Молибденовая полоса МД30В: характеристики, сортамент и применение
Молибденовая полоса МД30В — деформированный полуфабрикат из молибденового сплава системы Mo–W с массовой долей вольфрама 30 %. Сплав выплавляется методами порошковой металлургии или вакуумно-дугового переплава, после чего подвергается горячей деформации (ковка, прокатка) и последующей термической обработке. Введение 30 % вольфрама повышает температуру рекристаллизации до 1300–1450 C и увеличивает жаропрочность по сравнению с нелегированным молибденом марки МЧ, сохраняя коррозионную стойкость в восстановительных средах и расплавах щелочных металлов.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса МД30В поставляется в горячекатаном, кованом или холоднокатаном состоянии с последующим отжигом. Типовые размеры: толщина 0,5–20 мм, ширина 50–300 мм, длина 500–2000 мм. Предельные отклонения по толщине для холоднокатаной полосы — 0,05 мм при толщине до 2 мм. Кромки обрезные или необрезные; для точных электротехнических деталей применяется шлифованная поверхность с шероховатостью Ra 1,6 мкм.
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 11,7–12,1 | 20 C | г/см | зависит от содержания W |
| Температура плавления | 2620 | атмосферное давление | C | ликвидус |
| Предел прочности в | 700–950 | 20 C, отжиг | МПа | зависит от степени деформации |
| Относительное удлинение | 8–20 | 20 C | % | горячекатаное состояние |
| Твёрдость по Виккерсу | 250–320 | нагрузка 10 кгс | HV | после отжига |
| Теплопроводность | 110–125 | 100 C | Вт/(мК) | снижается с ростом W |
Технологические и эксплуатационные свойства
Сплав МД30В сохраняет механическую стабильность при длительной работе в вакууме и инертных газах до 1600 C. На воздухе интенсивное окисление начинается выше 600 C с образованием летучего триоксида молибдена, поэтому детали требуют защитных покрытий (силицидных, алюминидных) либо эксплуатации в среде аргона, гелия или водорода. Полоса хорошо обрабатывается резанием, шлифуется, полируется и сваривается точечной и электронно-лучевой сваркой; пайка возможна припоями на основе меди и серебра с предварительным никелированием.
Ключевые преимущества сочетания «молибден + 30 % вольфрама»:
- температура рекристаллизации — 1300–1450 C, что выше, чем у МЧ и МД25;
- жаропрочность при 1200–1600 C в вакууме и защитных атмосферах;
- стойкость к расплавам лития, натрия, калия и эвтектики Na–K;
- низкое давление насыщенного пара — пригодность для вакуумных печей;
- стабильность размеров при термоциклировании.
Области применения
Полоса МД30В востребована в узлах, где нелегированный молибден теряет прочность. Конкретные направления:
- нагреватели и экраны вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами 1400–1700 C;
- аноды и катоды в установках ионной имплантации и магнетронного напыления;
- токоподводы и держатели в электронно-лучевых испарителях;
- детали сопел ракетных двигателей малой тяги и газодинамических стендов;
- электроды для стекловаренных печей и установок электрошлакового переплава;
- экраны и тигли в металлургии редкоземельных металлов.
Условия эксплуатации и ограничения
Рабочий диапазон температур полосы МД30В — от –196 C до 1600 C в вакууме не хуже 110 Па или в среде особо чистых инертных газов. При нагреве на воздухе выше 600 C требуется защитное покрытие. Сплав чувствителен к загрязнению кислородом и азотом при сварке, поэтому соединения выполняют в камерах с контролируемой атмосферой. Хрупкость при комнатной температуре после значительной холодной деформации устраняется отжигом при 1100–1300 C в вакууме или водороде.
Вопросы и ответы
Чем полоса МД30В отличается от молибдена марки МЧ?
Сплав МД30В содержит 30 % вольфрама, что повышает температуру рекристаллизации до 1300–1450 C и жаропрочность при 1200–1600 C. Нелегированный молибден МЧ теряет прочность при более низких температурах и имеет меньшую стойкость к ползучести.
В каких средах допустима работа полосы МД30В?
Вакуум с остаточным давлением не хуже 110 Па, аргон, гелий, водород. На воздухе выше 600 C без защитного покрытия происходит интенсивное окисление с образованием летучего MoO.
Какие размеры полосы МД30В доступны к поставке?
Толщина 0,5–20 мм, ширина 50–300 мм, длина 500–2000 мм. Возможны шлифованные полосы с шероховатостью Ra 1,6 мкм и обрезными кромками.
Как сваривается полоса МД30В?
Применяют точечную и электронно-лучевую сварку в вакууме или защитной атмосфере. Пайка выполняется медными и серебряными припоями после никелирования поверхности. Сварка на воздухе недопустима из-за насыщения кислородом и азотом.
