjo rrjetë mund të jetë e koncentruar në sipërfaqe (indiumi)

dhe e koncentruar në hapsirë siq është kallaji (βSn).

Gjithashtu disa metale kristalizohen sipas rrjetës kristalore në formë romboidale. Sipas kësaj

forme kristalizohen Hg, Sb etj.

Me ndërrimin e formës së rrjetave kristalore te metalet ndërrojnë edhe vetitë mekanike dhe

teknologjike.

Fig.3.11 Numri i atomeve të një rrjete heksagonale


84 2003 .

3.2 FORMIMI I KRISTALEVE

Po të bëhej ngurtësimi i lirë i metaleve, gjatë kalimit prej gjendjes së shkrirë në gjendje të

ngurtë, pa ndikimin e faktorëve të jashtëm, forma e kristaleve do të ishte çdoherë gjeometrikisht e

rregullt. Mirëpo, pasi që në formimin e kristaleve ndikojnë faktorë të ndryshëm gjatë kristalizimit,

kristalet nuk mund të marrin formë të jashtme të rregullt.

Kështu, kristalet e formuara me formë të jashtme të parregullt quhen kristalite, ndërsa

struktura e ndërtuar nga kristalitet quhet polikristalore.

33..22..11 MMaatteerriiaalleett iizzoottrroopp ddhhee aanniizzoottrroopp

Shpërndarja e atomeve në rrjetën kristalore nuk është e njejtë në rrafshe dhe drejtime të ndryshme të

kristaleve. Për këtë arsye, vetitë mekanike dhe fizike të kristaleve ndryshojnë varësisht nga drejtimet

e strukturave kristalore. Materiali është anizotrop nëse vetitë e tijë varen nga drejtimi kristalografik.

P.sh. metalet deformohen në drejtimet përgjatë të cilave atomet janë më të ngjeshura. Moduli i

elasticitetit të aluminit, i cili kristalizohet në rrjetë kubike me centrim në faqe, është 75.9 GPa në

drejtimin (111), por vetëm 63.4 GPa në drejtimin (100). Materiali është izotrop nëse ka veti të njëjta

në drejtime të ndryshme.

Fig.3.12 Rrafshet kristalografie

Anizotropia

Duke studjuar rrjetat kristalore të metaleve vërejmë se të gjitha rrafshet nuk janë njësoj të

mbushura me atome dhe distancat në mes atomeve nuk janë të njejta. Nga kjo vlenë edhe konstatimi i

mësipërm se as vetitë e metaleve në të gjitha drejtimet nuk janë të njejta. Këtë dukuri e quajmë

anizotropi.


2003 85

Mënyrat e studimit të ndërtimit të metaleve Ekzistojnë shumë mënyra për studimin e strukturës së metaleve. Ndahen në dy lloje: Studimi i

ndërtimit të brendshëm të kristaleve dhe studimi i formës së jashtme të kristalit.

Ndërtimi i brendshëm, gjegjësisht shpërndarja e atomeve në rrjetën kristalore, studjohet me

analizën rendgenostrukturale, duke shfrytëzuar rrezet e rendgenit.

3.3 PROQESI I KRISTALIZIMIT

Proqesi i kristalizimit të metaleve dhe lidhjeve të tyre kryhet gjatë kalimit nga gjendja e lëngët

në gjendje të ngurtë. Përveq kësaj, deri te kristalizimi mund të vijë edhe në gjendje të ngurtë gjatë

kalimit nga një modifikim alotropik në tjetrin (rikristalizimi). Në bazë të studimeve shumvjeçare

është ardhë deri te përfundimi se proqesi i kristalizimit kryhet në dy faza, dhe ate:

-formimi i qendrave kristalizuese në tërë fazën e lëngët, dhe

-rritja e kristaleve për rreth qendrave të formuara kristalizuese.

Të dy proqeset gjatë kristalizimit ndodhin përnjëherë. Kalimi prej njëres gjendje agregate në tjetrën,

varet nga temperatura, presioni dhe koha.

Kjo varshmëri, mund të tregohet në diagramin e mëposhtëm (fig.3.13).

Prej diagramit shihet se, për disa materie, gjatë presioneve të zbritura specifike, është i mundur kalimi

direkt, prej gjendjes së ngurtë në gjendje të gazët, pa kalu nëpër gjendje të lëngët.

Fig.3.13 Kalimi nga njëra gjendje agregate në tjetrën në

varësi nga temperatura dhe presioni

Atomet e materialeve në gjendje të lëngët, gjinden në lëvizje kaotike, ndërsa në gjendje të

ngurtë të njejtat atome, gjinden në vende të caktuara në rrjetat kristalore.


86 2003 .

Kalimi i materialit prej njerës gjendje agregate, në gjendjen tjetër, quhet transformim fazor. Dallojmë

kalimin e materialit nga gjendja e ngurtë në gjendje të lëngët (shkrirja) dhe anasjelltas –kalimi nga

faza e lëngët, në gjendje të ngurtë (ngurtësimi, kristalizimi).

Që të kryhet proqesi i kristalizimit, nevoitet një interval kohor, i cili varet nga shpejtësia e ftohjes.

Proqesi i kristalizimit skematikisht është treguar në fig.3.14.

a b c d e f

Fig.3.14 Skema e paraqitjes së fazave të kristalizimit

Kristalizimi fillon në shumë vende në fazën e lëngët-duke u formuar qendrat kristalizuese. Në

formimin e numrit të qendrave kristalizuese mund të ndikohet me shpejtësi të ftohjes, pastaj prania e

ndytësirave që e shoqërojnë çdo metal, si dhe me shtimin e elementeve speciale për këtë qëllim të

quajtur modifikator. Krahas qendrave të para që vijnë duke u zmadhu, lindin edhe qendra të reja. Në

vazhdim duke shkuar nga fundi i kristalizimit, kristalet rriten dhe nuk mbetet më lëng mes tyre.

Kalimi prej gjendjes së lëngët, në të ngurtë mund të tregohet me anë të lakoreve të ftohjes, gjegjësisht

të ngurtësimit, në koordinatat koha-temperatura. (fig.3.15).


2003 87

a) b) c)

Fig.3.15 Lakoret e ftohjes,gjegjësisht ngurtësimit të materialeve amorfe(a) dhe kristalore(b,c)

Te materialet amorf, lakoret e ftohjes (të ngurtësimit), janë pa kurrëfarë ndërprerjesh, p.sh. te çelqi

(fig.3.15a).

Ndërsa te shkrirja metalike ftohja shkon kontinualisht pa kurrëfarë ndryshimi kualitativ të gjendjes,

gjithë deri te temperatura e kristalizimit (fig.3.15b). Gjatë temperaturës së kristalizimit në lakoren

temperatura- koha, vjen deri te ngecja, d.m.th. proqesi i kristalizimit kryhet gjatë temperaturës

konstante, sepse sasia e nxehtësisë së hargjuar plotësohet me nxehtësinë e ndarë për proqesin e

kristalizimit, d.m.th. nxehtësinë latente të kristalizimit.

Temperatura e vërtetë e kristalizimit është pak më e ulët se temperatura teorike e kristalizimit (tt).

Diferencën në mes këtyre dy temperaturave (tt-tk) e quajmë shkallë të nënftohjes. Te disa metale pas

nënftohjes (fig.3.15c), nxehtësia latente e kristalizimit kryhet aq shpejtë, ashtu që në fillim të

kristalizimit temperatura ngritet deri afër temperaturës teorike (tt) siq është rasti te antimoni.

Mirëpo te shumica e metaleve shkalla e nënftohjes është e vogël ashtu që mund të mos merret në

konsiderim gjatë eksperimentimit.

33..33..11 FFoorrmmaatt ee kkrriissttaalleevvee

Proqesi i vërtetë i kristalizimit është shumë i komplikuar nga ndikimi i faktorëve të ndryshëm. Në

shpejtësinë e proqesit të kristalizimit ndikojnë këta faktorë: shpejtësia dhe kahja e ndarjes së

nxehtësisë, prania e grimcave të forta (të cilat mund të jenë gadi qendra kristalizuese), etj. Në fig.3.16

janë paraqitë format më të njohura të kristaleve.


88 2003 .

a) Kristalet dendride b) Kristalet në formë c)Kristalet në formë

gjilpëre lamele

Fig.3.16 Format e kristaleve gjatë ftohjes

-Kristalet dendride Duke marrë parasysh se kristalet më shpejtë rriten në drejtim të largimit të nxehtësisë, gjegjësisht në

drejtim të vendeve të ftohura, në fillim të kristalizimit, nga një qendër e kristalizimit zhvillohet në ato

drejtime një kristal në formë gjilpëre, në të cilin nën kënd të drejtë të tjerat, ashtuqë fitohet kristali i

quajtur dendrid.

-Kristalet gjilpanore Formohen gjatë ftohjes shumë të shpejtë të masës së shkrirë të metalit. Përfaqësues më kryesor të

këtij lloji janë strukturat e martenzitit.

-Kristalet me formë lamele Formohen nga dy lloje kristalesh, prej nga edhe janë heterogjene. Të dy llojet e kristaleve,

kristalizohen nga masa homogjene ose nga tretja e ngurtë. Shembëll i strukturës së kristaleve në

formë lamele është struktura hekur-perlit. Vetitë mekanike të metalit me këso strukture janë të mira

dhe metali është i përpunueshëm.

PPoolliimmoorrffiiaa

Disa metale në temperatura të ndryshme kanë tipe rrjetash të ndryshme. Këtë veti të metaleve që të

mund të ndërrojnë rrjetën kristalore, varësisht nga temperatura dhe shtypja, e quajmë polimorfi.

Nga 20 metale polimorf që i njohim, hekuri është më i rëndësishmi. Në fig.3.17, janë të treguara

ndryshimet polimorfike të hekurit në varësi nga temperatura.


2003 89

Fig.3.17 Ndryshimet polimorfike të hekurit

Nga 1539°C deri në 1401°C, hekuri siq shihet kristalizohet në rrjetë kubike me centrim në qendër (δ).

Nga 1401°C deri në 900°C, rikristalizohet në rrjetë kubike me centrim në faqe (γ). Nga 900°C, hekuri

prap rikristalizohet në rrjetë kubike me centrim në qendër (β), pastaj prap nga 768°C rikristalizohet

në rrjetë kubike me centrim në qendër me parametër tjetër (α).

Në diagram është paraqitë edhe lakorja e nxehjes së hekurit me pikat kritike që ndryshojnë pak nga

ato të ftohjes.

Këto temperatura të rikristalizimit, gjegjësisht kalimit të hekurit prej një rrjete në tjetrën, i quajmë

temperatura kritike.


90 2003 .

33..33..22 DDeeffoorrmmiimmeett ee ssttrruukkttuurraavvee kkrriissttaalloorree

Më parë kemi pa se vetitë mekanike të metaleve varen nga rrjetat kristalore, sipas të cilave

kristalizohet metali.

Nga veprimi i forcave të jashtme, vjen deri te deformimi i rrjetave, të cilat mund të jenë

elastike dhe plastike.

Deformimet elastike -manifestohen me çvendosje të vogël të atomeve në raport me

atomet tjera dhe zhduken me ndaljen e veprimit të forcave të jashtme (fig.3.18).

a) b)

Fig. 3.18 Deformimet elastike të rrjetave

Deformimet plastike -janë rrjedhim i ndikimit të forcave më të mëdha të jashtme

(fig.3.19), që ka si pasojë çvendosjen e një grupi të atomeve në krahasim me të tjerat, ndërsa pas

pushimit të veprimit të forcave, zhduken deformimet elastike (a) e mbesin deformimet plastike (b).

a) b)

Fig.3.19 Deformimet plastike të rrjetave kristalore

Nga figura shihet se nga ndikimi i forcave të jashtme ka ardhë deri te çvendosja e dy rendeve

të sipërme të atomeve në raport me rendet e poshtme për dy atome në të djathtë.


2003 91

33..33..33 DDeeffeekktteett ee ssttrruukkttuurrëëss kkrriissttaalloorree ttëë mmeettaalleevvee ddhhee

ggaabbiimmeett nnëë rrrrjjeettaatt kkrriissttaalloorree

Struktura kristalore e vërtetë e metaleve kurrë nuk është ideale. Te kristalet e ndryshme

gjithnjë ekzistojnë disa çrregullime apo gabime, gjë që në mënyrë të dukshme ndikojnë në vetitë e

tyre dhe në proqese që zhvillohen te to. Mund të thuhet se numri i disa llojeve të gabimeve, për çka

do të bëhet fjalë këtu, është proporcional me ndryshimet e temperaturës së kristaleve.

Me termin çrregullim nënkuptohet devijimi nga ligjshmëria gjeometrike e renditjes së

atomeve në hapsirë, gjë që ka si pasojë që të gjitha atomet në rrjetën kristalore të mos e kenë

rrethinën e afërt të njejtë. Gabimet te kristalet janë vërtetuar me anë të provave të ndryshme.

Studimin e defekteve të strukturave kristalore do ta bazojmë në skema që ndërtohen në baza

gjeometrike. Sipas formës gjeometrike dhe mënyrës së shpërndarjes në rrjetën kristalore, defektet

mund të jenë: 1)pikësore, 2)lineare, 3)sipërfaqësore dhe 4)vëllimore.

Defektet pikësore

Përcaktimi i këtyre defekteve është dhënë me anë të skemës në fig.3.20 dhe fig.3.21.

1)Vakanca(zbrazëzira) është mungesa e një atomi nga një pozicion normal i rrjetës, 2) Atom i

ndërfutur(intersticion) që hyn në boshllëqet e rrjetës kristalore, 3)Atom i huaj është një atom me

natyrë kimike të ndryshme nga ai i metalit bazë i cili mund të hyjë në rrjetë ose me ndërfutje (3), ose

duke zavendësuar atomin bazë (4,5). Flitet shpesh për atome vetëndërfutëse, me qëllim që ky tip

defekti të dallohet nga ai me atome të huaja të ndërfutura (p.sh. C në hekur etj). Te metalet këto

defekte mund të krijohen në mënyrë individuale dhe të pavarur nga njëri-tjetri.

Fig.3.20 Defektet atomike pikësore: Fig.3.21 Pamja e rrjetës me boshllëqe dhe ndërfutje

1)vakancë,2) vetëndërfutës, 3) ndërfutës i huaj, 1)vakancë, 2)ndërfutje

4,5,)atome të huaja në zavendësim


92 2003 .

Boshllëqet (vakancat) mund të lindin edhe kur atomet në rrjetë i lëshojnë vendet e tyre për të

ndërtuar rrafshin e ri kristalor të rrjetës. Ky rast është i paraqitur në fig.3.22, e është i njohur me

emrin defekt sipas Shotkit. Pasi që atomet që largohen nga vendet e veta mund të plotësohen me

difuzion, duke lënë në vendet e tyre vakanacione të reja, zbrazëtirat brenda kristalit mund të

parafytyrohen se lëvizin.

Gabimet sipas Frenkelit,(fig.3.23), formohen kur atomet brenda rrjetës me difuzion vendosen

në hapësira ndëratomike duke lënë vendet e tyre të zbrazëta e duke krijuar grumbullime dikund tjetër.

Gabimet e tilla brenda rrjetës kristalore paraqesin, në të vërtetë, kombinimin e vakanacionit dhe të

intersticionit. Në brendësi të kristaleve gjithmonë ekziston ekuilibri në mes të gabimeve sipas

Frenkelit dhe ai varet nga temperatura e kristalit. Sa më e lartë që të jetë temperatura, aq më i madh

është numri i gabimeve sipas Frenkelit.

Fig.3.22 Defektet sipas Shotkit Fig.3.23 Gabimet sipas Frenkelit

Defektet lineare

Krijimi dhe spjegimi i defekteve atomike pikësore krijon përfytyrimin e plotë dhe

argumentimin e ekzistencës në metale edhe të defekteve lineare.

Sot njohja e tyre paraqet interes të veçantë, për arsye se është e lidhur ngushtë me shfaqjen

dhe veprimin e dukurisë së dislokacionit me të cilën bëhet shpjegimi i shumë problemeve të sjelljes

dhe të qëndrueshmërisë së metaleve.

Për të lehtësuar kuptimin mbi dislokacionin, është e nevojshme të paraqesim gjeometrinë e dy tipeve

më të thjeshtë të tij: gjeometrinë e dislokacionit linear dhe të dislokacionit helikoidal.

a )Kristal ideal b )Dislokacion linear c )Dislokacion elikoidal

Fig.3.24 Llojet e dislokacioneve


2003 93

Një dislokacion linear është përfituar nga ndërfutja në rrjet e një gjysmëplani ABCD (fig.3.24

b). Vija e dislokacionit linear është vija DC përreth së cilës kristali është deformuar. Dislokacioni

helikoidal është fituar duke prerë rrjetin përgjatë sipërfaqes ABCD dhe duke çvendosur në raport me

njëra tjetrën të dy buzët e prerjes paralelisht me AB (fig.3.24 c).

a) b) c)

Fig.3.25 Skema e dislokacionit helikoidal

a)çvendosja e rrjetës në kristal; b)pamja anësore e dislokacionit spiral; c)dalja e dislokacionit spiral në

sipërfaqe të kristaleve

Defektet sipërfaqësore

Përhapen në brendinë e kristaleve sipërfaqësisht d.m.th. i vetmi dimension i tyre i përhapjes

është i vogël në krahasim me dy dimensionet tjera të përhapjes. Në këto gabime mund të numrohen

kufijtë e kokërrzave kristalite, kufij të të ashtuquajturve blloqe brenda kokërrzave kristalite dhe në

mënyrë të ngjashme krijimi i kufijve të kokërrzave kristalite në mënyrë skematike është paraqitur në

fig.3.26.

a) b)

Fig.3.26 Krijimi i kufijve të kokrrizave kristalor

a)modeli i përgjithshëm rrafshor ; b)skema e rritur e çvendosjes së atomeve


94 2003 .

Te kristalet në përgjithësi, për dallim nga forma ideale kristalore, të paraqitur në fig.3.27a,

kristalet e vërteta, për shkak të gabimeve që i kanë rrjetat e tyre, në të shumtën e rasteve kanë

strukturë të ashtuquajtur mozaike (fig.3.27b).

a) b)

Fig.3.27 Modeli dydimensional i atomeve ;

a) pamja ideale, b) struktura mozaike

Defektet vëllimore

Defektet vëllimore te kristalet përfshijnë poret dhe boshllëqet, si ato me madhësi

mikroskopike, ashtu edhe ato makroskopike-të dukshme me sy apo me thjerrëz. Në gabime vëllimore

bëjnë pjesë edhe përcjellës (jometalik) të metaleve dhe lidhjeve të tyre, siç janë zgura, shtresat

okside, grimcëza (kokrriza) të imta të shkëputura nga mveshja zjarrduruese e furrës e në të cilat

shkrihen metalet apo kokrriza rëre të shkëputura nga format për derdhje etj. Përmbajtja e këtyre

përcjellësve në metale dhe në lidhjet e tyre paraqet një nga kriteret për vlerësimin e kualitetit të

metaleve dhe lidhjeve.


2003 95

KAPITULLI IV

4. LIDHJET METALIKE

Metalet e pastër kanë veti mekanike të ulëta, prandaj përdorimi i tyre është i kufizuar, përveq

në disa raste të caktuara, si p.sh. bakri dhe alumini si përques shum të mirë të rrymës elektrike. Në

shumicën e rasteve ato përdoren në formën e lidhjeve.

Lidhje quhet përbërja metalike që formohet nga shkrirja dhe kristalizimi i njëkohshëm i elementeve

përbërëse (dy apo më tepër) me veti tjera mekanike nga ato të elementeve përbërëse.

Lidhjet metalike përbëhen nga dy ose më shum elemente, që mund të jenë të gjitha metale ose metale

me metaloide. Kështu, çeliku e giza janë lidhje e hekurit të pastër (metal) me karbonin (metaloid), që

përmban edhe elemente tjerë si: silicium, mangan, squfur dhe fosfor. Bronzi është lidhje e bakrit me

kallaj dhe me elemente tjerë.

Shumica e elementeve përbërëse të lidhjeve në gjendje të shkrirë treten te njëri tjetri. Ka raste që

elementet në gjendje të lëngët përzihen pjesërisht me njëri tjetrin, p.sh. te lidhja Cu-Pb. Por ka edhe

raste që nuk përzihen fare me njëri tjetrin, p.sh. lidhja Fe-Pb. Këto veçori ndodhin te metalet që kanë

ndryshime të mëdha në temperaturat e shkrirjes.

Varësisht nga mënyra e bashkëveprimit të atomeve të elementeve përbërëse dhe pozicioneve të tyre

të ndërsjella, krijohen disa lloje lidhjesh.

aa)) LLiiddhhjjaa kkiimmiikkee Ka rrjetë kristalore dhe veti fiziko-mekanike të ndryshme nga ato të elementeve përbërëse.

Në një lidhje kimike elementet ndodhen në raporte të caktuara dhe shprehen me formulë kimike.

Lidhjet kimike formohen edhe midis metaleve të ndryshme, p.sh. lidhja Sb-Pb, Cu-Al2, ashtu edhe

midis metaleve dhe metaloideve, p.sh. lidhja Fe3C, Mn3C etj.

Lidhjet kimike kanë fortësi të lartë dhe plasticitet të ulët, prandaj punohen me deformacion.

bb)) PPëërrzziieerrjjaa mmeekkaanniikkee Formohet kur elementet e lidhjes në gjendje të ngurtë nuk treten te njëri tjetri dhe nuk formojnë lidhje

kimike. P.sh. te lidhja Sn-Zn, gjatë ngurtësimit kristalet e çdo elementi ruajnë vetitë karakteristike të

tyre. Në këtë rast vetitë e përzierjes mekanike, si: fortësia, rezistenca elektrike, merren si vlera

mesatare të elementeve përbërëse. Këto përzierje kanë veti derdhëse të mira.

cc)) TTrreettjjaa ee nngguurrttëë Formohet kur elementet përbërëse të lidhjes treten te njëri tjetri si në gjendje të lëngët ashtu edhe në

gjendje të ngurtë duke krijuar kështu rrjetë kristalore të përbërë nga atome të elementit bazë (tretësit)

dhe metalit të tretur.

Në përgjithësi, tretjet e ngurta dallohen për fortësi dhe qëndrueshmëri më të lartë se të elementeve

përbërëse, si dhe për veti derdhëse të ulët.


96 2003 .

4.1 DIAGRAMET E EKUILIBRIMIT TË LIDHJEVE DYSHE

Diagramet e gjendjes së lidhjeve (legurave), fitohen me analizën termike të një rreshti të tërë të

legurave të atij tipi.

Analiza termike kryhet në atë mënyrë që gjatë ftohjes së lidhjes, në intervale të caktuara kohore,

matet temperatura dhe vendoset në ordinatë, ndërsa në abshisë vendoset koha që i përgjigjet në

minuta. Me bashkimin e pikave të fituara në sistemin koordinativ, fitojmë lakoret e ftohjes,

gjegjësisht të ngurtësimit.

Gjatë analizës termike për çdo lidhje vizatohet lakorja e ftohjes dhe në bazë të lakoreve të fituara,

konstruktohet diagrami i gjendjes i lidhjes së analizuar. Për ta vizatua diagramin e gjendjes duhen më

shumë lakore të ftohjes për legurën që analizojmë, ashtu siç është tregua në figurën 4.1.

a) b)

Fig.4.1 Konstruktimi i diagramit të gjendjes në bazë të lakoreve të ftohjes

Lakoret e ftohjes nga a) pasqyrohen në pikat kufitare të shndërrimeve në b). Kështu lakoret e ftohjes

për komponentet e pastërta A dhe B japin nga një pikë në diagram të gjendjes b), që njëkohsisht janë

pika të fillimit dhe mbarimit të kristalizimit. Lakoret tjera të ftohjes X1 deri te X4, japin nga dy pika

në diagramin e gjendjes, d.t.th. temperaturat e fillimit të kristalizimit L1 deri te L4 dhe temperaturat e

mbarimit të kristalizimit S1 deri te S4. Via e cila i bashkon të gjitha fillimet e kristalizimit, quhet

LIKUIDUS, ndërsa vija e cila i bashkon të gjitha mbarimet e kristalizimit quhet SOLIDUS.

Mbi vijen likuidus të gjitha legurat janë në gjendje të lëngët, në mes likuidusit dhe solidusit legurat

përbëhen nga lëngu dhe nga kristalet, ndërsa nën solidus të gjitha legurat janë plotësisht të

kristalizuara.


2003 97

Duke marrë parasysh aftësinë e tretëshmërisë të një komponenti në tjetrin, te lidhjet dyshe kem shum

lloje të diagrameve të gjendjes dhe ate:

1.Diagrami i gjendjes të lidhjeve ku komponentet treten plotësisht në gjendje të ngurtë dhe të lëngët.

2.Diagrami i gjendjes të lidhjeve ku komponentet treten plotësisht në gjendje të lëngët, ndërsa në

gjendje të ngurtë, nuk treten fare.

3.Diagrami i gjendjes të lidhjeve ku komponentet treten plotësisht në gjendje të lëngët, ndërsa

pjesërisht në gjendje të ngurtë.

