Zastosowania molibdenu w stali, stopach, elektronice i rolnictwie

Zużycie molibdenu według zastosowania końcowego

Molibden to srebrzysty-biały, twardy i ciągliwy, ogniotrwały metal o gęstości 10,28 g/cm3 i temperaturze topnienia 2623 C. Jego znaczenie przemysłowe nie wynika jednak głównie z samego metalu. Około 60 procent całego zużywanego molibdenu trafia do stali konstrukcyjnych, stali narzędziowych,-stal szybkotnących, żeliwa i nadstopów jako dodatek stopowy; około 20 procent przypada na stal nierdzewną-zawierającą molibden; a pozostałe 20 procent zużywa się jako związki molibdenu,-dwusiarczek molibdenu klasy smarnej i produkty z metalu molibdenu. Rozkład ten wyjaśnia, dlaczego rynek molibdenu śledzi produkcję stali dokładniej niż jakiekolwiek specjalistyczne zastosowania.

Stale, żeliwa i stale narzędziowe

W stalach węglowych i niskostopowych-molibden zwiększa hartowność, co pozwala na-utwardzanie na wskroś cięższych sekcji bez nadmiernej prędkości hartowania. Standardowym przykładem jest gatunek chromu-molibdenu, taki jak AISI 4140, o zawartości molibdenu od 0,15 do 0,25 procent. W żeliwie dodatki molibdenu zwiększają wytrzymałość i odporność na zużycie-w stanie surowym, dlatego stosuje się go w tulejach walcarek, bębnach hamulcowych i-częściach silników o dużej wytrzymałości. W stalach narzędziowych i szybkotnących-molibden tworzy twarde węgliki, które są odporne na mięknięcie w temperaturach powstających podczas skrawania, dlatego w wielu gatunkach zastępuje całkowicie lub częściowo wolfram. Przemysłowe brykiety tlenku molibdenu są ładowane bezpośrednio w procesie produkcji stali i odlewania żelaza, natomiast mniejsza część molibdenu jest przetapiana na żelazo.

Stale nierdzewne i odporność na korozję

Molibden jest pierwiastkiem zapewniającym rodzinom stali 316 i 317 odporność na korozję wżerową i szczelinową w środowiskach chlorkowych. Zgodnie z ASTM A240, UNS S31603 (316L) zawiera 2,00 do 3,00 procent molibdenu, a UNS S31703 (317L) zawiera 3,0 do 4,0 procent. Mechanizm jest prosty: molibden gromadzi się w warstwie pasywnej i zmniejsza jej lokalną tendencję do pękania. Kute odpowiedniki są określone w normie ASTM A182, gdzie wymagane są kołnierze, zawory i złączki, a nie płyta.

Nikiel-Stopy podstawowe i-obsługa wysokotemperaturowa

Molibden jest głównym składnikiem stopów niklu-chromu-molibdenu stosowanych w urządzeniach do procesów chemicznych, których zawartość od 15 do 17 procent, jak w UNS N10276 zgodnie z ASTM B575, zapewnia odporność na jednoczesne utlenianie i redukcję kwasów. W nadstopach-na bazie niklu dodatek obniża współczynnik rozszerzalności cieplnej i wraz z aluminium i tytanem przyczynia się do wzmocnienia pierwotnego-gamma, które wspomaga proces pełzania w gorących sekcjach turbin. Stopy molibdenu na bazie samego metalu są dostarczane zgodnie z normą ASTM B386 w przypadku płyt, arkuszy, taśm i folii oraz zgodnie z normą ASTM B387 w przypadku prętów, prętów i drutu.

Metale, związki i zastosowania-niemetalurgiczne

Czysty molibden metaliczny służy trzem głównym celom. Drut molibdenowy i materiał elektrod{{1} ciętych drutem stosuje się w obróbce elektroerozyjnej drutu, gdzie połączenie wysokiej temperatury topnienia i dobrej przewodności elektrycznej umożliwia trwałą erozję iskrową hartowanej stali matrycowej. Arkusz molibdenu formuje się na osłony przed promieniowaniem,-elementy sprzętu rentgenowskiego, łodzie do spiekania i-wysokotemperaturowe elementy wyposażenia pieców, a także wykorzystuje się go jako tarczę do rozpylania oraz-warstwę tylnego kontaktu w cienkowarstwowych-panelach fotowoltaicznych. W elektronice molibden przewodzi w lampach elektronowych, tranzystorach i prostownikach. Dwusiarczek molibdenu stosuje się jako stały środek smarny w kontaktach pod wysokim-ciśnieniem i wysoką-temperaturą oraz jako katalizator hydroodsiarczania w rafinacji ropy naftowej. W rolnictwie molibden jest nawozem-pierwiastkowym: jest niezbędny do redukcji azotanów w roślinach, podczas gdy zwierzęta potrzebują go dla układów enzymatycznych regulujących metabolizm azotu, siarki i kwasu moczowego.

Często zadawane pytania

Q:W jaki sposób zużywa się najwięcej molibdenu?
Odp.: Około 60 procent przypada na stal, żeliwo i nadstopy jako pierwiastek stopowy, około 20 procent na stal nierdzewną zawierającą molibden-, a pozostałe 20 procent na związki, smary i molibden metaliczny.

Q:Które gatunki stali nierdzewnej zależą od molibdenu?
Odp.: UNS S31603 zawiera 2,00-3,00 procent molibdenu, a UNS S31703 zawiera 3,0–4,0 procent zgodnie z normą ASTM A240, oba określone dla zastosowań zawierających chlorki.

Q:Jaka jest temperatura topnienia i gęstość molibdenu?
Odp.: Temperatura topnienia wynosi 2623 C, a gęstość 10,28 g/cm3, co plasuje molibden wśród metali ogniotrwałych stosowanych w-komponentach pieców wysokotemperaturowych.

Q:Która norma dotyczy drutu molibdenowego?
Odp.: ASTM B387 obejmuje pręty, pręty i druty z molibdenu i stopów molibdenu; ASTM B386 obejmuje płyty, arkusze, taśmy i folię.

Q:Gdzie stosuje się dwusiarczek molibdenu?
Odp.: Jako stały smar w zastosowaniach-pod dużym obciążeniem,-w wysokich temperaturach i w próżni oraz jako katalizator w hydroodsiarczaniu ropy naftowej.

Q:Czy molibden wykorzystuje się w rolnictwie?
O: Tak. Stosuje się go jako nawóz-pierwiastkowy śladowy, ponieważ rośliny potrzebują go do redukcji azotanów, a żywienie zwierząt wymaga go do metabolizmu azotu i siarki.