Молибден

Молибден. Говорят, что этот металл носит чужое имя. Это действительно так, ибо слово «molybdos» в переводе с греческого означает свинец. Дело в том, что долгое время, вплоть до 1778 г., этим словом называли свинец, молибденит и графит, т. е. материалы, которые оставляли мажущий след на каменных, керамических и других пластинках. «Молибдос» служил карандашом. В 1778 г. шведский химик К.-В. Шееле установил, что молибденит и графит не могут называться одним именем - их основа совершенно различна, а в 1797 г. его соотечественник П. Гельм получил порошок нового металла. Назвали его молибденом, так как получили из руды, которая называлась молибденитом.

Промышленное использование молибдена началось в последние годы XIX в. Впервые его применили в качестве легирующего элемента для инструментальной стали в 1894 г. Он пришел на помощь вольфраму, уже имевшему солидный стаж работы в области повышения стойкости режущего инструмента.

Молибден давно использовали в производстве брони. Так, например, в 1896 г. Путиловский завод в Петербурге начал выпускать сталь для броневой защиты судов, которая содержала до 4 % молибдена. Испытания показали, что сопротивление пробиваемости снарядами возросло в 3 раза.

В начале XX в. молибден начали применять для изготовления нитей накала в электрических лампах, однако он не обеспечивал долговечности. Более подходящим металлом оказался вольфрам, но молибден остался в лампах накаливания в виде крючков и петель для поддержки вольфрамовой нити. Использование двух тугоплавких металлов позволяет исключить растрескивание стекла в местах ввода проводников.

Чистый молибден находит применение в производстве анодов генераторных ламп, электродов ртутных выключателей, деталей электровакуумных приборов, экранов высокотемпературных печей, нагревательных элементов с рабочей температурой до 1500 °С, кернов для производства вольфрамовых спиралей (после навивки вольфрамовой проволоки ее необходимо отжечь для устранения внутренних напряжений, а по условиям отжига требуется особый тугоплавкий металл - молибден).

Но это не главные предназначения молибдена. Принято считать, что на все это расходуется около 10 % мирового производства. А остальные 90 % ?

Оказывается, основным потребителем молибдена является сталелитейная промышленность. Именно здесь раскрываются исключительные свойства молибдена. Достаточно в углеродистую сталь добавить его около 1 %, как свойства этой стали существенно улучшаются. Повышаются прочность и износостойкость, увеличивается прокаливаемость, уменьшается хрупкость. Чем же можно объяснить такое влияние?

Дело в том, что молибден способен задерживать рост зерна при кристаллизации, а это обеспечивает получение мелкозернистой структуры и, как следствие, улучшение комплекса свойств. Кроме того, легированные стали при отпуске склонны к понижению ударной вязкости. Оказывается, в легированных сталях при температурах отпуска легирующие элементы диффундируют к границам зерен и образуют там зоны, богатые этими элементами, что и вызывает так называемую отпускную хрупкость. А молибден, введенный в такую сталь, сильно затрудняет диффузию и делает сталь практически невосприимчивой к хрупкости при отпуске. Поэтому диски, валы, роторы турбин и компрессорных машин и другие детали, для которых требуется материал особой прочности, в крупных сечениях при работе до температур 500 °С, изготовляют из хромоникелевых сталей, дополнительно легированных молибденом.

Молибден является основой жаропрочных сплавов. Такие сплавы успешно применяются в ракетостроении (носовые конусы, детали газовых турбин и камер сгорания), в химическом машиностроении - для изготовления теплообменников. Примерами промышленных никель-молибденовых сплавов являются сплавы Н70МФ и Н70М27, которые используются для производства оборудования, работающего в соляно-кислой среде и в растворах некоторых кислот (соляной, фосфорной).

Соединения молибдена, например силицид молибдена и дисилицид молибдена, применяют в качестве жаростойких покрытий для многих деталей, работающих при высоких температурах. Покрытие исключает или сводит до минимума испарение металла. Долговечность нагревательных элементов, чехлов термопар возрастает в десятки раз. Дисульфид молибдена применяется как основной компонент в смазках, работающих при температурах до 400 °С; такая смазка исключает схватывание трущихся деталей.

Мировое производство молибдена составляет 60-80 тыс. т в год.

Металлы: