Молибдена вольфрама

Униол-3 и Униол-ЗМ (ТУ 38-4017—72) — низкотемпературные водостойкие смазки, продукты загущения равной смеси масла МС-20 и полисилоксановой жидкости № 7 комплексным кальциевым мылом синтетических жирных кислот и уксусной кислоты с антиокислительной присадкой; в смазке Униол-ЗМ имеется небольшое количество дисульфида молибдена. Смазки работоспособны при температуре от —50 до +140° С. Применяют в качестве универсальной смазки для автомобилей и других машин, эксплуатируемых в арктических условиях.

Фиол-ЗМ (ТУ 38-101233—72) — мягкая смазка серебристо-черного цвета. Содержит 12% загустителя и вязкостную антиокислительную и адгезионную присадки и 2% дисилицида молибдена. Применяют во многих узлах трения, где необходимо участие дисилицида молибдена.

Дисульфид молибдена применяют в качестве компонента смазок. Его описание проведено на с. 411.

нусов ракет, передних кромок летательных аппаратов, рулей направления, панелей тепловой защиты, сотовых конструкций и различных деталей для крепления [186а, 1936, 193г, 193в, 187а]. Помимо авиации и ракетной техники молибденовые сплавы нашли применение в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, металлообрабатывающей и стекольной отраслях промышленности, а также в электронной технике и электротермии для электрических печей. В химической промышленности сплавы молибдена применяют для изготовления оборудования, используемого в в расплавах стекол и солей и в агрессивных газах.

Для пайки молибдена применяют припои системы золото—никель, обеспечивающие получение надежных паяных соединений; в массовом производстве из-за дефицитности золотые припои применяют редко. Для пайки, например, меди с молибденом используют припой ПСр 72 или чистое серебро. Для улучшения растекаемости серебряных припоев молибден покрывают никелем и медью. Толщина никелевого слоя не должна быть больше 3 мкм, медного — 3—4 мкм; при большей толщине возможно отслаивание покрытия. Для улучшения сцепления никелевого покрытия с молибденом производят термическую обработку в вакууме при 950—1000 °С. Кроме того, детали из молибдена перед никелированием отжигают в вакууме при 950—1000 °С с выдержкой 10—15 мин.

основе, еще меньшее количество в виде дисульфида молибдена применяют

исходного сырья, помимо трехокиси молибдена, применяют ферросилиций,

Молибден (Мо)—тугоплавкий металл. Открыт в 1778 г. К. В. Шееле. Порядковый номер 42, атомная масса 95,95, плотность 10,3 г/см3; температура плавления 2620 + 40° С, температура кипения 4800 + 40° С. Кларк молибдена 3- 10~4%. Основной источник получения — молибденит MoS2. Около 90% молибдена используется для производства сталей и сплавов. Соединения молибдена применяют в химической промышленности.

Большая часть добываемого молибдена расходуется для легирования сталей, чугуна и некоторых сплавов, не содержащих железо. Небольшое количество перерабатывают в металлический молибден и сплавы на его основе, еще меньшее количество в виде дисульфида молибдена применяют в качестве смазки. Соединения молибдена находят применение в качестве катализаторов, пигментов и аналитических реактивов. Молибден оказался ценным микроэлементом для питания растений. Для этой цели можно применять молибдат натрия и трехокись молибдена.

Последующая обработка определяется конечным назначением. Трехокись молибдена, как таковую, можно использовать в сталелитейной промышленности. Трехокись обычно упаковывают в стальные банки или бумажные мешки и перемешивают со смолой, которая служит связующим веществом и восстановителем. Иногда трехокись молибдена смешивают с известняком в таком соотношении, чтобы получился молибдат кальция. Ферромолибден, содержащий около 55 — 75°о молибдена, обычно получают термическим восстановлением технической трехокиси. При этом в качестве исходного сырья, помимо трехокиси молибдена, применяют ферросилиций, алюминий и железную руду. Флюсами служат известняк и плавиковый шпат.

Более 75% молибдена применяют для легирования сталей, используемых в авиа- и автомобилестроении, при изготовлении лопаток турбин и др. Весьма перспективны жаропрочные (для реактивных двигателей) и кислотоупорные (аппараты химической промышленности) сплавы; так, сплав Fe — Ni — Мо стоек по отношению ко всем кислотам (кроме Hf) до 100°С. Молибден — важнейший конструкционный материал в производстве нитей для электрических ламп и катодов для электровакуумных приборов. Его используют в гальванопластике (молибденирова-ниё), а также в аналитической химии для определения фосфора, мышьяка, кремния, германия и некоторых других элементов.

