Articolul acoperă procesul de producere a molibdenului de la etapa de valorificare a minereului până la etapa de obținere a taglelor sub formă de bare și lingouri. Se notează trăsăturile caracteristice ale fiecărei etape.

O atenție deosebită se acordă produselor (sârmă, baghete, foi, benzi, pulbere etc.). Sunt descrise procesele de fabricare a unuia sau altuia produs din molibden, caracteristicile acestuia și domeniile de aplicare.

Capitolul 1. Molibden. Proprietăți și aplicații ale molibdenului

§1. Proprietățile molibdenului

§2. Clase de molibden

1. molibden aproape pur;
2. aliaje cu conținut scăzut de carbon;
3. aliaje slab aliate cu conținut ridicat de carbon;
4. aliaje înalt aliate.

Al doilea grup include aliaje de molibden precum TsM5, TsM6, TsM-2A, VM-1, TSM4 cu un conținut tipic de carbon (în greutate) de 0,004-0,05% C, precum și aliaje TsM10 și TSM-7 cu carbon redus. continut... Aliajele TsM5 și TsM6 aparțin sistemului molibden-zirconiu (Mo-Zr), iar aliajele TsM-2A, VM-1 sunt aliate simultan cu mici adaosuri de titan și zirconiu. Aliajul TSM4, pe lângă zirconiu, conține concentrații mici de nichel și carbon; este un aliaj al sistemului molibden-zirconiu-nichel-carbon (Mo-Zr-Ni-C). Dintre aliajele din a doua grupă, cel mai răspândit este aliajul slab aliat TsM-2A, care se caracterizează printr-o capacitate de fabricație suficientă și o rezistență la căldură mai mare în comparație cu molibdenul pur. Aliajul TsM-2A este cel mai puțin predispus la fragilitate la rece după deformare. Recristalizarea crește tendința sa de fragilitate. Aliajul VM-1 în compoziție și proprietăți este apropiat de aliajul TsM-2A. Aliajul TsM5 este mai rezistent la căldură decât TsM-2A. Aliajul TsM6 cu un conținut mai scăzut de zirconiu și carbon este inferior aliajului TsM5 ca rezistență la căldură, dar este mai tehnologic, mai puțin predispus la fragilitate la rece în stare recristalizată și bine sudat.

A treia grupă (aliaje slab aliate cu conținut ridicat de carbon) include VM-3 cu un conținut crescut de carbon, ajungând (în greutate) până la 0,25-0,50%. Pentru a lega tot carbonul în carburi, acest aliaj este aliat cu mult titan și zirconiu; întărirea suplimentară este asigurată de niobiu. Carburele de titan (TiC) și zirconiul (ZrC) îmbunătățesc rezistența la căldură a aliajului. În același timp, carbura de molibden (Mo 2 C) are un efect negativ asupra proprietăților tehnologice ale aliajelor. Prezența sa reduce plasticitatea atât la temperatura camerei, cât și la temperaturi ridicate. Pentru a exclude formarea de Mo 2 C, titanul, zirconiul și carbonul sunt introduse în aliaje în anumite proporții.

Al patrulea grup (aliaje înalt aliat) include TsMV30, TsMV50 și MR47VP. Aliajele CMV30 și CMV50 se caracterizează prin rezistență ridicată la căldură datorită alierei lor cu cantități mari de wolfram, iar aliajul MR47VP al sistemului molibden-reniu (Mo-Re) se distinge prin proprietăți de rezistență ridicată la temperaturi moderate și capacitate de fabricație ridicată. Rezistența la căldură a acestui din urmă aliaj poate fi crescută semnificativ prin introducerea de carburi ZrC și TiC.

§3. Aplicații ale molibdenului

Principalele domenii de aplicare ale molibdenului
1. Element de aliere în diverse oțeluri și aliaje de metale neferoase
Ca aditiv de aliere, molibdenul este utilizat activ în metalurgia feroasă în producția de oțeluri și fonte. Compoziția oțelurilor de structură include până la 0,5% din acest metal refractar. Datorită molibdenului, structura oțelului structural este îmbunătățită semnificativ. Devine mai uniformă și mai fină. Adaosul de molibden face posibilă îmbunătățirea proprietăților mecanice ale oțelurilor și aliajelor, și anume limita elastică, rezistența la uzură și la impact. Una dintre proprietățile valoroase ale molibdenului este capacitatea sa de a elimina fragilitatea la temperatură a oțelului austenitic.

Molibdenul este utilizat în mod activ în producția de diverse oțeluri pentru scule. Oțelurile din care sunt realizate matrițele conțin de obicei 1-1,5% din acest metal refractar, oțeluri de mare viteză - 5-8,5%. Molibdenul crește roșeața oțelurilor pentru scule, duritatea, rezistența acestora, rezistența la formarea fisurilor de întărire, uzura.

Oțelurile crom și crom-nichel conțin și molibden. Reduce fragilitatea și crește rezistența la căldură a acestor oțeluri în condiții de funcționare pe termen lung. Introducerea a 2-4% molibden în oțelurile inoxidabile crom-nichel îmbunătățește rezistența la coroziune.

Molibdenul metalic refractar este de asemenea inclus în fonte. Introducerea a 0,2-0,5% molibden în fontă crește duritatea, rezistența la uzură și îmbunătățește proprietățile la temperaturi ridicate și, de asemenea, reduce tendința de creștere a boabelor.

2. Aliaje anticorozive și rezistente la căldură
Foarte des, molibdenul este inclus în aliajele rezistente la căldură și la acizi. Metalele cobaltul și nichelul, de regulă, stau la baza aliajelor rezistente la căldură (50-60%), de asemenea, astfel de aliaje conțin crom (20-28%) și molibden (3-10%). Un exemplu este un aliaj de înaltă temperatură utilizat pentru fabricarea palelor și discurilor rotoarelor turbinelor cu gaz: Ni - 37%, Co - 20%, Cr - 18%, Fe - 17%, Mo - 3%, Ti - 2,8%

Aliajele rezistente la acizi, care conțin 17-28% molibden, precum și crom, wolfram și fier, sunt rezistente la toți acizii minerali (de exemplu, acid sulfuric, acid clorhidric și altele), cu excepția acidului fluorhidric.

