Молибденовый порошок ПМЧ: характеристики, фракции и применение
Молибденовый порошок марки ПМЧ — продукт восстановления триоксида молибдена водородом, соответствующий ГОСТ 21273-75. Буквенное обозначение расшифровывается как «порошок молибденовый чистый»; регламентируется содержание основного металла не ниже 99,9 % и лимитируется сумма примесей — железа, никеля, кремния, углерода, кислорода. Именно чистота по кислороду определяет насыпную плотность, текучесть и поведение порошка при спекании.
Материал выпускается в виде частиц неправильной формы, полученных при низкотемпературном восстановлении. Развитая поверхность и внутренняя пористость каждой частицы обеспечивают высокую спекаемость: усадка при спекании в водороде достигает 15–18 % по линейному размеру. Насыпная плотность варьируется в пределах 1,0–2,5 г/см, плотность после утряски — 2,0–3,5 г/см.
Классификация по фракционному составу
Марка ПМЧ поставляется в нескольких классах крупности; гранулометрия подтверждается ситовым анализом и лазерной дифракцией:
- ПМЧ-1 — средний размер частиц 2,5–4,0 мкм, применяется для получения особо плотных заготовок;
- ПМЧ-2 — 4,0–6,0 мкм, базовая фракция для прессования штабиков;
- ПМЧ-3 — 6,0–10,0 мкм, используется в шихте для легирования;
- ПМЧ-4 — 10,0–20,0 мкм, напыление и пропитка;
- ПМЧ-5 — свыше 20 мкм, присадка в сварочные электроды и порошковые проволоки.
Технические параметры
| Показатель | ПМЧ-1 | ПМЧ-2 | ПМЧ-3 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Mo, % | 99,94 | 99,92 | 99,90 | ГОСТ 21273-75 |
| Кислород, % | 0,25 | 0,35 | 0,50 | восстановительное плавление |
| Насыпная плотность, г/см | 1,0–1,4 | 1,4–1,9 | 1,9–2,5 | ГОСТ 19440 |
| Удельная поверхность, м/г | 0,8–1,2 | 0,5–0,8 | 0,3–0,5 | БЭТ |
| Текучесть, с/50 г | не определяется | 38–45 | 30–38 | ГОСТ 20899 |
| Усадка при спекании, % | 16–18 | 14–16 | 12–14 | дилатометрия |
Технологические свойства и переработка
Порошок ПМЧ прессуется в стальных пресс-формах при удельном давлении 200–600 МПа; для повышения прочности сырых заготовок вводят пластификаторы — раствор парафина в бензине или стеарат цинка в количестве 1–3 % по массе. Спекание проводят в водородной печи с точкой росы не выше –40 C при 1900–2100 C либо в вакууме 10 Па. Восстановительная атмосфера удаляет остаточный кислород и обеспечивает плотность спечённого молибдена 9,8–10,1 г/см.
Для процессов холодного газодинамического напыления и селективного лазерного плавления применяют сферизованные фракции, получаемые плазменной обработкой; для классического порошкового металловедения достаточно восстановленного ПМЧ. Порошок склонен к окислению на воздухе при нагреве выше 400 C, поэтому межоперационное хранение ведут в герметичной таре под аргоном.
Области применения
- Производство молибденовых штабиков и прутков методом прессования и спекания для последующей прокатки;
- Легирование жаропрочных никелевых сплавов в индукционных вакуумных печах;
- Напыление износостойких покрытий на детали поршневых компрессоров и запорной арматуры;
- Изготовление контактов низковольтных вакуумных выключателей и электродов плазмотронов;
- Присадка в шихту для получения молибденсодержащих твёрдых сплавов и композитов на медной матрице;
- Катализаторы нефтепереработки и пигменты для лакокрасочной продукции.
Вопросы и ответы
Чем марка ПМЧ отличается от ПМ?
ПМЧ — порошок повышенной чистоты с содержанием молибдена не ниже 99,9 % и ограниченным кислородом, тогда как ПМ допускает больше примесей и применяется в менее ответственных шихтах.
Какой фракции достаточно для прессования штабиков?
Для прессования штабиков используют ПМЧ-2 со средним размером 4,0–6,0 мкм: он даёт стабильную насыпную плотность и предсказуемую усадку 14–16 %.
При какой температуре спекается молибденовый порошок ПМЧ?
Спекание ведут в водороде при 1900–2100 C с точкой росы не выше –40 C либо в вакууме; температура зависит от требуемой плотности и фракции.
Нужна ли пассивация порошка перед хранением?
Да, поверхностное окисление при контакте с воздухом снижает спекаемость, поэтому партии хранят в герметичной таре под инертным газом и контролируют содержание кислорода.