При ковке молибдена применяют стеклоткань, при ротационной ковке прутков — водные коллоидные суспензии графита, при штамповке ниобия — тонкие металлические оболочки, прокладки из мягкой стали, для хрома — оболочки и прокладки из мягкой или нержавеющей стали, при ковке хрома — стеклоэмали, при горячей штамповке вольфрама — коллоидный раствор MoS2 в изопропиловом спирте [406].

ленпй. В технике применяют также сплавы ниобия с небольшим количеством легирующих добавок (молибдена, вольфрама, циркония, ванадия, титана) и сплавы тантала с добавкой вольфрама, ванадия, ниобия (до 10%).

Урановое или уран-плутониевое карбидное топливо по сравнению с окисным имеет существенно более высокую теплопроводность, более высокую плотность ядер деления и низкую замедляющую способность, однако химическая совместимость его с наиболее распространенными материалами оболочек, в частности, нержавеющими сталями и цирконием, гораздо хуже. Так, при температуре И 00° С сталь ОХ18Н9Т науглероживается, зона взаимодействия 100 мкм появляется всего через 6 суток, а с цирконием и карбидом циркония карбид урана •образует непрерывный твердый раствор. Карбид урана взаимодействует при 1500° С с ванадием и образует жидкую фазу. Карбид урана хорошо совместим вплоть, до температур 1500—1600° С с карбидами тяжелых металлов (ниобия, молибдена, вольфрама, тантала), а также с пиролитическим углеродом и карбидом кремния. Карбидное топливо сравнительно хорошо удерживает продукты деления. Так, скорость утечки газообразных продуктов деления составляет менее 0,1% (скорость диффузии при температуре ~1500°С).

Дальнейшее повышение жаропрочности достигается введением элементов, упрочняющих твердый раствор, — кобальта, молибдена, вольфрама (сплавы нимоник 90 и 100).

В результате рассмотрения взаимодействия разных элементов с тугоплавкими металлами и прямые исследования по изучению влияния разных элементов (Е. М. Савицкий, Н. Н. Моргунова) позволяют сформулировать некоторые, положения: 1) легировать тугоплавкие металлы в количестве до нескольких процентов можно лишь тугоплавкими, причем для металлов VA группы (ванадий, ниобий, тантал) возможно более глубокое легирование, чем для металлов VIA группы (хрома, молибдена, вольфрама); 2) кислород является более вредным элементом, чем углерод, поэтому последний вводят в небольшом количестве (до 0,05—0,1%), для раскисления и «жесткого» легирования.

Влияние указанных примесей, находящихся в твердом растворе, на прочностные характеристики молибдена и вольфрама мало заметно, вследствие их малой растворимости.

Порог хладноломкости у деформированного молибдена (вольфрама) лежит ниже, чем у рекристаллизованного (под-

В ниобии и тантале технической чистоты примеси внедрения при обычном их содержании находятся в растворе, а в молибдене и вольфраме (вследствие малой растворимости) — в виде дисперсных включений — карбидов, нитридов, оксидов, располагающихся по границам зерен или в приграничных объемах. Это способствует хрупкому разрушению, и порог хрупкости у молибдена и вольфрама резко сдвигается в область более высоких температур.

Растворение металлических элементов замещения в молибдене или других металлах в общем случае ухудшает пластичность и повышает порог хладноломкости. Небольшие добавки элементов замещения, играя роль рас-кислителей, могут снижать температуры перехода из пластичного состояния в хрупкое. Такими элементами являются, в частности, алюминий, церий, титан, цирконий, добавка которых в количестве 0,1—0,5% снижает температурный порог хрупкости. Значительное легирование примесями замещения всегда повышает порог хладноломкости. Исключение составляет рений (так называемый «рениевый эффект»), который снижает порог хладноломкости молибдена, вольфрама и хрома (рис. 392). Чтобы получить ощутимое положительное влияние рения на свойства металла VI группы, необходимо вводить этот элемент в больших количествах (30—50%).

Поскольку хрупкое разрушение связано прежде всего с наличием примесей внедрения на границах зерен, то большое значение имеет протяженность границ зерен, т. е. величина зерна. На рис. 393 приведены данные, показывающие, что с уменьшением величины зерна порог хладноломкости ниобия, молибдена, вольфрама снижается.

Порог хладноломкости тугоплавких металлов в рекристаллизованном состоянии, как правило, значительно выше, чем в деформированном. Трудна-стн при сварке молибдена и вольфрама связаны именно с этим обстоятельством: образующаяся при сварке зона литого и рекристаллизованного металла охрупчивается в результате того, что порог хладноломкости металла в

металле. Следовательно, проблема создания свариваемых тугоплавких сплавов на основе молибдена и вольфрама — это проблема получения сплавов, у которых в литом и рекристаллизованном состоянии порог хладноломкости располагался бы ниже комнатной температуры.