3. Material structural în inginerie aerospațială și nucleară
Datorită proprietăților sale, molibdenul este folosit ca material structural în inginerie aerospațială și nucleară. Metalele și aliajele structurale utilizate în industria aerospațială trebuie să aibă o rezistență bună la temperaturi ridicate și rezistență la calcar. Metalele refractare, wolfram, molibdenul, niobiul și altele, au aceste proprietăți, totuși, niobiul și molibdenul au o rezistență specifică mai mare la temperaturi de până la 1370 ° C în comparație cu wolfram, prin urmare, sunt mai preferabile ca materiale structurale care funcționează la acestea și mai mici. temperaturile.

Molibdenul este utilizat pentru fabricarea elementelor de piele și de cadru pentru aeronave supersonice și rachete, precum și schimbătoare de căldură, carcase pentru rachete și capsule care se întorc la sol, scuturi termice, marginile anterioare ale rachetelor, conuri de nas de rachetă și piele pentru aripă. marginile aeronavelor supersonice.

Molibdenul cu aditivi de niobiu, vanadiu, titan și alte metale care măresc rezistența la căldură este utilizat pentru fabricarea pieselor critice ale motoarelor rachete și turbinelor cu gaz: duzele și paletele rotorului turbinelor cu gaz, duzele de evacuare și camerele de ardere ale motoarelor ramjet.

Molibdenul metalic este refractar și destul de bine rezistent la efectele lichidelor de răcire ale metalelor, cum ar fi litiu și aliajul plumb-bismut. Proprietățile indicate ale molibdenului fac posibilă utilizarea acestuia ca material structural în reactoare nucleare de putere la temperaturi de până la 800 ° C. Molibdenul metalic refractar este utilizat pentru a face containere, carcase, țevi și alte elemente ale miezului reactorului.

4. Material pentru fabricarea utilajelor pentru formarea metalelor
Rezistența la căldură a molibdenului, refractaritatea sa, conductibilitatea termică ridicată și coeficientul scăzut de dilatare fac posibilă utilizarea acestui metal pentru fabricarea elementelor de echipamente destinate prelucrării la cald a metalelor prin presiune. Deci din molibden produc dornuri de mori de perforare, matrițe, berbeci de presare. Este demn de remarcat faptul că, conform datelor experimentale, poansoane de perforare pentru perforarea pieselor de prelucrat din din oțel inoxidabil fabricate dintr-un aliaj de molibden cu 0,5% titan, acestea străpung de 100 de ori mai multe piese de prelucrat înainte de a se defecta, în comparație cu poansonele din alte materiale. De asemenea, din metalul refractar molibden se produc matrițe și tije ale mașinilor de turnare prin injecție a aliajelor de cupru, zinc și aluminiu.

5. Material pentru fabricarea încălzitoarelor pentru cuptoare de înaltă temperatură
Sârma, benzile și tijele din molibden sunt folosite ca încălzitoare pentru cuptoarele electrice de înaltă temperatură. Temperatura în astfel de cuptoare poate ajunge la 1700 - 2000 ° C. Trebuie remarcat faptul că încălzitoarele cu molibden ar trebui să funcționeze numai într-o atmosferă protectoare (de obicei hidrogen, argon) sau în vid.

Tijele de molibden sunt folosite și ca electrozi în cuptoarele de topire a sticlei. De regulă, în aceste scopuri se folosesc tije cu un diametru de 25 până la 150 mm și o lungime de până la 1,8 m. Există și cuptoare de topire cu electrozi sub formă de plăci de molibden. Trebuie remarcat faptul că molibdenul practic nu reacționează cu sticla topită. Acest lucru face posibilă utilizarea acestui metal pentru fabricarea de piese pentru cuptoarele de topire a sticlei.

6. Material pentru producerea lămpilor electrice și tehnologiei de vid
Proprietăți precum rezistența la căldură, conductivitatea electrică ridicată și punctul de topire ridicat fac posibilă utilizarea molibdenului în producția de lămpi electrice și dispozitive electrice de vid. Sârma de molibden este folosită pentru realizarea cârligelor care susțin filamentul de wolfram din lampa cu incandescență. Molibdenul este folosit și ca miez pentru înfășurarea sârmei de wolfram.

Tijele de molibden sunt folosite pentru a injecta curent în diferite dispozitive de vid și becuri cu surse de lumină puternice. Foile de molibden sunt folosite pentru producerea anozilor lămpii generatoare. De asemenea, din acest metal sunt realizate grile de lămpi receptoare-amplificatoare, electrozi auxiliari ai lămpilor generatoare, catozii tuburilor cu descărcare în gaz.

Molibdenul și-a găsit aplicații și în tehnologia cu raze X. De exemplu, electrozii de focalizare și bucșele catodice sunt fabricate din acesta.

Capitolul 2. Producția de molibden

§1. Procesul de obținere a molibdenului metalic refractar

În procesul de obținere a unui metal rar, se pot distinge trei etape principale:

1. Descompunerea materialului minereu - separarea metalului recuperabil de cea mai mare parte a materiilor prime prelucrate și concentrarea acestuia într-o soluție sau sediment.
2. Obținerea compușilor chimici puri - izolarea și purificarea unui compus chimic.
3. Izolarea metalului din compusul rezultat - obținerea de metale rare pure.

Procesul de obținere a molibdenului constă în mai multe etape.

