Данные по механическим свойствам молибдена весьма разноречивы, так как относятся к молибдену различного происхождения (метод производства, степень чистоты, различное физическое состояние — наклепанный, отожженный, рекристаллизованный, размер зерна), а. также к различной скорости деформации при испытаниях. Молибден, полученный методом порошковой металлургии, менее пластичен, чем, металл, полученный дуговой плавкой; однако когда эти два сорта молибдена близки по чистоте и физическому состоянию, их свойства почта одинаковы.
Производство молибдена
Точные значения механических свойств литого нелегированного молибдена (обычно это молибден марок МЧ (чистый) или МП (плазменный переплав)) зависят от нескольких факторов: чистота исходной шихты, способ выплавки (электронно-лучевая, дуговая плавка), размер зерна и термообработка (литое или литое + термообработанное состояние).Однако, можно привести типичные усредненные диапазоны для комнатной температуры:1. Прочностные характеристикиПредел прочности при растяжении (Временное сопротивление) (
Использование молибдена в чистом виде составляет около 2,5% от общего количества молибдена, добываемого в настоящее время. Большая часть указанного количества молибдена используется в радиотехнической промышленности для изготовления небольших деталей (аноды,^ сетки, арматура) и для более крупных изделий (в магнетронах большой мощности). ,Как правило, эти детали изготовляют методами порошковой металлургии.
В настоящее время сплавы на основе молибдена превосходят остальные жаропрочные материалы по всем высокотемпературным характеристикам. Недостатками молибденовых сплавов являются плохая жаростойкость и высокая хрупкость при низких температурах.
Изучение процесса окисления молибдена усложняется существованием' большого числа окислов молибдена. По литературным данным [1—8], имеются следующие соединения молибдена с кислородом: Мо30, Мо02, Мо4Ом, МовОгз, М09О26, Мою029, Моц032, а также Мо03 и Мож03,х. Большая часть этих окислов относится в гомологической серии [9/), общей формулой которой является Mox03x-i.
Проблема получения высококачественных сварных швов имеет значение не только для молибдена. Затруднения, встречающиеся при сварке молибдена, в той или иной' степени относятся и к другим металлам, имеющим объемноцентрированную кубическую кристаллическую решетку (железо, вольфрам, хром). Вопросы качества основного металла, техники сварки1 и методов оценки связаны между собой и поэтому должны рассматриваться совместно.
Различная продолжительность срока службы образцов при окислении свидетельствует о дефектах осадка, облегчающих доступ кислорода к молибдену и ускоряющих, таким образом, разрушение покрытия. Можно предположить, что в результате пластической деформации осадка будет уменьшена пористость и улучшено его качество.
Промышленное производство металлического молибдена насчитывает около 40 лет; при этом получение молибдена осуществлялось главным образом методом порошковой металлургии. Молибденовый лист и проволока использовались главным образом в электротехническом и радиотехническом производствах в качестве сеток в электронных трубках и подвесок в лампах накаливания. За последние 5 лет возникло производство литого металлического молибдена в виде больших слитков диаметром до 225 мм, весом до 0,5 г, получаемых в дуговых электрических печах при плавке в вакууме с расходуемым электродом, подвергаемых затем обработке давлением.
Молибден — один из основных элементов легирования чугуна и стали, а также сплавов цветных металлов. Молибден относится к тем легирующим элементам, которые способствовали созданию современных экономичных машин. Если, например, не было бы легированной стали, вес на единицу мощности авиационных двигателей был бы по крайней мере в два раза больше, а коэффициент полезного действия в два раза ниже, чем в настоящее время.
Препятствием к широкому применению деталей из молибдена является низкая пластичность сварных соединений молибдена при температурах до 200°. Существенный прогресс в этой области был достигнут применением дуговой сварки вольфрамовыми электродами в специальных камерах. С целью улучшения технологии сварки авторы исследовали влияние способов подготовки поверхности свариваемого металла, исходной его структуры и чистоты атмосферы сварки на пластичность сварных швов молибдена.
Одной из вероятных причин образования трещин, пористости и низкой пластичности сварных соединений молибдена является- наличие примесей в основном металле и загрязнение в процессе сварки. В первую очередь было изучено влияние на свойства сварного шва кислорода и азота, так как любая защитная газовая среда может содержать воз-дух. Влияние кислорода рассмотрено в предыдущей статье.
Исследование свариваемости спеченного и полученного в дуговой лечи молибдена показало, что при тщательном контроле его чистоты и условий сварки возможно получение пластичных сварных соединений. Независимо от способа получения (спеченный, литой) молибден необходимо раскислять. Раскислитель должен не только обладать высокой восстановительной способностью, но и быть нелетучим при температуре •сварки; он не должен вызывать образования легкоплавких пленок по границам зерен.
Состав атмосферы в камере сварки при желании можно изменять.. Для этого существует система предварительного смешивания.
Для определения присадки титана, обеспечивающей лучшую сва- , риваемость молибдена, был использован раскисленный титаном и спеченный в вакууме молибден, полученный в лабораторных условиях. Сварку образцов проводили в камере с аргоном. Видно благоприятное влияние титана как раскислителя для молибдена, спеченного в вакууме.
Исследования процесса сварки молибдена, спеченного в вакууме, показали, что при хорошем раскислении свариваемость удовлетворительная и сварные соединения получаются качественными и достаточно пластичными.