Sipas diagramit të gjendjes të lidhjeve me përbërje të caktuar, mund të dihen që më parë vetitë e të

gjitha lidhjeve të atij lloji. Diagramet e gjendjes shërbejnë gjithashtu edhe për zgjedhjen e rexhimit të

përpunimit termik, si dhe përpunimi i lidhjeve me deformacion.

44..11..11 DDiiaaggrraammeett mmee ttrreettëësshhmmëërrii ttëë pplloottëë ttëë kkoommppoonneenntteevvee nnëë ggjjeennddjjee ttëë

nngguurrttëë ddhhee ttëë llëënnggëëtt

Sipas këtij tipi të diagramit ngurtësohen lidhjet: Cu-Ni, Cu-Mn, Cu-Au, Fe-Mn, Fe-Ni, etj.

Te këto lidhje, gjatë proqesit të ftohjes, gjegjësisht të ngurtësimit nga gjendja e lëngët, formohen

kristalet homogjene, të cilat i quajmë kristale të përziera, të cilat mbesin edhe në gjendje të ngurtë, në

të gjitha raportet e përzierjes.

Për të studjua sjelljen e këtyre lidhjeve gjatë ftohjes, analizojmë lidhjen Cu-Ni (fig.4.2) duke i emërua

komponentet me A dhe B.

Lakoret e ftohjes të komponenteve A dhe B kanë nga një pikë kritike.

15001500

1400

1200

1300

900

1000

1100

°C

koha 40

60

900

0

10010

90

30

7020

80

1300

1500

1400

1200

1100

1000

50

50

60

40

70

3080

20

90

10

100

0 %B%A

1452

1084

100%

A1

00%

B60%

A+40%

B

a

b

g

M a s a e

sh k r i r ë

L i k u i d u sS o l i d u s I

II

III

II´

III´

g

II´´

I´´

Fig.4.2 Diagrami i gjendjes të lidhjeve Cu-Ni me lakoret e ftohjes

Të gjitha lidhjet e komponenteve A dhe B, në mes lakoreve të ftohjes së komponenteve të pastër A

dhe B, do të kenë nga dy pika kritike. Pikat e epërme i përgjigjen fillimit të ndarjes së kristaleve nga

masa e shkrirë, ndërsa të poshtmet ngurtësimit të plotë, d.m.th. kalimit të tërësishëm të lidhjes prej

gjendjes së shkrirë në gjendje të ngurtë. Via e cila i lidhë të gjitha pikat e temperaturave të fillimit të


98 2003 .

ngurtësimit të lidhjeve me përbërje të ndryshme, quhet via LIKUIDUS. Ndërsa via e cila i bashkon të

gjitha pikat e temperaturave të mbarimit të ngurtësimit të këtyre lidhjeve, quhet SOLIDUS.

Mbi vijën likuidus e tërë masa gjendet në gjendje të shkrirë, ndërsa nën vijën solidus e tërë masa

gjendet në gjendje të ngurtë, sepse në vijën e solidusit përfundon ngurtësimi (kristalizimi). Ndërkaq

në mes të vijës së likuidusit dhe të solidusit, një pjesë e masës është në gjendje të shkrirë, e pjesa

tjetër është e ngurtësuar.

Lakorja e ftohjes e lidhjes me 60%A dhe 40%B shkon pandërpre deri në pikën “a”, pas të cilës

vazhdon ftohja e ngadalësuar deri në pikën “b”. Në këtë interval temperature në mes pikave “a” dhe

“b”vie deri te ngurtësimi shkallëzor i shkrirjes me daljen e kristaleve të përziera të tretjes së ngurtë të

komponentës A dhe B deri te pika “b”, kur e tërë masa e shkrirë të kalojë në gjendje të ngurtë.

Shqyrtojmë proqesin e ftohjes të lidhjes me përbërje I, gjegjësisht me 60%A dhe 40%B. Fillimi i

formimit të kristaleve të përziera (A+B) do të jetë në vijën e likuidusit në pikën I. Përbërjen e

kristaleve të përziera të formuara mund ta përcaktojmë me tërheqjen e horizontales prej pikës I deri te

via e solidusit, d.m.th. deri te pika I” të cilës i përgjigjet përbërja prej 73% të komponentës B dhe

27% të komponentës A. Gjatë ftohjes së mëtejme, në pikën II vie deri te pasurimi i lëndës së ngurtë

me kristale të përziera (B+A). Për të përcaktu përbërjen dhe raportin sasior të kristaleve dhe

përzierjes në pikën II, shërbehemi me ligjin e levës (të drejtëpeshimit), gjegjësisht nëpër pikën II

tërheqim një horizontale deri te likuidusi II’ dhe solidusi II” (Fig.4.3).

Fig.4.3 Ligji i levës

a

b

n

m

BC

AD

a

b

K

L


2003 99

Vërtikalja e lëshuar nga pika II’ në aksin e abshisës na tregon në abshisë përbërjen e përzierjes,

ndërsa vërtikalja e lëshuar nga pika II” na tregon në abshisë përbërjen e kristalit. Raportin sasior të

kristaleve dhe përzierjes e fitojmë ashtu që gjatësia II-II’ paraqet sasinë e kristaleve, ndërsa gjatësia

II-II” sasinë e përzierjes. Gjatë ftohjes së mëtejme vijmë der te vija e solidusit, gjegjësisht pika III ku

bëhet edhe ngurtësimi i fundit d.m.th. edhe pikat e fndit të përzierjes kalojnë në gjendje të ngurtë dhe

kanë përbërje si edhe të gjitha kristalet në pikën III d.m.th. 40%B dhe 60%A. Ndërsa sasia e

kristaleve është paraqitë me vijën III-III’.

Prej kësaj rrjedhë se në proqesin e ftohjes së lidhjes I, përbërja e përzierjes ndërron sipas vijës

likuidus. Ndërsa nga pika I deri te pika III, përzierja gjithnjë e më shumë varfërohet me komponentin

B e pasurohet me komponentin A, deri sa përbërja e kristalit ndërron sipas vijës së solidusit nga pika

I” deri te III. Njëkohësisht gjatë ftohjes së ngadalshme, në çdo moment të kristalizimit, gjegjësisht të

ngurtësimit, përbërja e kristalit barazohet me difuzion.

Nëse ftohja është e shpejtë në kristale nuk arrihet barazimi i përbërjes, kështuqë pjesa e brendshme e

çdo kristali përmban më shumë komponente që vështirë shkrihen (B)se sa pjesa e jashtme.

44..11..22 DDiiaaggrraammii ii ggjjeennddjjeess ttëë lliiddhhjjeevvee kkuu kkoommppoonneenntteett ttrreetteenn pplloottëëssiisshhtt nnëë

ggjjeennddjjee ttëë llëënnggëëtt,, nnddëërrssaa nnëë ggjjeennddjjee ttëë nngguurrttëë nnuukk ttrreetteenn ffaarree

Sipas këtij tipi të diagramit ngurtësohen lidhjet: Pb-Sb, Ai-Si, Co-Bi, Cu-Bi, etj. d.m.th. lidhjet me

komponente të cilat kanë rrjeta të ndryshme ose parametra të ndryshëm. Ky diagram iu përgjigjet

atyre kushteve të shkrirjes dhe ngurtësimit të lidhjeve te të cilat vie deri te përzierja e komponenteve

në gjendje të lëngët, ndërsa te mos përzierja në gjendje të ngurtë.

Që eksperimentalisht të ndërtojmë diagramin, marrim lakoret e ftohjes të komponenteve të ngurtë dhe

disa lidhjeve. Pikat kryesore të digramit janë temperaturat e ngurtësimit të komponenteve A dhe B.

Në fig.4.4 është paraqitë diagrami i gjendjes së lidhjeve Pb-Sb. Lidhja me 87% të komponentit A dhe

13% të komponentit B, është lidhje eutektike, e cila nuk ka fare periudhë të ngurtësimit dhe ka pikën

e ngecjes në temperaturë të caktuar ku edhe është fundi i ngurtësimit. Një lidhje e tillë është shenua

me pikën D.

Lidhje eutektike është ajo lidhje e cila është plotësisht e ngirë me përbërësin A dhe me përbërësin B,

është homogjene, është e ngjajshme me bashkëdyzimet kimike, por në realitet nuk është bashkëdyzim

kimik. Në temperaturën e ngecjes në 245C qëndron fundi i ngurtësimit të të gjitha lidhjeve dhe vija

solidus për të gjitha lidhjet e këtij lloji. Ndërsa via likuidus bjen prej C gjer te D, e pastaj ngritet gjer

te pika E.

Te lidhjet të cilat gjenden në anën e djathtë të pikës D, d.m.th. te lidhjet prapaeutektike, me rastin e

ftohjes, së pari ndahen kristalet e pastërta të metalit B, gjersa masa e shkrirë të mos arrijë në vijën

eutektike DB.


100 2003 .

100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 2 3 4 5

90%

Pb+

10%

Sb

100%

Pb

200

100

tem

per

atura

300

400

500

600

°C

700

200

koha

IV100

90 80

Sb-kristalet në eutektik

6070

V

50 3040 20

u i d

u s

Masa e shkrirë

(lëngu)

60%

Pb+

40

%S

beu

tekti

k 8

7%

Pb+

13%

Sb

100

%S

b

l i k300

AII

400

C

260

D

500

600

800

700

I

s o l i d u s

Sb-kristalet në masën e

shkrirë

III

%Sb

%Pb

1000

631°E

245°CB

Fig.4.4 Diagrami i gjendjes të lidhjes Pb-Sb me lakoret e ftohjes

Nën këtë vijë të gjitha lidhjet gjenden në gjendje të ngurtë dhe përbëhen prej eutektikumeve dhe prej

kristaleve të pastërta të ndara të metalit B në eutektikum. Prandaj vija solidus është ADB.

Prej diagramit shihen edhe lakoret e ftohjes të plumbit dhe antimonit dhe lidhjeve të tyre.

Plumbi i pastër shkrihet ose ngurtësohet, d.m.th. e ka pikën e ngecjes në 327C(lakorja1), kurse

antimoni i pastër në 631C(lakorja 5). Lidhja me 87%Pb dhe 13%Sb(lakorja 3) që e përmendëm më

sipër është lidhje eutektike dhe e ka pikën e ngecjes në 245C. Në këtë temperaturë qëndron fundi i

ngurtësimit të të gjitha lidhjeve tjera. Lidhja me 90% Pb dhe 10%Sb, fillon të ngurtësohet në 260C

dhe pas kristalizimit jep kristale të bakrit të pastër në eutektikum(lakorja 2). Kurse eutektikumi

kristalizohet në kristale të përsosura plumb-antimon(lakorja 3). Lidhja me 60%Pb dhe 40%Sb në

temperaturën 245C me rastin e ftohjes fillon t’i ndajë kristalet e antimonit (lakorja 4), ndarja e të

cilave përfundon në temperaturën 245C në ç’rast përfitohet lidhja eutektike. Prandaj në hapsirën II

kristalet e plumbit notojnë nëpër masën e shkrirë, kurse në hapsirën III notojnë kristalet e pastërta të

antimonit nëpër masën e shkrirë. Nën vijën AD, në hapsirën IV, gjenden kristalet e pastërta të

plumbit të cilat janë në gjendje të ngurtësuar. Ndërkaq në hapsirën V, nën vijën DB, gjenden kristalet

e pastërta të antimonit në gjendje të eutektikumit të ngurtësuar.

Lidhjet eutektike janë homogjene dhe me përbërje të barabartë. Lidhjet paraeutektike dhe

prapaeutektike, përbëhen prej lidhjeve eutektike dhe prej kristaleve të pastërta të metalit A ose metalit

B. Prej peshës specifike të tyre varet se çka do të ndodhë me lidhjet me rastin e ngurtësimit.

Nëqoftëse ngurtësimi bëhet ngadalë, kristalet binere sipas peshës specifike të tyre do të notojnë nëpër

masën e shkrirë ose do të bijnë në fund të enës në të cilën gjendet metali i shkrirë.


2003 101

44..11..33 DDiiaaggrraammii ii ggjjeennddjjeess ttëë lliiddhhjjeevvee kkuu kkoommppoonneenntteett ttrreetteenn pplloottëëssiisshhtt nnëë

ggjjeennddjjee ttëë llëënnggëëtt ,, nnddëërrssaa ppjjeessëërriisshhtt nnëë ggjjeennddjjee ttëë nngguurrttëë

Te ky tip ekzistojnë dy lloje lidhjesh të cilat ndryshojnë në mes vedi. Këto janë: Lidhjet me vargje

të ndërprera të kristaleve të përziera dhe me pikën eutektike, dhe lidhjet me formim të kufizuar

të kristaleve të përziera dhe me pikën peritektike ose transformuese.

a)Lidhjet me vargje të ndërprera të kristaleve të përziera dhe me pikën

eutektike

Sipas këtij tipi të diagramit ngurtësohen lidhjet: Pb-Sn, Au-Co, Ag-Cu, Ag-Si, Hg-Pb, Sn-Zn etj.

960

1100

1000

900

700

800

600

500

0100

300

400

°C

60 40

F

20 80

40 60

G H100%Cu 0% Ag

80 20

D

A

778

E

C1083

a

M. e shkr.+ a

a+b

M.e shkrirë + b

b

Masa e shkrirë

B

tem

pe

ratu

ra

Fig.4.5 Diagrami i gjendjes të lidhjes Cu-Ag

Lidhjet që i takojnë këtij lloji, e kanë formën e diagramit të gjendjes si në fig.4.5, ku është paraqitë

diagrami i gjendjes së lidhjes Cu-Ag. Eutektikumi përmban 71,5 % argjend dhe ngurtësohet në

temperaturën 778C. Nëqoftëse lidhjet përmbajnë më pak se 71,5% argjend, atëherë ato me rastin e

ngurtësimit kullojnë kristale të bakrit, të cilat nuk janë krejtësisht të bakrit të pastër por derisa

gjenden në gjendje të tretjes së ngurtë, përbëjnë sasi të vogël të argjendit. Kjo ndarje vazhdon derisa

masa e shkrirë të mos arrijë të ketë 71,5%Ag. Përfitimi i sasisë së argjendit bëhet në momentin e

ngurtësimit. Ndërkaq te lidhjet të cilat përmbajnë më shumë se 71,5 %Ag, së pari do të ndahen

kristalet e argjendit, të cilat në tretjen e ngurtësuar, përveq argjendit do të përmbajnë edhe sasi të

vogël të bakrit. Ky proqes i ndarjes së kristaleve vijon derisa të mos përfitohet tretja 71,5 %Ag,


102 2003 .

d.m.th. gjersa të mos përfitohet përbërja e eutektikumit, i cili ngurtësohet i fundit në temperaturën

778C.

b)Lidhjet me formim të kufizuar të kristaleve të përziera dhe me pikën

peritektike (transformuese)

Sipas këtij tipi mund të ngurtësohen lidhjet Cd-Hg ose ky tip mund të çfaqet në kombinacion me tipet

tjera, kështu p.sh. ndodhë te lidhjet Sb-Sn(antimon-kallaj), te mesingu dhe çeliku.

Në fig.4.6 është paraqitë diagrami i gjendjes së legurës Cd-Hg (kadmium-zhivë).

ED B

tem

per

atura

0 100

150

100

50

-50

0

GF2080

4060

6040

C

100% Hg

0% Cd

8020

-39

321350

300

250

200

°CA

a

Masa e shkrirë +a

Masa e shkrirë

Masa e shkrirë +

ba+b

b

Fig.4.6 Diagrami i gjendjes të lidhjeve Cd-Hg

Nëpër vijën AB fillon ngurtësimi i kristaleve të përziera , kurse nëpër vijën BC fillon ngurtësimi i

kristaleve të përziera prej masës së shkrirë. Mirëpo në vijën DB krijohet reaksioni i ri i cili ndryshon

prej reaksioneve të përshkruara gjerë më tani. Në këtë vijë bëhet bashkimi i masës së shkrirë të

përbërjes B me kristale të përziera të përbërjes D, në kristalet e përziera të përbërjes E.

Ky shndërrim bëhet si edhe te lidhjet eutektike, në një temperaturë të caktuar, konstante me pikën

formuese të ngecjes në lakoren e ftohjes dhe quhet shndërrim peritektik, kurse struktura e formuar

quhet peritektikum.

Menjëherë pas proqesit të ngurtësimit kjo strukturë përbëhet prej -kristaleve të përziera, e vetëm

pas ftohjes së mëtejme shndërrohet pjesërisht në -kristale të përziera. Te lidhjet në mes D dhe E nuk

do të formohen plotësisht kristalet e përziera , por një pjesë e tyre do të mbetet për rreth kristaleve të


2003 103

përziera , të posaformuara. Nëqoftëse në lidhje ka më tepër zhivë se sa i nevoitet pikës peritektike E,

d.m.th. nëse lidhja gjendet në mes të pikave E dhe B, atëherë kristalet e përziera plotësisht zhduken,

kurse pjesa tjetër e masës së shkrirë do të ngurtësohet në formë të kristaleve të përziera me rastin e

zbritjes së temperaturës, gjersa të mos arrijë plotësisht në vijën EC, në momentin kur edhe proqesi i

ngurtësimit përfundon.

4.2 DIAGRAMET E EKUILIBRIMIT TË LIDHJEVE HEKUR-KARBON (STABIL

DHE METASTABIL)

Diagramet e deritanishme të lidhjeve dyshe kanë pasur karakter të përgjithshëm. Ndërsa diagrami i

ekuilibrimit për lidhjen hekur-karbon është më konkret sepse përmes këtij në makineri spjegohen

dhe zbulohen shum proqese lidhur me çeliqet dhe gizat.

Sipas përqindjes së karbonit do ta kemi klasifikimin e parë të lidhjeve Fe-C, pikërisht për çeliqe dhe

giza.

Si bazë për ndërtimin e diagramit Fe-C merret lakorja e ftohjes së hekurit të pastër Fe (fig.4.7).

Mardhënja e karbonit me hekur i ndryshon pikat kritike të këtyre transformimeve që paraqiten në

diagram. Ky diagram paraqitet në dy variante: Varianta e parë është për rastin e ekuilibrit të plotë

(me via të ndërprera) që fitohet me ftohje shumë të ngadalshme. Quhet diagrami stabil Fe-grafit.

Varianta e dytë është për rastin e ekuilibrimit jo të plotë që fitohet gjatë ftohjes jo aq të ngadalshme

(me via të plota )kur fitohet komponimi kimik Fe3C(çimentit). Quhet diagrami metastabil Fe-

çimentit.

Meqenëse diagrami Fe-çimentit (metastabil)ka rëndësi më të madhe praktike, atëherë do të

analizojmë këtë diagram më detalisht.


104 2003 .

Fig.4.7 Diagrami i gjendjes metastabile të lidhjeve Fe-Fe3C

Via AHJECF është via solidus, d.m.th. nën këtë vijë çdo gjë ndodhet në gjendje të ngurtë. Intervali i

temperaturës në mes likuidusit dhe solidusit është intervali i ngurtësimit gjatë ftohjes së lidhjes së

hekurit dhe karbonit, d.m.th. në këtë interval temperature vie deri te ndarja e kristaleve të forta nga

masa e shkrirë gjithnjë deri te via e solidusit.

Se çfarë strukture do të fitojmë në vijën solidus dhe çka do të ndodhë më pastaj nën vijën solidus

varet nga përbërja e karbonit në disa lidhje.

Lidhjet hekur-karbon mundemi sipas strukturave të tyre dhe vetive me i nda në dy grupe:

1.Lidhjet me përmbajtje të karbonit prej 0,005 deri në 2,06 %(sot edhe deri në 2,14 e më tepër) i

quajmë çeliqe.


2003 105

2.Lidhjet me përmbajtje prej 2,06 deri 6,687 %, i quajmë hekur i derdhur

Në mënyrë që të njihemi me të gjitha ndërrimet e lidhjeve të hekurit me karbon, më së pari studjojmë:

a)Ndërrimet gjatë kalimit prej masës së shkrirë në gjendje të ngurtë gjegjësisht gjatë vijës likuidus

deri te via solidus dhe,

b)Ndërrimet që rrjedhin gjatë ftohjes nën vijën solidus

Ndërrimet gjatë kalimit nga masa e shkrirë në gjendje të ngurtë gjatë vijës

likuidus

Nëpër vijën likuidus AC nga masa e shkrirë fillojnë të ndahen kristalet e para të tretjes së ngurtë të

karbonit në -hekur që i quajmë austenit, kështu që në zonën AC do të kemi përzierjen e dy fazave

d.m.th të masës së shkirë dhe kristaleve të përziera (masa e shkrirë +kristalet e përziera ).

Nëpër pjesën e vijës likuidus CD nga masa e shkrirë fillojnë të ndahen kristalet e karbidit të hekurit,

gjegjësisht çimentiti primar (Fe3C’) ashtu që në zonën CFD do të kemi gjithashtu përzierjen e dy

fazave d.m.th. masës së shkrirë dhe çimentitit primar (Mas. e shkr. +Fe3C’).

Në pikën C gjatë përmbajtjes 4,3%C dhe temperaturës 1147C vjen deri te ndarja e njëkohshme e

austenitit () dhe çimentitit (Fe3C’), e cila formon përzierje mekanike shumë të fortë që e quajmë

ledeburit. Ledeburiti gjindet në hekur me përmbajtje 2,06%C deri në 6,687%, që ka të bëjë me

hekurin e derdhur.

Pika E i përgjigjet hekurit me përmbajtje 2,06%C. Në të majtë nga pika E kem austenit të pastër().

Ndërrimet e gjendjes së ngurtë të cilat rrjedhin gjatë ftohjes nën vijën

solidus

Viat GSE, PSK dhe GPQ janë viat me temperatura karakteristike për disa lidhje nëpër të cilat vjen

deri te formimi i gjendjes së ngurtë gjatë ftohjes, gjegjësisht gjatë nxemjes.

Në zonën AGSE kemi austenit të pastër (). Gjatë ftohjes së mëtejme austeniti fillon të shkatërrohet

dhe të formohet sipas vijës GOS feriti, gjegjësisht përzierja e ngurtë e kampionit në -hekur, ndërsa

sipas vijës SE çimentiti sekondar Fe3C”.

Ky çimentit për këtë quhet sekondar sepse formohet nga masa e shkrirë.

Në zonën GOSP tani kemi përzierjen e dy fazave: të perlitit dhe të austenitit, ndërsa në zonën SEM

përzierjen e çimentitit sekondar dhe të austenitit (Fe3C”+).

Në pikën S gjatë përmbajtjes 0,83%C dhe temperaturës 723C i tërë austeniti shkatërrohet e

njëkohësisht kristalizohet përzierja e hollë mekanike e feritit dhe çimentitit sekondar –eutektoidi që e

quajmë perlit.

Çelikun i cili përmban 0,83%C e quajmë çelik eutektoidal, ate që përmban më pak se 0,83 %C e

quajmë paraeutektoidal, ndërsa ate që përmbanë më shum se 0,83%C e quajmë prapaeutektoidal.

Gjatë ftohjes së mëtejme nëpër vijën PSK vie deri te shkatërrimi i tërë i austenitit i cili ka mbetur

ende në hekur dhe formimi i perlitit, për këte vija PSK quhet vija e trajtimit perlit (eutektoid).

Duke i krahasua pikat C dhe S në diagramin (fig.4.7) mund të përfundojmë këto:


106 2003 .

a)Mbi pikën C gjendet masa e shkrirë, ndërsa mbi pikën S tretja e ngurtë (austeniti).

b)Në pikën C lidhen viat AC dhe CD të vijës likuiduese e cila na paraqet fillimin e daljes së

kristaleve nga masa e shkrirë (kristalizimi primar ). Në pikën S bashkohen vijat GS dhe ES të cilat

paraqesin fillimin e daljes së kristaleve nga tretja e ngurtë (kristalizimi sekondar).

c)Në pikën C tretja e ngurtë (kristalizimi sekondar) ngurtësohet (rikristalizohet) formon eutektik

ledeburitin, në pikën S tretja e ngurtë me përmbajtje 0,83%C kristalizohet duke formua eutektoid

perlitin.

d)Në nivelin e pikës C shtrihet vija EF –e trajtimit eutektik (ledeburitit), ndërsa në nivelin e pikës S

via PK-e trajtimit eutektoidal (perlitit).

Për të trajtua ndërrimet që ndodhin në faza të ndryshme, vazhdojmë analizën e disa lidhjeve më

karakteristike:

P.sh. lidhja me 0,5%C u përket lidhjeve paraeutektoidale. Kristalizimi këtu fillon nga pikëprerja e

lakores AB me vërtikalen, pikërisht në pikën B, ku lindin njëkohësisht feriti primar () dhe kristalet e

austenitit (). Me uljen e temperaturës më nuk do të ketë

ferit, por kristale të austenitit të përziera me masën e shkrirë. Kjo përzierje do të vazhdojë deri në

pikëprerjen e vërtikales me lakoren JE përgjatë së cilës përfundon transformimi i masës së shkrirë në

austenit.

Austeniti qëndron deri në temperaturën e pikëprerjes së vërtikales me lakoren GS nëpër të cilën ai do

të fillojë me u transformua në ferit sekondar(). Tani e tutje feritin primar () dhe ate sekondar () do

ti quajmë vetëm ferit.