1. Prelucrarea minereului de molibden. Este produs prin flotație. Ca urmare a îmbogățirii, se obțin concentrate de molibdenită care conțin 90 - 95% MoS2. Industria produce concentrate de trei grade: KM1 (conține cel puțin 50% molibden), KM2 (conține cel puțin 48% molibden) și KM3 (conține cel puțin 47% molibden). În concentratele de molibdenită, conținutul de impurități este controlat - fosfor, arsen, staniu, cupru și silice. Dacă se beneficiază de minereuri polimetalice de molibden, atunci, de regulă, conținutul de molibden în concentrate este de 15-20%.
2. Obținerea trioxidului de molibden (anhidridă) MoO 3, care servește ca materie primă pentru producerea de molibden metalic. În primul rând, din concentratul de molibdenit (MoS 2) se obține o cenușă (oxid de molibden MoO 3 care conține o cantitate mare de impurități) prin prăjirea oxidativă a acestuia din urmă. În plus, anhidrida de molibden (MoO3 pur) este obţinută din cenuşă. Pentru aceasta, pot fi utilizate procese precum sublimarea sau prelucrarea hidrometalurgică (chimică) a cenușului. Ca urmare, se obține trioxid de molibden pur cu un conținut al acestuia din urmă de cel puțin 99,975%
3. Obținerea pulberii de molibden. Materialul de pornire pentru obținerea metalului pur este anhidrida de molibden MoO3. Pentru producția de pulbere de molibden pur, se efectuează procesul de reducere a anhidridei cu hidrogen. Reducerea se realizează în trei etape: reducerea MoO 3 la MoO 2 la o temperatură de 450-600 ° C; reducerea MoO2 la o temperatură de 950 °C la un metal care conține 0,5-1,5% oxigen; reducerea conținutului de oxigen din metal sub 0,25-0,3% prin reducerea la o temperatură de 1000-1100 ° C. Rezultatul este o pulbere de molibden pură având o dimensiune medie a granulelor de aproximativ 0,5-2 microni.
4. Obținerea molibdenului compact. Molibdenul compact, de obicei sub formă de bare sau lingouri, este un semifabricat pentru producția de produse semifabricate, cum ar fi sârmă, bară, bandă și așa mai departe.

§2. Obținerea molibdenului compact

Metode de metalurgie a pulberilor
Această metodă de producere a molibdenului maleabil este cea mai comună, deoarece permite o distribuție mai uniformă a aditivilor care îmbunătățesc proprietățile fizice și mecanice ale molibdenului. Ca aditivi pot fi utilizați titan (Ti), zirconiu (Zr), vanadiu (V) și alte metale.

Procesul de obținere a molibdenului compact prin metalurgia pulberilor constă în mai multe etape:

1. presarea barelor de pulbere metalica - turnare;
2. sinterizarea la temperatură joasă (preliminară) a pieselor de prelucrat;
3. sinterizarea (sudarea) semifabricatelor;
4. prelucrarea semifabricatelor in vederea obtinerii de semifabricate - sarma, baghete din molibden si alte semifabricate; de obicei piesele de prelucrat sunt prelucrate sub presiune (forjare) sau supuse tăierii mecanice (de ex. șlefuire, lustruire).

Pre-sinterizarea tijelor se efectuează de obicei în cuptoare cu mufă sau tub, la o temperatură de 1110-1200 ° C. Sinterizarea (sudarea) se efectuează la o temperatură de 2200-2400 ° C în dispozitive speciale pentru sinterizarea la temperatură înaltă. Dacă piesele de prelucrat sunt mari, atunci pentru sinterizarea lor este de preferat să folosiți un cuptor cu încălzire indirectă. Un exemplu de astfel de cuptor este un cuptor cu vid continuu pentru sinterizarea la temperatură înaltă a tijelor prin încălzire indirectă, unde tijele de grafit sunt folosite ca încălzitoare. Este de remarcat faptul că sinterizarea preliminară a tijelor se realizează într-o atmosferă de hidrogen, ceea ce contribuie la întărirea piesei de prelucrat și la creșterea conductivității electrice.

Siguranță
Topirea este utilizată pentru obținerea molibdenului compact sub formă de țagle de dimensiuni mari (de la 200 la 2000 kg), destinate laminarii, tragerii țevilor și fabricării produselor prin turnare. Topirea se realizează în cuptoare cu arc electric cu un electrod consumabil și/sau topire cu fascicul de electroni. În urma topirii, se obțin lingouri de molibden.

În topirea cu arc, se folosesc ca electrozi pachete de tije de molibden sinterizate, care, la rândul lor, se obțin prin sudarea (sinterizarea) tijelor. Astfel de tije, de regulă, au o lungime de 1-2,5 m și sunt combinate în pachete de 4-16 tije, și în unele cazuri chiar mai multe.

După topirea cu arc, lingourile de molibden conțin următoarele impurități (aproximativ),%: O 2 - 1-3 ∙ 10-4, H 2 - 1-2 ∙ 10-5, N 2 - 10-3-10-4. Ca urmare a topirii fasciculului de electroni, este posibil să scăpați de un număr mare de impurități, inclusiv oxigen, azot, carbon, fier, cupru, nichel, mangan și cobalt. Trebuie remarcat faptul că la obținerea lingourilor de molibden prin oricare dintre metodele de mai sus pentru purificarea profundă a molibdenului din oxigen (conținutul din metal

Capitolul 3. Produse din molibden. Bare, sârmă, foi (benzi), pulbere

Billete pentru producerea produselor de mai sus pot fi bare de molibden sinterizate (realizate prin metalurgia pulberilor) sau lingouri (realizate prin turnare). Majoritatea produselor metalice din molibden sunt produse prin tratarea sub presiune a taglelor. În funcție de tipul și dimensiunea pieselor de prelucrat procese tehnologice fabricarea produsului poate varia semnificativ.

§1. Tije din molibden

Materiile prime pentru producerea tijelor sunt bare de molibden sinterizate cu o secțiune transversală pătrată cu o latură de 40 mm sau mai puțin, precum și lingouri de molibden topite de diferite dimensiuni.

În procesul de obținere a tijelor de molibden din bare, acestea din urmă sunt forjate rotativ. Forjarea tijelor de molibden se realizează în mai multe etape. La fiecare etapă se obțin tije de anumite diametre, în timp ce condițiile de forjare sunt modificate în mod special în funcție de diametrul țaglei de intrare.

Dispozitiv pentru mașină de forjare rotativă
1 - pat, 2 - arbore, 3 - role, 4 - cușcă de oțel, 5 - matrițe de forjare, 6 - bară sinterizată

Când lungimea tijelor crește semnificativ, acestea trec la forjare continuă. Această tranziție se realizează cu un diametru de bară de 3 mm, dacă spațiile inițiale au fost bare de 10x10 sau 12x12 mm. Tijele sunt introduse mecanic în mașina de forjare, iar pentru încălzire se folosește un cuptor cu gaz. În forjarea continuă, tijele sunt acoperite cu un lubrifiant - aquadag sau hydrocollag (suspensii apoase de grafit coloidal). Lubrifiantul protejează tija de oxidare și reduce uzura matrițelor mașinii de forjare.

