الموليبدينوم، وهو معدن انتقالي، يُظهر حالات أكسدة متعددة، تتراوح أساسًا بين +6 و+5 أثناء انتقال الإلكترونات في تفاعلات الأكسدة والاختزال. يُعد هذا العنصر حيويًا ليس فقط من الناحية البيولوجية، بل أيضًا في علم المعادن، وخاصةً في إنتاج الفولاذ والسبائك. يُعد الموليبدينوم والفيروموليبدينوم موادًا قياسية في صناعة الفولاذ، مع استخدام مُركّزات أكسيد الموليبدينوم أحيانًا للاختزال المباشر في أنواع معينة من الفولاذ. تُقدّر كمية الموليبدينوم في قشرة الأرض بحوالي 19 مليون طن، منها حوالي 8.6 مليون طن قابلة للاستخراج.
معلومات أساسية:
الاسم: الموليبدينوم
الرمز: مو
العدد الذري: 42
الحجم الذري: 95.94
تأثير الموليبدينوم على البنية الدقيقة للفولاذ المقاوم للصدأ والمعالجة الحرارية
يمكن أن يذوب الموليبدينوم في الفريت والأوستينيت والكربيد، مما يقلل من منطقة الطور الأوستينيتي في الفولاذ.
بناءً على تركيزه، يُشكّل الموليبدينوم السمنتيت مع الحديد والكربون بمستويات منخفضة، بينما يُؤدي تركيزه العالي إلى تكوين كربيدات الموليبدينوم الفريدة. يُعدّ الموليبدينوم أكثر فعالية من الكروم في تعزيز صلابة الفولاذ، ولكنه أقل فعالية بقليل من المنغنيز. وبينما يُمكن للموليبدينوم وحده أن يزيد من هشاشة الفولاذ، فإنّ مزجه مع الكروم والمنغنيز وعناصر أخرى يُخفف من هذا التأثير.
تحسين الخواص الميكانيكية من خلال الموليبدينوم
يعمل الموليبدينوم على تقوية الفريت بشكل كبير من خلال تقوية المحلول الصلب ويثبت الكربيدات، وبالتالي تعزيز قوة الفولاذ.
يلعب الموليبدينوم دورًا حاسمًا في تعزيز ليونة الفولاذ ومتانته ومقاومته للتآكل. يرفع الموليبدينوم درجات حرارة التليين والاستعادة بعد التشوه، ويزيد من درجة حرارة إعادة التبلور، ويُحسّن بشكل كبير مقاومة الفريت للزحف. كما أنه يعيق تكتل السمنتيت ويشجع ترسب الكربيدات الخاصة، مما يجعله عنصرًا أساسيًا في متانة الفولاذ في مواجهة الزحف.
دور الموليبدينوم في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للفولاذ المقاوم للصدأ
في الفولاذ المغناطيسي الذي يحتوي على 1.5% من الكربون، يؤدي إضافة 2%-3% من الموليبدينوم إلى تعزيز الحث المغناطيسي المتبقي والقسر.
يساهم الموليبدينوم في إضفاء الصبغة السلبية على الأسطح الفولاذية من خلال تقليل الأحماض ومحاليل الأملاح المؤكسدة القوية، مما يعزز مقاومة التآكل بشكل عام ويمنع التآكل الناتج عن الكلوريد.
مع ذلك، تنخفض مقاومة الفولاذ للتآكل عندما يتجاوز محتوى الموليبدينوم 3%. وبينما يظل الفولاذ الذي يحتوي على أقل من 8% من الموليبدينوم صالحًا للتشغيل، فإن التركيزات الأعلى تزيد من مقاومته لعمليات التشغيل الساخنة.
تطبيقات الموليبدينوم في الفولاذ المقاوم للصدأ
يستخدم الموليبدينوم على نطاق واسع في أنواع مختلفة من الفولاذ، بما في ذلك الفولاذ الهيكلي المطفأ والمخفف، والفولاذ الزنبركي، والفولاذ الحامل، والفولاذ الأدواتي، والفولاذ المقاوم للأحماض، والفولاذ المقاوم للحرارة، والفولاذ المغناطيسي.
يُستخدم فولاذ الكروم والموليبدينوم كبديل لفولاذ الكروم والنيكل في تصنيع مكونات أساسية في تطبيقات متعددة. وتتمتع الصين بوفرة كبيرة في موارد الموليبدينوم، إلا أن احتياطياتها العالمية ليست بنفس الوفرة. ونتيجةً لذلك، يشهد تطوير الفولاذ المحتوي على الموليبدينوم تقدمًا ملحوظًا في الصين.
وقت النشر: ٢٥ ديسمبر ٢٠٢٣