Me ftohjen e mëtejme nën 723C e deri në 20C, ndryshohet vetëm koncentrimi i feritit dhe paraqitet

çimentiti terciar i papërfillshëm (në masë shum të vogël që nuk merret parasysh). Dhe në fund në

temperaturën normale lidhja do të ketë ferit dhe perlit(eutektoid).

Lidhja eutektoidale me 0,83%C deri në temperaturën 723C është gadi e njejtë sikurse te lidhja

paraeutektoidale. Në këtë temperaturë, pikërisht nëpër pikën S austeniti zbërthehet njëkohësisht në

ferit dhe çimentit sekondar, duke u formua një përzierje e mirë, e imët mekanike që e quajmë perlit

(+Fe3C’’)e që mbetet e pandryshuar deri në temperaturën normale.

Lidhja me 1,4 %C u përket lidhjeve prapaeutektoidale. Nga masa e lëngët në temperaturën e

pikëprerjes me lakoren likuiduse BC fillon lindja e kristaleve të austenitit drejtëpërdrejt nga lëngu që

me uljen e temperaturës deri në ate të pikëprerjes me lakoren JE (ku përfundon ngurtësimi),

përfundon kristalizimi në austenit. Në temperaturën e pikëprerjes me lakoren ES austeniti zbërthehet

në çimentit sekondar (Fe3C”), i cili do të mbetet deri në temperaturën normale. Në temperaturën

eutektoidale (723C) e deri te ajo normale lidhja do të fitojë edhe perlit, d.m.th. kjo lidhje do të ketë

perlit dhe çimentit sekondar.

Lidhja me 3% C quhet lidhje paraeutektike. Kristalizimi i saj fillon me lindjen e kristaleve të

austenitit nga lëngu që nga temperatura në pikëprerjen e lakores BC me vërtikalen e lëshuar. Nën

temperaturën eutektike 1147C ose nën vijën EC në këtë lidhje do të gjejmë: austenit, ledeburit dhe

çimentit sekondar. Nën temperaturën eutektoidale 723C, pas zbërthimit të tërë të austenitit, e deri te

temperatura normale lidhjet paraeutektike do të kenë : ledeburit, çimentit sekondar dhe perlit.


2003 107

Për të dallua lidhjet eutektike nga ato eutektoidale, si dhe simbolizimin e tyre, paraqesim një lidhje

paraeutektike:

perlit + çimentit sekondar + ledeburit

[ + Fe3C” ]e + Fe3C” + [e + Fe3C’e ]

eutektoidale eutektike

Lidhja eutektike me 4,3% C lind në temperaturën eutektike (1147C), pikërisht në pikën C , në të

cilën njëkohësisht lindin nga lëngu austeniti dhe çimentiti primar eutektik .

Ky kristalizim eutektik bënë që lidhja eutektike të ketë strukturë të imtë karakteristike për përzierjet

mekanike. Kjo strukturë mbetet deri në temperaturën normale .

Në lidhjen prapaeutektike me 5% C vërejmë se kristalizimi fillon në temperaturën e pikëprerjes së

lakores CD me vërtikalen e lëshuar nëpër të cilën lindin kristalet e çimentitit primar (Fe3C’). Me

ftohjen e mëtejshme nën temperaturën eutektike 1147C dhe pastaj nën temperaturën eutektoidale

723C deri në temperaturën normale kjo lidhje do të përmbajë më pak perlit dhe ledeburit. D.m.th.

lidhjet prapaeutektike do të kenë çimentit primar, ledeburit dhe pak perlit.

44..22..11 SSttrruukkttuurraatt mmëë ttëë rrëëmmddëëssiisshhmmee ttee lliiddhhjjeett FFee--CC

Prej asaj që është shenuar më lartë shihet se te lidhja Fe-C si më të rëndësishme çfaqen këto

struktura:

-feriti primar-

-feriti sekondar- (grafiti)

-Austeniti-

-perliti –( +Fe3C”)e

-çimentiti primar-Fe3C’

-çimentiti sekondar –Fe3C”

-ledeburiti - e + Fe3C’e

-martenziti

-trostiti

-sorbiti

Feriti – e ka marrë emrin nga fjala latine për hekurin: ferum. Është komponentë strukturale e çelikut

e cila paraqet tretjen në -Fe të komponenteve të ndryshme lidhëse (Cr,Si,P etj.). Elementet lidhës

(Cr,Mn,Si,P etj.) në ferit zakonisht arrijnë nga mineralet (xehet) dhe nuk mund të mënjanohen

tërësisht gjatë proqesit të prodhimit.

Vetitë mekanike të feritit janë: qëndrueshmëria në tërheqje 275 N / mm2 (epruveta normale), është i

butë (HB=780-:-980 N/mm2).

Austeniti (ose osteniti)-e ka marrë emrin sipas fizikantit anglez Robert Austen. Është një

komponentë strukturale e çelikut që paraqet një tretje të ngurtë jomagnetike të karbonit në formë


108 2003 .

çimentiti Fe3C dhe elementeve lidhës në -Fe. Te çeliqet karbonike (pa elemente tjera lidhëse),

austeniti në përzierje me ferit ose çimentit përfitohet duke e ngrohur mbi teperatura kritke dhe në to

është stabil.

Me ftohje të shpejtë, austeniti kalon në martenzit

Me ftohje diçka më të ngadalshme në trostit

Me ftohje edhe më të ngadalshme kalon në sorbit dhe

Me ftohje krejtësisht të ngadalshme në perlit

Martenziti –e ka marrë emrin spas metalurgut gjerman Martens. Paraqet strukturën e çelikut e cila

përfitohet pas kalitjes (ftohjes së shpejtë), gjë që është e tejsforcuar, me plasticitet të ulët dhe fortësi

jashtëzakonisht të madhe HB>4900 N/mm2.

Trostiti (ose trustiti )- e ka marrë emrin sipas shkencëtarit anglez Trusti. Ka mikrostrukturë më të

imët dhe fortësi më të madhe se sorbiti. Është përfitu me ftohje diçka më të shpejtë se gjatë formimit

të sorbitit. Paraqet përzierje mekanike të feritit dhe çimentitit sekondar.

Sorbiti-e ka marrë emrin sipas gjeologut anglez H.S.Sorbit i cili i pari e ka përdorë mikroskopin në

kristalografi. Sorbiti është strukturë e çelikut e cila paraqet produkt të shkatërrimit të austenitit.

Paraqet përzierje mekanike të feritit dhe çimentitit.

Perliti-është komponentë strukturale e çeliqeve në gjendje që kanë pas riardhjes (ftohjes së

ngadalshme) ose pas petëzimit. Perliti është përzierje eutektoide e feritit dhe çimentitit. E ka fortësinë

relativisht të vogël (HB=1800 N/mm2 ).

Çimentiti-paraqet bashkëdyzim kimik të hekurit me karbonin (Fe3C). Karbiti i hekurit Fe3C e ka

temperaturën e shkrirjes mbi 1600C. Kur veqohet direkt nga masa shkrirë quhet çimentit primar,

kur veqohet nga tretja e pastër –nga austeniti, quhet çimentit sekondar.

Ledeburiti-e ka marrë emrin sipas shkencëtarit gjerman Ledebur. Është komponentë strukturale e

gizave të bardha të derdhura, që paraqet përzierjen eutektike të çimentitit dhe austenitit që përfitohet

pas ngurtësimit të hekurit të derdhur. Përmbajtja e karbonit në ledeburit është 4,3%C. Ledeburiti

është i fortë dhe i thyeshëm dhe nga të gjitha lidhjet hekur – karbit hekuri e ka temperaturën e

shkrirjes më të ulët 1147C.

Feriti Perliti Austeniti

Fig.4.8 Strukturat më të rëndësishme të lidhjes Fe-C


2003 109

Ferit (500:1) Perlit (500:1)

Ferit dhe perlit 0,35%C (500:1) Perlit dhe çimentit 1,1%C (500:1)

Martenzit (500:1) Çimentiti kokrrizor (500:1)

Fig.4.9 Strukturat që lajmërohen te lidhja Fe-C


110 2003 .

Fig.4.10 Strukturat në lidhjen Fe-C të zmadhuara

Treatment : untreated

Magnification : 50 : 1

Etching medium : 3 % alcoholic nitric acid

Sampling / Specification : longitudinal

Testing result :

light banded microstructural arrangement

ferrite-pearlite structure

Treatment : untreated

Magnification : 100 : 1

Etching medium : 3 % alcoholic nitric acid

Sampling / Specification : longitudinal

Testing result :

light banded microstructural arrangement

ferrite-pearlite structure


2003 111

44..22..22 KKrraahhaassiimmii ii ddiiaaggrraammiitt ssttaabbiill mmee aattee mmeettaassttaabbiill

VIIIV

VI

0,023 0,830,68

X0,025IX

910

V

XI

2,03

2,06

4,26

4,3

XII

masa e shkrirë

+

1539

austenit

°C

Masë e shkrirë

II

I

VIII

6,687%C

738

723

1320

M.e shk.

+g'III 1153

1147

(g)

g

a

(ferit)a+g

g+g''

a +

(a+g'')e

g''+

(a+g'')e

+

(ge+g'e)

g

+g'

+

(ge+g'e)

g'

+

(ge+g'e)

led

ebu

rit

(ge+

g'e)

XIIIg'

(a+g'')e

+

(ge+g'e)

g''+

(a+g'')e

p

erli

t

(a+

g'')

e

Fig.4.11 Krahasimi i diagramit stabil me atë metastabil te lidhjet Fe-C

Duke i shfrytëzua diagramet në fig.4.7 dhe 4.11 do të tregohen vetëm dallimet esenciale:

Në fushat e shënuara me numrat romak I,II,IV,V dhe IX gjithçka qëndron njësoj si në diagramin

stabil ashtu edhe në ate metastabil.

Në fushën III te diagrami stabil Fe-grafit fillon ndryshimi, sepse nga lëngu tani lind grafiti si karbon

i lirë e jo çimentiti si komponim kimik. Aty do të kemi lëng dhe grafit.

Në fushën VI në vend të çimentitit sekondar do të kemi grafitin sekondar (γ+g”).

Në fushën VII do të kemi : γ+g”+(γe+g’e).

Në fushën VIII do të kemi në vend të ledeburitit, kristale eutektike (γe+g’e) dhe në vend të

çimentitit primar, grafit primar g’.

Në fushën X në vend të perlitit do të ketë kristale eutektoidale (α+g”)e dhe ferit α.

Në fushën XI do të ketë : g”+(α+g”)e

Në fushën XII do të ketë grafit sekondar, kristale të lidhjes eutektoidale dhe kristale të lidhjes

eutektike : g”+( α +g”)e +(γe+g’e).

Në fushën XIII do të ketë :g’+( α +g”)e+(γe+g’e).

Pas këtyre krahasimeve mund të nxjerrim se ekzistojnë këto ndryshime esenciale në mes

diagramit stabil (Fe-grafit), nga diagrami metastabil (Fe-çimentit):


112 2003 .

-ç’vendosja e temperaturës eutektike nga 1147 në 1153 C, si dhe temperaturës eutektoidale nga 723

në 738C.

-ç’vendosja e koncentrimit eutektoidal nga 0,83 në 0,68 %C dhe atij eutektik nga 4,3 në 4,26 %C .

-lindja e grafitit g’ dhe g” në vend të çimentitit

-lidhja eutektoidale nuk quhet perlit ,

-lidhja eutektike nuk quhet ledeburit,

-proqesi i ftohjes zhvillohet në kushte të ftohjes shum të ngadalshme.


2003 113

KAPITULLI V

5. METALURGJIA E HEKURIT

Prodhimet kryesore të metalurgjisë së hekurit janë:

1.Hekuri i papërpunuar

2.Hekuri i derdhur

3.Çeliku

5.1 HEKURI I PAPËRPUNUAR

Hekurin e papërpunuar mund ta ndajmë në dy lloje:

a)Hekur të papërpunuar që përfitohet nga xehja e hekurit në furra të larta ose në elektrofurra,

dhe

b)Hekur regjenerativ të papërpunuar që përfitohet me shkrirjen e hekurit të vjetër me një sasi

të nevojshme të karbonit në furra të Siemens –Martinit.

55..11..11 PPrroocceessii ii ppëërrffiittiimmiitt ttëë hheekkuurriitt ttëë ppaappëërrppuunnuuaarr nnëë ffuurrrraatt ee llaarrttaa

Për përfitimin e hekurit në furra të larta si material përcjellës janë xehet e hekurit:

sideritiFe3CO3(48%), magnetiti Fe3O4(60%), limoniti 2Fe2O3+3H2O(60%) dhe hematiti

Fe2O3(50%).

Para vendosjes në furrë të lartë xehja pastrohet dhe teret. Si lëndë djegëse në furrë përdoret

koksi metalurgjik me fortësi të mirë me sa më pak sulfur (S) max 1,25%.

Xehes i shtohen edhe shkrirësit, detyra e të cilëve është që përbërësit në hekur që vështirë

shkrihen t’i shndërrojë në shkrirës të lehtë. Këta shkrirës mund të jenë acide dhe baza .

Furra e lartë mbushet në shtresa gjegjësisht një rend lëndë djegëse e një rend xehe me

shkrirësa (fig.5.1).


114 2003 .

Fig.5.1 Furra e lartë për përfitimin e hekurit

Lartësia e furrës mund të arrijë deri në 30 m, prej nga edhe e ka marrë emrin furra e lartë.

Proqesi në një kësi furre mund të zgjasë pandërpre edhe deri në 4 vjet. Kapaciteti i furrave

bashkohore mund të jetë edhe 1200 t hekur në ditë.

Në pjesën e poshtme të furrës gjindet vrima për lëshuarjen e hekurit të shkrirë. Pak më lartë

gjindet vrima për lëshuarjen e mbeturinave që notojnë mbi masën e shkrirë. Mbi vrimën për

mbeturina gjinden vrimat për fryerjen e ajrit të nxehtë .

Për t’u zhvillua normalisht proqesi në furrlartë dhe për t’u sigurua temperatura e lartë, duhet

që ajri të futet i ngrohur 800-1000°C. Ngrohja e tij bëhet në ajërngrohës, veshja zjarrëduruese e të

cilave ngrohet nga gazi i furrëlartës deri në 1200-1400°C brenda dy orëve. Pastaj ndërpritet dhënia e

gazit dhe në drejtim të kundërt dërgohet ajri i ftohët, i cili, duke kaluar nëpër veshjen zjarrëduruese,

ngrohet gjatë 1 ore, prandaj ajërngrohësit punojnë me rend me një orë diferencë.


2003 115

Në furrlartë ndodhin këto proqese:

Lënda e djegëshme digjet nga rryma e ajrit të nxehtë sipas reaksionit:

C + O2 = CO2 + nxehtësi.

Dioksidi i karbonit i formuar, kur takohet me koksin e skuqur, kthehet në oksid karboni sipas

reaksionit:

CO2 + C = 2CO – nxehtësi.

Në temperaturën 500-900°C oksidi i hekurit reduktohet sipas reaksioneve:

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 + nxehtësi

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 – nxehtësi

FeO + CO = Fe + CO2 + nxehtësi.

Pra reduktimi bëhet sipas kësaj skeme:

.4332 FeFeOOFeOFe

Njësoj bëhet reduktimi i oksidit të manganit dhe siliciumit, sipas reaksioneve:

MnO + C = Mn + CO – nxehtësi

SiO2 + 2C = Si + 2CO – nxehtësi etj.

Fosfori futet në furrlartë me xeheror, i cili duke bashkëvepruar me hekurin, formon fosfurin e

hekurit, sipas reaksionit:

P + 3Fe = Fe3P.

Squfuri ndodhet në mineral dhe në koks në trajtë piriti ose squfuri. Në furrlartë piriti

shpërbëhet:

FeS2 = FeS + S.

Për shkak të temperaturës së lartë, hekuri i reduktuar shkrihet, e duke rrjedhur nëpër shtresat e

koksit të skuqur, ngopet me karbon, duke formuar gizën, e cila grumbullohet në vatrën e furrës.

Varësisht nga xehja dhe proqesi i shkrirjes, hekuri përveq karbonit do të përmbajë në sasi më

të vogël apo më të madhe elementet përcjellës, siq janë: Si,P,Mn dhe S.

Përveç gizës për ripunim dhe për shkritore, që është prodhimi kryesor, nga furrlarta prodhohet

edhe zgjyra, e cila përdoret për prodhimin e çimentos e të materialeve tjera të ndërtimit (si tullat e

ndryshme) dhe gazi i furrlartës, me aftësi kalorike 3560-3980 kJ/m3, i cili pas pastrimit nga pluhuri

përdoret si lëndë e djegshme për ngrohjen e ajrit në ajërngrohës.

Varësisht nga përmbajtja kimike e xehes, hekuri i papërpunuar mund të jetë disa llojesh:

-nëse xehja përmban më shum mangan, atëherë fitohet hekuri i bardhë i papërpunuar

(hekur-çimentit) Fe-Fe3C, e që me përpunim të mëtejmë prodhohet çeliku. Shumica e hekurit të

prodhuar është hekur i bardhë.

-nëse xehja përmban më shum silicium i cili i shkatërron karbidet, karboni merr formë të

grafitit. Kështu fitohet hekuri i hirtë i papërpunuar, e që me përpunim të mëtejmë prodhohen gizat.


116 2003 .

5.2 ÇELIKU DHE PRODHIMI I TIJ

Çeliku prodhohet nga giza për ripunim: Për të kaluar nga giza në çelik duhet të ulet

përmbajtja e karbonit në më pak se 2,14%. Krahas me këtë, ulet edhe përqindja e elementeve tjerë

(Si, Mn, S, P). Ndarja e karbonit dhe elementeve tjerë nga giza bëhet duke i djegur ato (duke i

shndërruar në okside) me oksigjenin e ajrit apo oksidin e hekurit.

Sot përdoren tri mënyra kryesore të prodhimit të çelikut: proqesi konvertor, proqesi në furrën

Martin, proqesi në furrën elektrike.

55..22..11 PPëërrffiittiimmii ii ççeelliikkuutt nnëë kkoonnvveerrttoorrëë

Në konvertorët Besemer, Tomas, LD, çeliku përfitohet nga giza e lëngët, duke zvogluar

përqindjen e karbonit nga oksigjeni i ajrit ose oksigjeni i pastër pa përdorur lëndë djegëse. Nxehtësia

e nevojshme për prodhimin e çelikut sigurohet nga reaksionet ekzotermike të oksidimit të elementeve

që përmban giza, si : C, Si, Mn.

Konvertori Besemer ka formë dardhe të paisur në fundin e tij me ajër fryrës. Të njejtën

formë e ka edhe konvertori Tomas (fig.5.2).


2003 117

Fig.5.2 Skema e mbushjes, punës dhe zbrazjes së një konvertori për përfitimin e çelikut

Oksigjeni i ajrit futet prej së poshtmi me presion dhe përshkon gizën e lëngët në konvertor në

temperaturë rreth 1300°C, djeg karbonin dhe elementet tjerë (Si, Mn). Reaksionet e oksidimit çlirojnë

sasi të madhe të nxehtësisë, duke bërë që temperatura e banjos të rritet 1600-1650°C. Kjo mjafton

për zhvillimin deri në fund të proqesit të prodhimit të çelikut, që zgjatë 15-20 min. Siç shihet giza në

proqesin Besemer duhet të përmbajë sasi të madhe të Si dhe Mn, sepse djegia e këtyre elementeve


118 2003 .

është burim nxehtësie, kurse përmbajtja e squfurit dhe e fosforit duhet të jetë minimale, sepse ato

nuk veçohen gjatë proqesit.

Konvertori i Besemerit është i mveshur nga brenda me material zjarrdurues me bazë siliciumi

(SiO2).

Ndërsa për prodhimin e çelikut nga giza me

përqindje të lartë të fosforit (1,5% e më shum) përdoret

konvertori Tomas. Ndërtimi i tij dhe parimi i punës

është i njejtë me të Besemerit dhe ndryshon vetëm nga

veshja e brendshme e tij sepse bëhet me tulla magnezite

(MgO). Çeliqet e përfituar në konvertorët Besemer dhe

Tomas janë poroz për shkak të përmbajtjes së gazeve,

veçanërisht të azotit. Gjithashtu përbërja kimike e

çelikut nuk mund të rregullohet për shkak të kohës

shum të shkurtër dhe nuk mund të prodhohen çeliqe të

lidhura, sepse ndodhë djegia e elementeve. Këto janë të

metat e këtyre konvertorëve.

Kështu sot përdorim të gjërë kanë gjetur

konvertorët LD.

Fig.5.3 Ndërtimi i brendshëm i konvertorit

Konvertori LD (Linz-Donawitz)* Prodhimi i çelikut me proqesin LD është gadi i njejtë me proqesin Besemer dhe Tomas. Edhe

këtu përdoret konvertori me trajtë të përafërt. Ndryshimi është se nuk futet ajër nga posht por

oksigjen nga lart nëpërmjet një fryrësi, që vendoset mbi nivelin e banjës së gizës së shkrirë. Kjo bënë

që të mënjanohet efekti i dëmshëm i azotit në banjën

e lëngët. Si rrjedhim, mund të prodhohet çelik edhe nga giza me përmbajtje të ulët të elementeve P,

Si, etj. Në këtë konvertorë mund të shkrihen edhe rikuperot (mbetjet metalike), gjë që ka rëndësi të

madhe ekonomike.

*Linz-Donawitz,dy qytete në Austri ku është përdorë për herë të parë ky konvertor


2003 119

Me këtë proqes përfitohen çeliqe të ndryshme me përmbajtje të caktuara të elementeve, si:

çeliqe me pak karbon, me shum karbon, pak të lidhura ose shum të lidhura, të cilësisë së lartë, etj.

Prodhimtaria në konvertorin LD është rreth 10 herë më e madhe se në konvertorët Besemer

dhe Tomas.

Fig.5.4 Proqesi i punës në konvertorin LD

Fig.5.5 Proqesi i punës në konvertorin AOD (Argon Oxygen Decarburation)


120 2003 .

Fig.5.6 Një repart për përfitimin e çelikut në konvertorë 100t


2003 121

55..22..22 FFuurrrraa ee SSiimmeennss--MMaarrttiinniitt ppëërr ppëërrffiittiimmiinn ee ççeelliikkuutt

Përfitimi i çelikut në furrat e Simens-Martinit ka rëndësi të posaqme sepse në to mund të

përpunojmë sasi të dukshme të çeliqeve shkart edhe deri në 80% të kapacitetit.

Xehja e përgaditur dhe hekuri i vjetër vendosen në paisjen për mbushje e cila e shtyn në furrë.

Furra ka dy komora për djegie të cilat punojnë me rend: derisa nëpër njërën sillet lënda djegëse (gazi,

vaji për djegie, mazuti) dhe ajri i nxehtë, nëpër nxemësin tjetër dalin gazrat e djegur të cilët barten në

komore për të nxe ajrin dhe muret e komoreve. Pas pak ndërrohet kahja e rrymimit dhe vazhdon

proqesi i njejtë (fig.5.7).

Me këtë metodë prodhohen çeliqe jo aq kualitative. Çeliqet e cilësisë së lartë karbonike dhe të

lidhur prodhohen në furra elektrike.

Fig.5.7 Furra e Simens-Martinit


122 2003 .

55..22..33 FFuurrrraa eelleekkttrriikkee ppëërr pprrooddhhiimmiinn ee ççeelliikkuutt

Agregatet më të përsosura për prodhimin e çelikut janë furrat elektrike, ku energjia elektrike

shndërrohet në nxehtësi, që është e nevojshme për shkrirjen e çelikut.

Përparësitë e prodhimit në këto furra janë:

1.Përgaditja e furrës është shum e thjesht.

2.Mungesa e flakës oksiduese dhe hyrja e pakt e ajrit jep mundësi që në furrë të krijohet

atmosferë asnjanëse ose redukuese, bëhet dezoksidimi i mirë i çelikut dhe zgjyrës.

3.Mund të arrihen temperatura të larta (mbi 2000°C), gjë që jep mundësi të prodhohet çdo lloj

çeliku i lidhur me përmbajtje të lartë të elementeve lidhëse, si: Cr, Ni, V, Ti, W, Mo, etj. Gjithashtu

këtu është i mundur rregullimi i temperaturës.

4.Mund të përdoren materiale me përmbajtje të lartë përzierjesh të dëmshme (S,P), sepse ato

menjanohen nga zgjyra.

5.Humbjet e metalit janë të vogla, etj.

E metë e këtyre furrave është kostoja e lartë nga hargjimi i madh i energjisë elektrike.

Fig. 5.8 Furra e lartë elektrike bashkohore (200 t)


2003 123

Fig.5.9 Elektrofurra

1-mbushja e furrës me hekur të vjetër dhe xehe të hekurit, 2-shkrirja,

3-largimi i troskës, 4-derdhja e çelikut

5.3 HEKURI I DERDHUR

Hekuri i derdhur është lidhje e cila përmban më tepër se 2,14%C, si dhe një përqindje të caktuar të

elementeve përcjellëse (silicium, mangan, fosfor, squfur) dhe elemente tjera.

