純モリブデン板にはどのような元素が含まれていますか?純度、微量限界および特性
ご伝言
基本元素と純度レベル
純モリブデン板は、実質的にはモリブデンです。この材料は、酸化モリブデンを水素還元して金属粉末にし、その粉末を棒またはインゴットにプレスおよび焼結し、次に焼結体を高温で圧延して板、シート、ストリップまたは箔にすることによって製造されます。市販の非合金プレートは通常、最低 99.95 パーセントのモリブデンが指定されており、残りの部分には原材料に固有の微量元素、または粉末の取り扱いや圧延中に拾われた微量元素が含まれています。平坦圧延成形品に適用される製品仕様は ASTM B386/B386M であり、これは非合金モリブデンおよびモリブデン合金の板、シート、ストリップおよび箔を対象としており、非合金グレードの中からモリブデン 361 グレードを特定しています。購入者の調達プレートは、純度の記述のみに依存するのではなく、その仕様と必要なグレードを参照する必要があります。
通常報告される微量元素
微量元素は、鉱石および還元プロセスに由来する置換型金属不純物と、格子に溶解した格子間元素の 2 つのグループに分類されます。金属群としては、鉄、ニッケル、銅、ケイ素、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉛、ビスマス、アンチモン、錫、カドミウム、リンなどが挙げられる。格子間基は炭素、酸素、窒素であり、これらは格子サイトを占め、延性、再結晶挙動、および溶接性に強く影響します。サプライヤーは両方のグループを各ロットの認定化学分析として報告しており、以下の値はモリブデンが 99.95 パーセント以上含まれる非合金プレートの管理された生産分析を表しています。
| 要素 | 代表値、% |
|---|---|
| Mo（モリブデン、塩基） | 99.95以上 |
| Fe（鉄） | 0.004 |
| Ni（ニッケル） | 0.002 |
| C（カーボン） | 0.0028 |
| Al（アルミニウム） | 0.0005 |
| O（酸素） | 0.005 |
| N（窒素） | 0.002 |
| Si（シリコン） | 0.0013 |
| Ca/Mg | 0.001未満 / 0.0005未満 |
| Cu / Pb / Bi / Sb / Sn / Cd | それぞれ0.001未満 |
| P（リン） | 0.001未満 |
インタースティシャル要素が最も重要な理由
酸素、窒素、炭素はパーセントではなく百万分率で存在しますが、プレートの実際の挙動を支配します。溶液中の酸素と窒素は延性-から脆性-への転移温度を上昇させるため、モリブデン含有量の要件を満たすプレートであっても、隙間荷重が高い場合には曲げ中に亀裂が発生する可能性があります。炭素は再結晶温度と結晶粒成長に影響を与え、それによって炉の部品が自重でたわみ始める温度が決まります。このため、購入書類にはモリブデンの最小量に加えて最大酸素と最大窒素が明記されていることが多く、粉末混合物ではなく完成したプレートで分析を決定することが求められます。
分析の検証方法
モリブデン含有量と金属微量元素は、通常、溶解サンプルの誘導結合プラズマ発光分光法によって測定され、非常に低い検出限界が必要な場合には質量分析技術が使用されます。炭素と硫黄は燃焼分析によって測定され、酸素と窒素は不活性ガスの溶融によって測定されます。これらの方法は異なるものを測定するため、モリブデン プレートの完全な分析証明書には、各結果とともに試験方法と、証明書が適用されるロット番号およびプレートの寸法が報告されます。
純粋さから派生する特性
モリブデンは摂氏約 2,623 度で溶け、密度は立方センチメートルあたり約 10.2 グラム、室温付近での熱伝導率は約 138 ワット/メートル-ケルビン、熱膨張係数は約 4.8 ppm/ケルビンです。その弾性率は約 329 ギガパスカルです。これらの特性と金属の耐食性を組み合わせることで、純モリブデン板は、高温炉の炉床、真空炉や水素炉の発熱体と放射線シールド、ガラス溶融電極と撹拌装置、スパッタリング ターゲット、攻撃性媒体を扱う化学プロセス装置、ロケット ノズルやその他の航空宇宙のホット セクション コンポーネントの標準材料となっています。-使用中、実際の温度上限は溶融ではなく再結晶と酸化によって設定されるため、コンポーネントは通常、摂氏約 600 度を超える真空、水素、または不活性雰囲気中で使用されます。
よくある質問
Q:純モリブデン板にはどのような元素が含まれていますか?
A: 基本元素としてのモリブデン (通常 99.95 パーセント以上) に、鉄、ニッケル、炭素、アルミニウム、酸素、窒素、シリコン、カルシウム、マグネシウム、銅、鉛、ビスマス、アンチモン、錫、カドミウム、リンなどの微量元素が含まれます。
Q:モリブデン板はどの仕様に対応していますか?
A: ASTM B386/B386M は、非合金モリブデンおよびモリブデン合金のプレート、シート、ストリップ、箔を対象としており、注文書で参照する必要がある非合金および合金のグレードを特定します。
Q:微量元素は有害ですか?
A: 許容範囲内ではそうではありませんが、格子間元素の酸素、窒素、炭素は延性、延性から脆性への移行、再結晶挙動を制御するため、意図的に低く保たれています。{0}{1}
Q:モリブデン板の化学分析はどのように検証されますか?
A: 誘導結合プラズマ発光分析によるモリブデンと金属の痕跡、燃焼分析による炭素と硫黄、不活性ガス溶融による酸素と窒素、すべて方法とロット番号とともに報告されます。
Q:モリブデンが高温炉で機能するのはなぜですか?{0}
A: 融点は摂氏約 2,623 度で、熱伝導率が高く、熱膨張が低いため、酸化を避けるために真空、水素、または不活性雰囲気中で使用した場合に限り、高温でも寸法が安定します。
