Молибденовый штабик ТУ 48-19-3-78 в Минске

Молибденовый штабик ТУ 48-19-3-78: спечённые заготовки из молибдена марки МЧ для электронного и высокотемпературного оборудования

Молибденовый штабик по ТУ 48-19-3-78 — это спечённая заготовка круглого или квадратного сечения, изготовленная методом порошковой металлургии из молибденового порошка. Данный технический документ регламентирует химический состав, плотность, геометрические размеры и состояние поверхности штабиков, предназначенных для дальнейшей механической обработки, ковки, прокатки или непосредственного применения в качестве токоподводов, экранов и электродов. Штабик не является готовым изделием — это полуфабрикат, из которого получают прутки, проволоку, листы и штампованные детали.

Материал и технология получения

Исходное сырьё — молибденовый порошок, восстанавливаемый из триоксида молибдена водородом. Штабик формуется методом холодного изостатического прессования или гидростатического прессования с последующим высокотемпературным спеканием в водородной среде при температуре 1900–2200 C. Спекание обеспечивает плотность 9,5–10,0 г/см, что составляет 93–98 % от теоретической плотности молибдена (10,2 г/см). Остаточная пористость закрытая, что позволяет использовать штабик в вакуумных системах без газовыделения.

Химический состав по ТУ 48-19-3-78 соответствует молибдену марки МЧ (молибден чистый). Суммарное содержание примесей не превышает 0,1 %. Кислород — не более 0,005 %, азот — не более 0,003 %, углерод — не более 0,008 %. Содержание железа, никеля, кремния и кальция лимитируется индивидуально. Именно низкое содержание кислорода определяет пластичность штабика при комнатной температуре и способность к деформации без предварительного нагрева.

Сортамент и геометрические параметры

ТУ 48-19-3-78 устанавливает размерный ряд штабиков круглого и квадратного сечения. Длина штабика — от 300 до 600 мм. Отклонение по диаметру (или стороне квадрата) — не более 2 мм. Кривизна — не более 3 мм на 300 мм длины. Торцы обрезаны перпендикулярно оси, допускается фаска. Поверхность — без трещин, расслоений и крупных раковин; допустимы мелкие поры глубиной до 1 мм, зачищаемые без выхода за пределы минусового допуска.

Физико-механические свойства

Предел прочности спечённого молибденового штабика при растяжении — 350–500 МПа. Твёрдость по Виккерсу — 1400–1800 МПа. Температура начала рекристаллизации — 1100–1200 C. После ковки или прокатки при 1200–1400 C прочность возрастает до 700–900 МПа, а относительное удлинение достигает 10–20 %. Штабик в состоянии поставки имеет мелкозернистую структуру с размером зерна 20–50 мкм, что обеспечивает равномерность свойств по сечению.

Коэффициент теплового расширения — 4,9 10 К в диапазоне 20–1000 C. Теплопроводность — 138 Вт/(мК) при 20 C. Удельное электрическое сопротивление — 0,057 Оммм/м. Модуль упругости — 330 ГПа. Эти параметры определяют применение штабика в качестве токоподводов и элементов, работающих в условиях термоциклирования.

Области применения

• Заготовки для производства молибденовых прутков и проволоки методом ротационной ковки и волочения.
• Электроды для вакуумных дуговых печей и установок электрошлакового переплава.
• Токоподводы и держатели в установках ионной имплантации и ускорителях заряженных частиц.
• Экраны и теплозащитные элементы в высокотемпературных печах сопротивления с водородной или вакуумной атмосферой.
• Заготовки для штамповки тиглей и лодочек, контактирующих с расплавами оксидов и стекломассой.
• Основа для получения молибденовых листов и фольги, используемых в электронной промышленности.

Условия эксплуатации и ограничения

Молибденовый штабик сохраняет механическую стабильность в вакууме и инертных средах до 1600–1800 C. В окислительной атмосфере при температуре выше 600 C начинается интенсивное окисление с образованием летучего триоксида молибдена, поэтому применение в воздушной среде без защитных покрытий недопустимо. Водородная среда при 1000–1500 C не вызывает охрупчивания при условии отсутствия влаги и кислородных примесей. Контакт с углеродом при температуре выше 1200 C приводит к образованию карбидов, снижающих пластичность.

При механической обработке штабика (точение, фрезерование, шлифование) применяют твердосплавный инструмент без охлаждения или с минимальной подачей СОЖ на основе минеральных масел. Молибденовая стружка склонна к возгоранию, поэтому участок обработки оборудуют средствами пожаротушения класса D.

Вопросы и ответы