Siliciumi në hekur të derdhur është në përmbajtje prej 0,5-3,5%. Siliciumi ndikon në zbërthimin e

çimentitit dhe ndarjen e grafitit. Siliciumi formon numër të madh të qendrave kristalizuese dhe

shpejton rritjen e kristaleve të grafitit.

Mangani në hekurin e derdhur sillet në përmbajtje prej 0,3-1,2%. Mangani e pengon zbërthimin e

çimentitit dhe ndihmon formimin e perlitit lamelar. Mangani e lidh squfurin dhe kështu e pengon

veprimin e dëmshëm të tij.

Fosfori në hekurin e derdhur gjendet prej 0,1-0,6%. Prezenca e fosforit në hekurin e derdhur e rritë

aftësinë për derdhje dhe rezistencën ndaj konsumit, ndërsa e zvogëlon shtalbësinë.


124 2003 .

Squfur në hekurin e derdhur ka deri në 0,15%. Është element i dëmshëm, sepse prezenca e tij në

hekurin e derdhur e rritë thyeshmërinë, e vështirëson zbërthimin e grafitit, e zvogëlon aftësinë për

derdhje dhe shkakton plasaritje në detalet e derdhura. Ndikimi i dëmshëm i squfurit neutralizohet me

shtimin e manganit.

Vetitë dhe përdorimi i hekurit të derdhur varen nga forma e karbonit që ndodhet në strukturën e

hekurit. Karboni në hekurin e derdhur mund të gjindet në dy forma:

-si karbid hekuri (çimentit) Fe3C ose karbid i fituar me lidhjen e karbonit me elemente tjerë (Cr, Mo,

W, V, etj), dhe

-si karbon i pastër (grafit).

Varësisht nga mënyra e përfitimit dhe forma e paraqitjes së karbonit në hekur,dallojmë këto lloje të

hekurit të derdhur:

1. Giza e bardhë

2. Giza e hirtë

3. Giza sferoidale

4. Giza e lidhur

5.Giza e temperuar

55..33..11 GGiizzaa ee bbaarrddhhëë

Karboni këtu gjindet i lidhur në formë çimentiti ose karbideve tjerë. Elementet kryesor këtu janë:

çimentiti, ledeburiti dhe perliti. Përbërja kimike e gizës së bardhë sillet prej 2,2-4% C, 0,3-1,5% Si

dhe 0,4-1,5 % Mn.

Për nga vetitë mekanike giza e bardhë është shum e fortë, rezistuese në fërkim dhe shum vështirë

përpunohet me gdhendje, për ktë zakonisht përpunohet me retifikim. Për shkak të fortësisë shum të

madhe, giza e bardhë nuk mund të përpunohet me deformacion plastik.

Giza e bardhë e leguruar dallohet për rezistencë të lartë ndaj korrozionit, ndaj temperaturave të larta

dhe ndaj thartirave.

Varësisht nga struktura dhe pamja e sipërfaqes në vendin e thyerjes dallojmë dy lloje gizash të

bardha:

Giza e bardhë e fortë - kur copa e derdhur ka strukturë të derdhjes së bardhë në tërë thellësinë.

Detalet e derdhura kanë fortësi të madhe (deri 500 HB),janë të thyeshme dhe rezistuese ndaj

konsumit, por nuk janë të qëndrueshme ndaj ngarkesave dinamike. Mund të përpunohen vetëm me

retifikim. Nga kjo gizë punohen detale që janë të ngarkuara në konsum të përhershëm.

Giza e bardhë korefortë - kur vetëm shtresa sipërfaqësore ka strukturën e gizës së bardhë, një

cipë e fortë me çimentit, ndërsa pjesa e brendshme (zemra) ka grafit. Në vendin e thyerjes sipërfaqja

e shtresës së jashtme (cipa) është e bardhë, ndërsa duke shkuar kah brendia ajo është e hirtë. D.t.th.

struktura e kësaj gize është e bardhë në të hirtë dhe për këtë arsye shpesh quhet gizë e melioruar (e

përzier).


2003 125

55..33..22 GGiizzaa ee hhiirrttëë

Është disa llojesh dhe kryesisht përdoret si material konstruktiv. Giza e hirtë quhet edhe

derdhje e hirtë dhe karakterizohet me përmbajtje të siliciumit 1,5-4,25%. Giza e hirtë paraqet llojin e

gizave më të lira dhe më të përdorura. Përfitohet me përpunimin (rishkrirjen)e hekurit të hirtë të

papërpunuar në furra përkatëse, i cili shkrihet së bashku me mbeturina të detaleve të ndryshme nga

hekuri i derdhur dhe çeliku. Giza e hirtë përmban 3-4% karbon në formë grafiti lamelar (60-90%)dhe

pjesa tjetër e lidhur në çimentit.

Giza e hirtë shkrihet në temperaturën 1200°C, ndërsa derdhet nga 1400-1500°C. Ka veti të

mira për derdhje dhe paraqet materialin kryesor për prodhimin e pjesëve të derdhura prej gize.

Pjesët e derdhura prej gizës së hirtë e kanë qëndrueshmërinë në tërheqje 120-320 N/mm2, në

lakim 280-520 N/mm2 dhe në shtypje 500-1000 N/mm

2. Fortësia e gizës së hirtë është 120-280 HB.

Giza e hirtë mund të përpunohet mirë me gdhendje, mund të saldohet dhe të përpunohet termikisht,

por nuk mund të përpunohet me deformim plastik. Rezistenca ndaj korozionit e gizës së hirtë është

mjaft e lartë.

Prej gizës së hirtë ndërtohen pjesë të ndryshme në industrinë e makinave (rrota me dhëmbë-

ingranazh, cilindra, bazamente makinash, blloqe të motorave, pulexha, etj.

55..33..33 GGiizzaa ssffeerrooiiddaallee

Është giza e cila përfitohet me shkrirjen e sërishme të hekurit të hirtë të fituar në furra të larta

ku një sasi e caktuar e karbonit ndahet (zbërthehet) në formë të grafitit sferoidal.

Në mënyrë që të fitohet grafiti sferoidal, masës së shkrirë i shtohet magnez ose kalcium. Së

pari bëhet dezoksidimi (largimi i oksidit) i masës së shkrirë, e pastaj i shtohet magnezium deri në

0,5%, i cili formon qendrat e kristalizimit të grafitit sferoidal.

Giza sferoidale përmban: 3,2-3,9%C, 1,7-2,8%Si, deri në 0,5%Mn dhe pak fosfor dhe squfur.

Struktura bazë e gizës sferoidale mund të jetë ferite, ferito-perlite ose perlite. Për shkak të ndarjes së

grafitit në formë të sferave, kjo gizë ka veti mekanike dhe teknologjike më të mira se giza e hirtë.

Qëndrueshmëria e gizës sferoidale është prej 370-800 N/mm2. Fortësia e saj pas përpunimit termik

(kalitjes)është 55-60 HRC.

Derdhshmëria e gizës sferoidale është mjaft e mirë, kështu që mund të fitohen detale me mure

të holla. Ka përpunueshmëri të mirë me prerje dhe saldueshmëri të mirë. Deri diku mund të

përpunohet edhe me deformim plastik.

Giza sferoidale ka përdorim mjaft të gjërë në industri. Përdoret për punimin e pjesëve të

motorave, të makinave bujqësore, etj. Nga kjo gizë punohen pistona, boshte brrylore, pulexho,

dhëmbëzorë, etj.


126 2003 .

55..33..44 GGiizzaa ee lliiddhhuurr

Për tia përmirësuar vetitë mekanike, siç janë fortësia dhe elasticiteti, gizës së derdhur i

shtohen në sasi më të vogël elemente legurues: Cr, Ni, Ti, Mo, Cu dhe Al.

Elementet legurues nuk kanë ndikim të njejtë, disa prej tyre lehtësojnë ndarjen e grafitit siç është Ni,

të tjerët lehtësojnë formimin e karbidit siç është Cr.

Gjatë legurimit duhet patur kujdes në përmbajtjen e tërë të C+Si. Me zgjedhjen dhe dozimin e

drejtë të elementeve legurues, fitohet gizë me kualitet të lartë.

Qëndrueshmëria e gizës rritet me shtimin e nikelit dhe molibdenit. Fortësia dhe rezistenca

ndaj konsumit rritet me shtimin e manganit, kromit molibdenit dhe nikelit. Qëndrueshmëria në

temperatura të larta përmirësohet me shtimin e siliciumit, kromit, aluminit , niklit dhe molibdenit.

55..33..55 GGiizzaa ee tteemmppeerruuaarr

Giza e temperuar apo giza e pjekur është lidhje e hekurit dhe karbonit, në strukturën e së cilës

pas ngurtësimit nuk mbetet karbon i lirë, por i tërë karboni lidhet në formë të perlitit dhe çimentitit

(Fe3C). Me anë të përpunimit termik-temperimit të kësaj gize fitohet struktura bazë ferite ose perlite.

Me temperim arrihet zbërthimi i çimentitit dhe dekarbonizimi i pjesshëm (giza e bardhë e temperuar)

ose zbërthimi i çimentitit (giza e zezë e temperuar).

Përpunimi termik bëhet me pjekje në temperaturë prej 900 deri 1050°C, brenda kohës 4 deri 6

ditë. Kjo kohë e pjekjes bën të mundur zbërthimin e çimentitit në hekur dhe karbon (Fe3C →3Fe+C),

me ç’rast grafiti ndahet në formë fjollash, të cilat quhen karbon i temperuar ose i pjekur.

Giza e temperuar ka derdhshmëri të mirë dhe qëndrueshmëri të afërt me çelikun. Përdoret për

punimin e detaleve të cilat duhet të kenë veti më të mira se ato të gizës së hirtë ndërsa prodhimi i

atyre pjesëve nga çeliku do të ishte i shtrenjtë dhe i vështirë.

Në bazë të përbërjes kimike, mënyrës së përfitimin, strukturës dhe vetive dallojmë dy lloje të

gizës temper:

- gizë temper e bardhë

- gizë temper e zezë

Giza temper e bardhë ka strukturë shum të mirë, mund të farkëtohet, të ngjitet me kallaj, të

saldohet, të përpunohet me gdhendje dhe të kalitet. Qëndrueshmërinë në tërheqje e ka prej 340-480

N/mm2, zgjatimin 3-15% dhe fortësinë 200-230 HB.

Përdoret për punimin e detaleve të derdhura me mure të holla: detaleve të biçikletave,

makinave qepëse, makinave bujqësore, etj.

Giza temper e zezë quhet ajo gizë te e cila pas përpunimit termik lirohet e tërë sasia e karbonit

dhe mbetet vetëm rrjeta ferite.

Giza temper e zezë sipërfaqen e thyerjes e ka të zezë. Gjatë ftohjes tkuret për 1,5%. Ka

qëndrueshmëri në tërheqje deri në 700 N/mm2, zgjatim prej 2 der 10 % dhe fortësi 150-290 HB.


2003 127

Ka përdorim më të gjerë se giza e bardhë temper. Përdoret për punimin e detaleve të derdhura

me mure të trasha: shtëpiza, lidhëse dhe kthesa gypash, pjesë të motorit, të makinave bujqësore, etj.

5.4 MËNYRAT E DERDHJES SË HEKURIT DHE ÇELIKUT

Derdhja e hekurit dhe çelikut të shkrirë bëhet në këto mënyra: a)derdhje nga lart; b)derdhje nga

poshtë (me sifon); c)derdhje kontinuale (pa ndërprerje).

a)Derdhja nga lart- përdoret për të derdhur sasi të vogla çeliku. Me këtë mënyrë mund të

derdhim çelik në temperaturë më të ulët, gjë që pakson zgavrat e tkurrjes dhe e bënë çelikun më të

ngjeshur.

E meta kryesore e kësaj metode është se kallëpet e derdhura kanë mjaft defekte në sipërfaqe, sepse

rryma e çelikut të shkrirë bie në formë me presion dhe prish cilësinë e sipërfaqes së brendshme të saj.

Fig.5.10 Derdhja nga lartë

1.kokila, 2.leva pör lëshuarjen e derdhjes

b)Derdhja nga poshtë- lejon të mbushet në të njejtën kohë një grup i madh formash 2, të

vendosura mbi një platformë gize 3, që ka kanalet 4 të shtruara me materiale zjarrduruese. Këto

kanale janë të vendosura në trajtë rrezesh, duke lidhur hinkën e derdhjes 1 me format 2, që janë dy

nga dy simetrike kundrejt aksit të hinkës. Kjo mënyrë është më e mirë se e para, sepse, jo vetëm që

mund të mbushen disa forma përnjëherë, por edhe sipërfaqja e kallëpeve del e pastër dhe pa defekte.


128 2003 .

a) b)

Fig.5.11 Derdhja nga poshtë (a dhe b)

1.hinka e derdhjes , 2.format , 3.platforma prej gize , 4.kanalet prej materiali zjarrdurues

c)Derdhja pa ndërprerje bëhet në këtë mënyrë: çeliku i shkrirë nga kova 1 hidhet në sistemin

ushqyes 2 dhe prej tij shkon në forma, ku ngurtësohet duke u ftohur me ujë 3. Duke kaluar në ftohësit

e tjerë me ujë 4, ngurtësimi i çelikut intensifikohet. Copa e ngurtësuar tërhiqet prej ruleve 5, shkon në

kanalet e aparateve të prerjes me gaz 6, pritet në gjatësi të porositura dhe me anë të kontejnerit, shkon

në repartin e laminimit. Kjo është një mënyrë e re, më e mirë se dy të parat, sepse nuk kërkon paisje

të shtrenjta dhe njëkohësisht rrit prodhimtarinë duke ulur humbjen e metalit.


2003 129

a) b)

Fig.5.12 Derdhja pa ndërprerje (a dhe b)

1.kova me çelik të shkrirë , 2.sistemi ushqyes , 3 dhe 4.ftohja me ujë, 5.cilindrat tërheqës, 6.aparati për prerje

me gaz


130 2003 .

5.5 STRUKTURA E ÇELIKUT TË DERDHUR

Çeliku i lëngët derdhet në kokile (formë) në temperaturën 1540-1580°C dhe sapo prek muret

e saj (që kanë temperaturë 20-80°C), ndodhë ftohja e shpejtë e tij, duke formuar shtresën 1 me

kristale të imëta. Pas formimit të kësaj shtrese, metali i lingotës largohet pak nga muret e kokiles, si

rrjedhim i tkurjes së shtresës së jashtme të metalit. Gjithashtu, shpejtësia e ftohjes së çelikut

zvogëlohet dhe kristalet 2 vendosen pingul me sipërfaqen ftohëse të kokiles. Pjesa e brendshme e

lingotës ftohet më ngadalë se e jashtmja, kështu që këtu formohen kristale më të mëdha 3. Në lingotë

formohet zgavra e tkurrjes 4 dhe zona e shkrifët 5.

Struktura e lingotës varet nga temperatura dhe shpejtësia e derdhjes, nga temperatura dhe

trashësia e mureve të kokiles, nga përbërja kimike e çelikut dhe nga një seri faktorësh tjerë (fig.5.13).

Fig.5.13 Struktura e një lingote të hekurit të derdhur


2003 131

5.6 KLASIFIKIMI I ÇELIKUT

Bëhet në mënyra të ndryshme. Më së tepërmi bëhet sipas:

-mënyrës së prodhimit

-mënyrës së përpunimit

-cilësisë

-strukturës

-përdorimit

-përbërjes kimike,etj.

VVaarrëëssiisshhtt nnggaa mmëënnyyrraa ee pprrooddhhiimmiitt çeliku ndahet në: çelik i përfituar në

furrë me flakë të Simens-Martinit, në konvertorë të Besemerit, të Tomasit, në konvertorë LD, në furrë

elektrike, etj.

VVaarrëëssiisshhtt nnggaa mmëënnyyrraa ee ppëërrppuunniimmiitt çeliku ndahet në: çelik i farkëtuar, çelik i derdhur,

çelik i petëzuar, çelik i tërhequr, çelik i presuar, etj.

VVaarrëëssiisshhtt nnggaa cciillëëssiiaa çeliku ndahet në: çelik i zakonshëm, çelik cilësor dhe çelik i cilësisë së

lartë.

Çeliqet e zakonshëm janë ato çeliqe te të cilat nuk garantohet përbërja kimike si dhe

përbërja e papastërtive të S dhe P. Kjo përbërje e S dhe P është më e madhe se 0,1%. Te këto çeliqe

garantohet qëndrueshmëria në tërheqje apo ndonjë veti tjetër mekanike.

Çeliqet cilësor përbëjnë më pak se 0,09% S dhe P bashkarisht, gjegjësisht më pak se

0,045% S dhe P veçmas..

Çeliqet e cilësisë së lartë janë ato çeliqe ku përbërja e S dhe P është më pak se 0,07%

së bashku, apo më pak se 0,035 %S dhe P veçmas. Këto çeliqe përfitohen në furra elektrike dhe

çdoherë përpunohen termikisht.

VVaarrëëssiisshhtt nnggaa ssttrruukkttuurraa çeliqet ndahen në: çelik eutektoidal, feritik, perlitik, austenitik,

ledeburitik, martensitik.

VVaarrëëssiisshhtt nnggaa ppëërrddoorriimmii çeliqet ndahen në : konstruktiv, për vegla, special.

Çeliqet konstruktiv (paraeutektoidal)- përmbajnë përqindje të vogël karboni, zakonisht

deri në 0,8%. Kanë qëndrueshmëri dhe fortësi të vogël-janë të lirë.

Çeliqet për vegla (mbieutektoidal)-zakonisht përmbajnë më tepër se 0,8%C. Përdoren

edhe për qëllime tjera, jo vetëm për vegla.

VVaarrëëssiisshhtt nnggaa ppëërrbbëërrjjaa kkiimmiikkee çeliqet ndahen në: karbonike dhe të lidhur.

çeliqet karbonike elementi kryesor është karboni, por përmbajnë edhe përqindje të vogël

të Mn, Si, P dhe S. Vetitë e këtyre çeliqeve varen nga sasia e karbonit prej nga edhe ndahen në çeliqe

të buta që përmbajnë 0,05 – 0,5 % C dhe çeliqe të forta që përmbajnë 0,5 – 1,7 % C.


132 2003 .

Çeliqet e lidhur, varësisht nga përmbajtja e elementeve lidhës mund të jenë: çeliqe me

përmbajtje të ulët të elementeve lidhës, çeliqe me përmbajtje mesatare të elementeve lidhës dhe

çeliqe me përmbajtje të lartë të elementeve lidhës.

Çeliqet ndahen edhe sipas aftësisë kalitëse:

-Që kaliten mirë – C > 0,3%

- Që nuk kaliten – C < 0,3%

Për tu kalitur me sukses çeliku duhet të ketë mjaft C.

5.7 SIMBOLIZIMI I ÇELIQEVE

55..77..11 SSIIMMBBOOLLIIZZIIMMII II ÇÇEELLIIQQEEVVEE SSIIPPAASS SSTTAANNDDAARRDDIITT DDIINN

Sipas standardit gjerman DIN 17006 çeliku ndahet në:

1.Çelik i palidhur dhe

2.Çelik i lidhur

Çeliqet e palidhur janë ato çeliqe që nuk e kalojnë këtë përbërje kimike:

Silicium 0,5%

Mangan 0,8%

Alumin dhe titan 0,1%

Bakër 0,25%

Çeliqet e lidhur janë ato çeliqe që e kalojnë vlerën maksimale të elementeve të cekura më lart ose

çeliqet të cilëve u shtohen elemente lidhëse me qëllim të arritjes së vetive të posaçme.

Çeliqet e lidhur mund të jenë çeliqe me lidhje të ulët ku shuma e tërë elementeve lidhëse nuk

është më e madhe se 5% dhe çeliqe me lidhje të lartë ku shuma e tërë e elementeve lidhëse është më

e madhe se 5%.

II ÇÇeelliiqqeett ee ppaalliiddhhuurr

a)Çeliqet konstruktiv të zakonshëm që përdoren pa u përpunua termikisht, shenohen me:

simbolin St (Stahl) dhe

simbolin numerik i cili tregon qëndrueshmërinë minimale në tërheqje (daN/mm2) .

Shembëll:

-çeliku me qëndr.në tërheqje 34-42 daN/mm2, e ka simbolin :St 34

-çeliku me qëndr.në tërheqje 49-60 daN/mm2, e ka simbolin:St 50


2003 133

b)Çeliqet karbonik cilësor të cilët para përdorimit i nënshtrohen përpunimit termik, te të cilët

vetitë mekanike nuk janë kryesore, por ato të fituara pas përpunimit termik, shenohen me:

simbolin C

simbolin numerik që tregon vlerën mesatare të përqindjes së karbonit të shumzuar me

100. Duhet theksu se në këtë grup të çeliqeve numrohen ato, të cilat nuk përmbajnë më shum se

0,45% S dhe 0,045% P.

Shembëll:

-Çeliku për çimentim me përmbajtje të karbonit prej 0,12% deri 0,18%, me përmbajtje mesatare të

karbonit 0,15%. Simboli i çelikut për përmirësim dhe çimentim është C. Përmbajtja mesatare e

karbonit e shumzuar me 100 është 0,15 ∙ 100=15, kështuqë shenja e këtij çeliku është C 15.

-Çeliku për përmirësim me përmbajtje mesatare të karbonit prej 0,35 %. Simboli i këtij çeliku prap

është C. Përmbajtja mesatare e karbonit e shumëzuar me 100 është 0,35∙100=35, kështuqë shenja e

këtij çeliku është C35.

c)Çeliqet e çmueshëm karbonik, edhe këto çeliqe para përdorimit i nënshtrohen përpunimit

termik. Janë ato çeliqe te të cilat përqindja e squfurit dhe fosforit nuk e kalon 0,035%. Simboli i

këtyre çeliqeve është Ck. P.sh. nëse çeliqet C 15 dhe C35 përmbajnë maksimalisht squfur 0,035%

dhe fosfor 0,035% ato do të quhen çeliqe të çmueshëm dhe do të shenohen me shenjat Ck 15 dhe

Ck 35.

IIII ÇÇeelliiqqeett ee lliiddhhuurr

a)Çeliqet me lidhje të ulët Shenja e çelikut sipas këtij standardi përmban tri pjesë dhe atë:

simbolin numerik që tregon përqindjen mesatare të karbonit të shumëzuar me 100.

simbolin e elementeve lidhëse të radhitur sipas përmbajtjes reale në çelik nga tabela 11:

Tab.11-Elementet lidhës të renditur

Al Cr Co C Cu Mn Ni P S Si Ti V W

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

numri i elementit lidhës me ndikim më të madh. Si element me ndikim më të madh

konsiderohet ai i cili ka vlerën më të madhe të prodhimit në mes vlerës mesatare të përqindjes së

elementit dhe faktorit të ndikimit të tij nga tab.12:

Tab.12-Faktorët e ndikimit të elementeve lidhëse

Elementi lidhës Faktori i ndikimit të elementit lidhës

Cr,Co,Mn,Ni,Si,W 4

Al,Cu,Mo,Ti,V,Be,Pb,B,Nb,Ta,Zr 10

P,S,N,C,Ce 100


134 2003 .

Shembuj 1.Të gjindet shenja e çelikut që ka:

-përqindje mesatare të karbonit C=0,15%

-përqindje mesatare të kromit Cr=0,70%

Shenja e parë është 15 (sepse 0,15∙100=15)

Shenja e dytë është Cr (elementi lidhës)

Shenja e tretë është 3 (sepse 0,70∙4=2,8≈3).

Prej nga del se shenja e këtij çeliku është 15 Cr 3 dhe paraqet çelikun me krom që përdoret për

çimentim.

2.Tëgjindet shenja e çelikut që ka:

-përqindje mesatare të karbonit C=0,25% ( 0,22-0,29%C)

-përqindje mesatare të kromit Cr=1,0% (0,9-1,2%Cr)

-përqindje mesatare të molibdenit Mo=0,20% (0,15-0,25%Mo)


Shenja e dytë është Cr Mo (elementi me ndikim më të madh është kromi)

Shenja e tretë është 4 (sepse 1,0%Cr∙4=4)

Prej nga del se shenja e këtij çeliku është 25 Cr Mo 4 dhe paraqet çelikun me krom-molibden

për përmirësim.

3.Të gjindet shenja e çelikut që ka:

-përqindje mesatare të karbonit C=0,35% (0,32-0,4%C)

-përqindje mesatare të squfurit S=0,2% (0,15-0,25%S),


Shenja e dytë është S (elementi me ndikim më të madh që këtu është shtu me

qëllim)

Shenja e tretë 20 (sepse 0,2∙100=20)

Prej nga del se shenja e këtij çeliku është 35 S 20 dhe paraqet çelikun për automate.

b)Çeliqet me lidhje të lartë Këto çeliqe shënohen ngjashëm me çeliqet me lidhje të ulët. Për shkak të numrit të madh të

elementeve lidhës dhe për lehtësi shënimi, te këto çeliqe faktori i ndikimit të elementit lidhës merret

,,1’’,ndërsa për karbonin merret prap ,,100’’. Për dallim të shpejtë nga çeliqet me lidhje të ulët,

çeliqeve me lidhje të lartë u shtohet përpara germa ,,X’’.


