Молибденовые заготовки ТУ 48-19-88-83: технические характеристики и области применения
Молибденовые заготовки по ТУ 48-19-88-83 представляют собой полуфабрикаты из металлического молибдена технической чистоты, полученные методами порошковой металлургии с последующей обработкой давлением. Данный технический документ регламентирует изготовление заготовок в виде спечённых штабиков, кованых прутков и прессованных заготовок, предназначенных для дальнейшей механической и электрофизической обработки. Содержание основного элемента составляет не менее 99,9 %, суммарное количество примесей нормируется по категориям чистоты.
Сортамент и геометрические параметры
Согласно ТУ 48-19-88-83, молибденовые заготовки поставляются в нескольких типоразмерах, охватывающих диапазон от компактных штабиков до крупногабаритных кованых прутков. Предельные отклонения по диаметру и длине устанавливаются в зависимости от способа формообразования и последующей термообработки.
- Штабики спечённые — диаметр 20–80 мм, длина до 600 мм
- Прутки кованые — диаметр 15–60 мм, длина до 1500 мм
- Заготовки прессованные — сечение 40 40 мм, 50 50 мм
- Прутки круглые шлифованные — диаметр 10–40 мм, h9–h11
- Заготовки для электродов — диаметр 30–100 мм, длина до 800 мм
Химический состав и примеси
Молибден технической чистоты по ТУ 48-19-88-83 классифицируется по содержанию лимитируемых примесей. Наиболее жёстко нормируются элементы, снижающие пластичность и жаропрочность: кислород, азот, углерод, а также тугоплавкие металлы — вольфрам и рений. Суммарная концентрация примесей внедрения определяет склонность заготовок к хрупкому разрушению при комнатной температуре.
| Показатель | Марка МЧ | Марка МЧВИ | Метод контроля | Влияние на свойства |
|---|---|---|---|---|
| Молибден, % | 99,9 | 99,96 | спектральный | основа |
| Кислород, ppm | 50 | 20 | восстановительное плавление | охрупчивание |
| Углерод, ppm | 80 | 40 | кулонометрический | карбидообразование |
| Вольфрам, % | 0,05 | 0,02 | атомно-эмиссионный | твёрдость, ТКЛР |
| Азот, ppm | 30 | 15 | масс-спектрометрия | нитридная хрупкость |
Физико-механические свойства
Механические характеристики молибденовых заготовок по ТУ 48-19-88-83 существенно зависят от степени деформации и режима рекристаллизационного отжига. Для деформированных прутков предел прочности при растяжении достигает 700–900 МПа, тогда как после отжига при 1200–1400 C прочность снижается до 450–600 МПа при одновременном повышении относительного удлинения до 15–25 %. Температура перехода в хрупкое состояние для технического молибдена лежит в диапазоне 20–200 C и смещается в сторону отрицательных значений по мере снижения содержания примесей внедрения.
- Плотность — 10,2 г/см
- Температура плавления — 2620 C
- Модуль упругости — 330 ГПа
- Теплопроводность при 20 C — 138 Вт/(мК)
- Температурный коэффициент линейного расширения — 4,9 10 К
- Твёрдость по Виккерсу (деформированное состояние) — 2200–2800 МПа
Технология получения
Производство заготовок по ТУ 48-19-88-83 включает восстановление триоксида молибдена водородом, прессование штабиков и высокотемпературное спекание в среде водорода при 1800–2000 C. Последующая горячая деформация — ковка или прессование — обеспечивает уплотнение структуры и формирование волокнистой текстуры. Для ответственных применений проводится вакуумный отжиг, снижающий остаточные напряжения и стабилизирующий зеренную структуру.
Области применения
Молибденовые заготовки данного ТУ востребованы в тех отраслях, где требуется сочетание высокой температуры эксплуатации, теплопроводности и коррозионной стойкости в расплавах металлов и стёкол. Конкретные направления:
- Электроды для вакуумных дуговых печей и электрошлакового переплава
- Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков
- Экраны и тигли в установках термического испарения
- Токоподводы и держатели в полупроводниковом производстве
- Детали ионных имплантеров и ускорителей частиц
- Заготовки для изготовления молибденовой проволоки и ленты
Вопросы и ответы
Какие марки молибдена предусмотрены ТУ 48-19-88-83?
Технические условия распространяются на молибден марок МЧ и МЧВИ, различающихся содержанием примесей внедрения и тугоплавких металлов. Марка МЧВИ предполагает вакуумно-индукционную очистку и более жёсткие ограничения по кислороду и углероду.
При какой температуре эксплуатируются изделия из данных заготовок?
Молибденовые заготовки сохраняют работоспособность в вакууме и инертных средах до 1800–2000 C. В окислительной атмосфере предельная температура существенно ниже — не более 600–700 C без защитных покрытий.
Какой метод контроля чистоты применяется для заготовок?
Содержание примесей определяется методами атомно-эмиссионной спектрометрии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и восстановительного плавления в атмосфере инертного газа. Отбор проб проводится от каждого штабика или прутка.
Возможна ли поставка заготовок с механической обработкой?
ТУ допускает поставку шлифованных прутков с полями допусков h9–h11 и заготовок с обточенными торцами. Точность геометрии и шероховатость поверхности оговариваются в заказе отдельно.
