Молибденовая полоса МРН: технические характеристики и области применения
Молибденовая полоса МРН — это горячекатаный или кованый полуфабрикат из молибдена марки МРН (молибден раскисленный никелем), выпускаемый в виде плоского проката толщиной от 0,5 до 20 мм и шириной до 300 мм. Марка МРН регламентируется ГОСТ 18904.1-89 и отличается от технического молибдена МЧ и МТ наличием никеля в качестве раскислителя, что снижает содержание кислорода и повышает пластичность металла при комнатной температуре. Полоса МРН сохраняет высокую температуру плавления — 2620 C, низкий коэффициент линейного расширения — 4,9 10 К и высокую теплопроводность — 138 Вт/(мК).
Химический состав и структура
Молибден марки МРН содержит не менее 99,3 % Mo. Никель вводится в расплав в количестве 0,005–0,020 %, что обеспечивает связывание кислорода в тугоплавкие оксиды и снижает хрупкость при изгибе. Суммарное содержание примесей — углерода, кремния, железа, фосфора, серы — не превышает 0,3 %. Структура полосы после горячей деформации — вытянутые зерна с преимущественной ориентацией вдоль направления прокатки. Для снятия внутренних напряжений применяется отжиг в вакууме или водороде при 900–1100 C.
Стандарты и сортамент
- ГОСТ 18904.1-89 — молибден в слитках и заготовках, марки МРН, МЧ, МТ.
- ГОСТ 18904.5-89 — полосы молибденовые, сортамент и технические требования.
- ТУ 48-19-69-90 — полосы молибденовые МРН для электронной промышленности.
- ASTM B386 — молибденовые и вольфрамовые плиты, листы, полосы.
- ISO 13782 — молибден для хирургических имплантатов.
Технические параметры полосы МРН
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,5–20 мм | горячая прокатка | ГОСТ 18904.5-89 | допуск 0,1 мм |
| Ширина | 50–300 мм | обрезная кромка | штангенциркуль | кривизна 3 мм/м |
| Плотность | 10,2 г/см | 20 C | гидростатическое взвешивание | теоретическая |
| Предел прочности | 600–750 МПа | отжиг 1000 C | ГОСТ 1497 | зависит от степени деформации |
| Относительное удлинение | 15–25 % | 20 C | ГОСТ 1497 | после отжига |
| Твёрдость | 160–220 HV | 20 C | ГОСТ 2999 | горячекатаное состояние |
| Температура рекристаллизации | 1100–1300 C | вакуум | металлография | начало роста зерна |
Технологические особенности производства
Полоса МРН изготавливается по схеме: слиток — ковка — горячая прокатка — отжиг — правка — резка. Слиток молибдена МРН получают методом вакуумно-дугового или электронно-лучевого переплава. Горячая прокатка ведётся при 1200–1350 C с промежуточными подогревами в водородных печах. Конечная толщина достигается за 4–6 проходов. Отжиг проводится в вакуумной печи при остаточном давлении не выше 1 10 Па или в среде осушенного водорода с точкой росы не выше –40 C. Правка полосы осуществляется на роликовых правильных машинах с подогревом до 400–600 C для предотвращения трещинообразования.
Области применения
- Электронная промышленность — подложки и держатели для вакуумных напылительных установок магнетронного типа.
- Электротехника — токовводы и экраны в высокотемпературных печах сопротивления с рабочей температурой до 1800 C.
- Авиакосмическая отрасль — элементы теплозащиты сопловых блоков и камер ракетных двигателей.
- Стекловарение — электроды и защитные экраны в ванных печах для варки оптического стекла.
- Металлургия — тигли и футеровочные элементы для зонной плавки тугоплавких металлов.
- Медицина — рентгеновские мишени и коллиматоры в аппаратах КТ и ангиографах.
Условия эксплуатации и ограничения
Молибденовая полоса МРН сохраняет механические свойства в вакууме и инертных средах до 1600 C. В окислительной атмосфере при температуре выше 600 C начинается интенсивное образование летучего триоксида молибдена MoO, что требует защитных покрытий на основе дисилицида молибдена MoSi или работы в среде аргона, гелия, азота. Водород при 1100–1300 C вызывает водородное охрупчивание при наличии углеродсодержащих включений. Полоса МРН чувствительна к надрезам и концентраторам напряжений при изгибе в холодном состоянии — минимальный радиус гиба составляет 3–5 толщин.
Вопросы и ответы
Чем марка МРН отличается от МЧ и МТ?
МРН содержит никель в качестве раскислителя, что снижает содержание кислорода и повышает пластичность. МЧ — молибден чистый, МТ — технический молибден с регламентированным содержанием примесей без никелевой добавки.
При какой температуре можно эксплуатировать полосу МРН без защитной атмосферы?
В окислительной среде — не выше 600 C. В вакууме или инертных газах — до 1600 C без потери прочностных характеристик.
Какой минимальный радиус гиба допустим для полосы МРН?
При холодном гибе — 3–5 толщин полосы. При подогреве до 400–600 C радиус можно уменьшить до 1,5–2 толщин.
Поставляется ли полоса МРН в отожжённом состоянии?
Да, стандартная поставка включает отжиг в вакууме или водороде при 900–1100 C. Твёрдость после отжига — 160–220 HV, относительное удлинение — 15–25 %.
