Молибденовая труба ТУ 48-19-251-85 в Минске

Молибденовая труба ТУ 48-19-251-85: характеристики и применение

Молибденовая труба по ТУ 48-19-251-85 — бесшовный или сварной трубный прокат из молибдена марок МЧ, МЧВП и МК, изготовляемый методами порошковой металлургии с последующей горячей деформацией и механической обработкой. Технические условия регламентируют сортамент, химический состав, механические свойства и методы контроля труб, предназначенных для работы в восстановительных и инертных средах при температурах до 1800 C. Молибден — тугоплавкий металл с температурой плавления 2620 C, плотностью 10,2 г/см и модулем упругости 330 ГПа, что определяет специфику применения трубного проката.

Сортамент и геометрические параметры

ТУ 48-19-251-85 устанавливает наружный диаметр труб от 6 до 120 мм, толщину стенки от 0,5 до 10 мм и длину от 200 до 2000 мм. Предельные отклонения по наружному диаметру — 2 %, по толщине стенки — 10 %. Кривизна на 1 м длины не превышает 3 мм. Внутренняя поверхность труб не должна иметь трещин, расслоений и закатов; допускаются отдельные риски глубиной не более 0,1 мм.

Марки молибдена и химический состав

ТУ 48-19-251-85 распространяется на трубы из молибдена марок МЧ (чистый молибден), МЧВП (высокой чистоты, вакуумной плавки) и МК (кремний-щелочной). Содержание основного элемента — не менее 99,9 % для МЧ и МЧВП. Лимитируемые примеси:

• кислород — не более 0,005 %;
• азот — не более 0,003 %;
• углерод — не более 0,008 %;
• железо — не более 0,010 %;
• никель — не более 0,005 %;
• кремний — не более 0,010 %.

Для марки МК допускается регламентированное содержание кремния и щелочных металлов (калия, натрия) в сумме до 0,05 %, что обеспечивает повышенную жаропрочность за счёт формирования газовых пузырьков, тормозящих движение дислокаций при высокотемпературной деформации.

Механические свойства при нормальных и повышенных температурах

В состоянии поставки (после отжига при 1100–1200 C) молибденовые трубы имеют предел прочности 550–700 МПа, предел текучести 450–550 МПа, относительное удлинение 15–25 %. При нагреве до 1000 C предел прочности снижается до 180–220 МПа, при 1400 C — до 80–110 МПа. Кратковременная прочность при 1600 C составляет 40–60 МПа. Длительная прочность за 100 ч при 1200 C — не менее 60 МПа.

Твёрдость по Виккерсу в отожжённом состоянии — 1600–2000 МПа. Температура перехода из пластичного состояния в хрупкое для молибдена технической чистоты находится в диапазоне 200–400 C; для марки МЧВП она снижается до 100–200 C за счёт уменьшения содержания кислорода и углерода.

Технологические особенности изготовления и обработки

Производство труб по ТУ 48-19-251-85 включает прессование заготовок из спечённых или вакуумно-плавленых слитков, горячую прокатку, волочение и отжиг в вакууме или водороде. Сварка молибденовых труб выполняется в среде аргона или гелия вольфрамовым электродом; зона термического влияния требует последующей термообработки для восстановления пластичности. Механическая обработка (точение, фрезерование) возможна только с применением твердосплавного инструмента и обильного охлаждения.

Области применения

Молибденовые трубы ТУ 48-19-251-85 применяются в следующих системах и оборудовании:

• высокотемпературные печи сопротивления и индукционные установки — в качестве чехлов термопар и токоподводов;
• электронно-лучевые и плазменные установки — элементы вакуумных камер и систем газораспределения;
• атомная энергетика — каналы для теплоносителя на основе жидких металлов;
• производство полупроводников — узлы эпитаксиальных реакторов;
• аэрокосмическая отрасль — детали сопловых блоков и теплообменников;
• химическая промышленность — реакторы для агрессивных сред при высоких температурах.

Контроль качества и приёмка

ТУ 48-19-251-85 предусматривает следующие виды испытаний: химический анализ, измерение геометрии, гидравлическое испытание давлением 1,5 рабочего, ультразвуковую дефектоскопию, испытание на растяжение при 20 C и 1000 C, металлографический контроль макро- и микроструктуры. Трубы поставляются в отожжённом состоянии с заглушёнными торцами, в защитной упаковке, исключающей контакт с влагой и активными газами.

Вопросы и ответы