Dezavantajele forjarii rotative includ laboriozitatea procesului și rugozitatea suprafeței tijelor rezultate. Când piesele de prelucrat sunt încălzite, apar pierderi semnificative de molibden din cauza oxidării acestuia. Pentru a reduce pierderile și a îmbunătăți proprietățile plastice ale molibdenului, au fost dezvoltate procese de forjare în atmosferă de gaz inert.

Pe lângă barele sinterizate, lingourile pot fi folosite ca semifabricate pentru producția de bare de molibden. Lingourile de molibden topit au o structură grosieră grosieră și sunt mult mai dificil de prelucrat sub presiune decât țaglele sinterizate. Prin urmare, forjarea la cald poate fi utilizată numai pentru lingouri cu un diametru de până la 100 mm. Forjarea se efectuează la o temperatură de 1400-1450 ° C. Billete cu un diametru de 150 mm și mai mult sunt prelucrate prin presare. Forjarea unor astfel de semifabricate poate duce la crăpare.

Înainte de presare, lingoul este încălzit la o temperatură de 760 ° C, acoperit cu un email special, pe care apoi se rulează sticlă măcinată fin. Sticla în acest caz acționează ca un lubrifiant. Apoi piesa de prelucrat este încălzită la 1260 ° C și din nou acoperită cu sticlă. În continuare, se efectuează presarea. După presare, lingourile sunt forjate la cald la o temperatură de 1425 ° C. Capetele barei obținute în urma forjarii sunt tăiate. Apoi bara este măcinată la o adâncime de 25 mm pentru a îndepărta sticla și un strat de sol. În viitor, tijele pot fi forjate pentru a obține dimensiunea necesară.

Trebuie remarcat faptul că produsele fabricate din semifabricate de molibden sinterizate și topite nu diferă în ceea ce privește proprietățile.

Aplicație
Unul dintre domeniile de aplicare a produselor din molibden este fabricarea de încălzitoare pentru cuptoare electrice de înaltă temperatură (vezi). Tijele de molibden pot fi folosite ca astfel de încălzitoare. În mod obișnuit, încălzitoarele cu bare de molibden sunt cu emisie liberă, adică căldura este transferată de la încălzitor direct la articolul de încălzit, utilizând astfel mai bine puterea cuptorului. Fixarea unor astfel de elemente de încălzire trebuie să fie foarte fiabilă pentru a preveni lăsarea lor. Încălzitoarele cu bară din molibden sunt foarte durabile. Sunt utilizate în cuptoare electrice de înaltă temperatură, de mare putere.

Tijele de molibden sunt folosite pentru fabricarea bucșelor pentru dispozitive electrice de vid. Tijele de molibden sunt larg răspândite în această zonă datorită faptului că acest metal are o conductivitate electrică suficient de mare și un coeficient scăzut de dilatare termică, ceea ce este în acord excelent cu coeficientul de dilatare termică al sticlei refractare, din care corpurile de vid electric. dispozitivele sunt realizate. Tijele de molibden sunt utilizate pentru fabricarea bucșelor proiectate pentru amperaje ridicat, de exemplu, pentru bucșele supapelor din sticlă.

Unul dintre cele mai importante domenii de aplicare pentru tijele de molibden este producția de sârmă, unde tijele de molibden acționează ca semifabricate (vezi).

Bibliografie

• Agte K., Vacek I. „Tungsten și molibden”.
• Zelikman A.N "Molibden".
• Elagin V.I., Kolachev B.A., Livanov V.A. „Metalurgia și tratarea termică a metalelor și aliajelor neferoase”.
• Utkin N.I. „Metalurgia metalelor neferoase”.
• http://ru.wikipedia.org
• http://slovari.yandex.ru
• http://www.site

Molibdenul, conform clasificării din tabelul periodic, aparține grupului IV de elemente. Are numărul atomic 42, iar masa atomului său este 95,94. se obișnuiește să se desemneze simbolul „Mo”.

Molibdenul este un metal cu pământuri rare. Volumul său este de aproximativ 0,00011% din masa totală a pământului. În forma sa pură are o culoare cenușie de oțel, în formă dispersă este gri-negru.

Molibdenul, ca metal, nu se găsește în natură. Se găsește în minerale, dintre care aproximativ douăzeci sunt cunoscute astăzi. În cea mai mare parte, aceștia sunt molibdați, care se formează în magmă acidă și granitoizi.

Materia primă din care se produce molibdenul metalic sunt concentratele de molibden. Conțin aproximativ 50% din acest element. Mai conțin: sulf ~ 30%, oxid de siliciu (până la 9%) și aproximativ 20% din alte impurități.

Concentratul este prăjit preliminar în scopul oxidării suplimentare. Procesul se desfășoară în două tipuri de cuptoare: cu mai multe focare sau cu pat fluidizat. Temperatura de ardere 570 ° C - 600 ° C. Ca rezultat, se obține o cenzură - MoO 3 și impurități.

În etapa următoare, impuritățile sunt îndepărtate pentru a obține oxid de molibden pur. Există două moduri:

1. Sublimare la o temperatură de 950 ° C - 1100 ° C.
2. Leşiere chimică. Esența metodei este că atunci când interacționează cu apa amoniacală, impuritățile de cupru și fier sunt eliminate și se obține carbură de molibden, care este cristalizată prin evaporare sau neutralizare. În continuare, carbura este încălzită și menținută la o temperatură de până la 500 ° C. Produsul este oxid de MoO3 pur, în care conținutul de impurități este de numai 0,05%.

Producția de molibden se bazează pe reducerea MoO3. Procesul se desfășoară în două etape:

1. Într-un cuptor tubular la o temperatură de 550 ° C - 700 ° C, atomii de oxigen sunt separați într-un curent de hidrogen uscat.
2. Apoi temperatura crește la 900 ° C - 1000 ° C și are loc recuperarea finală. Metalul rezultat este sub formă de pulbere.