2003 135

SShheennjjaatt pplloottëëssuueessee ttëë ççeelliiqqeevvee Me shenjat plotësuese tregohet:

Mënyra e përfitimit të çelikut dhe derdhja

Këtu ky smbol shënohet para shenjës bazë të çelikut dhe tregon:

B-çelik i përfituar në furrën e Besemerit

M-çelik i përfituar në furrën e Simens-Martinit

T-çelik i përfituar në furrën e Thomsonit

W-çelik i përfituar me proqes të veqantë

E-çelik i përfituar në furra elektrike

Karakteristikat e veçanta

Edhe këtu ky simbol shenohet para shenjës bazë të çelikut dhe tregon:

S-i saldueshëm

A-i rezistueshëm ndaj vjetrimit

U-i derdhur i paqetësuar (i pastabilizuar)

R-i derdhur i qetësuar (i stabilizuar)

RR-posaçërisht i derdhur dhe i qetësuar

Z-i tërhequr

Gjendja e çelikut

Ky simbol shenohet pas shenjës bazë të çelikut dhe tregon:

B-me përpunueshmëri më të mirë

E-i çimentuar

G-i përpunuar termikisht me pjekje të butë

K-i deformuar në të ftohët (i tërhequr)

U-i petëzuar në gjeendje të nxehtë

B-i përmirësuar

N-i përpunuar termikisht me pjekje normale

Mënyra e përpunimit të mëtejmë

A-për riardhje

Ak-për zierje

As-për shuarje

G-për pjekje të butë

V-për përmirësim

H-për kalitje


136 2003 .

Vlerat e garantuara

Shenohen me simbole numerike pas shenjës bazë (tab13.)

Tab.13

Simboli numerik 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Kufiri i rrjedhshmërisë x x x x

Përkulja ose ngjeshja x x x x

Shtalbësia x x x x

Qëndrueshmëria permanente ose në temperatura të larta x

Vetitë elektrike ose magnetike x

SShheemmbbëëllll ii sshhëënniimmiitt ttëë ççeelliikkuutt mmee lliiddhhjjee ttëë llaarrttëë:: Çeliku E 13 Cr V 5 3. 8 është:

E-çelik i përfituar në furrë elektrike

13-me përmbajtje karboni 0,13 % (0,13∙100=13)

Cr V-i lidhur me krom dhe vanadium

5-përmbajtja e kromit është 1,25% (1,25∙4=5)

3-përmbajtja e vanadiumit është 0,3% (0,3∙10=3 )

8-me qëndrueshmëri permanente ose në temperatura të larta

Çeliqet e derdhur shenohen njësoj me çeliqet e mësipërme. Ndryshimi qëndron vetëm në

parashenjë, si:

GS-hekur i derdhur

GG-gizë e hirtë

55..77..22 SSIIMMBBOOLLIIZZIIMMII II ÇÇEELLIIKKUUTT SSIIPPAASS SSTTAANNDDAARRDDIITT KKRROOAATT ((HHRRNN)) Simbolizimi përbëhet prej tri pjesëve:

1. Simboli me shkronjë Č, me të cilin shenohet çeliku,

2. Shenja themelore, e cila përmbanë katër simbole numerike, me të cilat shenohet lloji i

çelikut,

3. Shenja plotësuese, e cila ka dy numra, me të cilët tregohet gjendja e çelikut.

Č . XXXX . XX

Shenja e materialit (Shkronjë)

Shenja e llojit (shenja themelore)

Shenja e gjendjes (shenjë plotësuese)


2003 137

1. Çeliqet me përbërje kimike të pagarantuar Në vendin e 1 është : 0

Në vendin e 2 : shenohet numri që tregon qëndrueshmërinë në tërheqje (tab.1):

Tab.14- Qëndrueshmëria në tërheqje

Në vendin e 3 dhe 4 (së bashku):

0… 44 – Çeliqet karbonike me pastërti të pagarantuar dhe çeliqet me kualitete tregtare

45… 89 – Çeliqet me pastërti të garantuar dhe me përbërje të garantuar të disa elementeve

90… 99 – për automate

2. Çeliqet karbonike dhe të lidhura me përbërje kimike të garantuar

a) Çeliqet karbonike

- Simboli në vendin 1, është 1

- Simboli në vendin 2, është dhjetfishi i vlerës maksimale të përqindjes së karbonit i

rrumbullaksuar (p.sh. për C ≥ 0,9 është 9.)

b) Çeliqet e lidhura

- Simboli në vendin 1, tregon elementin lidhës me ndikim më të madh.

- Simboli në vendin 2, tregon elementin e dytë me radhë për nga ndikimi. Për çeliqet

me një element lidhës, shenja është 1.

Tab.15-Përqindja maksimale e elementeve të cilët konsiderohen si primesa në çelik

Elementi Si Mn Cr Ni W Mo V Co Ti Cu Al

Përqindja 0,60 0,80 0,20 0,30 0,10 0,05 0,05 0,05 0,05 0,03 0,05

Tab.16-Shenjat e elementeve lidhëse

Elementi C Si Mn Cr Ni W Mo V Tjerë

Shenja 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Element me ndikim më të madh legurues nënkuptohet ai që ka vlerë më të madhe të shumzimit të

përqindjes në çelik dhe faktorit të ndikimit.

Tab.17 – Faktori ndikues i elementeve lidhëse

Elementi Si Mn Cr Ni W Mo V Co Ti Cu Al Tjerët

Përqindja 1 1 4 4 7 14 17 20 30 1 1 30

Simboli Qëndrueshmëria

0 -

1 …300

2 340-360

3 370-390

4 400-490

5 500-590

6 600-690

7 700..


138 2003 .

Nëse çeliqet e lidhura me shum elemente kanë më shum elemente me vlerë të njejtë të shumzimit të

përqindjes dhe faktorit të ndikimit, element më me ndikim do të konsiderohet ai i cili ka shenjën me

numër më të madh.

Simboli në vendin 3 dhe 4 (së bashku) tregon:

0…19 - çeliqet që nuk janë të parapara për përpunim termik,

20…29 - çeliqet për çimentim,

30…39 - çeliqet për përmirësim,

40…49 - çeliqet karbonike dhe çeliqet e lidhur me pak elemente lidhëse,

50…59 - çeliqet e lidhur për vegla me shumë elemente lidhëse,

60…69 - çeliqet me veti të posaçme fizike,

70…79 - çeliqet zjarrdurues dhe kimikisht rrezistent,

80…89 - çeliqet shpejtprerës,

90…99 - çeliqet për automate dhe çeliqet tjerë.

Shenja plotësuese në vendin 5 dhe 6 (ndaras) shenon gjendjen e çelikut

0 - pa përpunim të caktuar termik,

1 – i pjekur,

2 – i pjekur butë,

3 – i normalizuar,

4 – i përmirësuar,

5 – i deformuar në të ftohët,

6 – i lustruar ose i poliruar,

9 – i përpunuar sipas udhëzimeve të posaçme.

Kjo shenjë përdoret vetëm për gjysëmprodukte dhe atë vetëm në dokumentacion në lidhje me

furnizimin. Nuk ka të bëjë me pjesët e gatshme të vendosura dhe nuk vehet në vizatime.


2003 139

55..77..33 SSIIMMBBOOLLIIZZIIMMII II ÇÇEELLIIQQEEVVEE SSIIPPAASS AAIISSII -- SSAAEE

AISI (American Iron and Steel Institute) dhe SAE (Society of Automotive Engineers)

Përshkruajnë sistemin e simbolizimit të çelikut (Tabela 18) i cili sistem përdorë katër ose pesë

simbole numerike. Dy numrat e parë simbolizojnë elementet kryesor lidhës dhe dy numrat e fundit

tregojnë përqindjen e karbonit.

P.sh.

AISI 1040 – çelik karbonik me 0,40 % C,

AISI 10120 – çelik karbonik me 1,20 % C,

AISI 4340 - çelik i lidhur me 0,40 % C.

Tabela 18- Përbërja e çeliqeve të selektuara sipas AISI - SAE

AISI – SAE % C % Mn % Si % Ni % Cr Tjerët

1020

1040

1060

1080

1095

1140

4140

4340

4620

52100

8620

9260

0,18-0,23

0,37-0,44

0,55-0,65

0,75-0,88

0,90-1,03

0,37-0,44

0,38-0,43

0,38-0,43

0,17-0,22

0,98-1,10

0,18-0,23

0,56-0,64

0,30-0,60

0,60-0,90

0,60-0,90

0,60-0,90

0,30-0,50

0,70-1,00

0,75-1,00

0,60-0,80

0,45-0,65

0,25-0,45

0,70-0,90

0,75-1,00

0,15-0,30

0,15-0,30

0,15-0,30

0,15-0,30

0,15-0,30

1,80-2,20

1,65-2,00

1,65-2,00

0,40-0,70

0,80-1,10

0,70-0,90

1,30-1,60

0,40-0,60

0,08-0,13 % S

0,15-0,25 % Mo

0,20-0,30 % Mo

0,20-0,30 % Mo

0,15-0,25 % V


140 2003 .

Tabela 19- Simbolizimi i çeliqeve sipas HRN


2003 141

KAPITULLI VI

6. PËRPUNIMI TERMIK I METALEVE

Përpunim termik quajmë të gjitha veprimet termike me të cilat fitojmë gjendje strukturale të

caktuar me qëllim që të sigurojmë karakteristika mekanike, teknologjike, fiziko-kimike të

përcaktuara. Nxehtësia është faktori kryesor i përpunimit termik. Me ndikimin e nxehtësisë, metalit

apo një lidhjeje, pa ia ndryshuar gjendjen agregate, arrijmë të ia ndryshojmë gjendjen strukturale.

Nëse gjatë këtij ndikimi i shtojmë edhe veprimet kimike, atëherë kemi bërë përpunimin

kimiko-termik.

Ndër përpunimet termike më të rëndësishme janë:

Pjekja, kalitja, normalizimi, riardhja, përpunimi në të ftohët (me ngrirje nën 0°C, zakonisht -60

deri -80°C), etj.

Fig.6.1 Paraqitja grafike e përpunimeve termike në diagr. (temperatura-koha)

Ndërsa proqeset më të njohura të përpunimit kimiko-termik janë:

çimentimi, azotimi, cianizimi, alterizimi, kromizimi, silicimi, borimi, etj.

Disa nga përpunimet më të rëndësishme të çeliqeve janë treguar në diagramin e gjendjes Fe-

Fe3C, në fig.6.2.


142 2003 .

Fig.6.2 Paraqitja e përpunimeve termike në diagramin Fe-Fe3C

6.1 FAKTORËT QË NDIKOJNË NË PËRPUNIMET TERMIKE

Nga fig.6.1 më sipër mund të shihet se proqesi i përpunimit termik përbëhet nga nxehja deri

në një temperaturë të caktuar, mbajtja në atë temperaturë për njëfarë kohe dhe ftohja me shpejtësi të

caktuar. Nga tre këta faktorë, më e rëndësishme është ftohja. Gjatë ftohjes ndodhin shndërrimet

kryesore strukturore që përcaktojnë gjithë vetitë e metaleve.

66..11..11 NNxxeehhjjaa

Temperatura e nxehjes dhe koha e nevojshme për arritjen e kësaj temperature, është e

ndryshme për metale të ndryshme. Nxehja duhet të bëhet e njëtrajtshme si në sipërfaqe, ashtu edhe në

qendër të detalit, pa krijuar çarje e plasaritje sipërfaqësore.


2003 143

Shpejtësia e nxehjes dhe koha e mbajtjes në temperaturën e nevojshme varet shumë edhe nga

përbërja kimike, struktura dhe përmasat e detalit. Kështu, për çeliqet e lidhura koha e nxehjes duhet të

jetë 20-25% më e madhe se për çeliqet me karbon, sepse ata e përcjellin më keq nxehtësinë.

66..11..22 MMbbaajjttjjaa

Koha e mbajtjes së metalit në temperaturën e nxehjes maksimale për përpunim termik ka rëndësi të

veçantë për të arritur temperaturë të njëtrajtshme nga sipërfaqja në qendër të detalit. Për proqesin e

kalitjes dhe të lëshimit të çeliqeve me karbon, koha e nxehjes dhe koha e mbajtjes në temperaturën e

duhur merren në raportin 4:1. Kjo tregohet në grafikun e fig.6.3.

Fig.6.3 Raporti kohor në mes nxehjes, mbajtjes dhe ftohjes gjatë përpunimit termik

66..11..33 FFttoohhjjaa

Për proqeset e përpunimit termik rëndësi ka edhe zgjedhja e mjedisit të ftohjes, i cili, në saje

të aftësive ftohëse dhe temperaturës së tij, siguron strukturën e nevojshme të metalit.

Në mjedise ku shpejtësia e ftohjes është e madhe, në metal mund të krijohen sforcime të

brendshme, që shkaktojnë çarje, deformime, etj.

Mjediset ftohëse më të përdorshme janë:

Uji, i cili ka energji ftohjeje të madhe edhe në temperaturën 18°C. Për detale të holla mund të

përdoret uji me t=30-40°C, për të shmangur deformimet. Meqenëse kushton pak, përdoret gjerësisht

si mjedis ftohjeje për kalitjen e çeliqeve me karbon. Për të rritur energjinë e ftohjes, përzihet me 10%

NaCl ose NaOH.

Ajri përdoret në gjendje natyrore për ftohje, por krijohen edhe rryma artificiale. Ftohja me

ajër përdoret kryesisht për kalitjen dhe lëshimin e çeliqeve të lidhur, sepse këto çeliqe nuk durojnë

ftohje të shpejtë.


144 2003 .

Vaji. Meqenëse vaji ka veshtulli më të lartë se uji, energjinë e ftohjes e ka 3-10 herë më të

vogël se uji.Vajrat përdoren më shumë për kalitjen e çeliqeve të lidhura, sidomos vajrat e makinerive.

Gjatë zhytjes së detalit të nxehtë në vaj duhet me pas shumë kujdes, sepse në temperaturën mbi

250°C vaji ndizet me flakë.

6.2 KALITJA

Kalitja është ndër përpunimet termike më të rëndësishme. Kalitja e çeliqeve bëhet duke e nxe

çelikun në temperaturë 30-50°C mbi vijën GSK, gjegjësisht mbi Ac3 për çeliqe paraeutektoidal dhe

mbi Ac1 për çeliqe paseutektoidal. Mbahet për një kohë në këtë temperaturë dhe pastaj ftohet shpejtë

në mjedis ftohës.

Shtesa e temperaturës 30-50°C (mbi Ac3 dhe mbi Ac1), merret për efekte praktike si që janë

saktësia e aparaturës, shpërndarja jo e njëtrajtshme e temperaturës në furrë, koha e kalimit të detalit

nga furra në mjedisin ftohës, etj.

Nga ftohja e shpejtë e austenitit nuk përfitohet më perlit, por një strukturë e re, që është tretje

e mbingopur me karbon në hekurin Feα dhe quhet martenzit. Martenziti ka trajtën e gjilpërave të

zgjatura, është shumë i fortë por i thyeshëm. Në kushte të ftohjes normale, të ngadalshme, austeniti

para se të transformohet në α, largon nga rrjeta e vet tepricën e karbonit dhe elementeve tjerë lidhës.

Ndërsa me rritjen e shpejtësisë së ftohjes deri në vlerën e shpejtësisë kritike, austeniti do të ftohet aq

shpejtë sa që të gjitha kristalet γ (austenit) transformohen në α kristale pa e liruar tepricën e karbonit.

Kështu i gjithë karboni që ka qenë i tretur në γ mbetet me dhunë në rrjetën α, ashtu që krijon gjendje

të tensionuar dhe deformon rrjetën α të hekurit (kalon në rrjetë tetragonale nga ajo kubike).

Me rritjen e përqindjes së karbonit në çelik, rritet edhe sasia e martenzitit. Sa më shumë

karbon dhe elemente tjerë lidhëse që të mbeten në rrjetë pas kalitjes, aq më e madhe do të jetë

qëndrueshmëria, e më e vogël shtalbësia dhe plasticiteti. D.m.th. pas kalitjes detali fiton veti

mekanike më të mira, qëndrueshmëri në tërheqje, qëndrueshmëri në fërkim, mirëpo i zvoglohet

shumë qëndrueshmëria në goditje dhe zgjatim relativ.

Ftohja nga zona e austenitit, duhet të jetë aq e shpejtë sa të pamundësojë shndërrimin në

fushën e perlitit, beinitit apo ndonjë strukture tjetër. Kjo d.t.th. se për arritjen e strukturës martenzite,

shpejtësia e ftohjes duhet të jetë më e madhe se shpejtësia kritike e ftohjes. Në këtë mënyrë arrihet

fortësia më e madhe e mundëshme.

Shpejtësia kritike e ftohjes është shpejtësia më e vogël gjatë së cilës vie deri te transformimi

i austenitit në martenzit.

Varësisht nga shpejtësia e ftohjes mund të fitohen struktura të ndryshme (fig.6.4)


2003 145

Fig.6.4 Strukturat e ndryshme në vartësi nga shpejtësitë e ftohjes

Gjatë ftohjes me shpejtësi 5, fitohet strukturë perlite me fortësi HRC=20. Ftohja me shpejtësi

4 jep strukturë sorbite e ngjajshme me perlitin, por me kokrriza më të vogla dhe HRC=30. Ftohja me

shpejtësi 3, jep strukturë trostite me kokrriza më të vogla se të sorbitit dhe me fortësi HRC=40.

Ftohja më e shpejtë 2, jep strukturë beinite, e ngjajshme me trostitin, por në formë sferash apo

gjilpëre me fortësi HRC=50-55. Kurse me ftohje shumë të shpejtë 1 (v>180 °C/s), fitohet strukturë

martenzite, që është struktura më karakteristike e kalitjes dhe ka fortësi HRC=60-64.

Në praktikë shpejtësitë e ndryshme të ftohjes fitohen në mjete të ndryshme ftohëse, si: ujë,

vaj, ajër, tretje të ngopura me krypëra, tretje të krypërave në ujë, etj.

Shndërrimi i strukturës austenite në ate martenzite dhe në strukturat tjera, mund të përcillet

më së miri nëpërmjet diagramit të shndërrimit izotermik të quajtur diagrami TTT (temperature-

time-transformation), fig.6.5.


146 2003 .

Fig.6.5 Diagrami i shndërrimit izotermik të çelikut, diagrami (TTT)

Diagrami i transformimeve izotermike ipet në sistemin koordinativ temperatura-koha dhe

konstruktohet në bazë të disa lakoreve të zbërthimit të austenitit në varësi nga temperatura. Lakoret e

transformimeve të austenitit në temperatura të ndryshme fitohen me anë të matjeve të cilat përcjellin

transformimin e austenitit, p.sh. me mikroskop, me matjen e fortësisë, me Rendgen, etj.

Fillimi i transformimeve në temperaturë të caktuar konsiderohet lajmërimi i 1% të

strukturës së re, ndërsa 99% është ende austenit.

Fundi i transformimeve në temperaturë të caktuar, konsiderohet lajmërimi i 99% të

strukturës së re, ndërsa ka mbetë ende 1% strukturë austenite.

Fillimi i transformimeve izotermike t1 është i definuar me pikën a1 dhe kohën e qëndrimit

izotermik, ndërsa fundi i transformimeve izotermike në këtë temperaturë definohet me pikën b1.

Bashkimi i pikave të fillimit a1, a2,..., dhe atyre të mbarimit b1, b2,..., jep diagramin e zbërthimeve

izotermike (fig.6.6).


2003 147

Fig.6.6 Konstruktimi i diagramit izotermik TTT

Intervali në mes të temperaturave Ms dhe Mf është 200-300 °C dhe praktikisht është i njejtë

për të gjitha çeliqet.

Varësisht nga numri i mjeteve ftohëse, koha e qëndrimit në mjetin ftohës, lloji i mjetit ftohës,

kalitja mund të klasifikohet në disa lloje, disa prej llojeve të kalitjes janë:

a)kalitja e zakonshme kontinuale,

b)kalitja e zakonshme e ndërprerë,

c)kalitja e shkallëzuar,

d)kalitja izotermike,

e)kalitja në temperaturë të ulët (kalitja e akullt).


148 2003 .

66..22..11 KKaalliittjjaa ee zzaakkoonnsshhmmee kkoonnttiinnuuaallee

Në fig.6.7 është paraqitë kjo kalitje në diagramin TTT, ku janë treguar shpejtësitë e ftohjes në

sipërfaqe (V1) dhe në brendi të detalit (V2). Këto janë të ndryshme, kështu që në material lindin

tensione termike të padëshirueshme. Ftohja këtu bëhet me një mjet ftohës në mënyrë kontinuale (p.sh.

në ujë ose në vaj), fig.6.7.

Çeliqet e ndryshme kanë shpejtësi të ndryshme kritike, prandaj kërkojnë shpejtësi të

ndryshme të ftohjes. Mjeti për ftohje zgjidhet asi lloji që të jep shpejtësi diçka më të madhe se

shpejtësia kritike e ftohjes për çelikun përkatës.

Fig.6.7 Fig.6.8

66..22..22 KKaalliittjjaa ee zzaakkoonnsshhmmee ee nnddëërrpprreerrëë

Këtu ftohja bëhet në dy mjete ftohëse, i pari jep shpejtësinë më të madhe, ndërsa i dyti më të

vogël. P.sh. më parë në ujë e pastaj në vaj (fig.6.8). Në këtë mënyrë zvoglohen tensionet e

brendshme, që shkaktojnë deformime ose çarje.

66..22..33 KKaalliittjjaa ee sshhkkaallllëëzzuuaarr

Si mjet për ftohje këtu përdoren banjot me tretje kripërash ku do të mbahet detali që kalitet

për një kohë të caktuar, e pastaj do të nxirret dhe zhytet në ujë(fig.6.9 ). Gjatë qëndrimit në banjë,

vjen deri te barazimi i temperaturës së brendshme dhe të jashtme, kështu që tensionet termike gadi

zhduken. Ky proqes përdoret për detale të holla, që me kalitje tjera mund të deformohen ose çahen.


2003 149

66..22..44 KKaalliittjjaa iizzootteerrmmiikkee

Te llojet e mësipërme të kalitjes gadi çdoherë arrihet struktura martenzite, ndërsa këtu arrihet edhe

ajo beinite, varësisht nga kërkesat e parashtruara. Këtu koha e mbajtjes në banjë është më e gjatë aq

sa zgjatë transformimi i austenitit në beinit(fig.6.10). Tensionet termike dhe strukturale zhduken.

Në këtë rast si mjedise ftohëse përdoren banjat e metaleve të shkrira (p.sh. plumb, kallaj, etj), vaji i

nxehtë ose krypëra të shkrira.

Fig.6.9 Fig.6.10

66..22..55 KKaalliittjjaa nnëë tteemmppeerraattuurrëë ttëë uullëëtt

Kjo kalitje kryhet duke e ftohur detalin nën 0°C. Si mjedis ftohës përdoret azoti i lëngët (-

196°C) ose përzierje acidi karbonik me akool, që ftohet deri në -18°C. Kjo kalitje bëhet për ato çeliqe

që e kanë kufirin Mm(mbarimi i transformimit në martenzit) nën temperaturën normale. Këto proqese

kryhen për kalitjen e çeliqeve me më shumë se 0,6%C si dhe për çeliqet e lidhura që përdoren për

vegla prerëse e matëse.

66..22..66 LLëësshhiimmii

Martenziti është shumë i egër, kështu që detalet prej çeliku me strukturë të tillë nuk mund të përdoren

me sukses në makineri. Përveç kësaj, këto detale mbesin ende me sforcime të brendshme. Për këtë

arsye çdo herë pas kalitjes, bëhet nxemja e sërishme dhe ftohja e ngadalësuar – lëshimi.

Nëse çeliku i kalitur nxehet, aktivizohet difuzionimi i atomeve, posaçërisht të karbonit, nëse

temperatura e nxemjes është më e lartë dhe nëse mbahet më gjatë në atë temperaturë. Proqesi i tillë i

përpunimit termik, gjegjësisht i nxemjes së sërishme deri nën temperaturën kritike A1, mbajtjes për

kohë të shkurtër në atë temperaturë dhe pastaj ftohjes së ngadalësuar ( p.sh. në ajër të qetë), quhet

lëshim.


150 2003 .

6.3 KALITJA SIPËRFAQËSORE

Kalitjet e përmendura më sipër, siguronin rritjen e qëndrueshmërisë dhe të fortësisë në tërë

seksionin e detalit, duke e bërë atë edhe shumë të thyeshëm. Mirëpo, në shumë raste kërkohet që

detali të ketë fortësi të lartë vetëm në sipërfaqe, për t’i qëndruar fërkimit, ndërsa në brendësi duhet të

jetë i butë, për t’i përballuar ngarkesat goditëse. Një detyrë të tillë e zgjidh kalitja sipërfaqësore,

që arrihet duke nxehur vetëm shtresën sipërfaqësore të detalit deri në temperaturën e nevojshme.

Me anë të kalitjes sipërfaqësore mundësohet përdorimi i çeliqeve më të lira pa elemente

lidhëse dhe me pak elemente lidhëse.

