Молибденовый порошок ДМ-1: характеристики и применение
Молибденовый порошок ДМ-1 — чистый металлический порошок, получаемый восстановлением триоксида молибдена в потоке водорода. Материал соответствует требованиям ГОСТ 18903—73 и предназначен для производства компактного молибдена методами порошковой металлургии, а также для нанесения газотермических покрытий. Ключевое отличие марки ДМ-1 — регламентированный гранулометрический состав с преобладанием фракции 5–10 мкм, что обеспечивает стабильную усадку при спекании и формирование плотной структуры без крупных пор.
Химический состав и гранулометрия
Молибденовый порошок ДМ-1 характеризуется содержанием основного металла не менее 99,9 % (по сумме примесей — не более 0,1 %). Лимитируемые примеси контролируются отдельно: железо — до 0,005 %, никель — до 0,003 %, кремний — до 0,003 %, алюминий — до 0,002 %. Низкое содержание кислорода (не более 0,1 %) критично для последующего вакуумного спекания, поскольку остаточные оксиды провоцируют образование хрупких межзеренных прослоек.
Насыпная плотность порошка ДМ-1 находится в диапазоне 1,2–1,8 г/см, текучесть по Холлу — 30–50 с/50 г. Удельная поверхность частиц достигает 2–4 м/г, что определяет высокую активность материала к спеканию при температурах 1750–1900 C. Форма частиц — осколочная, с развитым микрорельефом, что улучшает механическое зацепление при прессовании заготовок.
Технологические свойства
При производстве изделий из молибденового порошка ДМ-1 применяют стандартный цикл порошковой металлургии: холодное изостатическое прессование при давлении 150–250 МПа с последующим двухстадийным спеканием. Первая стадия — низкотемпературное спекание в водороде при 900–1100 C для удаления адсорбированных газов, вторая — высокотемпературное спекание при 1800–1900 C в вакууме или защитной атмосфере. Получаемые заготовки имеют относительную плотность 92–96 %, после дополнительной механической обработки или горячей деформации плотность приближается к теоретической (10,2 г/см).
Порошок ДМ-1 пригоден для прямого прессования втулок, пластин, дисков и электродов сложной формы. Для повышения формуемости допускается введение пластификатора (раствор каучука в бензине, глицерин) в количестве 0,5–2 % от массы. После спекания изделия из ДМ-1 демонстрируют предел прочности при растяжении 450–600 МПа, относительное удлинение — 10–20 %, твердость по Виккерсу — 180–220 HV.
Применение в промышленности
Молибденовый порошок ДМ-1 востребован в отраслях, где требуется сочетание высокой температуры плавления (2623 C), стойкости к эрозии и стабильных электрофизических характеристик:
- производство нагревателей и экранов для высокотемпературных вакуумных печей;
- изготовление электродов для электроэрозионной обработки и дуговой сварки;
- выпуск мишеней для магнетронного распыления в микроэлектронике;
- создание контактов и термопарных оболочек для энергетического оборудования;
- производство лодочек и тиглей для выращивания сапфировых монокристаллов;
- нанесение плазменных покрытий на детали аэрокосмической техники.
Сравнение с другими марками молибденового порошка
| Марка | Содержание Mo, % | Фракция, мкм | Насыпная плотность, г/см | Основное назначение |
|---|---|---|---|---|
| ДМ-1 | 99,9 | 5–10 | 1,2–1,8 | Спекание компактных изделий |
| ДМ-2 | 99,8 | 10–20 | 1,5–2,2 | Напыление покрытий |
| ДМ-3 | 99,7 | 20–40 | 2,0–2,8 | Электроды, крупные заготовки |
Выбор марки определяется технологией переработки: для прецизионных спеченных компонентов с высокой плотностью предпочтителен ДМ-1, тогда как для плазменного напыления с высокой производительностью осаждения рациональнее использовать более крупные фракции ДМ-2 или ДМ-3.
Условия хранения и транспортировки
Молибденовый порошок ДМ-1 поставляется в герметично закрытых полиэтиленовых вкладышах внутри металлических барабанов или многослойных бумажных мешков массой 10–25 кг. Материал гигроскопичен: повышенная влажность способствует окислению поверхности частиц и росту содержания кислорода, что ухудшает спекаемость. Хранение допускается в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не более 60 % и температуре от +5 до +35 C. Срок хранения без потери технологических свойств — 12 месяцев с даты изготовления.
Вопросы и ответы
Чем отличается молибденовый порошок ДМ-1 от ДМ-2?
Основное отличие — гранулометрический состав: ДМ-1 содержит преимущественно частицы 5–10 мкм, тогда как ДМ-2 — 10–20 мкм. Более тонкая фракция ДМ-1 обеспечивает лучшую спекаемость и позволяет получать изделия с плотностью до 96 % от теоретической при меньших температурах.
Какое давление прессования оптимально для ДМ-1?
Рекомендуемое давление холодного изостатического прессования составляет 150–250 МПа. При меньших давлениях заготовка имеет недостаточную механическую прочность для транспортировки, при больших — возможно расслоение из-за упругого последействия.
При какой температуре спекают заготовки из ДМ-1?
Двухстадийное спекание проводят при 900–1100 C в водороде для дегазации, затем при 1800–1900 C в вакууме или защитной атмосфере. Длительность высокотемпературной выдержки — 2–4 часа в зависимости от сечения заготовки.
Допустимо ли использовать ДМ-1 для плазменного напыления?
Технически возможно, но нецелесообразно: тонкая фракция 5–10 мкм склонна к испарению в плазменной струе и дает низкую эффективность осаждения. Для напыления рекомендуется применять порошок ДМ-2 с более крупными частицами.
