Молибден је један од најсвестранијих легирајућих елемената који су доступни произвођачима челика. Чак и мали додаци, често испод једног процента, мењају како челик очвршћава, како се понаша на високим температурама и како је отпоран на одређене корозивне медије. Појављује се у спецификацијама као што су АСТМ А335 хром-молибден цев за котао, АИСИ 4140 каљена и каљена шипка и аустенитни нерђајући челик типа 316, због чега је разумевање шта молибден ради први корак у одабиру класе.
Шта молибден ради унутар челичне матрице
Молибден се раствара у фериту и, пошто је јак стваралац карбида, такође се комбинује са угљеником да би формирао стабилне карбиде легуре. У чврстом раствору подиже температуру на којој челик почиње да омекшава, па се чврстоћа дуже задржава током каљења и у топлој употреби. Као стваралац карбида, доприноси секундарном очвршћавању, побољшава дистрибуцију карбида и помаже у стабилизацији микроструктуре од грубости. Заједно, ови ефекти објашњавају три својства због којих се молибден купује: отврдњавање, високо{3}}температурну чврстоћу и отпорност на корозију.
Каљивост: Нижа стопа гашења за исту чврстоћу
Каљивост описује колико дубоко у пресек може да се очврсне челик. Молибден је један од најефикаснијих промотера очвршћавања: успорава трансформацију аустенита у перлит и баинит, тако да критична брзина хлађења потребна за производњу мартензита опада. У смислу производње, ово значи да се тешки пресек може очврснути гашењем уљем или чак ваздушним хлађењем, уместо озбиљним гашењем водом. Нежније гашење смањује изобличење, заостало напрезање и ризик од пуцања при гашењу, што је пресудно за осовине, зупчанике, калупе и велике отковке који се не могу избрушени након термичке обраде.
Висока{0}}температурна чврстоћа, отпорност на пузање и каљење
На повишеној температури молибден јача матрицу и спречава спајање карбида, повећавајући пузање и отпорност на ломљење. Управо због тога постоје класе хром{1}}молибденских котлова и посуда под притиском: 0,5Мо челик као што су АСТМ А335 П1 и А213 Т1, 1,25Цр-0,5Мо као А335 П11 и А213 Т11, 2,25Цр-1Мо2 и А31р П12 и А315 као А335 П9. У каљеним и каљеним челицима, молибден одлаже омекшавање током каљења, тако да део задржава своју тврдоћу и отпорност на хабање на радној температури. Мали додаци молибдена се такође користе за смањење осетљивости на крхкост у хромираним челицима.
Отпорност на корозију и улога молибдена у нерђајућем челику
Као и хром, молибден утиче на отпорност челика на корозију. У аустенитном нерђајућем челику побољшава отпорност на корозију удубљења и пукотина у окружењима са хлоридним лежајевима, због чега Тип 316 и његова варијанта са ниским садржајем угљеника 316Л носе 2,00 до 3,00% Мо и изабрани су преко 304 за бродске, хемијске и процесне погоне. Молибден такође побољшава перформансе у смањењу употребе киселине, што га чини стандардним додатком у челицима за опрему са сумпорном и фосфорном киселином. Комбиновани ефекат хрома, молибдена и азота се обично пореди коришћењем еквивалентног броја отпорности на питтинг изражен као Цр + 3.3 Мо + 16 Н, једноставног рангирања који купци користе када упоређују класе нерђајућег челика.
Типични молибден{0}}Граде лежајева и пракса додавања
| Оцена | Тип | Молибденум Ранге |
|---|---|---|
| АСТМ А335 П1 / А213 Т1 | 0.5Мо цев за котао и измењивач топлоте | 0.44 - 0.65 % |
| АСТМ А335 П11 / А213 Т11 | 1.25Цр-0.5Мо цев | 0.44 - 0.65 % |
| АСТМ А335 П22 / А213 Т22 | 2.25Цр-1Мо цев | 0.87 - 1.13 % |
| АСТМ А335 П9 / А213 Т9 | 9Цр-1Мо цев | 0.90 - 1.10 % |
| АСТМ А335 П91 / А213 Т91 | 9Цр-1Мо-В цев | 0.85 - 1.05 % |
| АИСИ 4140 | Каљена и каљена шипка од легираног челика | 0.15 - 0.25 % |
| АИСИ 4340 | Легирани челик високе чврстоће | 0.20 - 0.30 % |
| Тип 316 / 316Л | Аустенитни нерђајући челик | 2.00 - 3.00 % |
| ФеМо60 феромолибден | Додатак за легирање за растоп | 55 - 65 % |
Молибден улази у растоп као феромолибден, најчешће марке ФеМо60 који садржи 55 до 65% Мо, који се додаје у пећ или у лонац након дувања кисеоником. Опоравак је висок и предвидљив, тако да се додатак израчунава из анализе циља, а затим потврђује на ливеном узорку оптичком емисионом спектроскопијом. За критичне топлоте, накнадно{5}}испитивање је једнако директно: тврдоћа и отврдњавање помоћу Јомини теста на крају гашења, својства затезања из посебно ливеног купона и, за нерђајуће врсте, испитивање интергрануларне корозије тамо где спецификација то захтева.
Често постављана питања
П: Зашто се молибден додаје челику?
О: Додаје се да би се повећала способност очвршћавања, да би се повећала -чврстоћа на високе температуре и отпорност на пузање, и да би се побољшала отпорност на корозију удубљења и пукотина. Такође одлаже омекшавање током каљења, тако да се тврдоћа задржава на радној температури.
П: Како молибден побољшава очвршћавање?
О: Успорава трансформацију аустенита у перлит и баинит, што смањује брзину хлађења потребну за формирање мартензита. Дебели профили се затим могу очврснути у уљу или ваздуху уместо у води, смањујући ризик од изобличења и пуцања.
П: Који челици садрже молибден?
О: Хром{0}}челици за котлове и посуде под притиском као што су А335 П1, П11, П22 и П9, каљени и каљени челици као што су 4140 и 4340, многи алатни челици и нерђајући челици са лежајевима молибдена као што су тип 316Л и 316.
П: Колико је молибдена у нерђајућем челику 316?
О: Тип 316 и његова варијанта са ниским садржајем угљеника 316Л наводе 2,00 до 3,00% молибдена. Тај додатак је оно што их одваја од типа 304 и даје им бољу отпорност на хлориде.
П: Да ли молибден утиче на жилавост?
О: Правилном топлотном обрадом побољшава равнотежу снаге и жилавости рафинирањем карбида и подизањем отпорности на каљење. Без контроле температуре каљења и нивоа нечистоћа, корист се може изгубити због кртости, тако да се топлотна обрада специфицира заједно са хемијом.
П: У ком облику се молибден пуни у пећ?
О: Феромолибден, обично класе ФеМо60 са 55 до 65% Мо, је стандардни додатак, напуњен тако да се потпуно раствори и потврђује се анализом ливеног узорка.