Kalitja sipërfaqësore kryhet duke nxehur materialin me një burim të fortë nxehtësie, e pastaj ftohja

me vrushkull të ujit ose ndonjë mjet tjetër ftohës. Përdorimi i burimit të fortë të nxehtësisë, nxehja e

shpejtë dhe pastaj ftohja e shpejtë pengojnë depërtimin më thell të nxehtësisë në material, e me te

thellësinë më të madhe të kalitjes. Me ndërrimin e këtyre faktorëve ndikues varësisht nga përbërja

kimike e materialit, forma dhe dimensionet e pjesës, rregullohet edhe thellësia e shtresës së kalitur.

Metodat më të njohura të kalitjes sipërfaqësore janë:

-Kalitja me nxehje me flakë oksiacetileni

-Kalitja me nxehje me rrymë elektrike (nxehja me induksion)

Nxehja me flakë gazore përdoret për detale më të mëdha (dhëmbëzor me dhëmbë të mdhenjë,

cilindra për petëzimin në të ftohët të metaleve etj.). Ndërsa nxehja me induksion mundëson

rregullimin më të sigurtë të thellësisë së kalitjes, fortësi më të madhe të shtresës së kalitur, rrezik më

të vogël për nxehje të tepërt dhe produktivitet më të lartë. Nxehja me induksion përdoret në

prodhimtarinë serike të detaleve të vogla.

66..33..11 KKaalliittjjaa mmee nnxxeehhjjee ggaazzoorree,, si burim nxehtësie përdorë flakën oksiacetilenike (deri në

32000

C).

Fig.6.11 Skema e kalitjes sipërfaqësore me nxehje me flakë gazore


2003 151

Fig.6.12 Skema e kalitjes me flakë të boshteve

Fig.6.13 Skema të kalitjes me flakë të dhëmbëzorëve


152 2003 .

Fig.6.14 Skema të kalitjes me flakë të boshteve

Thellësia e shtresës së kalitur varet nga fuqia e flakës, nga shpejtësia e lëvizjes së flakës dhe

nga distanca e flakës nga vrushkulli i ujit (temperatura e ujit më e vogël se 150). Me rritjen e

shpejtësisë së lëvizjes së flakës zvoglohet koha e ndikimit të flakës në sipërfaqe të metalit nga edhe

materiali më pak nxehet dhe kalitet në thellësi më të vogël.

Lëvizja e ngadalshme e flakës ka si pasojë nxehjen e tepërt të materialit dhe depërtimit më thellë të

ndikimit termik. Thellësia e depërtimit të ndikimit termik dhe zgjërimi i zonës kalimtare, rregullohen

edhe me rritjen e distancës së flakës nga vrushkulli i ujit. Distanca në mes flakës dhe vrushkullit të

ujit zgjedhet në varësi nga fuqia dhe shpejtësia e lëvizjes së flakës dhe nga thellësia e dëshiruar e

shtresës së kalitur.

Praktikisht kjo distancë është në kufijt nga 5-40 mm ( zakonisht 15 mm).

E metë e nxehjes me acetilen është tejnxehja e paevitueshme e shtresave në sipërfaqe dhe arritja me

vështirësi e thellësisë së dëshiruar të kalitjes.


2003 153

66..33..22 KKaalliittjjaa mmee iinndduukkssiioonn --Është një nga metodat e nxehjes më ekonomike dhe që përdoret

më së shpeshti, posaçërisht në prodhimtarinë serike me numër të madh. Me këtë metodë pjesët e

vogla nxehen njëkohësisht në tërë sipërfaqen, ndërsa pjesët e gjata me tërheqjen pandërpre nëpër

induktor dhe paisjen për ftohje (fig.6.15). Koha e nxehjes është e vogël dhe zgjatë 0,5 deri në disa

sekonda.

Fig.6.15 Skema e kalitjes së pandërprerë me nxehje me induksion

1-detali, 2-induktori, 3-paisja për ftohje, 4-sipërfaqja e nxehur, 5-sipërfaqja e kalitur

Nëpër mbështjelljen e induktorit lëshohet rryma alternative me tension të vogël dhe frekuencë të lartë

(10-3000 KHz). Shpejtësia dhe temperatura e nxehjes varen nga frekuenca e rrymës në bërthamën e

induktorit dhe nga hapësira në mes induktorit dhe detalit punues.

Kalitjes me induksion i nënshtrohen çeliqet karbonike dhe çeliqet e lidhura me 0,4-1,7 % C.

Fig.6.16 Tipet e ndryshme të induktorëve varësisht nga forma e detaleve


154 2003 .

Fig.6.17 Skema të kalitjes me induksion

Fig.6.18 Skema të kalitjes me induksion të boshteve


2003 155

6.4 RIARDHJA

Riardhja është proqes i përpunimit termik që bëhet gjithmonë pas kalitjes së çeliqeve dhe gizave. Me

anë të riardhjes stabilizohet struktura, zvogëlohen tensionet e brendshme, ulet fortësia dhe rritet

qëndrueshmëria e detaleve ndaj goditjeve.

Proqesi i riardhjes kryhet duke i nxehur çeliqet deri në një temperaturë të caktuar, por

gjithmonë nën pikën A1, gjegjësisht nën vijën GOSK të diagramit fazor Fe-Fe3C, duke e mbajtur në

këtë temperaturë (zakonisht 2-3 min për 1 mm trashësi) dhe duke e ftohur me shpejtësi të ndryshme,

sipas llojit të çelikut.

Në rezultatet e riardhjes rolin kryesor e luan temperatura e nxehjes, sipas së cilës dallojmë tri

lloje riardhjesh:

aa))RRiiaarrddhhjjee ee uullëëtt, kryhet duke e rinxehur çelikun e kalitur në temperaturë deri në 220°C

ku nuk e humb fortësinë e fituar, por arrihet zbutja e tensioneve dhe egërsisë së martenzitit. Përdoret

për veglat prerëse dhe matëse.

bb))RRiiaarrddhhjjaa ee mmeessmmee, bëhet në temperaturë 250-500°C prej nga fitohet struktura beinite

ose trostite. Gjatë kësaj fortësia e çelikut ulet, por rritet shumë plasticiteti dhe qëndrueshmëria ndaj

goditjes. Këtij proqesi i nënshtrohen sustat, etj.

cc))RRiiaarrddhhjjaa ee llaarrttëë bëhet në temperaturat 500-650°C me çka çeliku fiton strukturë trostite

ose sorbite. Gjatë kësaj kemi një ulje të theksuar të fortësisë, por nga ana tjetër çeliku fiton shtalbësi

të madhe, zhduken plotësisht tensionet e brendshme dhe rritet qëndrueshmëria e çelikut ndaj

goditjeve.

Kalitja e shoqëruar me riardhje të lartë quhet përmirësim. Ky proqes u bëhet detaleve të makinave

nga çeliku karbonik ose i lidhur, që punojnë me ngarkesa të ndryshme dhe goditëse.

Sipas mënyrës së kryerjes së proqesit, dallojmë dy lloje të riardhjes:

1.Riardhja me rinxehje

2.Riardhja vetvetiu (në temperaturën e brendisë)

Fig.6.19 Fig.6.20


156 2003 .

Riardhja me rinxehje (fig.6.19) bëhet në ndonjë furrë përkatëse, kuptohet pas kalitjes dhe përdoret

për detale që kërkojnë fortësi në tërë seksionin(sustat).

Riardhja vetvetiu (fig.6.20) bëhet ngjitas kalitjes për detale që kërkojnë fortësi vetëm në sipërfaqe.

Këtu luan rol të madh eksperienca e punëtorit, sepse duhet dalluar momentin e ndërprerjes së ftohjes

(sipas ngjyrës që merr detali). Ky moment është kufiri Mm, kur detali nxirret nga mjeti ftohës ashtu

që sipërfaqja e detalit rinxehet nga nxehtësia e brendshme (brendësia ftohet më ngadalë V2). Kur të

arrihet temperatura e nevojshme e riardhjes në sipërfaqe, atëherë vazhdohet ftohja. Kështu sipërfaqja

është kalitur, ndërsa brendësia është riardhur.

6.5 VJETRIMI

Vjetrimi u bëhet kryesisht detaleve të derdhura prej gize. Siç dihet, detalet e derdhura ftohen

më shpejt në sipërfaqe, duke krijuar një shtresë të fortë dhe ftohen më ngadalë në qendër, ku mbeten

më të buta. Si rrjedhim i kësaj, në seksionin e detalit, lindin sforcime të brendshme, të cilat, me

kalimin e kohës dhe veçanërisht gjatë përpunimit mekanik, mund të shkaktojnë shtrembërim ose çarje

të tij. Qëllimi i vjetrimit është pikërisht zhdukja e tensioneve të brendshme.

Vjetrimi aplikohet te çeliqet për instrumente matëse për tu stabilizuar përmasat e tyre përfundimtare

para përpunimit të fundit me retifikim dhe zmerilim, sepse pa përpunim me vjetrim me kalimin e

kohës do të ndryshonin përmasat e instrumenteve matëse. Në praktikë përdoren dy lloje vjetrimesh:

aa))VVjjeettrriimmii nnaattyyrroorr,, kryhet duke i lënë detalet për një kohë të gjatë (6 muaj deri 1 vit) jashtë nën

ndikimin e veprimeve atmosferike. Kjo metodë ka të meta, sepse zgjat shumë ciklin e prodhimit dhe

mund të përdoret vetëm kur ka rezerva të mëdha detalesh.

bb))VVjjeettrriimmii aarrttiiffiicciiaall,, kryen të njejtën punë, por për një kohë më të shkurtër.

Proqesi i vjetrimit artificial të çeliqeve kryhet duke i vluar detalet në ujë në 100°C ose duke i futur në

vaj në temperaturë 120-150°C e pastaj lihen të ftohen ngadalë gjatë një jave (15-100 orë). Ky proqes

është ekonomik dhe nuk kërkon rezerva të mëdha detalesh.


2003 157

6.6 PËRPUNIMI KIMIKO-TERMIK I ÇELIQEVE DHE LIDHJEVE

Përpunimi kimiko-termik i metaleve dhe lidhjeve është proqes teknologjik që përbëhet nga

nxehja e detaleve bashkë me materie kimike të afta që t’ia ndryshojnë përbërjen kimike shtresës

sipërfaqësore e njëkohësisht edhe vetitë fizike dhe mekanike.

Proqesi i përpunimit kimiko-termik përbëhet nga tri perioda: ngrohja deri në një temperaturë

të caktuar, mbajtja në atë temperaturë për një kohë të caktuar së bashku me substancën kimike dhe

pastaj ftohja me shpejtësi të caktuar. Varësisht nga faktorët kohë- temperaturë dhe nga lloji i

elementit kimik, kryhen operacione të ndryshme të përpunimit kimiko-termik.

Ndër përpunimet kimiko-termike më të rëndësishmet janë: çimentimi, azotimi, cianizimi,

sulfoazotimi, borimi, silicimi, kromizimi, alterizimi, etj.

ÇÇiimmeennttiimmii--është proqes i përpunimit kimiko-termik me të cilin arrihet pasurimi i shtresave

sipërfaqësore të metaleve (çeliqeve) me karbon për të rritur fortësinë e shtresës sipërfaqësore të

prodhimeve. Kjo arrihet mbi kufirin A3 ose Acm kur austeniti më së lehti i pranon këto atome.

Proqesi i pasurimit me karbon zgjatë 1 deri në 8 orë, varësisht nga metoda e përdorur dhe nga

thëllësia e shtresës që kërkohet me u çimentua.

Mirëpo pas çimentimit duhet patjetër të bëhet edhe kalitja e cila realizohet në disa mënyra.

Një nga to është kalitja e njëfisht që bëhet në temperaturë 50°C mbi kufirin A1. Kështu bëhet kalitja

përforcuese e sipërfaqes. Pas kësaj bëhet edhe një kalitje e ulët (fig.6.21).

Fig.6.21 Çimentimi i çelikut

Edhe përpunimet tjera kimiko-termike bëhen në princip të njejtë të punës me disa dallime

varësisht nga elementet që dëshirojmë me ua mveshë detaleve.


158 2003 .

KAPITULLI VII

7. METALET ME NGJYRA DHE LIDHJET E TYRE

Siç kemi shenu edhe më sipër metalet me ngjyra ndahen në:

-metale fisnike

-metale të lehta dhe

-metale që shkrihen lehtë

Strukturat e lidhjeve të metaleve me ngjyra janë shumë të komplikuara, ndërsa diagramet e

gjendjes së tyre ende deri më sot nuk janë plotësisht të sqaruara.

Metalet me ngjyra të cilat përdoren në gjendje të pastër prej 99,25 deri 99,99% janë: plumbi,

bakri, zinku, nikeli, kobalti, alumini.

Ndër metalet me ngjyra përdorim më të madh kanë gjetur bakri dhe alumini,

7.1 BAKRI

Përdoret në teknikë në gjendje të pastër ose në trajtën e lidhjeve të tij. Xeherorët për prodhimin e

bakrit janë sulfure dhe okside. Përdorim të madh kanë xeherorët sulfure, si kalkopiriti (CuFeS2) dhe

kalkozina (Cu2S).

Bakri është metal me ngjyrë të kuqe karakteristike, dendësinë specifike e ka 8,6-8,9,

temperaturën e shkrirjes 1084°C. Bakri është shumë i zgjatshëm dhe i butë, përpunohet në mënyrë

plastike në lamarina dhe fije teli të holla. Bakri ka përcjellshmëri të mirë të elektricitetit dhe të

nxehtësisë.

Bakri më së shumti përdoret në industrinë elektrike, pastaj bakri dhe lidhjet e tijë përdoren

mjaft në industrinë e automobilave, traktorëve, etj.

77..11..11 LLiiddhhjjeett ee bbaakkrriitt

Lidhjet kryesore të bakrit ndahen në tri grupe:

1.Tunxhet (mesingjet)

2.Lidhjet bakër-nikel

3.Bronzet

7.1.1.1 Tunxhi (mesingu)

Lidhjet e bakrit me zinkun quhen tunxhe. Sipas proqesit teknologjik me të cilin përpunohen tunxhet

ndahen në:


2003 159

- ttuunnxxhhee qqëë ddeeffoorrmmoohheenn mmee pprreessiioonn ddhhee

-- ttuunnxxhhee qqëë ddeerrddhheenn

TUNXHET QË DEFORMOHEN(PËRPUNOHEN ME DEFORMIM)

a)Lidhjet dyfishe të bakrit me zink:

--ttoommbbaakkuu (90-96% Cu dhe 4-10% Zn)

--ggjjyyssmmëëttoommbbaakkuu (80-85 %Cu dhe 15-20% Zn) dhe

--mmeessiinngguu mmee (62% Cu dhe 38% Zn)

b)Tunxhet speciale

Paraqesin lidhjen bakër-zink të lidhur edhe me alumin, kallaj, nikel, mangan, silicium, plumb dhe

elemente tjera. Ato që përdoren më së shumti janë :

--mmeessiinngguu pplluummbboorr ((ttuunnxxhhii mmee pplluummbb)) ii qquuaajjttuurr mmuunncc (përmbanë 59% Cu,

1%Pb dhe 40% Zn)

--ttuunnxxhhii mmee kkaallllaajj ii qquuaajjttuurr ddeettaarr (60-70% Cu, 29-39% Zn dhe 1% Sn), që ka

stabilitet të lartë korroziv ndaj ujit të detit.

--ttuunnxxhheett aalluummiinnoorree (77% Cu, 2% Al dhe 21% Zn ) dhe ,

--ttuunnxxhheett mmee aalluummiinn ddhhee nniikkeell (59% Cu, 3% Al, 2% Ni dhe 46% Zn), karakterizohen

me veti të larta kimike dhe antikoroduese.

TUNXHET PËR DERDHJE

Janë lidhjet bakër-zink (me 14-38% Zn) të lidhura edhe me alumin (2,5-5% Al), me mangan (deri 2%

Mn), me silicium (deri 3,5% Si), me hekur (deri 3% Fe) dhe me plumb (2-3% Pb).

7.1.1.2 Lidhjet bakër-nikël Lidhjet bakër-nikel kanë veti të larta mekanike dhe stabilitet të mirë ndaj korrozionit.

Në lidhjet bakër-nikel bëjnë pjesë:

a) Lidhjet që përdoren si elemente për motora. Këto janë bbiimmeettaallee me përbërje

99,4% Cu dhe 0,6% Ni dhe, 84% Cu dhe 16% Ni.

b) Lidhja e quajtur mmeellhhiioorr (80% Cu dhe 20% Ni ), lidhje me plasticitet të lartë që përdoret

për rrjetëza, instrumente medicinale,monedha,etj.

c) KKoonnssttaannttaannii (58% Cu, 40% Ni dhe 1,5% Al), lidhje me rezistencë të lartë specifike

elektrike, përdoret për ndërtimin e reostateve (rezistencave elektrike), për elemente termoelektrike,

etj.

d) NNeejjzziillllbbeerrii (65% Cu, 20% Zn dhe 15 % Ni ), me veti më të mira antikorrozive se të

tunxhit. Përdoret për instrumente medicinale, për pjesë të telefonave, etj.

e) KKuunniiaallii, lidhje e bakrit, nikelit dhe aluminit. Ekzistojnë dy tipe:


160 2003 .

-Kuniali-A (13,5% Ni, 2,5% Al dhe pjesa tjetër bakër)

-Kuniali-B (6,3% Ni, 1,5% Al, mbetja bakër).

f) KKooppeellii (56,5% Cu dhe 43,5% Ni). Përdoret për elektroda negative (katoda) të elementeve

termoelektrike dhe për reostate (rezistenca).

7.1.1.3 Bronzet Bronzet janë lidhje e bakrit si element bazë me çfarëdo elementi kimik të sistemit periodik me

përjashtim të zinkut.

Sipas vetive teknologjike bronzet ndahen në bronze për derdhje dhe për deformim

Bronzet për derdhje si komponentë kryesor e kanë kallajin (3-5%), zinkun (5-12%) dhe

plumbin (3-17%). Përdoren për derdhjen e kushinetave dhe bazamenteve për kushineta rrëshqitëse,

për detale antifriksione, etj.

Bronzet për deformacione në treg gjenden në formë shufrash, profilesh të ndryshme,

shiritash, gypash, etj.

BBrroonnzzeett ppëërr ddeeffoorrmmiimm ttëë kkaallllaajjiitt më të njohura janë:

a)Bronzet fosforike të kallajit

b)Bronzet me zink të kallajit

c)bronzet kallaj-zink-plumb

BBrroonnzzeett ppaa kkaallllaajj shërbejnë për të zavendësuar bronzet deficitare dhe të shtrenjta me përmbajtje

të lartë të kallajit. Disa prej tyre kanë veti mekanike dhe antifriksione më të mira se sa bronzet me

kallaj. Më të njohura prej tyre janë:

a)Bronzet e aluminit

b)Bronzet e aluminit të përbëra

c)Bronzet e siliciumit

d)Bronzet e manganit

e)Bronzet e kadmiumit

f)bronzet e beriliumit

7.2 ALUMINI

AAlluummiinnii përdoret gjerësisht në industrinë e ndërtimit të makinave dhe në degët e tjera ekonomike.

Xeherorët kryesor të aluminit janë boksidet dhe kaolinat. Boksidet përmbajnë 48-60% Al2O3, kurse

kaolinat përmbajnë rreth 20-40% Al2O3.

Alumini është metal i lehtë, ndërsa pas oksigjenit dhe sliciumit është elementi kimik më i

përhapur. Alumini ka ngjyrë argjendi të bardhë, është metal plotësisht plastik, përpunohet mirë me

anë të petëzimit, presohet dhe farkëtohet. Temperaturën e shkrirjes e ka 658°C. Është përques i mirë i

nxehtësisë dhe i rrymës elektrike.


2003 161

77..22..11 LLiiddhhjjeett ee aalluummiinniitt

Lidhjet e aluminit janë lidhje të lehta në bazë të aluminit, të cilat përmbajnë një ose disa

komponente lidhëse. Më së shpeshti janë bakri, magneziumi, siliciumi, mangani dhe zinku.

Varësisht nga përdorimi teknologjik lidhjet e aluminit ndahen në dy grupe:

1.lidhje për derdhje (që përpunohen me derdhje) dhe

2.lidhje deformuese (që përpunohen me preson, petëzim, farkëtim, telëzim, etj).

7.2.1.1 Lidhjet e aluminit për derdhje sipas përbërjes mund të ndahen në disa grupe:

a)Lidhjet alumin-silicium që quhen silumine, përmbajnë 6-13% Si. Kanë rrjedhshmëri të mirë gjatë

derdhjes, kështuqë mund të fitohen detale me konfiguracion të ndërlikuar (pistona, koka motorësh me

djegie të brendshme, etj). Këtyre lidhjeve u shtohen përbërës: hekur, mangan, titan, krom, nikel. Me

qëllim të përmirësimit të vetive mekanike pjesët e derdhura nga lidhjet e aluminit i nënshtrohen

përpunimit termik; kalitjes në temperaturë 520-540°C dhe vjetrimit në 170-190°C për një kohë 5-10

orë.

b)Lidhjet alumin-magnezium

c)Lidhjet alumin-bakër

e)Lidhjet alumin-bakër-silicium

7.2.1.2 Lidhjet e aluminit për deformacion në treg hasen në formë pllakash, llamarinash,

shiritash, profilesh, shufrash, teli dhe gypash. Këto lidhje mund të farkëtohen, presohen, petëzohen

dhe të përpunohen me mënyra tjera me deformim.

Më së shumti përdoren lidhjet e tipit duralumin të cilat janë të përbëra në bazë të sistemit

alumin-bakër-magnezium-mangan të cilat zakonisht përmbajnë: 2,2-5,2% Cu, 0,2-1,8%Mg, 0,3-

1,0%Mn e pjesa tjetër alumin. Qëndrueshmërinë maksimale duralumini e ka pas kalitjes dhe vjetrimit

natyral.

Kohët e fundit janë paraqitur lidhje të aluminit me qëndrueshmëri të lartë në bazë të sistemit

alumin-magnezium, zink-bakër.

Si material për elektroda për saldimin e lidhjeve të aluminit përdoren lidhjet e aluminit me

silicium 4,5-6,0% Si.


162 2003 .

KAPITULLI VIII

8. LIDHJET TJERA

8.1 LIDHJET ANTIFRIKSIONE

Lidhjet antifriksione janë lidhjet që përdoren për kushineta rrëshqitëse dhe sipërfaqe friksioni

të detaleve të makinave.

Më së shumti përdoren lidhjet në bazë të plumbit, kallajit, bakrit, aluminit dhe zinkut.

88..11..11 LLiiddhhjjeett aannttiiffrriikkssiioonnee ttëë pplluummbbiitt ddhhee kkaallllaajjiitt Njihen me emrat: metal i bardhë ose babite dhe karakterizohen me plasticitet të lartë, temperaturë të

ulët të derdhjes (300-420°C), koeficient të ulët të fërkimit, kanë aftësi që me formën e sipërfaqes së

tyre t’i përshtaten sipërfaqes së elementeve me të cilat janë në kontakt rrotullues.

Në praktikë përdoren këto babite:

a)Babite në bazë të kallajit (83% Sn, 11% Sb dhe 6% Cu)

b)Babite në bazë të plumbit (65-75% Pb, 6-16 % Sn, 14-16 % Sb, deri 2 % Cd, deri 1 % Ni,etj.)

c)Babit i sistemeve plumb-kalcium (0,8 % Na, 0,9 % Ca, 98,3 % babit)

babitet përdoren për kushineta rrëshqitëse të elektromotorëve, turbinave, kompresorëve, pompave,

gjeneratorëve, etj.

88..11..22 LLiiddhhjjeett aannttiiffrriikkssiioonnee ttëë aalluummiinniitt Përdoren për të zavendësuar babitet dhe bronzet e kallajit. Kanë qëndrueshmëri të lartë ndaj lodhjes.

E metë është koeficienti i lartë i bymimit termik linear.

88..11..33 LLiiddhhjjeett aannttiiffrriikkssiioonnee ttëë zziinnkkuutt Nuk janë të përshtatshme për kushineta që punojnë në temperatura më të larta se 70°C. Janë të

përshtatshme për kushte me ngarkesë mesatare p.sh. për kushineta të makinave vegla, presa, pompa,

etj.

88..11..44 GGiizzaatt aannttiiffrriikkssiioonnee Janë giza të cilat e kanë koeficientin e vogël dhe janë mjaft të qëndrueshme ndaj konsumit. Përdoren

për kushineta, bokola dhe detale të ngjajshme, si zavendësim për bronz, në kushte të lehta të punës.


2003 163

8.2 LIDHJET E FORTA

Janë të përbëra nga karbidet e metaleve që kanë temperaturë të lartë të shkrirjes, janë lidhje të

forta të cilat kanë fortësi dhe qëndrueshmëri të madhe, kanë qëndrueshmëri ndaj konsumimit, si dhe

stabilitet të mirë kimik ndaj veprimeve të acideve dhe bazave. Kjo fortësi ruhet edhe në temperatura

të larta (1000°C).

Varësisht nga mënyra e përfitimit, lidhjet e forta ndahen në:

-Lidhjet e forta që përfitohen me anë të derdhjes dhe

-Lidhjet e forta që përfitohen me anë të pjekjes-sinterimit

88..22..11 LLiiddhhjjeett ee ffoorrttaa qqëë ppëërrffiittoohheenn mmee ddeerrddhhjjee Përbëhen nga volframi, kobalti, kromi, karboni, hekuri, nikeli, etj.

