Молибденовый штабик МШ-2: спечённый полуфабрикат для электронной и вакуумной техники
Молибденовый штабик МШ-2 — спечённый полуфабрикат из молибдена технической чистоты, получаемый методом порошковой металлургии с последующим спеканием в водородной среде. Марка МШ-2 регламентируется ТУ 48-19-69 и выпускается в виде цилиндрических или прямоугольных штабиков плотностью не менее 9,5 г/см. Содержание молибдена — не менее 99,9 %, суммарная доля примесей (Fe, Ni, Si, C, O) не превышает 0,1 %. Штабик служит исходной заготовкой для последующей обработки давлением — ковки, прокатки, волочения — с целью получения прутков, проволоки, листов и штампованных деталей.
Ключевое отличие МШ-2 от литого молибдена — мелкозернистая равноосная структура, обеспечивающая технологическую пластичность при горячей деформации. Пористость спечённого штабика не превышает 1–2 %, что позволяет вести ковку без предварительного обжатия в оболочке. Температура начала рекристаллизации — 1100–1200 C; именно в этом диапазоне формируется структура, определяющая дальнейшую обрабатываемость.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на обработку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 9,5–10,2 г/см | гидростатическое взвешивание | определяет пластичность при ковке | теоретическая — 10,22 г/см |
| Содержание Mo | 99,9 % | спектральный анализ | влияет на жаропрочность | основа — порошок ПМ-99,95 |
| Твёрдость | 160–200 HV | Виккерс | ограничивает режимы резания | после спекания |
| Предел прочности | 380–450 МПа | растяжение | базовый уровень для заготовки | при 20 C |
| Температура спекания | 1900–2100 C | термопара W-Re | формирует зерно | среда — водород |
| Диаметр штабика | 40–80 мм | штангенциркуль | зависит от пресс-формы | по ТУ 48-19-69 |
Области применения
- Электронная промышленность — изготовление катодов, анодов и держателей в электровакуумных приборах, включая магнетроны и клистроны СВЧ-диапазона.
- Вакуумная техника — элементы нагревателей сопротивления в высокотемпературных печах с рабочим пространством до 2000 C.
- Полупроводниковая отрасль — подложки и оснастка для эпитаксиального наращивания и ионной имплантации.
- Авиакосмическая отрасль — заготовки для сопловых вкладышей и теплозащитных экранов жидкостных ракетных двигателей.
- Металлургия — электроды для дуговой сварки в среде защитных газов и контактные наконечники установок электрошлакового переплава.
- Стекловарение — токоподводы и электроды для варочных бассейнов, работающих на переменном токе промышленной частоты.
Технологические особенности
Штабик МШ-2 перед ковкой нагревают до 1250–1350 C в водородной или вакуумной печи; перегрев выше 1450 C вызывает интенсивный рост зерна и охрупчивание. Деформация ведётся с обжатием 10–15 % за проход. Для получения прутков диаметром менее 10 мм применяют ротационную ковку или волочение с промежуточными отжигами при 900–1000 C. Механическая обработка спечённого молибдена возможна твердосплавным инструментом (ВК6, ВК8) без СОЖ или с минимальной подачей охлаждающей жидкости.
При хранении штабики МШ-2 не требуют специальной консервации, однако контакт с влажной атмосферой более 30 суток приводит к поверхностному окислению с образованием плёнки MoO, удаляемой травлением в растворе щёлочи. Транспортировка осуществляется в деревянной таре с прокладками, исключающими соударение заготовок.
Вопросы и ответы
Чем МШ-2 отличается от МШ-1?
МШ-2 имеет более высокую плотность (не менее 9,5 г/см против 9,0 г/см у МШ-1) и пониженное содержание кислорода, что повышает технологическую пластичность при ковке.
При какой температуре проводится ковка штабика МШ-2?
Горячая деформация ведётся в диапазоне 1250–1350 C с обжатием 10–15 % за проход; нагрев осуществляется в водородной или вакуумной среде.
Какие примеси нормируются в МШ-2?
Суммарное содержание Fe, Ni, Si, C и O не превышает 0,1 %; каждый элемент контролируется спектральным анализом по ТУ 48-19-69.
Можно ли использовать МШ-2 для изготовления сварочных электродов?
Да, штабик служит заготовкой для получения молибденовых электродов дуговой сварки в защитных газах и токоподводов стекловаренных печей.