Pentru a obține un metal monolit, pulberea este topită sau sinterizată. Topirea se folosește când se obțin țagle cu o greutate de la 500 kg. Procesul se desfășoară în cuptoare cu arc cu un creuzet răcit, în care este alimentat un electrod consumabil din tije sinterizate anterior.

Sinterizarea pulberii este presarea într-o atmosferă de hidrogen la presiuni mari (2000-3000 atmosfere) și temperaturi (1000 ° C - 1200 ° C). Bastoanele rezultate sunt sinterizate la temperaturi ridicate egale cu 2200 ° C - 2400 ° C. În viitor, molibdenul primește forma necesară datorită tratamentului sub presiune - forjare, laminare, broșare.

Feromolibdenul este utilizat pe scară largă în industrie, în care până la 60-70% este molibden, iar restul este fier. Se obține prin introducerea de aditivi de molibden în oțel. Aliajul se obține prin reducerea cendrii cu silicat de fier cu adaos de așchii de oțel și minereu de fier.

Proprietăți fizice

Utilizarea molibdenului depinde de proprietățile și caracteristicile acestuia. Proprietățile fizice inerente ale molibdenului sunt rezumate mai jos:

• tip de metal - topire la temperaturi ridicate;
• culoare molibden - plumb;
• densitatea molibdenului este de 10,2 g/cm3;
• topire la o temperatură de - 2615 ° С;
• fierbere la o temperatură de - 4700 ° С;
• conductivitate termică - 143 W / (m · K);
• capacitate termică - 0,27 kJ / (kgK);
• energie de topire - 28000 J / mol;
• energie pentru evaporare - 590.000 J / mol;
• dilatare liniară, coeficient - 6 · 10 -6;
• rezistență electrică - 5,70 μOhm · cm;
• volum calculat - 9,4 cm 3 / mol;
• forța tăietoare - 122 · 10 · 6 Pa;
• duritate - 125 HB;
• permeabilitatea magnetică -90 · 10 -6.

Acest metal nu este adesea răsucit, dar prelucrarea se realizează cu un instrument standardizat.

Proprietăți chimice

Molibdenul, ale cărui proprietăți chimice sunt prezentate mai jos, are următoarele caracteristici:

• raza de valență - 130 · 10 -12 m;
• raza ionică - (+ 6e) 62 (+ 4e) 70 · 10 -12 m;
• negativitate electrică - 2,15;
• potențial electric - 0;
• valența de oxidare - 2-3-4-5-6
• valența molibdenului - 6;
• temperatura de debut a oxidării - 400 ° С;
• oxidare la MoO3 la o temperatură de - 600 ° C și peste;
• reacția cu hidrogenul este neutră;
• temperatura de reacție cu clor - 250 ° С;
• temperatura reacției cu fluor este temperatura camerei;
• temperatura de reacție cu sulf - 440 ° С;
• temperatura reacției cu azotul este de 1500 ° C.

Cu oxigen, elementul formează doi oxizi de bază:

• MoO 3 - formă cristalină albă
• MoO 2 este argintiu.

Molibden MoS 2

Proprietățile de solubilitate ale molibdenului în soluții chimice: solubil în alcali și acizi când este încălzit. Acest lucru facilitează producerea diverșilor compuși sau purificarea acestora.

Prelucrarea molibdenului

Prelucrarea molibdenului este dificilă datorită vâscozității sale scăzute la temperaturi scăzute. Are, de asemenea, plasticitate scăzută, așa că sunt utilizate următoarele metode pentru a-l procesa:

1. deformare la cald:
   • forjare;
   • rulare;
   • broşă;

1. tratament termic;
2. restaurare mecanică.

La prelucrarea pieselor mici, se folosesc mașini de sertizare. Taglele mari sunt laminate pe mori mici sau modelate pe mașini de broșat.

Dacă este nevoie de prelucrare prin tăiere, atunci prelucrarea molibdenului se realizează cu o unealtă din clase de oțel de mare viteză. Ascuțirea colțurilor sculei în timpul strunjirii trebuie să se potrivească cu unghiurile de ascuțire pentru prelucrarea fontei.

Tratamentul termic al molibdenului se caracterizează printr-o întărire ridicată datorită conținutului său în oțeluri. Călirea efectuată mărește duritatea și rezistența la uzură a pieselor critice.

Aplicație

Aproximativ 3⁄4 din totalul metalelor rare produse sunt utilizate ca element de aliere în producția de oțel. Restul de 1⁄4 este utilizat sub formă pură și în compuși chimici. A găsit aplicație în multe industrii.

1. Constructii spatiale si aeronave. Articolele fabricate din molibden și aliajele sale și-au găsit aplicații pentru placarea și fabricarea capetelor de rachete și a nasurilor de aeronave care zboară la viteze peste sunet. Este folosit ca material structural - este o placare, iar ca scut termic - partea capului.
2. Metalurgie. Utilizarea molibdenului în turnătorie și metalurgie se datorează călibilității sale ridicate. În consecință, rezistența, rezistența la coroziune și duritatea cresc. În aliajele sale cu cobalt sau crom, duritatea crește semnificativ. Piesele critice sunt realizate din oțeluri aliate cu aditivi de molibden. Se adaugă aliajelor rezistente la căldură și acizi. Prin urmare, majoritatea uneltelor de lucru la cald sunt fabricate din oțeluri aliate Mo.
3. Industria chimica. Diverse dispozitive pentru producerea acizilor sau prelucrarea acestora sunt realizate din materiale cu Mo, care sunt rezistente la acizi. Încălzitoarele de cuptor, în interiorul cărora există un mediu de hidrogen, sunt, de asemenea, realizate din aliaje de molibden. De asemenea, acest metal se regaseste in unele lacuri, vopsele, emailuri si glazuri aplicate termic. Metalul este folosit și ca catalizator pentru reacții chimice.
4. Electronice radio. Mo este un material indispensabil pentru fabricarea de iluminat electric și dispozitive electronice de vid, printre care mulți cunosc tuburi radio.
5. Medicament. În medicină, elementul este utilizat la fabricarea mașinilor cu raze X.
6. Produse din sticla. Datorită topirii sale la temperaturi ridicate, Mo este utilizat în topirea sticlei.