Në praktikë përdoren lidhjet Cr-Fe-Ni të njohura me emrin sormaite dhe lidhjet W-Cr-Co të

njohura me emrin stelite.

Nga këto lidhje prodhohen matrica për presim dhe telëzim, instrumente matëse me precizitet

të lartë, etj.

88..22..22 LLiiddhhjjeett ee ffoorrttaa qqëë ppëërrffiittoohheenn mmee aannëë ttëë ssiinntteerriimmiitt mmeettaalluurrggjjiikk Përfitohen me anë të presimit të pluhurit të karbideve të forta të W, Ti dhe Ta të përziera me pluhur të

metaleve siç është Co, ose të lidhjeve dhe pjekja e tyre në temperaturë deri 1500°C, e pastaj me

presim me presion të lartë bëhen në formë të pllakave të vogla të përshtatura për përdorim). Lidhjet e

këtilla kanë fortësi të madhe 70 deri 80 HRC dhe përdoren për prodhimin e instrumenteve prerëse.

Këto lidhje në treg njihen me emrin tregëtar vidia (Wie Diamant).


164 2003 .

KAPITULLI IX

9. DERDHJA

Derdhja është trajtimi i ndonjë materiali në kallëpe të posaçme, të cilët më vonë forcohen, nxirren

prej kallëpeve dhe si të tillë më pastaj ripunohen në teknikë ose në jetën e përditshme.

Derdhja e metaleve ka rëndësi të veçantë në teknikë, për shkak se metalet e derdhura të prodhuara

përdoren në të gjitha degët e teknikës.

Që derdhja të kryhet sa më mirë dhe me sukses, nevoitet që shkrirja e metaleve të bëhet me metodën

sa më adekuate ashtu që metali të nxehet mbi temperaturën e shkrirjes së tijë për afër 100°C.

Fig.10.1 Derdhja

Për tu fituar prodhimi i derdhur i kualitetit të mirë, shkrirësi duhet ti njohë të gjitha cilësitë e

materialit të cilin e përpunon, materialet ndihmëse e gjithashtu edhe vendet ku punohet.

9.1 MATERIALI DHE PËRGADITJA E MODELEVE, KALLËPEVE DHE

ZEMRAVE

Për derdhjen e metaleve më përpara duhet të përgaditen modelet, rëra dhe zemrat, si dhe të

përgaditen kallëpet në të cilat mund të kryhet derdhja.

Kallëpet përgaditen prej rërës speciale dhe mund të përgaditen edhe prej metali të quajtura

kokile. Derisa kallëpet prej rëre shfrytëzohen vetëm për një derdhje, e pas derdhjes prishen që të

nxirret metali i derdhur, kallëpet metalike-kokilet përdoren për punimin serik të detaleve të derdhura

të madhësisë dhe formës së njejtë.

Dallimi në mes të detaleve të fituara në kallëpet prej rëre dhe në kokile qëndron në atë se

detalet prej kallëpeve të rërës kanë dimensione më të mëdha dhe sipërfaqe më të vrazhdë, kështu që

përpunimi i mëvonshëm është shumë më i shtrenjtë, ndërsa dimensionet e detaleve të fituara në

kokile janë më të sakta dhe kanë sipërfaqe më të lëmuet, kështu që më pastaj hargjohet më pak kohë

në përpunimin e tyre e në shumë raste nuk ka nevojë fare për këtë.


2003 165

VVeeggllaatt ppëërr kkaallllëëppiimm

Çdo kallëp duhet t’i ketë veglat përkatëse të nevojshme për punimin e kallëpeve. Përveq

lopatës dhe rrjetës për punimin e kallëpit janë të nevojshme edhe veglat e paraqitura në fig.10.2.

Fig.10.2 veglat për kallëpim

a)shtypësi, b)shpuesi, c) dhe d) mistritë, f) llanceta, i) dhe k) hekuri për polirim g) grepi, h) vida me grep

a) Modelet Për t’u fituar kallëpi, d.m.th. zbrazëtira në kallëp e cila i përgjigjet madhësisë dhe formës së

detalit i cili dëshirohet të derdhet, punohen modelet të cilat janë kopja e saktë e atij detali vetëm se

janë më të mëdha nga copa e derdhur për aq sa e ka tkurrjen ai metal gjatë ngurtësimit nga gjendja e

lëngët dhe ftohja deri në temperaturë të dhomës.

Kjo tkurrje te metalet e ndryshme është e ndryshme, gjë që shihet nga tabela e mëposhtme.

Tabela 13 - Tkurrja e metaleve pas derdhjes dhe ftohjes

Metali Tkurrja (%) Metali Tkurrja (%)

Giza-hekuri i derdhur

Hekuri i temperuar

Giza e çelikët

Giza e kallajit

Metali i bardhë

1

1,6

2,0

0,44

0,50

Giza e plumbit

Giza e bakrit

Bronza, giza e mesingut

Giza e metaleve të lehta

Giza e zingut

1,1

1,25

1,50

1,50

1,60


166 2003 .

Për punimin e modeleve përdoret: druri, metalet e ndryshme dhe lidhjet e tyre, gipsi dhe dylli,

ndërsa në kohë të fundit edhe masat plastike. Më së tepërmi përdoret druri për arsye se ka mjaft,

përpunohet dhe trajtohet lehtë dhe ka cilësi të mira. Rëndom, për punimin e modelit, përdoret: druri i

pishës, i çamit, i blirit, i krekës, i arrës dhe i dardhës. Druri i pishës dhe i çamit përmbajnë rrëshirë

dhe për atë pranojnë më pak lagështi, më pak bymehen dhe tkurren në fazën e tharjes. Bliri është i

lehtë, elastik, por pranon mjaft lagështi dhe tkurret e bymehet shumë. Kreka tkurret, pak përpunohet

dhe përdoret lehtë për modelet më të ndërlikuara. Druri i dardhës përdoret për modelet e

komplikuara.

Modelet mund të përgaditen prej një cope të vetme, sidomos për detale të vogla dhe të

thjeshta. Por për detale më të mëdha dhe më të komplikuara përgaditen prej më shumë copave të

ngjitura me ngjitës të ndryshëm. Në fig.10.3.a është treguar modeli i përbërë prej dy pjesëve.

a) b)

Fig.10.3 Modelimi i detalit me model dypjesësh

a-detali, b-modeli prej druri

Pas punimit të modelit përgaditet materiali formues (60% rërë kuarci, 35% argjilë dhe 5%

qymyr druri).

Modeli vendoset në mesin e kacës që është një kornizë metalike ose druri. Modeli pluhroset

me grafit dhe pastaj qitet materiali formues (rëra, argjila). Pas mbushjes së modelit me rërë dhe

rrafshimit, me shpues bëhet shpimi i disa vrimave për dalje të gazrave që lirohen nga masa e lëngët

gjatë derdhjes. Pas kësaj kaca rrotullohet për 180° dhe vendoset gjysma tjetër e modelit me ndihmën

e kunjave centrues. Vendosen shtyllat konike për formimin e kanaleve për derdhje të metalit, hudhet

rëra për mbushje të kallëpit dhe ngjeshet mirë. Me kujdes kallëpet ndahen njëri nga tjetri dhe bëhet

nxjerrja e shtyllave konike. Nxirret modeli nga kallëpi i epërm dhe bëhet përmirësimi i dëmtimeve

eventuale të shkaktuara gjatë nxjerrjes së modelit dhe rregullohen kanalet për derdhje të masës së

shkrirë. Pluhrosen të dy sipërfaqet e gjysëm kallëpeve me grafit për të pengu ngjitjen e rërës për

sipërfaqen e detalit të derdhur. Gjysëm kallëpet bashkohen prap njëri mbi tjetrin. Kështu kallëpi është

i gatshëm për derdhje.


2003 167

1

Mbi një sipërfaqe të rrafshtë, vendoset

gjysma e parë e modelit.

2

Mbi model hudhet pluhur izolues

(grafit), e mbi te pastaj hudhet rëra për

model e cila ngjeshet.

3

Pasi që korniza e epërme të mbushet

mirë me rërë për kallëpim dhe me rërë

plotësuese për kallëpim, rëra ngjeshet

dhe rrafshohet mirë. Me shpues

(armaturë) bëhet shpuarja e vrimave për

dalje të gazrave që lirohen nga masa e

lëngët gjatë derdhjes.

4

Pas operacionit të më sipërm,

kaca(korniza) rrotullohet për 1800.


168 2003 .

5

Mbi kornizën e parë vendoset gjysma e

dytë e modelit dhe korniza tjetër.

6

Tani, mbi model prap hudhet grafit dhe

rërë për model. Gjithashtu këtu

vendosen shtyllat konike që shërbejnë

për punimin e kanaleve për derdhje.

7

Mbi rërën për kallëpim hudhet rëra për

mbushje dhe ngjeshet mirë.


2003 169

8

Kornizat ndahen me kujdes njëra nga

tjetra dhe bëhet nxjerrja e shtyllave

konike me anë të goditjeve të lehta me

çekan.

9

Për të lehtësu nxjerrjen e modelit, në te

mund të ngulim ndonjë gozhdë. Duke e

goditur gozhdën në model shkaktohen

lëkundje të vogla të cilat e lirojnë

modelin nga rëra dhe lehtësojnë

nxjerrjen e tij.

10

Edhe nga korniza e epërme nxirret

kallëpi i epërm.


170 2003 .

11

Pas nxjerrjes së modeleve bëhet

korigjimi dhe përmirësimi i dëmtimeve

eventuale të shkaktuara gjatë nxjerrjes

së modeleve. Gjithashtu bëhet rregullimi

i sistemit të derdhjes ashtu që masa e

shkrirë të mos bie drejtëpërdrejt në

kallëp.

12

Mbi sipërfaqet e të dy gjysmëkallëpeve

hudhet pluhur grafiti për të pengu

ngjitjen e rërës për sipërfaqen e detalit të

derdhur.

Pas kësaj kallëpuesit bashkohen dhe

kallëpi është i gatshëm për derdhje.

Fig.10.4 Ecuria e proqesit të kallëzimit

b) Zemrat

Zemrat janë trupa të cilët gjatë derdhjes në detalin e derdhur formojnë zbrazëtirat, d.m.th. ato

në kallëp zënë hapësirën e cila pas derdhjes në detal paraqet zbrazëtirë. Ato punohen prej rërës së

kuarcit të pastër duke u dhënë ndonjë shtesë lidhëse. Si shtesë lidhëse përdoren: vaji i lirit, i

pambukut, vaji mineral ose ai i peshkut, mielli prej patateve ose prej elbi, mbetja pas kristalizimit të

sheqerit, i cili përmban deri 50% materie të sheqerit, etj.

Për punimin e zemrave përdoren arkat për zemra, shabllonat dhe makinat për punimin e zemrave.

Arkat prej druri ose metali mund të jenë dy pjesëshe (fig.10.5) ose shumëpjesëshe.

Në fig.10.5 është treguar përgaditja e një zemre cilindrike në një arkë të ndashme në dy pjesë, që

montohen me kllapa metalike. Arka e zemrës mbushet nga sipër me përzierje, ngjishet me dorë

(fig.10.5 a), shpohet me armaturë 1 për të formua kanalet e ajrimit (fig.10.5 b), hiqen kllapat 2 dhe

gjysma e sipërme e arkës (fig.10.5 c).


2003 171

a) b)

c)

Fig.10.5 Përgaditja e zemrës në kuti dy pjesëshe

Zemrat e mëdha duhet të shtërngohen me mbështetësa special prej llamarinës së çeliktë ose me

gozhda që të jetë pozita e zemrës saktë e shtërnguar (fig.10.6). Që të mos mundet pjesa e shkrirë e më

rëndë e metalit me ngritë më lartë zemrën e lehtë, në kallëp mbi mbështetëse vehet pesha d.


172 2003 .

Fig.10.6 Kallëpi dypjesësh me zemrën në mes

a)mbështetësit, b) gozhdat, c) zemra

c) Pregaditja e rërës për punimin e kallëpeve

Për trajtimin e modeleve me derdhje nevoiten kallëpet. Kallëpet mund të punohen prej rërës

dhe prej metalit. Rëra për derdhje është e përbërë prej rërës së kuarcit dhe argjilës, ndërsa si përzierje

përmban sasi të vogla gëlqere, okside hekuri dhe alkaloide.

Përmbajtja kryesore e rërës për derdhje është rëra e kuarcit të granulacionit të caktuar. Prej

rërës së trashë kallëpet e punuara japin derdhje me sipërfaqe të vrazhdë, por kanë aftësi më të madhe

për lëshimin e gazrave, ndërsa rëra më e imët jep detalin me sipërfaqe më të lëmuet, por kallëpet

lëshimin e gazrave e kanë më të vogël. Në qoftë se përdoret rëra e përzier, lëshimi i gazrave

rregullohet.

Përmbajtja mesatare e rërës është kjo:

80-85 % rërë kuarci

7-10 % argjilë

Më pak se 2 % gëlqere (CaO)

0,5 % alkaloide

6 % oksid hekuri (Fe2O3)

Rëra për derdhje duhet të jetë plastike, që të mund të trajtohet lehtë dhe në këtë mënyrë

kallëpi i gatshëm (i pregaditur) të ruajë trajtën e vet. Argjila lidhë kokrrat e kuarcit dhe i jep rërës

plasticitet përkatës. Gëlqerja, hekuri, oksidet dhe alkaloidet janë përzierje të dëshiruara, për shkak se

kallëpit ia zvogëlojnë pikën e shkrirjes.

Për punimin e kallëpeve, rëra duhet të ketë zjarr durueshmërinë përkatëse, nga e cila shihet se cili

metal ose lidhje duhet të derdhet në to.

Sipas standardit kualiteti i rërës caktohet në bazë të temperaturës së sinterimit, d.m.th. temperatura në

të cilën skajet e kokrrave të rërës fillojnë të shkrihen (tabela ).


2003 173

Tabela 14 - KUALITETI I RËRËS PËR DERDHJE ME TEMPERATURË TË SINTERIMIT

Kualiteti Temperatura e sinterimit

i dobët

i mjaftueshëm

i mirë

sh. i mirë

i shkëlqyeshëm

deri në 1200 0

prej 1200 - 1300 0

prej 1300 - 1400 0

prej 1400 - 1450 0

më tepër se 1450 0

Rëra për punimin e kallëpeve për metale të lehta duhet të ketë temperaturën e sinterimit 950-

1100 0

, për gizën e hirtë 1250 0

, ndërsa për gizën e çelikut 1300 0

. Përveç kësaj kallëpet e punuara

duhet të jenë mjaft të qëndrueshme ashtu që të mund të mbajnë shtypjen e metalit të derdhur dhe t’i

lëshojnë mirë gazrat të cilat paraqiten gjatë procesit të derdhjes.

Rëra e freskët përdoret vetëm si model-rëre, d.m.th. ajo i shtrohet modelit në shtresë të hollë,

ndërsa pjesa tjetër e kallëpit mbushet me rërë për mbushje.

Me rërë të vjetër nënkuptojmë rërën e përdorur edhe më përpara, e cila për shkak të

përdorimit e ka humbur plasticitetin dhe aftësinë për lëshimin e gazrave. Që të mund t’i kthehen këto

cilësi ajo përpunohet.

Në shkritore rëra harxhohet me sasi të madhe dhe mesatarisht mund të merret se për 100 kg të

derdhjes harxhohet 500-1000 kg rërë, kështu që përdorimi i rërës të përdorur më parë është i

domosdoshëm me qëllim të zbritjes së çmimit të prodhimeve të derdhura.

Si rërë për veshje (mbushje) përdoret më së shumti rëra e vjetër e përpunuar ose rëra me kokrra të

mëdha dhe me kualitet të dobët.

Para se të përdoret rëra për derdhje, duhet të pregaditet. Rëra natyrale thahet në furrat për tharje, për

të larguar lagështinë e tepërt. Pas tharjes rëra sitet dhe pastaj thërmohet në mullij për të përfituar rërën

me madhësi të kokrrave të mjaftueshme.

Në rërën e vjetër gjinden thërmia metalike, gozhda, copa të vogla të gizës, etj të cilat duhet të

largohen. Ndarja bëhet me ndihmën e aparatit magnetik, siç shihet në fig.10.7.


174 2003 .

Fig.10.7 Magneti për ndarjen e grimcave të hekurit

a) shporta për hedhjen e rërës, b) ulluku i tundjes, c) trumbeta, d) elektromagneti

9.2 MËNYRAT SPECIALE TË DERDHJEVE

Derdhja e detaleve në format e përgatitura prej rëre ka disa të meta: ato përdoren vetëm një herë dhe

prishen, detalet e fituara kanë saktësi të vogël (shtesat e punimit mekanik janë të mëdha, pastërtia

sipërfaqësore është e ulët, etj. Për mënjanimin e këtyre të metave përdoren mënyra speciale derdhjeje,

prej të cilave më të përhapurat janë derdhjet në forma metalike.

99..22..11 DDeerrddhhjjaa nnëë ffoorrmmaa mmeettaalliikkee-- kkookkiillee

Derdhja në forma metalike është një nga derdhjet progresive për të fitu detale të derdhura me

saktësi dhe pastërti sipërfaqësore. Derdhja në konkile rrit rendimentin 2-5 herë në krahasim me

derdhjen në forma prej rëre, rritet prodhimi kualitativ (duke llogaritë uljen e shtesave të punimit

mekanik), etj.

Format metalike (kokilet) përgaditen prej gize, lidhjeve të aluminit dhe prej çeliku. Qëndrueshmëria e

tyre varet nga lloji i metalit që derdhet, nga masa e detalit, nga forma e tyre, etj. Derdhja në kokile

është e levërdishme kur sasia e detaleve të vogla është mbi 200- 400 copë.

Detalet e derdhura në kokile kanë mjaft sforcime të brendshme, prandaj ato i nënshtrohen përpunimit

termik (pjekjes).

Si anë negative e formave metalike mund të përmenden: vështirësia e përgaditjes së kokileve dhe

numri i kufizuar i detaleve të derdhura, të cilat nuk janë të levërdishme të përdoren për prodhimin

individual.


2003 175

99..22..22 DDeerrddhhjjaa qqeennddëërriikkëëssee ((cceennttrriiffuuggaallee))

Me derdhje centrifugale përgaditen detale të derdhura, trajta e të cilave merret nga veprimi i

forcave centrifugale mbi metalin e shkrirë.

Sipas pozicionit të aksit të rrotullimit, makinat qendërikëse mund të jenë:

a) me aks horizontal

b) me aks vërtikal

Në fig.10.8 është e treguar skema e derdhjes qendërikëse me aks vërtikal, ndërsa në fig.10.9 me aks

horizontal.

Metali 1 hudhet nga ena për derdhje 2, në formën metalike 3, e cila bën rreth 500-1500 rr/min. Nën

veprimin e forcave qendërikëse që lindin nga rrotullimi i formës, metali i shkrirë përhapet në

sipërfaqen e brendshme të formës, duke u formuar kështu detali i derdhur 5, bosh nga ana e

brendshme, pa përdorimin e zemrave. Forma 3 kapet me një flanxhë në boshtin 4 të makinës. Flanxha

6 shërben si kapak i formës. Sa më i vogël të jetë numri i rrotullimeve të formës, aq më shumë prishet

njëtrajtshmëria e trashësisë së mureve të detaleve të derdhura.

Numri i rrotullimeve të formës në derdhjen qendërikëse me aks horizontal njehsohet me formulën:

min/5520

rrR

n

ku janë : n- numri i rrotullimeve të formës në min.

γ- dendësia e metalit të shkrirë, në g/cm2

R- rrezja e brenshme e detalit të derdhur, në cm.

Fig.10.8 Skema e derdhjes qendërikëse me aks vërtikal

1)masa duke u derdhur, 2)ena prej nga derdhet masa e shkrirë, 3)Forma, 4)aksi rrotullues, 5)marrja e formës

në enë, 6) kapaku për mbylljen e formës


176 2003 .

Me derdhjen qendërikëse me aks horizontal prodhohen tuba gize, këmisha të cilindrave të

motorëve, bokola etj.

Fig.10.9 Skema e derdhjes qendërikëse me aks horizontal

1.gypi i derdhur, 2. kallëpi për formimin e gypit, 3. ullëku për derdhje, 4. stafa për derdhje, ku gjindet hekuri i

shkrirë, 5. elektromotori për rrotullimin e kallëpit, 6. rrotat mbi të cilat rrotullohet kallëpi,

7. kahja e lëvizjes drejtvizore të aparaturës.

Në fig.10.9 është paraqitë aparatura për prodhimin e gypave. Kallëpi me gyp ftohet me ujë, ndërsa

është i punuar me krom-nikël-çelik. Kallëpi 2 rrotullohet përmbi rrotullat 6. Ullëku për derdhje 3 hyn

në kallëp me krejt gjatësinë. Në kohën e derdhjes kallëpi rrotullohet me anë të elektromotorit 5,

ndërsa e tërë aparatura në atë kohë lëvizë në drejtim të shigjetës 7. Nga stafa 4 nëpër ullëk del giza

dhe palohet në formë të spirales në kallëp. Giza është e nxehur në temperaturë prej 1200-1250oC dhe

çdo kallëp përballon prej 3000-4000 derdhje. Me ndikimin e forcës centrifugale, hekuri dendësohet

në muret e kallëpit, kështu që fortësia zmadhohet për 70%, duke u zvogëluar pesha për 25%.

Derdhjet qendërikëse përdoren edhe për detale që nuk janë trupa rrotullimi (fig.10.10).

Fig.10.10 Derdhja qendërikëse për detale që nuk janë trupa rrotullues


2003 177

Format 1 rrotullohen së bashku me bankën rreth aksit vërtikal. Në aksin e rrotullimit ndodhet sistemi

i derdhjes qendrore 2, ku futet metali në forma nëpërmjet kanaleve ushqyese 3.

Derdhja qendërikëse ka të mira se:

-Gjatë derdhjes së cilindrave nuk ka nevojë për zemra për fitimin e vrimave.

-Derdhja bëhet me curril të lirë pa sistem derdhjeje.

-Ngurtësimi i metalit nën veprimin e forcave qendërikëse çon në fitimin e detaleve të

ngjeshura, pa gazra ose tkurrje.

-Kjo mënyrë e ka koeficientin e prodhimit të mirë (92-95%).

Por ky lloj i derdhjes ka edhe të meta:

-Sipërfaqja e brendshme del e papastër, gjë që kërkon përpunime më të mëdha mekanike, si

dhe

-Ka pasaktësi të fitimit të sipërfaqeve të lira të detaleve të derdhura.

99..22..33 DDeerrddhhjjaa mmee ttrryyssnnii

Në derdhjen me trysni metali i shkrirë futet në formën metalike (presëformë) me trysni të

madhe. Për këtë derdhje përdoret makina me dhomë të ftohtë ose të nxehtë. Skema e punës së

makinës me dhomë të ftohtë jepet në figurën 10.11.

Fig. 10.11 Skema e punës e makinës për derdhje me trysni

Metali i shkrirë futet në cilindrin 1, ku pistoni 2 e ngjeshë atë në kallëpin 3 (fig.10.11 b). Pas

derdhjes, pistoni 4 nxjerr sipër tepricën e metalit 5; pastaj hapet kallëpi dhe nxirret detali 6.

Në fig.10.12 është dhënë skema e punës e makinës për derdhje me trysni me dhomë të nxehtë

presimi.


178 2003 .

a) b)

Fig.10.12 Derdhja me trysni me dhomë të nxehtë presimi

a)injektimi i masës së lëngët, b) nxjerrja e detalit

1.dhoma e trysnisë, 2.pistoni, 3.vrimat për hyrjen e masës së lëngët, 4.kanali injektues, 5.kallëpi,

6.detali i nxjerrur

Kjo makinë përdoret për derdhjen e lidhjeve me bazë zinku, plumbi dhe kallaji. Dhoma e trysnisë

mbushet me metal të lëngët nëpërmjet vrimave anësore 3. Gjatë lëvizjes poshtë të pistonit vrima 3

mbyllet dhe metali i lëngët nëpërmjet kanalit hyn në kallëpin 5. Pas ngurtësimit të metalit pistoni

kthehet në gjendjen fillestare dhe teprica e metalit të lëngët nga kanali 4 kthehet në dhomën e

trysnisë. Hapet kallëpi, nxirret detali prej saj, mbyllet kallëpi përsëri dhe puna përsëritet.

Lidhjet që përdoren për derdhjen me trysni, duhet të kenë rrjedhshmëri të mjaftueshme në

temperaturë jo shumë të lartë, sepse temperatura e lartë e përmirëson mbushjen por e shpejton

konsumimin e saj.

Më mirë derdhen me trysni lidhjet e zinkut, magnezit, aluminit dhe bakrit.

Përparësitë e derdhjes me trysni janë : mbushja e plotë e formës, pastërtia e sipërfaqes dhe

saktësia e përmasave si dhe shpejtësia e madhe e kryerjes së punës.

Fig.10.13 Prodhim nga legurat e aluminit i fituar me derdhje presuese


2003 179

99..22..44 DDeerrddhhjjaa mmee nnddiihhmmëënn ee vvaakkuummiitt

Fig.10.14 Furra induksione me vakum


180 2003 .

