Molybdän wird jährlich mehr verbraucht als jedes andere feuerfeste Metall. Molybdänbarren, die durch Schmelzen von P/M-Elektroden hergestellt werden, werden extrudiert, zu Blechen und Stangen gewalzt und anschließend zu anderen Walzproduktformen wie Draht und Rohren gezogen. Diese Materialien können dann in einfache Formen gestanzt werden. Molybdän wird auch mit gewöhnlichen Werkzeugen bearbeitet und kann mit Gas-Wolfram-Lichtbogen und Elektronenstrahl geschweißt oder hartgelötet werden.Molybdän verfügt über hervorragende elektrische und wärmeleitende Eigenschaften sowie eine relativ hohe Zugfestigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit ist etwa 50 % höher als die von Stahl, Eisen oder Nickellegierungen. Daher findet es breite Verwendung als Kühlkörper. Seine elektrische Leitfähigkeit ist die höchste aller hochschmelzenden Metalle, etwa ein Drittel der von Kupfer, aber höher als die von Nickel, Platin oder Quecksilber. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Molybdän verläuft über einen weiten Bereich nahezu linear mit der Temperatur. Diese Eigenschaft erhöht in Kombination die Wärmeleitfähigkeit und ist für den Einsatz in Bimetall-Thermoelementen verantwortlich. Es wurden auch Methoden zur Dotierung von Molybdänpulver mit Kaliumaluminosilikat entwickelt, um eine nicht durchhängende Mikrostruktur zu erhalten, die mit der von Wolfram vergleichbar ist.
Molybdän wird hauptsächlich als Legierungsmittel für Legierungs- und Werkzeugstähle, rostfreie Stähle und Superlegierungen auf Nickel- oder Kobaltbasis verwendet, um die Warmfestigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen.In der Elektro- und Elektronikindustrie wird Molybdän in Kathoden, Kathodenträgern für Radargeräte, Stromleitungen für Thoriumkathoden, Magnetron-Endkappen und Dornen zum Wickeln von Wolframfilamenten verwendet.Molybdän ist wichtig in der Raketenindustrie, wo es für Hochtemperatur-Strukturteile wie Düsen, Vorderkanten von Steuerflächen, Stützschaufeln, Streben, Wiedereintrittskegel, Wärmestrahlungsschilde, Kühlkörper, Turbinenräder und Pumpen verwendet wird .Molybdän hat sich auch in der Nuklear-, Chemie-, Glas- und Metallisierungsindustrie als nützlich erwiesen. Die Betriebstemperaturen für Molybdänlegierungen in strukturellen Lichtbogenanwendungen sind auf maximal etwa 1650 °C (3000 °F) begrenzt. Reines Molybdän weist eine gute Beständigkeit gegen Salzsäure auf und wird für Säureanwendungen in der chemischen Prozessindustrie verwendet.
Molybdänlegierung TZM
Die technologisch bedeutendste Molybdänlegierung ist die hochfeste Hochtemperaturlegierung TZM. Das Material wird entweder im P/M- oder Lichtbogengussverfahren hergestellt.
TZM hat eine höhere Rekristallisationstemperatur und eine höhere Festigkeit und Härte bei Raum- und erhöhten Temperaturen als unlegiertes Molybdän. Es weist außerdem eine ausreichende Duktilität auf. Seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften sind auf die Verteilung komplexer Karbide in der Molybdänmatrix zurückzuführen. TZM ist aufgrund seiner Kombination aus hoher Warmhärte, hoher Wärmeleitfähigkeit und geringer Wärmeausdehnung bei Warmarbeitsstählen gut für Warmarbeitsanwendungen geeignet.
Zu den wichtigsten Verwendungszwecken gehören
Formeinsätze zum Gießen von Aluminium, Magnesium, Zink und Eisen.
Raketendüsen.
Matrizenkörper und Stempel zum Heißprägen.
Werkzeuge für die Metallbearbeitung (aufgrund der hohen Abrieb- und Ratterfestigkeit von TZM).
Hitzeschilde für Öfen, Strukturteile und Heizelemente.
Um die Hochtemperaturfestigkeit von P/M-TZM-Legierungen zu verbessern, wurden Legierungen entwickelt, bei denen Titan und Zirkoniumcarbid durch Hafniumcarbid ersetzt werden. Legierungen aus Molybdän und Rhenium sind duktiler als reines Molybdän. Eine Legierung mit 35 % Re kann bei Raumtemperatur auf eine Dickenreduzierung von mehr als 95 % gewalzt werden, bevor es zu Rissen kommt. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Molybdän-Rhenium-Legierungen kommerziell kaum genutzt. Für Thermodrähte werden Molybdänlegierungen mit 5 und 41 % Re verwendet.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.06.2019