Clasele de molibden și aliajele sale

Aliajele de molibden sunt mai frecvent utilizate în industrie decât metalul pur. Dintre acestea se remarcă:

• metalul cu o puritate de 99,96%, care este utilizat pentru producția de dispozitive electronice, este marcat cu MCH;
• metalul obţinut prin topire sub vid se marchează cu molibden MChVP;
• pentru producția de sârmă utilizată în sursele de lumină se folosește metal sub marca MRN, unde conținutul acestuia este de 99,92%;
• cu introducerea unui aditiv, siliciu alcalin, molibdenul este marcat cu MK;
• zirconiu (Zr) sau titan (Ti) - gradul CM este introdus în Mo;
• cu introducerea reniului - MR;
• wolfram cu Mo - MV.

Avantaje și dezavantaje ale molibdenului

Dintre avantaje, trebuie menționate următoarele:

• densitate scăzută și, prin urmare, rezistență ridicată;
• modul ridicat de elasticitate;
• rezistență la căldură;
• rezistență la căldură;
• rezistență la coroziune;
• practic nu se dilată la încălzire.

• după sudare, cusăturile sunt casante;
• o scădere a temperaturii reduce plasticitatea;
• călirea mecanică este posibilă până la 8000 ° C.

Datorită proprietăților sale, utilizarea molibdenului în industrie este larg răspândită în Rusia și în lume. Metalurgie, industria aviației, inginerie mecanică, agricultură - aceasta nu este întreaga listă în care este folosit acest metal strategic. Este atât de solicitat încât prețul molibdenului crește constant de la an la an.

Caracteristica materialului

Proprietăți fizice... Molibdenul este un metal de pământuri rare, gri, care arată ca plumbul. Punctul de topire este de 2619 ºС.
Diferă prin plasticitate crescută. Modulul Young este de 336 GPa, care este de 1,5 ori mai mare decât al oțelului. Densitatea este de 10,2 g/cm3. Cel mai rezistent metal este wolfram. Dar în ceea ce privește rezistența specifică la căldură la temperaturi de până la 1400 ºС, molibdenul nu are concurenți. Molibdenul are un coeficient scăzut de dilatare liniară. Când temperatura se schimbă cu 1000 ºС, dimensiunea acesteia va crește cu doar 0,0049 mm.

Conductivitatea termică este de 300 W / m K. Rezistența electrică este de 5,6 μOhm cm. După un tratament mecanic și termic preliminar, rezistența metalului poate fi de 20-23 kg / mm2. Posedă proprietăți paramagnetice.

Printre dezavantaje, remarcăm plasticitatea scăzută la temperaturi sub -30 ºС.

Proprietăți chimice... Molibdenul este complet rezistent la impact mediu inconjuratorîn condiţii atmosferice normale. Procesul de oxidare începe la 420 ºС, formând un compus de duritate scăzută, oxid de molibden.

Molibdenul este inert la hidrogen la temperaturi de până la 2620 ºС. Este neutru pentru elemente precum carbon, fluor, siliciu, azot, sulf. Molibdenul nu intră în reacții chimice cu principalele tipuri de acizi: clorhidric, sulfuric, azotic, fluor.

Proprietăți tehnologice... In conditii temperatura camerei un cerc de molibden cu o rază de 5 mm poate fi înnodat fără utilizarea unui echipament special sau poate fi rulat la o grosime de 0,1 mm. Aceasta maleabilitate a metalului contribuie la obtinere tipuri diferite inchiriere profil.

Molibdenul poate fi tăiat bine cu ajutorul unui fluid de tăiere pe bază de sulf.

Molibdenul nu se distinge prin calitate suduri... Aparține grupei a 3-a de sudabilitate. Procesul de sudare se realizează prin metoda arcului. Pentru a face îmbinările sudate mai plastice, zona de contact trebuie să fie într-un mediu cu gaze de protecție. Aici se preferă heliu sau argon.

Proprietăți biologice... Molibdenul este conținut în corpul uman în intervalul de 8-10 mg. În primul rând, afectează cursul proceselor anabolice. Întărește efectul vitaminei C, întărind astfel sistemul imunitar. Molibdenul este un regulator al cuprului și previne acumularea acestuia în sânge.

Aliajele de molibden au trăsătura caracteristică compoziție chimică- procent redus de elemente de aliere. Doar soluțiile solide cu două componente au un procent semnificativ de wolfram în compoziția lor (până la 50%).

Principalele mărci interne de aliaj de molibden sunt:

• Aliaj de molibden TsM-2A. Aditivii de aliere sunt titanul (0,07-03%) și zirconiul (0,07-0,15%). Pe lângă aceste elemente, poate include faze de carbură (până la 0,004%). Rezistența la tracțiune este de 30 kg/mm2. Scade semnificativ dupa depasirea pragului de temperatura de 1200 C. Principalele avantaje ale aliajului sunt fabricabilitatea si plasticitatea, care fac posibila obtinerea de semifabricate industriale din acesta.
• Aliajul de molibden VM-1 nu diferă semnificativ de aliajul descris mai sus. Are caracteristici similare atât în ​​ceea ce privește proprietățile chimice, cât și cele mecanice.
• Molibdenul VM-2 conține un procent mai mare de zirconiu, ceea ce îl face mai rezistent la căldură. Acest lucru îi permite să reziste la temperaturi în mediul de 1300-1400 C. Are o rezistență la tracțiune de 48 kg/mm2, de 1,6 ori mai mare decât cea a TsM-2A.
• Aliarea suplimentară a aliajului de molibden VM-3 cu titan (1,3%), zirconiu (0,6%), niobiu (1,8%) duce la o creștere suplimentară a rezistenței la căldură. Rezistă sarcini de până la 27 kg/mm2 la temperaturi de până la 1360 C. Cu toate acestea, VM-3 are un nivel redus de plasticitate. Acest lucru îl face mai puțin avansat din punct de vedere tehnologic și îi limitează utilizarea în producție.

