遷移金属であるモリブデンは、酸化還元反応における電子移動中に主に +6 と +5 の間で変動する多様な酸化状態を示します。この元素は生物学的に重要であるだけでなく、冶金学、特に鉄鋼や合金の製造においても不可欠です。モリブデンとフェロモリブデンは製鋼における標準的な材料として機能し、特定の種類の鋼では直接還元に酸化モリブデン精鉱が使用されることがあります。地球の地殻には推定1,900万トンのモリブデンが存在しており、そのうち約860万トンが抽出可能です。
要素情報:
名前: モリブデン
記号：モ
原子番号: 42
原子体積: 95.94
ステンレス鋼の微細構造と熱処理に対するモリブデンの影響
モリブデンはフェライト、オーステナイト、および炭化物に溶解し、それによって鋼中のオーステナイト相領域を減少させます。
その濃度に応じて、低レベルでは鉄と炭素を含むセメンタイトを形成し、高濃度では独特の炭化モリブデンの形成につながります。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効果が劣ります。モリブデン単独では鋼の焼き戻し脆性が増加す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とこの影響が緩和されます。
モリブデンによる機械的特性の向上
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ることで鋼の強度を高めます。
鋼の延性、靭性、耐摩耗性を高める上で重要な役割を果たします。モリブデンは、変形後の軟化温度と回復温度を上昇させ、再結晶温度を上昇させ、フェライトの耐クリープ性を大幅に向上させます。また、セメンタイトの凝集を妨げ、特殊な炭化物の析出を促進するため、鋼のクリープ強度にとって不可欠な要素となります。
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% のモリブデンを添加すると、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における鋼表面の不動態化に寄与し、全体的な耐食性を高め、塩化物による孔食を防ぎます。
ただし、モリブデン含有量が 3% を超えると鋼の耐食性が低下します。モリブデンの含有量が 8% 未満の鋼でも加工可能ですが、濃度が高くなると熱間加工プロセスに対する耐性が増加します。
ステンレス鋼におけるモリブデンの応用
モリブデンは、焼入れ・焼戻し構造用鋼、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、さまざまな鋼種に幅広く使用されています。
クロム モリブデン鋼は、さまざまな用途にわたる重要なコンポーネントの製造において、クロム ニッケル鋼の代替品として機能します。中国はモリブデン資源が豊富ですが、世界的に見ると埋蔵量はそれほど豊富ではありません。そのため、中国ではモリブデン含有鋼の開発が特に進んでいます。
投稿日時: 2023 年 12 月 25 日
