Молибденовый штабик МД40Н в Минске


Молибденовый штабик МД40Н: спечённый молибден для электронной и высокотемпературной техники

Молибденовый штабик МД40Н — полуфабрикат из спечённого молибдена марки МД40Н, получаемый методом порошковой металлургии с последующим спеканием и, при необходимости, деформационной обработкой. Марка МД40Н относится к молибдену с нормированным содержанием примесей внедрения и легирующих добавок, что обеспечивает стабильную структуру и воспроизводимые физико-механические характеристики при работе в вакууме и защитных средах. Штабик представляет собой цилиндрическую или прямоугольную заготовку, используемую как исходный материал для дальнейшей механической обработки, резки, ковки или электроэрозионной обработки.

Технические характеристики и структура

Молибден МД40Н имеет объёмно-центрированную кубическую решётку с температурой плавления около 2620 C. Спечённый штабик отличается равномерной мелкозернистой структурой с плотностью 9,8–10,1 г/см, что составляет 96–99 % от теоретической плотности. Остаточная пористость в пределах 1–3 % допустима для большинства применений, где не требуется полная герметичность. Твёрдость по Виккерсу составляет 1400–1800 МПа в зависимости от режима спекания и последующей термообработки.

Ключевые параметры штабика МД40Н:

  • Плотность — 9,8–10,1 г/см
  • Предел прочности при растяжении — 400–600 МПа
  • Предел текучести — 350–500 МПа
  • Модуль упругости — 320–330 ГПа
  • Теплопроводность — 138–142 Вт/(мК) при 20 C
  • Коэффициент линейного расширения — 4,9–5,3 10 К в диапазоне 20–1000 C

Штабик МД40Н сохраняет механическую стабильность в вакууме до 1600–1800 C, а в инертных средах — до 1400 C. На воздухе интенсивное окисление начинается выше 600 C с образованием летучего триоксида молибдена, поэтому эксплуатация без защитной атмосферы ограничена.

Сортамент и геометрические параметры

Штабики МД40Н выпускаются в виде цилиндрических заготовок диаметром от 10 до 100 мм и прямоугольных сечений с размерами от 10 10 мм до 80 80 мм. Длина штабика обычно составляет 200–600 мм. Поверхность может быть спечённой (шероховатость Ra 6,3–12,5 мкм) или механически обработанной (Ra 1,6–3,2 мкм). Торцы, как правило, подрезаны перпендикулярно оси с отклонением не более 1.

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловияПримечание
Плотность9,8–10,1 г/смГидростатическое взвешивание20 CГОСТ 18898
Твёрдость HV1400–1800 МПаВиккерс, нагрузка 10 кгс20 CПосле спекания
Предел прочности400–600 МПаРастяжение20 CЗависит от пористости
Теплопроводность138–142 Вт/(мК)Стационарный метод20 C—
Макс. рабочая температура1600–1800 CИспытания в вакуумеВакуум 10 ПаБез нагрузки

Применение штабика МД40Н

Штабик МД40Н служит заготовкой для изготовления деталей электронно-лучевых и ионно-плазменных установок, элементов вакуумных печей сопротивления, экранов тепловой защиты, а также электродов для дуговой сварки в среде инертных газов. В электронной промышленности из него изготавливают держатели катодов, подложкодержатели и элементы оснастки для магнетронного напыления. В металлургии штабик применяется для производства молибденовых тиглей, используемых при выращивании монокристаллов сапфира методом Киропулоса, и для изготовления фильер в производстве стекловолокна.

  • Электронно-лучевые испарители и магнетронные распылительные системы
  • Вакуумные печи сопротивления и индукционные печи
  • Тигли для выращивания монокристаллов сапфира и кремния
  • Фильеры для формования стекловолокна
  • Электроды для сварки в защитных газах
  • Экраны и тепловые узлы в установках ионной имплантации

Обработка и совместимость

Штабик МД40Н поддаётся механической обработке твердосплавным инструментом, электроэрозионной резке и шлифованию. При токарной обработке рекомендуется применять СОЖ на основе минеральных масел без активных сернистых присадок. Сварка молибдена МД40Н возможна в среде аргона или гелия с предварительным подогревом до 400–500 C для снижения риска образования трещин. Штабик совместим с вакуумными уплотнениями из нержавеющей стали и керамики при использовании переходных втулок.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура штабика МД40Н в вакууме?

В вакууме 10 Па и выше штабик МД40Н сохраняет механическую стабильность до 1600–1800 C без нагрузки. При наличии механических напряжений верхний предел снижается до 1400–1500 C.

Можно ли использовать штабик МД40Н на воздухе?

На воздухе молибден интенсивно окисляется выше 600 C с образованием летучего MoO. Без защитной атмосферы или покрытия эксплуатация при высоких температурах недопустима.

Какой метод обработки подходит для получения точных размеров из штабика МД40Н?

Для достижения допусков менее 0,05 мм применяют электроэрозионную резку и финишное шлифование алмазным инструментом. Токарная обработка твердосплавным резцом обеспечивает допуск 0,1–0,2 мм.

Чем отличается штабик МД40Н от штабика МЧ?

МД40Н содержит нормированные легирующие добавки и имеет более стабильную мелкозернистую структуру, тогда как молибден марки МЧ — это чистый молибден без легирования. МД40Н обеспечивает более высокую жаропрочность и стойкость к рекристаллизации.