Aplicații de molibden

Ca material rezistent la căldură și coroziune, este utilizat în producția celor mai încărcate părți ale mecanismelor și structurilor din diverse industrii. Printre scopurile sale principale, trebuie menționat:

• Aplicație în industria aviației în fabricarea diferitelor unități de motoare cu reacție turbopropulsoare: prize de aer, pale de turbină etc.
• Industria de rachete și spațială folosește molibdenul în producția de părți individuale ale aeronavei: conuri de nas, reflectoare de căldură, cârme, panouri de tip fagure, piele etc. Acest lucru se datorează raportului dintre rezistența la căldură și densitatea. Deși molibdenul este inferior ca rezistență la căldură absolută față de wolfram, este înaintea acestuia în rezistența specifică la căldură. Prin urmare, la temperaturi sub 1350 este mai profitabil să folosiți molibden, deoarece greutatea structurii este semnificativ redusă.
• Aplicare în metalurgie ca aditiv de aliere. Molibdenul descompune structura granulară a oțelului, întărindu-l astfel. În plus, există o creștere a rezistenței la coroziune, a călirii și a durității. Adăugarea de 0,3% molibden la oțel crește rezistența acestuia de 3 ori.
• În electrotehnică, ele sunt utilizate la fabricarea suporturilor pentru filamente de wolfram în lămpi cu incandescență. Această utilizare este asociată cu deținerea proprietăților molibdenului de reținere a dimensiunilor liniare la temperaturi ridicate.
• În inginerie mecanică, molibdenul este folosit ca material pentru rulmenți alți și bile pentru rulmenți. Sfaturi pentru scule de tăiere: freze, burghie, scule de strunjire, freze.
• Electrozii de molibden sunt folosiți în cuptoarele electrice pentru topirea sticlei, datorită faptului că metalul nu intră în reacții chimice cu oxidul de siliciu.
• Sulfurile de molibden servesc ca lubrifianți la temperaturi înalte în unitățile critice de frecare.
• În ingineria termică este folosit ca material pentru încălzitoare și izolarea termică a cuptoarelor cu vid.
• În medicină, molibdenul este o materie primă în producția de tehnețiu, care servește ca mijloc de diagnosticare a tumorilor maligne.
• V agricultură la îngrășăminte se adaugă molibden. S-a demonstrat că molibdenul crește creșterea plantelor.

Este adăugat chiar și în uleiul de motor pentru proprietățile sale anticorozive.

Rolul molibdenului în corpul uman

În corpul uman, molibdenul este conținut în cantități nesemnificative, de aceea aparține oligoelementelor. Adesea, rezerva de molibden este stocată în ficat, glanda tiroidă, rinichi și substanța cenușie a creierului. Corpul unui adult nu conține mai mult de 9 mg de oligoelement.

Adsorbția elementului din alimente are loc în stomac și intestinul subțire. Până la 80% din molibden este absorbit din alimente. După aceasta, compușii sunt transportați prin sistemul de alimentare cu sânge către celule și țesuturi. Excesul de metal este excretat în bilă, fecale și urină.

Funcții molibden:

• Participă la metabolismul proteinelor, carbohidraților și grăsimilor, elimină excesul de acid uric din organism.
• Face parte din enzimele sulfit oxidaza, xantin oxidaza, aldehid oxidaza.
• Îmbunătățește absorbția azotului, accelerează sinteza aminoacizilor.
• Neutralizeaza purinele, pteridinele, pirimidinele, favorizeaza eliminarea substantelor toxice din organism. Molibdenul ajută la eliminarea alcoolului și a sulfiților.
• Normalizează activitatea pancreasului.
• Normalizează funcțiile sistemului reproducător, este necesară îmbunătățirea funcțiilor sexuale la bărbați.
• Ia parte la schimbul de oxigen. Este o componentă importantă a sistemului de respirație celulară.
• Participă la producția de globule roșii din sânge.
• Protejează organismul de inflamație, activează activitatea substanțelor antiinflamatoare (de exemplu, vitamina C).
• Este un antioxidant puternic.
• Prevenirea anemiei, disbiozei, cariilor.
• Stimulează creșterea, prin urmare deficitul de molibden este periculos pentru copii și adolescenți.
• Promovează absorbția ferului (fierului) de către organism.
• Crește activitatea leucocitelor, îmbunătățește sistemul imunitar.

Deficitul de molibden la copii duce la pipernicie. Astfel de bebeluși se disting printr-un fizic fragil și un apetit redus. La adulți, riscul de a dezvolta gută, urolitiază, oncologie crește, iar la bărbați - impotență.

Molibdenul este utilizat în mod activ pentru tratarea bolilor tractului gastrointestinal (tractului gastrointestinal), respirator și musculo-scheletic. Preparatele cu molibden sunt prescrise pentru a îmbunătăți imunitatea și a normaliza funcția de reproducere.

Principalele surse ale mineralului

Surse vegetale (tab. 1):

• Legume verzi (spanac, salata verde, varza kale, macris, broccoli). Și, de asemenea, morcovi, castraveți, ceapă verde, usturoi, roșii.
• Leguminoase (linte, mazăre, fasole, soia).
• Cereale (hrișcă, orz, ovăz, secară, grâu).
• Coacăze negre, agrișe, zmeură.
• Seminte de floarea soarelui.
• Boabe de cacao.

Surse animale (Tabelul 1):

• Pasăre, miel, vită, porc.
• Lapte și produse lactate.
• Pește de mare, fructe de mare.
• ouă.
• Subproduse din carne (ficat, rinichi).

Sarea de masă este, de asemenea, o sursă de molibden. Doza zilnică de molibden este dată în tabel. 2.

Tabelul 1. Conținutul de molibden în produse

În timpul gătirii prelungite a legumelor și decongelarea cărnii în apă, molibdenul se pierde. Îmbogățiți-vă dieta cu produse lactate, legume și fructe proaspete, produse de patiserie sănătoase - și nu veți avea deficit de minerale

Tabelul 2. Rata zilnică de molibden

Molibdenul în doze mai mari este luat de:

• Cu tumori.
• Cu infertilitate și tulburări hormonale.
• Tahicardie, carii și tulburări de vedere.

Interacțiunea cu alte elemente

Caracteristicile reacției cu alți nutrienți:

• Incompatibile cu sulful și cuprul - ele leagă și îndepărtează molibdenul din organism. Sulfatul de cupru accelerează excreția compușilor de molibden în bilă.
• Luarea de medicamente cu sodiu, plumb și wolfram reduce absorbția molibdenului.
• Molibdenul este responsabil pentru utilizarea fierului, astfel încât aceste medicamente nu pot fi luate în același timp.
• Cu un exces de molibden, sinteza vitaminei B12 este perturbată. De asemenea, nu este de dorit să luați aceste medicamente în același timp.
• Compatibil cu majoritatea vitaminelor din grupa A,,,.

