Молибденовый лист ТСМ-3: характеристики, сортамент и применение
Молибденовый лист ТСМ-3 — горячекатаный или кованый полуфабрикат из молибдена технической чистоты, изготовленный по ГОСТ 25442-82. Марка ТСМ-3 регламентирует содержание молибдена не менее 99,9 % и суммарную массовую долю примесей (железо, никель, кремний, углерод, кислород, азот) в пределах 0,1 %. Материал сохраняет объёмно-центрированную кубическую решётку и температуру плавления 2620 C, что определяет его работоспособность в восстановительных и инертных средах при 1100–1600 C.
Сортамент и геометрические параметры
Лист ТСМ-3 поставляется в отожжённом или деформированном состоянии с регламентированными допусками по толщине и плоскостности. Горячекатаные листы выпускают толщиной 0,5–6,0 мм, холоднокатаные — 0,1–1,5 мм. Ширина полосы достигает 600 мм, длина — до 1500 мм. Кромки обрезают на гильотинных ножницах или дисковых пилах; для тонколистовых позиций применяют лазерную резку в среде аргона.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,1–6,0 | ГОСТ 25442-82 | мм | допуск 5 % |
| Плотность | 10,2 | пикнометрия | г/см | при 20 C |
| Предел прочности | 440–590 | растяжение | МПа | отожжённое состояние |
| Относительное удлинение | 10–25 | растяжение | % | зависит от толщины |
| Температура рекристаллизации | 1100–1300 | металлография | C | отжиг в вакууме |
| Теплопроводность | 138 | стационарный метод | Вт/(мК) | при 100 C |
Технологические свойства и обработка
Молибден ТСМ-3 обладает низкой пластичностью при комнатной температуре после рекристаллизационного отжига: относительное удлинение падает до 5–10 %. Формообразование листа выполняют в нагретом состоянии 300–600 C либо в состоянии поставки после холодной деформации. Сварку осуществляют дуговым способом в камере с аргоном или электронно-лучевым методом; зона термического влияния склонна к росту зерна, что требует последующей термообработки при 1200 C в вакууме не хуже 110 Па.
Механическая обработка — точение, фрезерование, сверление — затруднена из-за склонности к скалыванию; применяют твердосплавный инструмент с износостойким покрытием и обильное охлаждение. Шлифование ведут кругами из зелёного карбида кремния.
Области применения
- Экраны и теплозащитные элементы вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами до 1600 C.
- Катодные узлы и аноды в установках ионно-плазменного напыления, магнетронных распылительных системах.
- Токоподводы и держатели в электролизёрах для получения редкоземельных металлов.
- Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков в атмосфере водорода.
- Детали газоразрядных ламп высокой интенсивности и рентгеновских трубок.
- Конструкционные элементы авиационных двигателей в зонах с ограниченным доступом кислорода.
Условия эксплуатации и ограничения
Лист ТСМ-3 работоспособен в вакууме, аргоне, гелии и водороде. В окислительной среде выше 600 C начинается интенсивное образование летучего триоксида молибдена MoO, приводящее к уносу материала. Контакт с углеродом при 1200–1400 C вызывает карбидизацию и охрупчивание. Совместная работа с никелевыми и железными сплавами при высоких температурах недопустима из-за образования легкоплавких эвтектик.
Вопросы и ответы
Чем марка ТСМ-3 отличается от ТСМ-2?
ТСМ-3 содержит меньше кислорода и углерода, что повышает пластичность после отжига и снижает склонность к хрупкому разрушению при гибке.
При какой температуре проводится отжиг листа ТСМ-3?
Рекристаллизационный отжиг выполняют при 1100–1300 C в вакууме с остаточным давлением не выше 110 Па либо в сухом водороде с точкой росы ниже –40 C.
Возможна ли сварка молибденового листа ТСМ-3?
Да, дуговая сварка в защитной атмосфере аргона или электронно-лучевая сварка в вакууме. После сварки обязателен отжиг для снятия напряжений и восстановления структуры.
Какой срок службы листа в вакуумной печи?
При циклической работе до 1500 C ресурс составляет 800–1500 циклов; определяющим фактором является испарение молибдена и рост зерна.
