ステンレス鋼におけるモリブデンの影響を理解する

モリブデンはフェライト、オーステナイト、炭化物に溶解し、鋼中のオーステナイト相領域を減少させます。

濃度に応じて、低濃度では鉄および炭素とセメンタイトを形成し、高濃度では独特なモリブデン炭化物を形成します。鋼の焼入れ性を高めるという点では、モリブデンはクロムよりも効果的ですが、マンガンよりはわずかに劣ります。モリブデン単体では鋼の焼戻し脆性を高める可能性がありますが、クロム、マンガン、その他の元素と組み合わせることで、この影響は軽減されます。

モリブデンによる機械的特性の改善

モリブデンは固溶強化によりフェライトを大幅に強化し、炭化物を安定化させて鋼の強度を高めます。

モリブデンは、鋼の延性、靭性、耐摩耗性の向上に重要な役割を果たします。モリブデンは、変形後の軟化温度および回復温度を上昇させ、再結晶温度を高め、フェライトのクリープ抵抗を大幅に向上させます。また、セメンタイトの凝集を抑制し、特殊な炭化物の析出を促進するため、鋼のクリープ強度向上に不可欠な元素となっています。

ステンレス鋼の物理的および化学的特性におけるモリブデンの役割

1.5% の炭素を含む磁性鋼に 2%～3% のモリブデンを加えると、残留磁気誘導と保磁力が向上します。

モリブデンは、還元酸や強酸化塩溶液中での鋼鉄表面の不動態化に寄与し、全体的な耐腐食性を高め、塩化物による孔食を防ぎます。
しかし、モリブデン含有量が3%を超えると鋼の耐食性は低下します。モリブデン含有量が8%未満の鋼でも加工は可能ですが、モリブデン含有量が多いほど、熱間加工に対する耐性が向上します。

ステンレス鋼におけるモリブデンの用途

モリブデンは、焼き入れ焼き戻し構造用鋼、ばね鋼、軸受鋼、工具鋼、ステンレス耐酸鋼、耐熱鋼、磁性鋼など、さまざまな種類の鋼に広く使用されています。

クロムモリブデン鋼は、様々な用途の重要部品の製造において、クロムニッケル鋼の代替として利用されています。中国はモリブデン資源に恵まれていますが、世界的に見ると埋蔵量はそれほど多くありません。そのため、モリブデン含有鋼の開発は中国で特に進んでいます。