Молибденовый штабик МД-85 в Минске


Молибденовый штабик МД-85: спечённые заготовки из молибдена марки МД-85

Молибденовый штабик МД-85 — полуфабрикат, получаемый методом порошковой металлургии из молибденового порошка с последующим спеканием и, при необходимости, деформационной обработкой. Марка МД-85 обозначает молибден технической чистоты с содержанием основного элемента не менее 99,85 % и регламентированным остаточным содержанием примесей. Штабик представляет собой цилиндрическую или прямоугольную заготовку, предназначенную для дальнейшей механической обработки, ковки, прокатки или электроэрозионной резки.

Технические характеристики и структура

Спечённый молибден МД-85 имеет плотность 9,8–10,1 г/см, что составляет 96–99 % от теоретической плотности молибдена (10,22 г/см). Пористость спечённой заготовки не превышает 2–4 %. Температура плавления молибдена — 2620 C, что определяет рабочий диапазон применения штабиков в высокотемпературных процессах. Твёрдость по Виккерсу для спечённого состояния составляет 1400–1800 МПа, после деформации возрастает до 2200–2500 МПа.

Структура штабика МД-85 — мелкозернистая, равноосная, с размером зерна 15–40 мкм в зависимости от режима спекания. Остаточная пористость распределена равномерно, без крупных раковин и расслоений. Предел прочности при растяжении для спечённого состояния — 350–500 МПа, относительное удлинение — 2–8 %. После горячей деформации (ковка, прокатка) прочность возрастает до 700–900 МПа при сохранении пластичности не ниже 5 %.

Химический состав и примеси

Марка МД-85 регламентирует содержание примесей на уровне, обеспечивающем стабильные механические и физические свойства. Основные лимитируемые элементы:

  • Кислород — не более 0,005 % (50 ppm)
  • Азот — не более 0,003 % (30 ppm)
  • Углерод — не более 0,008 % (80 ppm)
  • Железо — не более 0,010 % (100 ppm)
  • Никель — не более 0,005 % (50 ppm)
  • Кремний — не более 0,005 % (50 ppm)

Суммарное содержание примесей внедрения (O, N, C) критично для жаропрочных и электротехнических применений, поскольку эти элементы охрупчивают молибден при низких температурах и снижают электропроводность. Штабик МД-85 с минимальным содержанием кислорода обеспечивает температуру перехода в хрупкое состояние не выше 20–50 C, что позволяет обрабатывать его без предварительного подогрева при комнатной температуре.

Типоразмеры и допуски

Диаметр, ммДлина, ммПлотность, г/смТвёрдость HV, МПаПрименение
10–20300–6009,8–9,91400–1600Электроды, держатели
20–40400–8009,9–10,01500–1700Оснастка для литья
40–60500–100010,0–10,11600–1800Заготовки для прокатки
60–100600–120010,0–10,11700–1900Ковка, прессование

Области применения

Штабик МД-85 используется как исходная заготовка для производства молибденовых прутков, проволоки, листов и труб. В электронной промышленности из него изготавливают держатели катодов, экраны и элементы вакуумных печей сопротивления. В стекловарении штабики служат электродами для плавки стекломассы при температуре 1400–1600 C. В аэрокосмической отрасли — заготовками для сопловых вкладышей и теплозащитных экранов ракетных двигателей.

Также штабик МД-85 применяется в производстве мишеней для магнетронного напыления, в качестве подложек для высокотемпературных нагревателей и в качестве шихтовой заготовки для легирования молибденом специальных сталей и сплавов. В металлургии из него изготавливают электроды для вакуумно-дугового переплава.

Вопросы и ответы

Чем отличается молибденовый штабик МД-85 от МД-99,9?

МД-85 содержит не менее 99,85 % молибдена, МД-99,9 — не менее 99,9 %. Штабик МД-85 имеет более высокое допустимое содержание примесей внедрения (O, N, C), что делает его дешевле, но ограничивает применение в электронике и высокотемпературных процессах с восстановительной средой.

Какой максимальный диаметр штабика МД-85 доступен?

Стандартно поставляются штабики диаметром до 100 мм и длиной до 1200 мм. Изготовление заготовок большего диаметра возможно по индивидуальному заказу, но требует специальной оснастки для изостатического прессования.

Можно ли обрабатывать штабик МД-85 резанием без подогрева?

Да, при содержании кислорода не более 0,005 % температура перехода в хрупкое состояние не превышает 20–50 C. Механическая обработка (точение, фрезерование, сверление) возможна при комнатной температуре с использованием твердосплавного инструмента.

Какая температура спекания обеспечивает плотность 10,0 г/см?

Для достижения плотности 10,0–10,1 г/см спекание проводится в водороде при температуре 1900–2100 C с выдержкой 4–8 часов. Дополнительная горячая деформация (ковка или прокатка) позволяет повысить плотность до 10,15–10,20 г/см.