Молибденовый пруток МЧ-2 в Минске

Пруток молибденовый МЧ-2: технические характеристики и применение

Пруток молибденовый МЧ-2 — это деформированный полуфабрикат из технического молибдена, легированного кремнием. Марка МЧ-2 (молибден чистый, вторая разновидность) производится методом порошковой металлургии с последующей горячей механической обработкой: ковкой, прессованием или прокаткой. Материал относится к тугоплавким металлам с температурой плавления 2620 C и сохраняет механическую прочность при нагреве до 1600–1800 C, что определяет его применение в высокотемпературных узлах.

Химический состав и структура

Основу сплава составляет молибден (не менее 99,7 %). Легирующая добавка кремния в количестве 0,15–0,50 % обеспечивает упрочнение твёрдого раствора и повышает сопротивление ползучести при высоких температурах. Содержание примесей регламентируется: железа — не более 0,005 %, никеля — до 0,003 %, кальция и магния — в сумме не более 0,004 %. Структура прутка после деформации — волокнистая, с вытянутыми вдоль оси зёрнами, что обеспечивает анизотропию механических свойств: прочность вдоль направления деформации выше, чем поперёк.

Механические свойства при различных температурах

Предел прочности прутка МЧ-2 в отожжённом состоянии при комнатной температуре составляет 700–900 МПа, предел текучести — 600–750 МПа, относительное удлинение — 10–20 %. При нагреве до 1000 C прочность снижается до 250–350 МПа, однако материал сохраняет достаточную несущую способность для работы в качестве нагревателей и экранов. Твёрдость по Виккерсу — 200–230 HV. Модуль упругости при 20 C — 320 ГПа.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки МЧ-2 выпускаются в диапазоне диаметров от 3 до 120 мм. Мерная длина составляет 500–1500 мм, немерная — до 3000 мм. Допуск на диаметр для прутков до 10 мм — 0,3 мм, для диаметров 10–30 мм — 0,5 мм, свыше 30 мм — 1,0 мм. Кривизна не должна превышать 5 мм на 1 метр длины. Поверхность прутков после механической обработки не имеет окалины, трещин и расслоений; допускаются следы зачистки глубиной не более 0,1 мм.

Технологические особенности обработки

Молибден МЧ-2 обладает ограниченной деформируемостью при комнатной температуре из-за перехода из пластичного в хрупкое состояние (порог хладноломкости около 100–200 C). Механическая обработка резанием выполняется на скоростях 30–60 м/мин твёрдосплавным инструментом с обильным охлаждением. Сварка прутков производится электронно-лучевым или аргонодуговым методом в среде защитного газа; применение кислородсодержащих флюсов недопустимо из-за охрупчивания металла. Гибка выполняется с предварительным нагревом до 300–400 C.

Применение в промышленности

Пруток МЧ-2 используется в отраслях, где требуется работа материалов при температурах свыше 1200 C в вакууме или инертной среде:

• нагреватели и токовводы высокотемпературных вакуумных печей сопротивления;
• электроды для производства тугоплавких оксидов и выращивания монокристаллов сапфира;
• стержни и штыри для крепления вольфрамовых спиралей в осветительной технике;
• заготовки для изготовления тиглей, лодочек и испарителей в электронно-лучевом напылении;
• электроды для электроэрозионной обработки и плазменной резки;
• компоненты вакуумной металлургии — нагревательные элементы и экраны.

Преимущества перед альтернативными материалами

По сравнению с вольфрамовыми прутками МЧ-2 имеет меньшую плотность (10,2 г/см против 19,3 г/см), что снижает массу нагревательных узлов. Относительно танталовых аналогов молибденовый пруток существенно дешевле при сопоставимой температуре эксплуатации. В отличие от жаропрочных никелевых сплавов, МЧ-2 сохраняет работоспособность при 1600 C, тогда как никелевые материалы ограничены температурой 1100–1200 C. Удельное электросопротивление при 20 C составляет 0,053 Оммм/м, что позволяет проектировать нагреватели с расчётной мощностью при минимальном сечении.

Вопросы и ответы