Молибденовые заготовки МЧ: технические характеристики и применение
Молибденовые заготовки марки МЧ — продукция металлургического передела, получаемая методом порошковой металлургии с последующим спеканием и деформационной обработкой. Марка «МЧ» обозначает молибден чистый, содержание основного элемента — не менее 99,9 %. Готовые заготовки поставляются в виде прутков, штабиков, пластин и цилиндрических слитков, предназначенных для дальнейшей механической обработки или электроэрозионной резки.
Структура и физико-механические свойства
Молибден МЧ кристаллизуется в объёмно-центрированной кубической решётке. Плотность материала — 10,2 г/см. Температура плавления — 2620 C. Предел прочности при растяжении в деформированном состоянии достигает 700–900 МПа при комнатной температуре. Модуль упругости — 330 ГПа. Теплопроводность — 138 Вт/(мК). Коэффициент линейного расширения — 4,9 10 К в диапазоне 20–100 C.
Заготовки МЧ сохраняют механическую стабильность в восстановительных и вакуумных средах до 1800 C. На воздухе интенсивное окисление начинается при 600 C с образованием летучего триоксида молибдена. Это ограничивает применение без защитных покрытий или инертной атмосферы.
Сортамент и типоразмеры
- Прутки диаметром 3–100 мм, длина — до 2000 мм
- Штабики прямоугольного сечения 10 10 — 50 50 мм
- Пластины толщиной 0,5–40 мм
- Трубные заготовки наружным диаметром 20–150 мм
- Круглые слитки для электронно-лучевой плавки
Типовые параметры заготовок МЧ
| Тип заготовки | Диаметр / сечение, мм | Плотность, г/см | Твёрдость HV | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Пруток | 10 | 10,15 | 220 | Электроды, оснастка |
| Пруток | 50 | 10,20 | 250 | Детали вакуумных печей |
| Штабик | 20 20 | 10,18 | 240 | Экраны, тигли |
| Пластина | 5 | 10,10 | 210 | Мишенями для напыления |
| Труба | 60 | 10,12 | 230 | Термопары, чехлы |
Области применения
Заготовки МЧ востребованы в высокотемпературных технологических процессах. В вакуумных печах сопротивления из них изготавливают нагреватели, экраны тепловой изоляции и опорные элементы. В электронной промышленности — испарители, держатели подложек и мишени магнетронного напыления. В стекловаренных печах — электроды для варки стекломассы. В авиакосмической отрасли — сопловые вкладыши и элементы теплозащиты.
Дополнительные направления: чехлы термопар для металлургических агрегатов, аноды ионных имплантеров, детали рентгеновских трубок, токовводы в установках электронно-лучевой сварки.
Технология производства
Исходное сырьё — порошок молибдена, получаемый восстановлением триоксида водородом. Формование заготовок выполняется холодным изостатическим прессованием при давлении 150–250 МПа. Спекание проводится в водородной среде при 1900–2100 C. Далее следует горячая деформация (ковка, прокатка, волочение) для повышения плотности до 99,5 % теоретической. Отжиг снимает внутренние напряжения и стабилизирует структуру.
Вопросы и ответы
Какова максимальная рабочая температура заготовок МЧ в вакууме?
В вакууме 10–10 Па заготовки сохраняют прочность до 1800 C. Выше этой температуры начинается интенсивная рекристаллизация и потеря механических свойств.
Чем заготовки МЧ отличаются от сплавов МЧВП или ЦМ-10?
МЧ — чистый молибден без легирующих добавок. МЧВП содержит оксид лантана для повышения жаропрочности, ЦМ-10 — цирконий и титан для улучшения технологичности. МЧ применяется там, где требуется максимальная чистота и теплопроводность.
Возможна ли механическая обработка заготовок МЧ?
Да, точение, фрезерование и шлифование выполняются твердосплавным инструментом. Из-за склонности к хрупкому разрушению при комнатной температуре рекомендуется подогрев до 200–300 C.
Какой стандарт регламентирует поставку молибденовых заготовок МЧ?
Поставка осуществляется по ТУ 48-19-69-90 и ГОСТ 14316-91. В них указаны требования к химическому составу, плотности, размерам и состоянию поверхности.
