Молибденовый штабик: технические характеристики и применение
Молибденовый штабик представляет собой промежуточный продукт металлургического передела, получаемый методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой. Исходным сырьем служит молибденовый порошок марки МПЧ, который прессуется в заготовки прямоугольного или квадратного сечения и спекается в атмосфере водорода при температуре от 1750 до 1900 C. После спекания относительная плотность материала достигает 9295 % от теоретической, что обеспечивает необходимую обрабатываемость для последующих операций ковки, прокатки и волочения.
Геометрические параметры и сортамент
Стандартный сортамент молибденовых штабиков регламентируется ТУ 48-19-85-79 и включает сечения от 1010 до 4040 мм при длине от 300 до 700 мм. Допуск на размеры поперечного сечения составляет 0,5 мм, на длину 5 мм. По требованию заказчика возможна поставка штабиков с фасками, а также с торцами, подготовленными под сварку трением при последующем ротационном обжатии.
Химический состав и примесный фон
Химический состав молибденового штабика соответствует маркам МЧ и МЧВП. Массовая доля основного металла составляет не менее 99,96 %, суммарное содержание примесей не превышает 0,04 %. Контролируемыми примесями выступают железо, никель, кремний, кальций, алюминий и магний. Для вакуумно-плавленых марок дополнительно нормируется содержание газообразующих примесей кислорода и азота, суммарная концентрация которых не должна превышать 0,002 %.
| Марка | Mo, % | Fe, % | Ni, % | O, % |
|---|---|---|---|---|
| МЧ | 99,96 | 0,005 | 0,003 | 0,01 |
| МЧВП | 99,97 | 0,003 | 0,002 | 0,002 |
| МПЧ | 99,95 | 0,008 | 0,005 | 0,02 |
Физико-механические свойства
Плотность спеченного штабика находится в диапазоне от 9,8 до 10,1 г/см. Твердость по Бринеллю составляет от 180 до 220 HB, предел прочности при растяжении от 350 до 450 МПа. Температура начала рекристаллизации находится в интервале от 1100 до 1200 C, что необходимо учитывать при назначении режимов горячей деформации. Коэффициент линейного теплового расширения в диапазоне от 20 до 1000 C составляет от 5,2 до 6,110 К, теплопроводность при 20 C от 135 до 140 Вт/(мК).
Технологические особенности обработки
Молибденовый штабик обладает высокой склонностью к охрупчиванию при температурах ниже порога хладноломкости, поэтому механическая обработка выполняется с предварительным подогревом. Ротационная ковка проводится при температуре от 1200 до 1400 C с промежуточными подогревами между проходами. Суммарная степень деформации за один нагрев не должна превышать 4050 % во избежание образования трещин и расслоений. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяется отжиг при температуре от 900 до 1000 C в защитной атмосфере.
Области применения
Штабик молибденовый используется в качестве исходной заготовки для производства широкой номенклатуры изделий ответственного назначения:
- прутки и проволока для электродов дуговой сварки, высокотемпературных нагревателей и термопар;
- заготовки для изготовления анодов, сеток и других компонентов электровакуумных приборов;
- полуфабрикаты для производства тугоплавких листов, лент и фольги, применяемых в аэрокосмической отрасли;
- исходный материал для изготовления тиглей, используемых при выращивании монокристаллов сапфира и кремния;
- компоненты для производства мишеней распыления в тонкопленочных технологиях;
- заготовки для деталей стекловаренных печей, работающих при температурах до 1600 C.
Условия поставки и контроль качества
Каждая партия молибденовых штабиков сопровождается сертификатом качества с указанием результатов спектрального и химического анализа. Контроль геометрических размеров выполняется штангенциркулем с ценой деления 0,05 мм, контроль плотности методом гидростатического взвешивания. Допускается наличие незначительных поверхностных дефектов глубиной не более 0,3 мм, не влияющих на качество последующей обработки. Упаковка производится в деревянные ящики или контейнеры с фиксацией штабиков для исключения механических повреждений при транспортировке.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличается молибденовый штабик от молибденового прутка?
Штабик является промежуточным продуктом порошковой металлургии с плотностью 9295 % от теоретической, тогда как пруток получают последующей ковкой или прокаткой штабика до практически беспористого состояния с плотностью более 99 %.
Какая максимальная рабочая температура для изделий из молибденового штабика?
В окислительной атмосфере молибден начинает интенсивно окисляться при температуре выше 500600 C. В вакууме или инертной среде изделия сохраняют работоспособность до 16001800 C, в восстановительной водородной атмосфере до 2000 C.
Как хранить молибденовые штабики?
Хранение осуществляется в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 % и температуре от 15 до 25 C. Допускается хранение в заводской упаковке без ограничения срока при соблюдении условий, исключающих контакт с агрессивными средами.
Возможна ли сварка молибденовых штабиков?
Сварка молибдена выполняется электронно-лучевым или аргонодуговым методом в среде инертных газов с предварительным подогревом до 300400 C. Сварные соединения требуют последующего отжига для снятия остаточных напряжений.
