Молибденовые заготовки ВМ-1-МП в Минске

Молибденовые заготовки ВМ-1-МП: технические характеристики и применение

Молибденовые заготовки ВМ-1-МП — полуфабрикаты из молибдена марки МП (металлокерамический, вакуумно-дуговой переплав), изготовленные методом порошковой металлургии с последующим спеканием и деформационной обработкой. Марка ВМ-1-МП обозначает вакуумно-плавленый молибден первого класса чистоты, полученный методом металлокерамики. Заготовки выпускаются в виде прутков, штанг, пластин и цилиндрических слитков с содержанием основного элемента не менее 99,9 %.

Химический состав и структура

Молибден ВМ-1-МП отличается минимальным содержанием примесей внедрения, которые определяют хрупкость и жаропрочность материала. Ключевые ограничения по примесям:

• Кислород — не более 0,003 %
• Азот — не более 0,002 %
• Углерод — не более 0,005 %
• Железо — не более 0,010 %
• Никель — не более 0,005 %
• Кремний — не более 0,005 %

Структура заготовок — мелкозернистая, равноосная, с размером зерна 15–40 мкм. Плотность материала — 10,2 г/см. Пористость не превышает 0,5 %. Такая структура обеспечивает изотропность механических свойств в продольном и поперечном направлениях.

Механические и физические свойства

Механические характеристики молибденовых заготовок ВМ-1-МП зависят от температуры испытаний. При комнатной температуре материал демонстрирует высокую прочность, однако склонен к хрупкому разрушению. При нагреве выше 600 C пластичность резко возрастает.

Температура рекристаллизации ВМ-1-МП — 1100–1300 C в зависимости от степени предшествующей деформации. Коэффициент теплового расширения — 5,0–5,8 10 К в диапазоне 20–1000 C. Теплопроводность при 20 C — 138 Вт/(мК). Модуль упругости — 330 ГПа.

Технология производства

Производственный цикл включает следующие этапы:

• Восстановление молибденового ангидрида до металлического порошка
• Прессование заготовок гидростатическим или изостатическим методом
• Спекание в водородной среде при 1900–2100 C
• Вакуумно-дуговой переплав для повышения чистоты
• Горячая деформация (ковка, прокатка, прессование) при 1200–1400 C
• Отжиг для снятия внутренних напряжений

Металлокерамическая технология обеспечивает равномерное распределение легирующих элементов и минимальную анизотропию свойств. Вакуумно-дуговой переплав удаляет газовые включения и неметаллические фазы.

Области применения

Молибденовые заготовки ВМ-1-МП применяются в высокотемпературных узлах, где требуется сочетание жаропрочности, теплопроводности и низкого коэффициента распыления:

• Экраны и тигли для вакуумных печей сопротивления и индукционных печей
• Электроды для электронно-лучевой сварки и плазменной резки
• Детали ионных имплантеров и ускорителей частиц
• Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков
• Токоподводы и аноды в установках магнетронного напыления
• Теплообменники для расплавов стекла и солей

В полупроводниковой промышленности заготовки ВМ-1-МП используются для изготовления подложкодержателей и элементов камер осаждения. В аэрокосмической отрасли — для сопловых вкладышей и теплозащитных экранов.

Обработка и эксплуатация

Механическая обработка заготовок ВМ-1-МП проводится твердосплавным инструментом с износостойким покрытием. Скорость резания — 30–60 м/мин, подача — 0,05–0,15 мм/об. Точение сопровождается интенсивным охлаждением. Сварка выполняется электронно-лучевым методом в вакууме не хуже 1 10 Па.

Эксплуатация при температурах выше 700 C требует защитной атмосферы (водород, аргон, вакуум) во избежание окисления. В окислительной среде при 400–700 C образуется летучий триоксид молибдена, приводящий к уносу материала.

Вопросы и ответы