KAPITULLI X

10. MATERIALET JOMETALIKE

10.1 DRURI

Fig.11.1 Struktura e drurit

Druri është material i cili përveç si lëndë djegëse, përdoret edhe si pjesë makinerike dhe në

ndërtimtari. Druri përdoret me të madhe në industri, si material për konstruksione për detalet e

makinave bujqësore, për punimin e modeleve për derdhje në shkritore, për kushineta rrëshqitëse dhe

dhëmbëzorë që punojnë në ngarkesa goditëse, etj. Dhëmbëzorët prej druri punojnë pa zhurmë,

kërkojnë pak lubrifikim dhe kanë afat shërbimi gadi të njejtë me të dhëmbëzorëve prej bronzi.

Druri përfitohet nga drunjtë e prerë të ndryshëm, kryesisht nga trupi i tyre, pjesë të trupit dhe

nga degët.

Druri përbëhet nga disa unaza koncentrike, rrathë vjetorë, që janë formuar çdo vit gjatë rritjes

së drurit. Rrathët vjetorë vihen re mirë në seksionin tërthorë. Ata i kanë dy shtresa: të brendshmen-


2003 181

kah zemra e trupit dhe, pjesa e jashtme e rrethit vjetor kah lëvorja e trupit. Shtresa e brendshme

formohet në pranverë ose në fillim të

verës, ndërsa ajo e jashtmja-në fund të verës.

Kështu në trupin e drurit (fig.11.1) dallojmë: zemrën ose bërthamën 1, masën e vërtetë të

drurit 2, kambiumin 3 dhe lëvoren 4.

Lëvorja dhe kambiumi përdoren për përpunim të mëtejshëm vetëm për disa lloje të

drunjve (bungu, shelgu, bliri, mështekna). Në prerjen e tërthortë të disa llojeve të drunjve

(p.sh.bungu)qartas mund të shihen shiritat e ngushtë radial 5. Disa lloje të drurit nuk e kanë ngjyrën

uniforme : në brendi të trupit kanë ngjyrë më të mbyllët se sa në zonat periferike (p.sh.

ahu,gështenja,bredhi etj.). Në këtë rast pjesa e brendshme me ngjyrë të mbyllët quhet palcë e drurit 6,

e zona e jashtme me ngjyrë më të çelët quhet të bardhtë e drurit 7. Drunjtë e tillë quhen palcorë.

Druri është i përbërë prej qelive të llojeve të ndryshme të lidhura ngushtë njëra me tjetrën,

kanë forma të ndryshme, madhësi dhe funksione të ndryshme në jetën e drurit. Qelitë duke u rritur së

bashku, formojnë fijet (fibrat) ose rezervoare, që janë të zgjatura përgjatë aksit të trupit. Çdo devijim i

fibrave nga ky drejtim shkakton prishje në dru.

Materia kryesore e mureve të qelive që formojnë drurin janë celuloza dhe lignini të lidhur

ndërmjet veti. Celuloza ka përbërje fibrore dhe paraqet një materie kimike mjaft stabile: nuk tretet në

shpiritus, ujë, eter, aceton dhe në tretës tjerë të zakonshëm. Lignini ose materia e drurit u japin

mureve të qelive fortësi dhe elasticitet.

1100..11..11 MMbbrroojjttjjaa ddhhee kkoonnzzeerrvviimmii ii ddrruurriitt

Me konzervim të drurit nënkuptohen format speciale të përpunimit të drurit me qëllim që të arrihet

stabiliteti ndaj kalbjes dhe të rritet qëndrueshmëria ndaj zjarrit.

Për të qenë druri stabil ndaj kalbjes ai ngopet (impregnohet) me lëndë të ndryshme organike ose

inorganike. E për t’u bërë druri zjarrdurues ai impregnohet ose ngjyroset me antipirenime.

Antikalbësit(antiseptikët) mund të jenë lëndë inorganike dhe organike si p.sh.:

-Fluorsilikat natriumi në tretësirë 2 deri 4%,

-Vaj antraciti që depërton në poret e drurit,etj.

-Tretjet ujore të krypërave minerale (klor-zink 2-5%)

Mënyra e mbrojtjes së drurit me antiseptikë është e ndryshme: me lyerje, me spërkatje, me

impregnim nën presion, etj. Druri që impregnohet duhet të jetë i thatë dhe pa lëvore. Lagështia e

lejuar gjatë impregnimit duhet të jetë nën 25%. Në 1 m3 dru që duhet impregnuar konsumohet 5-7 kg

klor-zink, 3-5 kg fluor natrium, 150 kg vaj kreoziti, etj.

Edhe për mbrojtje nga zjarri në tretësirë mund të përdoret fluor natriumi i cili shërben edhe si

antiseptik.

Për mbrojtje nga zjarri mund të përdoret edhe një cipë mbrojtëse e fituar me përzierje të qelqit

të lëngët me pigmente glicerinë teknike dhe emulzione kloroparafinë.


182 2003 .

1100..11..22 KKaarraakktteerriissttiikkaatt ddhhee vveettiittëë ee ddrruurriitt

Karakteristikat e jashtme të drurit janë : a) ngjyra, b) tekstura, c) shkëlqimi, d) era.

a) Ngjyra është karakteristikë e rëndësishme për dallimin e llojeve të ndryshme të drunjëve

dhe për njohjen e kualitetit të tij. Ngjyra uniforme paraqet kualitet të mirë të drurit. Njollat e murrme

dhe të çelëta tregojnë dëmtimin e drurit nga kalbja dhe sëmundje tjera.

b)Tekstura në të vërtetë është vizatim në formë larash të cilat paraqiten në prerjet e drurit.

Tekstura është karakteristike për çdo lloj të drurit. Fijet të cilat janë njëri ndër elementet e ndërtimit të

drurit mund të jenë të drejta dhe mund të kenë formë të valvitur për së gjati etj.

c)Shkëlqimi dallohet në sipërfaqen e plasjeve të disa llojeve të drurit (bungu,frashëri etj.)

dhe shkaktohet me radhitjen e afërt të rrezeve palcore.

d)Aroma e drurit varet nga rrëshirat, vajrat eterik, materiet e drurit për regjie, të cilat i

përmbanë druri.

Karakteristikat teknike të drurit janë: pesha vëllimore,lagështia,qëndrueshmëritë kufitare në

shtypje përgjatë fijeve dhe goditjet përkulëse.

Pesha vëllimore e drurit sillet brenda kufinjëve 0,35-0,75 kg/dm3, e më rrallë 1,0-1,25

kg/dm3.Sipas kualitetit druri ndahet në dru për tu përpunuar dhe dru për djegie.

Lagështia e drurit përcaktohet në bazë të raportit(krahasimit) të peshës së lagështisë ndaj

peshës së drurit të thatë (kampionët e drurit thahen në 100-105°C) dhe përcaktohet me

përqindje(%).Druri i posaprerë përmban 30-40% masë drurore, 25-40% ujë dhe 30-25%

ajër.Lagështia në masë të dukshme ndikon në vetitë mekanike të drurit.Me rritjen e lagështisë vetitë

mekanike të drurit bien.Lagështia prej 15% quhet lagështi normale dhe në këtë lagështi përcaktohen

vetitë fizike të drurit.

Kufiri i qëndrueshmërisë varet nga lloji i drurit, në tërheqje për së gjati fijeve është

ζM=7000-12000 N/cm2, gjatë shtypjes për së gjati fijeve është ζP=3000-7000 N/cm

2 dhe në

përkulje për së gjati fijeve është ζf=5000-13000 N/cm2.

Si rrjedhim i ndërtimit fijor, druri dallohet për rezistencë të lartë në tërheqje dhe shtypje

përgjatë fijeve, kurse me rezistencë të vogël në drejtim tërthor të fijeve.

1100..11..33 PPëërrppuunniimmii mmeekkaanniikk ii ddrruurriitt

Pas prerjes së drurit në trupa, ai përpunohet nëpër zdrugthe ose në sharra. Në makineri janë

më të rëndësishme prodhimet e përpunuara pastër, siç janë: furniri, lesoniti, shperpllaka, etj.

-Furniri –furnir quhen fletët e holla të drurit deri në 4 mm trashësi. Përdoret në industrinë e

mobileve. Varësisht nga mënyra e përfitimit ka shum lloje të furnirit (fig.11.2 a dhe b).


2003 183

Fig.11.2 Përfitimi i furnirit

Furniri i fituar në formën 11.2 a), përdoret për mbulimin e pjesëve të drurit për dukje më të

bukur. Ndërsa furniri i fituar në mënyrën b), përdoret për ndërtimin e pllakave për tavolina (fig.11.3)

dhe për ndërtimin e shperpllakave (fig.11.4).

Fig.11.3 Pllaka për tavolina,mobileri

-Shperpllakat- Furniri përdoret më së shumti në industrinë e shperpllakave. D.m.th.

fletëzat e holla të drurit kryqëtohen nën ndonjë kënd, zakonisht nën kënd të drejtë dhe ngjiten; kështu

formohen shperpllakat. Pllakat e ngjitura nga 3, 5, 7, 9 e më shumë furnira më pak deformohen dhe

kanë qëndueshmëri disa herë më të madhe se druri i trashsisë së njejtë, (fig.11.4).


184 2003 .

Fig.11.4 Shperpllaka

Përdorimi i shperpllakave është shumë i vjetër, afër 3000 vjet. Në Europë përdorimi i

shperpllakës është zhvilluar vetëm kah fundi i shekullit XIX.

-Lesoniti- Përfitohet nga mbeturinat dhe gdhendlat e drurit, të cilat përzihen me material

lidhës (ngjitësa), presohen në presë të nxehtë në pllaka (fig.11.5).

Fig.11.5 Proqesi teknologjik i fitimit të pllakave të lesonitit

Pas ftohjes së kujdesshme, pllakat priten në formate dhe sipërfaqet e tyre përpunohen, që të

jenë të lëmueta.


2003 185

10.2 GOMA

Gomë quhet prodhimi i shndërrimit kimik (vulkanizimit) të kauçukut. Kauçuku, duke rënë në

kontakt me disa lëndë vullkanizuese, p.sh. me squfur, natrium, etj., pëson ndryshime kimike, si

rrjedhim i të cilave formohet goma.

Goma ka gjetë përdorim të madh në makineri dhe industri tjera, për shkak të vetive të mira që

ka. Ndër këto veti mund ti përmendim: Elasticitetin, qëndrueshmërinë kimike ndaj acideve dhe

bazave, qëndrueshmërinë ndaj fërkimit, aftësinë për të shuar lëkundjet, etj.

Goma lidhet mirë me metalin, prodhimet e tekstilit, azbestit, etj.

Prodhimet e gomës përdoren kryesisht si elemente të makinave dhe agregateve. Varësisht nga

struktura e gomës, prodhimet mund të jenë të paarmiruara-të prodhuara prej gomës njështresëshe, pa

shtresa pëlhure, si p.sh. unaza gome, etj; dhe të armiruara- me shtresa pëlhurash të vullkanizuara, siq

janë p.sh. rrypat e transmisionit, elementet gypore prej gome, ose me pjesë metalike të vullkanizuara,

siç janë amortizatorët prej gome, bokolat për balestra, etj.

10.3. AZBESTI

Azbesti është material fibroz me origjinë minerale. Fibrat (fijet) e azbestit janë të thyeshme,

por zjarrëduruese. Djegia e fijeve të azbestit mund të bëhet vetëm në 15000C. Përveç

qëndrueshmërisë ndaj nxehtësisë, fijet e azbestit kanë qëndrueshmëri të lartë mekanike, ndaj acideve

dhe bazave. Fijet e azbestit janë të shkurtëra deri në 3 cm. Me fije të shkurtëra të azbestit duke i përzi

me (deltinë, botë), fitohet kartoni i azbestit.

Fijet më të gjata përdoren për punimin e pëlhurave të azbestit.

10.4. QELQI

Qelqi është ndër prodhimet kryesore të industrisë së silikateve. Ka strukturë amorfo-

kristalore. Prodhohet duke shkrirë në temperaturë 14000C një përzierje të dioksidit të siliciumit SiO2,

gurit gëlqeror CaO dhe karbonatit të natriumit Na2CO3 me okside tjera.

Nga përqindja e këtyre oksideve varen edhe cilësitë e qelqit. Kështu qelqi optik përbëhet nga

siliciumi i pastër SiO2, qelqi i dritareve përbëhet nga okside të siliciumit, kalciumit dhe natriumit.

Qelqet me ngjyra, p.sh. të shisheve të ambalazhit, përmbajnë okside të hekurit, kurse qelqet që

përdoren për sende zbukurimi përmbajnë okside të kobaltit, arit etj.

Mund të prodhohen qelqe me veti të posaçme, p.sh. qelqe zjarrëduruese, qelqe me fortësi të

madhe etj.

Qelqet përdoren si izolues elektrik në elektroteknikë.

Fijet prej qelqi quhen lesh xhami dhe janë izolues të mirë të nxehtësisë.


186 2003 .

10.5 MASAT PLASTIKE

Janë materiale polimere natyrore ose sintetike. Ato përbëhen nga një numër shum i madh

molekulash të vogla (monomere), të lidhura në formë të vargjeve me njëra- tjetrën.

Masat plastike kanë një mori vetish: janë të qëndrueshme ndaj veprimeve kimike, kanë dendësi

të vogël, kanë qëndrueshmëri mekanike dhe ndaj fërkimit, përpunohen lehtë, kanë përcjellshmëri të

ulët të nxehtësisë, nuk e përcjellin elekricitetin etj.

Në saje të këtyre vetive masat plastike kanë gjetur përdorim të gjërë në degë të ndryshme dhe

fusha e përdorimit të tyre po zgjerohet vazhdimisht. Në shum raste ato po zëvendësojnë metalet me

ngjyra dhe të zeza. 1t plastmasë mundë të zëvendësojë deri në 3t metale me ngjyra.

Detalet prej plastmase janë deri në 10 herë më të lira se detalet prej bronzi. Përdorimi i tyre në

makineri ka bërë që të ulet masa e konstruksioneve 4-6 herë dhe po kaq edhe koha e punës për

prodhimin e tyre.

Masat plastike ndahen në tri grupe:

plastet- tëcilat duke u përpunuar marrin forma të ndryshme,

elastet-që dallohen për vetitë e tyre elastike

fibrat kimike- që janë të ndërtuara prej makromolekulave fijëzore të shtrira për së gjati.

1100..55..11 PPllaasstteett Në bazë të qëndrueshmërisë ndaj nxehtësisë, plastet klasifikohen në duroplaste dhe termoplaste.

Duroplastet, nën veprimin e nxehtësisë, pësojnë ndryshime të brendshme kimike,

ngurtësohen dhe kthehen në produkte, të cilat zbuten, nuk shkrihen dhe nuk treten më, edhe po të

ngrohen përsëri. Këtu bëjnë pjesë fenoplasti ose bakeliti.

Termoplastet, me nxehje zbuten dhe kthehen në produkte. Përsëri mund të zbuten, të

shkrihen e të treten, duke lejuar ripunimin e tyre. Këtu bëjnë pjesë poliklorvinili(PVC).

Nga plastet tjera përdorim të gjerë gjejnë:

Celuloidi- që është produkt i veprimit të acidit nitrik në celulozën natyrore.

Mëndafshi veshtullor- që përfitohet nga celuloza.

Bakeliti -që përfitohet nga përpunimi kimik i fenolit me formaldehidë.

Si plaste tjera që përdoren mund të përmendim: polistirenin, poliklorvinilin, silikonet,

poliamidet, polietilenin etj.

Me nxehje në 150÷200°C, PVC- ja petëzohet në fletë të holla. Këto fletë, duke i presuar me

njëra tjetrën, formojnë pllaka të PVC-së, me të cilat mund të prodhohen gypa, shufra etj.

1100..55..22 EEllaasstteett -janë masa elastike, që durojnë ndryshime të mëdha të formës, mbi 100% në

temperaturë normale dhe pas heqjes së forcës ato kthehen përsëri në gjendjen e mëparshme (ose

mbesin deformacione shumë të vogla). Në këtë grup futen kauçuku natyror me prodhimet e tij dhe

kauçuku sintetik.


2003 187

Kauçuku natyror - përfitohet nga lëngu i disa pemëve tropikale duke pikur dhe duke e

ruajtur pastaj me acide dhe me ngrohje.

Vetia kryesore e kauçukut natyror është elasticiteti i tij. Kemi theksuar më sipër se nga trajtimi

në të nxehtë në 130°C me squfur, si rrjedhim i proqesit të vullkanizimit, kauçuku natyror shndërrohet

në gomë.

Kauçuku sintetik - (artificial) përgaditet nga polimerizimi i butadienit në prezencë të

natriumit.

Nevoja për prodhimin e kauçukut artificial lindi nga pamundësia për të përballuar me kauçukun

natyror hargjimet shum të mëdha të llojeve të ndryshme të gomave në të gjitha degët e teknikës.

Sot prodhohen shum lloje kauçuku sintetik, që dallohen për nga vetitë e tyre të ndryshme

kimiko- fizike, si nga qëndrueshmëria në mese të acideve, nga qëndrueshmëria mekanike dhe ndaj

fërkimit, nga fortësia e tj.

10.6 NGJITËSIT (ZAMKAT)

Janë produkte vizkoze që kanë veti të mira ngjitëse.

Specifiteti i ngjitjes së materialeve me ngjitës është që gjatë ngurtësimit të ngjitësit nuk vie deri te

shkrirja apo difuzioni i materialeve të ngjitura, siç është rasti gjatë ngjitjes me saldim.

Sot ekzistojnë ngjitës dhe mënyra të ngjitjes, ashtuqë mund të ngjiten materiale të ndryshme

për nga struktura e tyre dhe përbërja. Mund të ngjiten materiale në kombinacione: metal-metal, dru-

metal, qelq-metal, plastmasë-metal, gomë-lëkurë, gomë-plastmasë, etj.

Ngjitësit ndahen sipas materialit kryesor në bazë të të cilit janë prodhuar. Kështu kem:

1.Ngjitës në bazë të kauçukut natyror

2. Ngjitës në bazë të kauçukut sintetik

3. Ngjitës në bazë të materialeve tjerë


188 2003 .

10.7 MATERIALET PËR RETIFIKIM (POLIRIM)

Përdoren për përpunimin e sipërfaqeve të pastërta dhe të lëmuara.

1100..77..11 MMaatteerriiaalleett nnaattyyrroorr ppëërr rreettiiffiikkiimm janë:

1.Korundi- oksid i aluminit, i shëndritshëm

2.Shmirglli- është lloj i papastër i korundit

3.Guri i kuarcit- formohet nga grimcat e rërës të lidhura me ngjitës të kuarcit.

1100..77..22 MMaatteerriiaalleett aarrttiiffiicciiaallee ppëërr rreettiiffiikkiimm janë:

1. Shmirglli artificial- fitohet nga boksidi

2.Korundi artificial- fitohet me pastrimin e shmirgllit

3.Karborundumi- karbid i siliciumit i fituar nga rëra.

Gurët për retifikim (qostrat) më së shumti punohen nga korundi artificial, karborundumi dhe rëra.

Qostrat prej rëre përdoren për mprehjen e veglave. Fitohen me përzierjen e Korundit të imtësuar ose

karborundumit me lidhës prej qeramike dhe pjekjen e tyre në temperatura deri në 1400ºC.

10.8 NGJYRAT, LLAQET DHE KITI

Ngjyrat, llaqet dhe kiti përdoren për lyerjen sipërfaqësore të prodhimeve me qëllim të

mbrojtjes së tyre, pamjes më të bukur etj.

Në këtë grup bëjnë pjesë edhe lëndët tretëse të ngjyrave dhe llaqeve.

1100..88..11 NNggjjyyrraatt Janë materie për ngjyrosje të cilat përbëhen prej pigmenteve të cilat japin ngjyrën dhe

nuancën përkatëse prej materialeve lidhëse dhe tretësve të cilët i japin ngjyrës vizkozitet të

përshtatshëm për bartjen e ngjyrës me brusha.

Si lëndë lidhëse themelore përdoren: Kompozime ngjyrash dhe ngjitësish që formohen prej ujit

dhe ngjitësve organik.

Ngjyrat e yndyrshme kryesisht përdoren për ngjyrosjen e prodhimeve të metalit dhe drurit.

Këto ngjyra që përdoren në teknikë duhet të kenë këto veti:

a) Ngjyra duhet tu jep mbrojtje mjaft të sigurtë metaleve nga ndikimi i lagështisë dhe ajrit.

b) Ngjyra duhet të teret shpejtë dhe ti mvishet mirë metalit.

c) Ngjyra duhet të jet stabile ndaj ndikimeve atmosferike.

Në përbërjen e ngjyrës së gatshme të yndyrshme hyjnë:

a) Pigmentët

b) Firnajzi ( ngjyrë speciale e përpunuar që ngjitet shpejtë)

c) Tretësi ( zakonisht terpentini)


2003 189

Detyra e pigmentëve është: të japin ngjyrën, të rrisin stabilitetin e vetive mbrojtëse. Për të

fituar nuansa të ndryshme të ngjyrave përzihen pigmente të ndryshme.

Ngjyrat e ndryshme fitohen me përzierjen e pigmenteve të thatë dhe të firnajzit.

Më së shumti si pigmente përdoren:

për ngjyrë të bardhë- nga të bardhët e plumbit të zingut, titanit, pluhuri i aluminit

për ngjyrë të verdhë- Okeri.

1100..88..22 LLllaaqqeett Janë komponime për lyerje dhe ngjyrosje. Sipas përdorimit ndahen në llaqe mbuluese dhe llaqe për

ngjyrosje.

Llaqet mbuluese – janë përzierje e materialeve organike të cilat pas lyerjes formojnë në

sipërfaqe një shtresë shkëlqyese stabile. Shërbejnë për mbrojtjen e prodhimeve nga ndikimet

atmosferike dhe me qëllim të fitimit të shkëlqimit sipërfaqësor ose veti elektro izoluese.

Llaqet për ngjyrosje- janë ngjyra të patretura të cilat përfitohen me fundërrimin e disa

ngjyrave organike me anë të kryprave. Përdoren për ngjyrosjen e pëlhurave si dhe për prodhimin e

disa ngjyrave akuarel dhe vajit për pikturim.

1100..88..33 KKiitteett Kitet janë masa të cilat vehen në sipërfaqe për ti rrafshuar ato dhe për tu arritur pamje sa më e mirë

estetike.

Në kite bëjnë pjesë sasi të mëdha të pigmenteve dhe shtresave tjera në formë pluhuri.

Kiti mund të jetë i trashë (plastik) dhe i lëngët.

Kiti i trashë kryesisht përdoret për rrafshitjen e sipërfaqeve që janë më shumë të parrafshta, ndërsa

kiti i lëngët, për rrafshime të vogla. Kitet mund të formohen në bazë të llaqeve vajore ose

nitroceluloze.


190 2003 .

LITERATURA

1.Prof.dr.N.Boshnjaku ,,NJOHURI MATERIALESH TË MAKINERISË”, Universiteti i Kosovës,

Prishtinë 1985

2.Fatmir Çerkini ,,TEKNIKA E MATERIALEVE”(ligjerata të autorizuara), SHLT, Ferizaj 2003

3.B.Baholli, I.Hoxha, V.Nika, G.Demiraj, E.Lamani ,,STRUKTURA DHE PËRPUNIMI TERMIK I

METALEVE”, Tiranë 1986

4.Doc.Tahir Haxhiymeri, Ali Katragjini, Qiriako Leka, Shyqyri Meta ,,TEKNOLOGJIA E

MATERIALEVE”, Tiranë 1992

5.Dr.sc.Bajrush Bytyqi, Dr.sc. Hysni Osmani, Mr.sc.Nexhat Qehaja ,,MATERIALET E

MAKINERISË”, Prishtinë 1998

6.Prof.dr.Fatmir Agolli ,,METALURGJIA E METALEVE ME NGJYRË”, Universiteti i Kosovës

1985

7.Focus International Book Produktion ,,ENCIKLOPEDIJA TEHNIKE” 1,2 Stockholm 1982

8.Niko Malešević ,,OSNOVE NAUKE O METALIMA” I,II,III,…VI, Fakultet strojarstva i

brodogradnje, Zagreb 1979

9.Dr.Jože Pirš ,,TEHNOLOGIJA MATERIJALA” I,II,III,…V, Sveučilište u Rijeci 1997

10.Б.B.Линчевский, A.Л.Coболевскй, A.A.Kальменев ,,METAЛЛҮРГИЯ ЧЕРНЫХ

МЕТАЛЛОВ”, Metaллургия-MOCKBA 1986.

11.Mr.S.H.Skenderi ,,SISTEMI NDËRKOMBËTAR I NJËSIVE (SI)”, ETMM i KSA të Kosovës,

Prishtinë 1987

12.Bojan Kraut ,,STROJARSKI PRIRUČNIK”sedmo izdanje, Tehnička knjiga, Zagreb 1982

13.Mr.T.Adjiev ,,ISPITUVANJE NA MAŠINSKITE MATERIJALI”, Univerzitet Skopje 1989


2003 191

SHTOJCË

Teknika e materialeve 2003

Education

Transcript of Teknika e materialeve 2003