Молибденовые заготовки МРН в Минске


Молибденовые заготовки МРН — технические характеристики и применение

Молибденовые заготовки МРН представляют собой полуфабрикаты из молибдена марки МРН (молибден рафинированный низколегированный), получаемые методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой. Материал характеризуется высокой температурой плавления (2623 C), низким коэффициентом термического расширения и стабильными механическими свойствами при нагреве до 1800 C в вакууме или инертной среде. Заготовки МРН поставляются в виде прутков, плит, дисков и колец с гарантированным химическим составом согласно ТУ 48-19-1-91.

Отличительная особенность заготовок МРН — содержание основного металла не менее 99,96% при контролируемой доле легирующих добавок (кремний, алюминий, железо). Такая чистота обеспечивает стабильность электросопротивления и предсказуемое поведение материала в условиях циклических теплосмен. В отличие от молибдена марки МЧ, заготовки МРН проходят дополнительный рафинирующий переплав, что снижает содержание газовых примесей до уровня 0,001–0,003% и повышает пластичность при комнатной температуре.

Сортамент и геометрические параметры

Номенклатура молибденовых заготовок МРН охватывает широкий диапазон типоразмеров, что позволяет подбирать полуфабрикат под конкретную операцию механической обработки без избыточного припуска. Прутки поставляются в горячекованном или горячепрессованном состоянии с последующей правкой и обточкой; плиты и диски — с фрезерованными поверхностями и допуском плоскостности не более 0,5 мм на 100 мм длины.

  • Прутки диаметром 10–120 мм, длиной 500–1500 мм;
  • Плиты толщиной 5–60 мм, шириной до 400 мм;
  • Диски диаметром до 500 мм, толщиной 3–80 мм;
  • Кольца с наружным диаметром до 400 мм и высотой до 150 мм;
  • Заготовки под штамповку с припуском 3–5 мм на сторону.

Механические и физические свойства

Механические характеристики заготовок МРН определяются степенью деформации при ковке и температурой заключительного отжига. В состоянии поставки предел прочности при растяжении составляет 600–800 МПа, предел текучести — 450–600 МПа, относительное удлинение — 10–20%. Твёрдость по Бринеллю находится в диапазоне 180–220 HB. При нагреве до 1000 C прочность снижается до 200–300 МПа, однако материал сохраняет несущую способность вплоть до 1600 C, что недостижимо для тугоплавких сталей и никелевых сплавов.

ПараметрПруток 20 ммПлита 10 ммДиск 200 ммМетод контроля
Предел прочности, МПа720680650ГОСТ 1497
Относительное удлинение, %151210ГОСТ 1497
Твёрдость HB200190185ГОСТ 9012
Плотность, г/см10,210,210,2гидростатический

Технологические особенности обработки

Молибденовые заготовки МРН склонны к хрупкому разрушению при температурах ниже –10 C, что требует учёта при транспортировке и хранении в зимний период. Механическая обработка выполняется на станках с жёсткой станиной с применением твердосплавного инструмента марки ВК8 или ВК10. Рекомендуемые режимы точения: скорость резания 40–60 м/мин, подача 0,1–0,2 мм/об, глубина резания 1–3 мм. Для сверления отверстий диаметром менее 5 мм необходимо использовать сверла из быстрорежущей стали с обязательным охлаждением эмульсией.

Сварка заготовок МРН выполняется только в среде аргона высокой чистоты или в вакууме электронным лучом. Дуговая сварка неплавящимся электродом допустима при толщине кромок до 4 мм с предварительным подогревом до 150–200 C. Горячая деформация (ковка, штамповка) проводится в интервале 1100–1400 C; нагрев заготовок выше 1500 C не рекомендуется из-за интенсивного роста зерна и охрупчивания.

Области применения

Заготовки МРН востребованы в производствах, где требуется сочетание жаропрочности, электропроводности и стойкости к агрессивным средам. Основные потребители — предприятия электронной, авиакосмической и химической промышленности, а также производители вакуумного оборудования.

  • Электроды для дугового нагрева в вакуумных печах сопротивления;
  • Теплоотражающие экраны и нагреватели в установках эпитаксиального выращивания;
  • Тигли для плавления редкоземельных металлов и кварцевого стекла;
  • Держатели подложек в процессах ионно-плазменного напыления;
  • Контакты и токовводы в высокотемпературных электролизёрах;
  • Оснастка для горячего прессования изделий из керамики.

Контроль качества и условия поставки

Каждая партия молибденовых заготовок МРН сопровождается сертификатом с указанием химического состава, результатов механических испытаний и данных ультразвукового контроля на отсутствие внутренних расслоений. Допустимые отклонения по диаметру прутков — 1,5%, по толщине плит — 0,5 мм. Поверхность заготовок не должна иметь трещин, закатов и следов перегрева; допускаются незначительные зачистные следы глубиной до 0,3 мм.

Упаковка заготовок МРН производится в деревянные ящики с прокладкой из гофрокартона; прутки диаметром до 30 мм связываются в пучки массой не более 80 кг. Хранение осуществляется в закрытых складских помещениях с относительной влажностью не более 60% при температуре от +5 до +35 C. Срок хранения без изменения свойств не ограничен при соблюдении условий транспортировки, исключающих ударные нагрузки и контакт с влагой.

Вопросы и ответы

Чем заготовки МРН отличаются от молибдена марки МЧ?

Заготовки МРН проходят дополнительный рафинирующий переплав, что снижает содержание газовых примесей до 0,001–0,003% и повышает пластичность. Марка МЧ не гарантирует такой чистоты по кислороду и азоту, что критично для вакуумных применений.

Какая максимальная рабочая температура для заготовок МРН?

В вакууме или инертной среде заготовки МРН сохраняют работоспособность до 1800 C. На воздухе допустим нагрев до 400–500 C из-за интенсивного окисления с образованием летучего триоксида молибдена.

Возможна ли сварка заготовок МРН с другими тугоплавкими металлами?

Допустима сварка электронным лучом с вольфрамом и танталом при условии подбора режимов, исключающих образование хрупких интерметаллидных фаз. Соединения со сталью выполняются через переходные втулки из никеля или меди.

Какой инструмент рекомендуется для точения заготовок МРН?

Оптимальны твердосплавные пластины марки ВК8 с положительным передним углом. Стойкость инструмента составляет 30–60 минут при скорости резания 40–60 м/мин и подаче 0,1–0,2 мм/об.