Молибденовые заготовки ТУ 14-1-4198-87 в Минске


Молибденовые заготовки ТУ 14-1-4198-87 — технические характеристики и применение

Молибденовые заготовки, изготовленные по ТУ 14-1-4198-87, представляют собой полуфабрикаты из технически чистого молибдена, предназначенные для последующей механической обработки и использования в высокотемпературных узлах и агрегатах. Данные заготовки поставляются в виде прутков, пластин и поковок, полученных методами порошковой металлургии с последующей деформацией. Регламентируемые ТУ параметры обеспечивают стабильность химического состава и механических свойств в диапазоне рабочих температур до 1600 C.

Химический состав и структура

Основу материала составляет молибден (не менее 99,5 %), легирующими добавками выступают кремний и алюминий в микроколичествах, что соответствует маркам МЧ (молибден чистый) и МК (молибден с кремнещелочной добавкой). Содержание примесей — железа, никеля, кальция и кислорода — ограничено значениями, указанными в ТУ. Структура заготовок — мелкозернистая, рекристаллизованная, без видимых расслоений и трещин после ультразвукового контроля. Плотность материала составляет 10,2 г/см, что соответствует теоретической плотности молибдена после полного спекания и деформационного упрочнения.

Механические свойства при высоких температурах

Заготовки характеризуются высокой температурой рекристаллизации (1200–1300 C), что позволяет сохранять прочностные характеристики при нагреве в вакууме и инертных средах. Предел прочности при комнатной температуре достигает 700–900 МПа в зависимости от степени деформации, при 1000 C — не менее 250 МПа. Твердость по Бринеллю составляет 180–220 HB. Материал склонен к хладноломкости, поэтому механическая обработка заготовок выполняется с подогревом или на малых скоростях резания.

ПараметрЗначение при 20 CЗначение при 800 CЗначение при 1200 CМетод контроля
Предел прочности, МПа750–900350–420180–220Растяжение по ГОСТ 1497
Предел текучести, МПа600–700280–320140–160Растяжение по ГОСТ 1497
Относительное удлинение, %10–1520–2535–40Растяжение по ГОСТ 1497

Геометрические параметры и допуски

ТУ 14-1-4198-87 регламентирует сортамент заготовок: прутки диаметром от 10 до 80 мм, пластины толщиной 5–30 мм, поковки с максимальным размером до 200 мм. Допуски на диаметр прутков составляют 1,5 % для размеров до 30 мм и 1,0 % для более крупных сечений. Кривизна прутков не превышает 3 мм на 1 метр длины. Шероховатость поверхности после механической обработки — Ra 6,3 мкм, допускаются следы правки и зачистки без рисок и заусенцев.

Области применения

Заготовки используются при производстве компонентов для следующих инженерных систем и оборудования:

  • нагревательные элементы и экраны вакуумных печей сопротивления, работающих при температурах до 1600 C;
  • электроды и держатели электродов для дуговой сварки тугоплавких металлов;
  • тигли и лодочки для плавки редкоземельных элементов и выращивания монокристаллов сапфира;
  • токопроводящие элементы и контакты в сильноточных вакуумных выключателях;
  • мишени для магнетронного распыления в установках нанесения тонкопленочных покрытий;
  • детали термопарных чехлов и защитных гильз для агрессивных сред в химическом производстве.

Особенности обработки и эксплуатации

Молибденовые заготовки требуют соблюдения технологических режимов при механообработке: точение и фрезерование выполняются твердосплавным инструментом с подачей охлаждающей жидкости, сверление глубоких отверстий — на станках с принудительной подачей СОЖ. Сварка заготовок производится в среде аргона или в вакууме электронным лучом, поскольку при нагреве на воздухе свыше 400 C начинается интенсивное окисление с образованием летучего триоксида молибдена. При эксплуатации в окислительной атмосфере требуется защитное покрытие или инертная среда.

Контроль качества и приемка

Каждая партия заготовок проходит входной контроль химического состава методом спектрального анализа, проверку геометрических размеров и визуальный осмотр. Выборочно проводятся испытания на растяжение при комнатной температуре и контроль твердости. Заготовки маркируются несмываемой краской с указанием номера плавки и партии, упаковываются в деревянные ящики с прокладкой из мягкого материала для исключения механических повреждений при транспортировке.

Вопросы и ответы

Какие марки молибдена соответствуют ТУ 14-1-4198-87?

ТУ распространяется на заготовки из молибдена марок МЧ и МК. Марка МЧ — молибден технически чистый без легирующих добавок, МК — молибден с кремнещелочной микролегирующей добавкой, повышающей температуру рекристаллизации.

Допускается ли сварка молибденовых заготовок?

Да, сварка выполняется в среде аргона или в вакууме электронным лучом. Перед сваркой поверхность зачищается до металлического блеска, поскольку оксидная пленка ухудшает формирование шва и вызывает пористость.

Какие режимы резания рекомендуются для молибденовых заготовок?

Рекомендуемые скорости резания при точении — 30–60 м/мин твердосплавным инструментом, подача 0,1–0,2 мм/об. Применение СОЖ обязательно для отвода тепла и предотвращения наклепа поверхности.

Как хранить молибденовые заготовки?

Заготовки хранятся в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 %. Длительное хранение во влажной среде вызывает коррозию поверхности и требует последующей зачистки перед использованием.