Сплавы молибдена с другими элементами

В исследованиях установлено, что из большого числа элементов (бериллий, бор, кальций, углерод, кобальт, железо, магний, марганец, ниобий, азот, кремний, тантал, вольфрам, уран и цирконий) только алюминий, хром, никель и ванадий уменьшают скорость окисления молибдена при температуре 815°. Титан в больших количествах ускоряет окисление (фйг. 85—87).

Сравнительная жаростойкость сплавов определялась .путем нагрева образцов в электрической муфельной печи с закрытой дверцей в течение 2,5 час. при температуре 815°. Жаростойкость оценивали по потере веса, отнесенной к единице исходной поверхности. В исследование был включен также и чистый молибден.

Относительная жаростойкость сплавов определялась на цилиндрических образцах с приблизительными размерами: диаметр 22 мм, длина 12,5 мм; по оси образцов имелось отверстие диаметром 6,2 мм. Образцы с помощью керамических трубок, продетых через отверстие, помещали в отдельные камеры печи размером 34 X 65 X 300 мм при температуре 950°. Воздух проходил через каждую камеру отдельно со скоростью 625 CM3JMUH (объем воздуха измеряли при нормальных условиях). При указанной температуре большая часть образующихся окислов улетучивалась; на образцах оставалось незначительное количество окалины. После выдержки продолжительностью 0,5; 1; 2 и 3 часа образцы удаляли из печи, соскабливали ножом окалину с их поверхности и затем травили в течение 3—5 мин. в растворах едкого натрия и ферроцианида калия. В результате такой обработки с образцов  удаляется почти воя окалина. Применение более агрессивных тра- вителей может привести к стравливанию основного металла и к завы-шению результатов. Жаростойкость нелегированного молибдена и сплавов на его основе, выраженная как потеря в весе в зависимости от времени.

Нелегированный молибден и сплавы молибдена с ванадием и титаном имеют почти одинаковую жаростойкость. Сплав молибдена с ниобием окисляется с несколько более высокой скоростью, чем сплавы с кобальтом. Но даже лучший сплав из этой серии сплавов, содержащий 0,14% Со, нельзя считать достаточно жаростойким. По данным работы , на окисляемость при температуре 950° в потоке воздуха было испытано 20 сплавов, содержащих алюминий, кобальт, ниобий, титан, ванадий или цирконий. Часть сплавов была раскислена углеродом, другая часть—редкоземельными металлами.

Видно, сплавы имеют очень высокую скорость окисления, так как в условиях данных испытаний образуется легко летучая окись молибдена. Скорбеть окисления, например железа армко и стали SAE-1045 в таких же примерно условиях, составляет соответственно 0,070 и 0,049 г]см2 в час. Совершенно очевидно, что снижение скорости окисления с увеличением содержания кобальта в сплаве не характеризует" сплавы молибдена с кобальтом как жаростойкие, а показывает только общую закономерность для сплавов этой системы.

В исследованном интервале концентраций ниобий, ванадий и цирконий оказывают весьма слабое влияние на скорость окисления молибдена. Титан вызывает заметное ускорение процесса окисления. Алюминий снижает скорость окисления^ но его влияние наиболее резко выражено в интервале до 0,17% А1. Поскольку алюминий и титан при низком их .содержании в сплаве, следует рассматривать главным образом-как раскислители и поскольку жаростойкость нелегированного молибдена; раскисленного редкоземельными металлами, значительно выше, чем молибдена, раскисленного углеродом, можно предположить, что между процессом раскисления металла во время плавки и процессом его окисления существует определенная связь. В общих чертах сплавы на основе молибдена, раскисленные редкоземельными металлами, окисляются с меньшей скоростью, чем такие же сплавы, но раскисленные только одним углеродом; однако сплавы молибдена с титаном и ванадием, раскисленные редкоземельными металлами, имеют несколько большую скорость окисления, чем те же сплавы, раскисленные углеродом.

Добавки кобальта благотворно влияют на жаростойкость молибдена. Если не учитывать влияния добавок кобальта на обрабатываемость молибдена, то вполне возможно, что с его помощью будет достигнуто значительное уменьшение скорости окисления молибдена.

Характеристики жаростойкости ряда сплавов, определенные в университете штата Огайо , даются ниже.

Молибден — кадмий. Сплав с 0,2% Cd является совершенно нежаростойким.