Deficit de molibden

Deficiența de molibden este rar diagnosticată, deoarece în multe zone legume și fructe sunt cultivate pe terenuri în care molibdenul este conținut de câteva ori mai mult decât normal. Parțial, corpul nostru compensează lipsa de molibden din apă și aer: compușii acestui microelement sunt ușor solubili, sunt absorbiți rapid și răspândiți în tot corpul. Un fapt interesant este că molibdenul nu se acumulează în corpul animalelor.

Cauzele deficitului de molibden:

• Tulburare a metabolismului molibdenului.
• Stresul frecvent.
• Dieta dezechilibrata.
• Boli în care trebuie să mănânci parenteral.
• Conținut excesiv de metale grele în organism, înlocuind molibdenul.

Simptome ale lipsei de molibden:

• Nervozitate, probleme de somn, excitabilitate ridicată.
• tahicardie.
• Încălcarea metabolismului proteinelor.
• Slăbirea vederii, incapacitatea de a distinge obiectele la amurg.
• Durere de cap.
• Sângerări ale gingiilor și ale gurii.
• Întârzierea creșterii la copii.
• Convulsii.
• Nivelul de xantină și sulfit crește în urină.

Deficiența prelungită se manifestă prin greață, vărsături și o deteriorare generală a stării. Riscul de a dezvolta cancer crește.

În primul rând, trebuie să treceți la o examinare completă și să ajustați dieta. Cel mai adesea, deficitul de molibden se dezvoltă pe fondul altor boli. Puteți lua medicamente cu un conținut ridicat de acest oligoelement numai conform indicațiilor medicului dumneavoastră.

Excesul de molibden

O doză toxică este considerată a fi de 10 mg, o doză letală - 50. Este aproape imposibil să obțineți o astfel de cantitate de molibden din produse. Un exces de acest element este diagnosticat extrem de rar, deoarece în mod normal organismul însuși se ocupă de menținerea nivelului corespunzător al mineralului.

Motive în exces:

• Abuzul de droguri.
• Lucru în industrii periculoase.
• Lipsa de cupru în dietă.

Simptome de supradozaj:

• Disfuncții de reproducere.
• Iritarea membranelor mucoase.
• Modificarea pigmentării pielii.
• Slăbire.
• Sărurile se depun în articulații.
• Procentul de acid uric din urină crește.

În viitor, aceasta este plină de dezvoltarea anemiei, uraturiei, leucopeniei și a altor boli. Medicii prelevează probe de sânge (în mod normal 0,3-1,2 μg de molibden pe litru) și mostre de păr. După aceea, este prescris tratamentul cu medicamente cu sulf și fier - aceste elemente îndepărtează excesul de molibden din organism și blochează temporar absorbția.

Preparate cu molibden

Nu există o formă de dozare cu molibden, deoarece deficiența acestui element poate fi eliminată cu ajutorul dietei corecte și a suplimentelor alimentare de farmacie (suplimente alimentare) și vitamine.

Molibdenul este inclus în complexele: Multi Tabs, MultiMax, Gerimaks, Alphabet, Vitrum, Centuri 2000, Duovit, StayHealthy etc.

Rolul molibdenului în viața umană și principalele sale surse, vezi videoclipul de mai jos.

Molibden se referă la metale refractare, metal maleabil și ductil, este un element de tranziție. Proprietățile mecanice, ca majoritatea metalelor, sunt determinate de puritatea metalului și de tratamentul mecanic și termic anterior (cu cât metalul este mai pur, cu atât este mai moale). Prezența impurităților crește duritatea și fragilitatea metalului. Are un coeficient de dilatare termică extrem de scăzut.
Aspect molibdenul metalic depinde de metoda de producere a acestuia. Molibdenul compactat (sinterizat) fără prelucrare (sub formă de lingouri, bare și țagle pentru laminarea molibdenului) este un metal destul de închis la culoare, sunt permise urme de oxidare. Molibdenul laminat poate fi de diferite culori: de la închis, aproape negru, până la argintiu (ca oglindă). Totul depinde de prelucrarea metalului. Produsele laminate din molibden se prelucrează prin: strunjire, șlefuire, curățare chimică (gravare) și electrolustruire. Pulberea de molibden este de culoare gri închis.
În ceea ce privește rezistența, molibdenul este oarecum inferior wolframului, dar este mai ușor atât la mașină, cât și la presiune.
Molibden iar aliajele sale sunt caracterizate printr-un modul ridicat de elasticitate, un coeficient de dilatare scăzut la temperatură, o bună stabilitate termică și o secțiune transversală mică pentru captarea neutronilor termici. Conductivitatea electrică a molibdenului este mai mare decât cea a fierului, dar mai mică decât cea a cuprului. Molibdenul este mai ductil decât wolfram. Recoacere prin recristalizare nu duce la fragilitatea metalului. Modulul de elasticitate pentru molibden este de 285-300 GPa.
Într-o stare complet pură, molibdenul compact este ductil, forjabil, vâscos și este destul de ușor de ștanțat și laminat. La temperaturi ridicate (dar nu într-o atmosferă oxidantă), molibdenul este mai puternic decât majoritatea celorlalte metale. Atunci când este contaminat cu carbon, azot sau sulf, molibdenul, ca și cromul, devine casant, dur, casant, ceea ce complică semnificativ prelucrarea sa. Hidrogenul este foarte puțin solubil în molibden, prin urmare, nu poate afecta semnificativ proprietățile acestuia. Molibdenul este un bun conductor de electricitate, în acest sens este inferior argintului de numai 3 ori. Conductivitatea electrică a molibdenului este mai mare decât cea a platinei, nichelului, mercurului, fierului și a multor alte metale. Aici putem sublinia rolul pseudoaliajelor de molibden cu cupru, precum și așa-numitele bimetale cupru-molibden, trimetale (laminit) din aliaje cupru-molibden-cupru.

Proprietățile fizice și chimice ale molibdenului