Молибденовая полоса МД40Н2К: характеристики и применение
Молибденовая полоса МД40Н2К — деформированный полуфабрикат из молибденового сплава системы Mo–Ni–K с регламентированным содержанием никеля и калия, выпускаемый методом порошковой металлургии с последующей горячей и холодной прокаткой. Сплав относится к группе низколегированных молибденовых материалов с дисперсионным упрочнением оксидами и калиевыми включениями, что обеспечивает повышенную температуру рекристаллизации и стойкость к высокотемпературной ползучести. Марка МД40Н2К применяется в виде полос толщиной от 0,1 до 6,0 мм и шириной до 300 мм.
Химический состав и структура
Основа сплава — молибден чистотой не менее 99,5 %. Никель вводится в количестве 1,5–2,5 % и образует с молибденом твёрдый раствор, повышающий прочностные характеристики при сохранении пластичности. Калий присутствует в микродозировке (0,005–0,02 %) в виде субмикронных газовых пузырьков, которые тормозят движение границ зёрен при нагреве. Структура полосы — вытянутые вдоль направления прокатки зерна с плотностью дислокаций, характерной для деформированного состояния.
Технические параметры полосы МД40Н2К
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 10,1–10,3 | 20 C | г/см | ГОСТ 25501 |
| Предел прочности | 780–950 | 20 C, отожжённое состояние | МПа | ТУ 48-19-69 |
| Предел текучести | 620–780 | 20 C | МПа | ТУ 48-19-69 |
| Относительное удлинение | 8–18 | 20 C | % | ТУ 48-19-69 |
| Температура рекристаллизации | 1350–1450 | выдержка 1 ч | C | — |
| Рабочая температура | до 1600 | вакуум, инертный газ | C | — |
Технологические особенности
Полоса МД40Н2К поставляется в отожжённом, деформированном или промежуточном состоянии. Отжиг проводится в вакуумных печах при остаточном давлении не выше 1,3 10 Па или в среде сухого водорода с точкой росы не выше –40 C. Температурный интервал отжига — 1100–1300 C. Холодная прокатка с промежуточными отжигами позволяет получать полосы с шероховатостью поверхности Ra 1,6 мкм. Кромки полосы — обрезные или продольно-резные, без заусенцев глубиной более 0,05 мм.
Области применения
- Нагреватели сопротивления и экраны в вакуумных электропечах сопротивления типа СШВ, СЭВ.
- Токоподводы и аноды в установках ионно-плазменного напыления и магнетронного распыления.
- Детали электронно-лучевых пушек и фокусирующих систем в электронно-лучевой сварке.
- Теплозащитные экраны в камерах роста монокристаллов кремния по методу Чохральского.
- Электроды и держатели в стекловаренных печах прямого электрического нагрева.
- Компоненты газоразрядных камер и ускорителей плазмы в аэрокосмической отрасли.
Условия эксплуатации
Полоса МД40Н2К сохраняет механические свойства при длительной работе в вакууме и инертных средах (аргон, гелий) до 1600 C. В окислительной атмосфере без защитного покрытия интенсивное окисление начинается выше 600 C с образованием летучего триоксида молибдена MoO. В восстановительных средах (водород, диссоциированный аммиак) допустимая рабочая температура — до 1400 C. Материал чувствителен к загрязнению углеродом при высоких температурах, что приводит к охрупчиванию.
Вопросы и ответы
Чем отличается МД40Н2К от чистого молибдена МЧ?
Никель в составе МД40Н2К повышает предел текучести на 30–40 % и увеличивает температуру рекристаллизации на 200–300 C по сравнению с нелегированным молибденом марки МЧ. Калиевые включения дополнительно тормозят рост зерна при высокотемпературных отжигах.
В каких средах допустима работа полосы МД40Н2К?
Материал работоспособен в вакууме, аргоне, гелии, водороде и диссоциированном аммиаке. В воздушной среде без покрытия применение ограничено температурой 600 C из-за образования летучего MoO.
Какой максимальный размер полосы МД40Н2К доступен?
Стандартный сортамент включает полосы толщиной 0,1–6,0 мм и шириной до 300 мм. Длина в рулоне или мерных отрезках согласовывается с изготовителем в зависимости от толщины.
Требуется ли защитное покрытие при эксплуатации?
При работе в окислительной атмосфере выше 600 C рекомендуется нанесение силицидных или алюминидных покрытий, формирующих барьерный слой MoSi или MoAl, стойкий до 1600 C.
