Образцы диаметром 12,7 мм покрывали алюминием для предотвращения окисления во время испытаний при повышенной температуре. Перед испытанием образцы нагревали до требуемой температуры с печью и выдерживали при ней 20 мин. Скорость нагружения — 0,703 кг/мм* в мин.
Производство молибдена
Марден и Роутон при изучении прочностных свойств листа и проволоки на различных стадиях изготовления их из штабиков спеченного молибдена (квадрат 25 мм, длина 500 мм) нашли, что предел прочности медленно возрастает от 35 кг/мм2 для металла, не подвергавшегося обработке давлением, до 140 кг/мм2 для тонкой проволоки или очень тонкого листа. Однако при значительном изменении1 площади поперечного сечения образцов результаты испытания имел» существенные колебания. Особенно эти колебания наблюдались в величине относительного удлинения, которое изменялось от нескольких процентов до 25 (образцы длиной 50 мм) и даже, при испытании специальных образцов, до 50%.
Очистка или обезжиривание поверхности молибденовых деталей производится общепринятыми методами. Детали электронных ламп обрабатываются в горячем растворе «ромовой кислоты, обычно используемом для очистки поверхности стекла. При этом насыщенный раствор трехокиси хрома или двухромовокислого калия в горячей концентри-рованной серной кислоте используется при температуре около 90°.
Механические свойства молибдена зависят от состава и метода его изготовления. Данные различных исследовательских работ не всегда сравнимы между собой, так как, особенно в ранних работах, технология получения образцов и деталей для исследования, а также методика испытаний представлены недостаточно полно. Можно предполагать, что методы получения, вызывающие изменения в содержании примесей, а также холодная обработка, текстура и размер зерен или даже методика испытаний вносят существенное различие в получаемые резуль-таты.
Марден и Роутон определили твердость листового молибдена и молибденовой проволоки разных размеров, изготовленных из слитков приблизительно одинакового веса. Авторы нашли, что твердость листа увеличивается от 170 до 280 по Виккерсу при уменьшении его толщины от 30 до 0,75 мм. Повышение твердости зависит как от температуры, так и от степени обжатия в процессе обработки давлением.
Более высокое содержание углерода и более низкое — кислорода в литом молибдене связано с добавкой углерода в качестве раскислителя, что необходимо для получения ковкого металла; добавка раскислителя в молибден, полученный методом порошковой металлургии, не обязательна, так как спекание металла проводится в атмосфере водорода. Обработка давлением металла обоих сортов проводилась с таким расчетом, чтобы получить очень близкую величину зерна. Металл обоих сортов не имел микропористости.
Состояние образцов: / — холодная прокатка от 0,5 мм до 0,18 мм; отжиг в водородной печи при 1500° К в течение 5 мин.; холодная прокатка до 0,15 мм; окончательный отжиг в водородной печи при 1500° К в течение 5 мин.; 2 —такое же, как 1, плюс отжиг пропусканием электрического тока в вакууме при 1650° К в течение 20 мин.
Сопротивление ползучести молибдена и его сплавов подробно будет рассмотрено ниже; здесь же целесообразно привести данные института им. Баттела о сравнительной ползучести молибдена, полученного методами порошковой металлургии и дуговой плавкой.
Так же как и большинство других металлов, имеющих объемно- центрированную кубическую решетку, чистый молибден характеризуется узким температурным' интервалом перехода из вязкого в хрупкое состояние. Температура такого перехода не является строго определенной для данного материала, повышаясь при увеличении скорости деформации, всестороннем нагружении и увеличении размеров образца; на нее оказывает влияние состав металла, а также термическая обработка и технология изготовления образцов. Переход из вязкого в хрупкое состояние легко выявляется с помощью стандартных испытаний на ударное разрушение образцов с надрезом, и в большинстве работ определенная таким образом температура перехода широко используется как критерий хрупкости.
При испытаниях молибдена наблюдается три типа изломов: 1 Неровный транскристаллический излом, свойственный пластичному состоянию, когда металл находится при температуре выше температурного интервала перехода из вязкого в хрупкое состояние.
Проблема использования молибдена в электронных лампах, лампах накаливания'и т. п. связана главным образом с технологией изготовления деталей, так как требования в отношении меХакиЧеских свойств удовлетворяются сравнительно легко.
Бракерт исследовал технологические и механические свойства! молибденовых сплавов при комнатной температуре, а также твердость; их при температурах до 800°. Им было изучено 18 групп двойных сплавов, не считая чистого молибдена,- В качестве легирующих добавок использовались следующие элементы: алюминий, бор, бериллий, углерод, кобальт, хром, железо, индий, марганец, никель, ниобий, фосфор, кремний, тантал, торий, олово и вольфрам.
Литые сплавы молибдена — это группа материалов на основе молибдена (Mo), которые получают методом литья (в отличие от более распространенной порошковой металлургии). Они используются в отраслях, требующих исключительной жаропрочности, устойчивости к ползучести и коррозии при экстремально высоких температурах (выше 1200–1500 °C).Вот подробный обзор по этой теме:1.
Механические свойства деформированных молибденовых сплавов описаны Семхайсеном и Барром . Выплавленные в дуговой печи слитки подвергались деформации ковкой, выдавливанием и прокаткой. В " Случае выдавливания для разрушения первичной литой структуры пелегированного или слаболегированного молибдена вполне пригодным оказался метод с применением стекла в качестве смазки.
Все двойные сплавы имели более высокую длительную прочность, чем нелегированный молибден; преимущества сплавов тем более значительны, чем выше температура испытаний. Отожженные для снятия напряжений сплавы обладают более высокой длительной прочностью, чем полностью рекристаллизованные, за исключением испытанных при самой высокой температуре. Сплавы с титаном, температура рекристаллизации которых значительно выше 1095°, под нагрузкой частично претерпевают рекристаллизацию, в особенности при длительных испытаниях, и при более низких температурах, но- длительная прочность этих сплавов при температуре 870 и 980° после отжига для снятия напряжений почти в два раза выше, чем в полностью рекристаллизованном состоянии.
